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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

FACULTAD DE INGENIERIA Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil

TEMA: EL VIDRIO ALUMNA: AYSA VÁSQUEZ TAICO

FECHA Cajamarca, noviembre 29 de 2014

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INTRODUCCIÓN:

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El doctor Fernández Navarro, refiriéndose al vidrio, dice: “De todos los materiales empleados por el hombre, es el vidrio el que ya, desde los albores de la humanidad le ha acompañado más fielmente a su paso por el mundo, permitiéndole conjugar siempre lo útil y lo bello. A lo largo de su milenaria historia, fue incorporándose a la cultura de los pueblos, entrando primero a formar parte de sus manifestaciones artísticas y contribuyendo más tarde a engrosar el acervo de sus conocimientos científicos y tecnológicos”.

El vidrio, como todos los materiales que ha venido empleando el hombre desde los tiempos remotos, ha arrastrado a lo largo de su milenaria historia una fuerte carga de empirismo y de saber tradicional, de la que no se desembarazó hasta que a finales del siglo XIX se inicio su verdadero estudio científico. El gran desarrollo industrial que ha experimentado la fabricación de productos tradicionales de vidrio en los últimos años y las enormes posibilidades científicas y tecnológicas que ofrecen los nuevos vidrios de composiciones especiales, han colocado a este material en uno de los primeros lugares de interés actual y han elevado su estudio al rango de disciplina académica dentro de la moderna Ciencia de los materiales que hoy se imparte en las universidades.

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OBJETIVOS:

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OBJETIVO GENERAL -

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Exponer con criterio científico el conocimiento actual del vidrio.

OBJETIVO ESPECÍFICOS -

Definir el vidrio. Aprender su fabricación Clasificar el vidrio. Conocer sus aplicaciones y usos Informarnos de las propiedades y ensayos del vidrio.

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JUSTIFICACIÓN:

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Aunque ignoramos quiénes fueron los inventores del vidrio, en este trabajo se ve la historia en una perspectiva poco habitual: la de los avances que el vidrio ha experimentado en los últimos años. Mirar la historia a través de "su armazón" es muy útil para entender el siglo que se acaba, por los cambios y avances tan radicales que ha habido en él", ya que es este uno de los elementos más antiguos conocidos por la Humanidad y es evidente su importancia ya que sus aplicaciones ofrecen una amplia gama que abarca desde los más sencillos enseres del hogar, pasando por la decoración, el instrumental óptico, la informática y el mundo de la comunicación. Sería muy difícil concebir nuestro mundo sin el vidrio.

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MARCO TEÓRICO:

A) HISTORIA DEL VIDRIO:

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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN El vidrio existe en la naturaleza desde que se consolido la corteza terrestre y de él aprendió a servirse el hombre prehistórico varios milenios antes de que saliera de las manos del primer artesano. La mayor parte de los vidrios naturales son de origen volcánico y a otras variedades de rocas eruptivas formadas a partir del magma. Es evidente que la obtención del vidrio requería unos conocimientos técnicos y científicos que fueron adquiriéndose de manera empírica durante etapas muy amplias. A diferencia de otros materiales, distintos autores coinciden en la dificultad de datar con precisión, su aparición, tanto en lo referido a un período determinado como asignarlo a una región concreta. Se plantean distintas hipótesis de cómo pudo desarrollarse la técnica de obtención del vidrio: – A través de la alfarería como consecuencia de una sobrecocción accidental de un objeto de barro cocido en el horno – A partir de escorias coloreadas formadas en la metalurgia del cobre. El conocimiento científico del vidrio es fundamentalmente de tipo químico. Existen muchos tipos de vidrios, si bien el más común para la mayoría de las aplicaciones es el que se obtiene por fusión de sílice, caliza y álcalis, en unas proporciones adecuadas que permitan obtener una materia estable. El desarrollo de las técnicas supuso grandes dificultades. Ello explica que antes de adquirir su propia identidad como material, se utilizara aplicado como revestimiento de piezas cerámicas. En la antigüedad no era posible obtener elevadas temperaturas; por ello, las piezas que han llegado a nuestros días presentan, por lo general, abundantes burbujas que producen en su masa vítrea bastante opacidad, aunque existen excepciones tratadas en los trabajos de D. B. Harden y Forbes. Las informaciones sobre la fabricación del vidrio antiguo son escasas. Las de mayor antigüedad se conocen a través de unas tablas de arcilla; una de ellas del siglo XVII a.C. encontradas en Tell`Umar la Seleucia del Tigris, y las otras proceden de la biblioteca de Asurbanipal en Nínive. A través de la información de las mismas se conocen una serie de fórmulas para fabricar vidrio, datos sobre hornos, etc.

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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Según constataciones de Vigil, en la tabla de arcilla más antigua, que consta de 43 líneas, se dan fórmulas bastantes precisas para: Fabricar vidrio, vidriados, teñir la arcilla con cobre. Por otra parte, las tablas de arcilla de la biblioteca de Assurbanipal son un tratado completo de la fabricación del vidrio, comenzando por la forma de construir el horno. En su contenido se describe el procedimiento ritual de cómo elegir un día favorable, poner figuras de dioses en el lugar de su construcción, prohibir que entren al lugar algún extraño o impuro, y el ofrecer un sacrificio a los dioses el día de colocación de los minerales en el interior del horno. De la antigüedad no se tienen datos tan precisos como estos para la obtención del vidrio. Otras informaciones posteriores corresponden al período medieval y están incluidas, fundamentalmente, en los libros del monje Teófilo y Heraclio, cuyas fórmulas se basan en antiguos formularios vidrieros en los que se habla de la información dada por Cayo Plinio Secondo (23-79 a.C.), conocido por el sobrenombre de “Plinio el Viejo”, el cual en su obra Naturalis Historia, hace una conocida descripción sobre el descubrimiento del vidrio que incorporamos literalmente: “En una par te de Siria, limítr ofe con Judea que lleva el nombre de Fenicia, existe al pie del Monte Carmelo un pantano llamado Candebea del que se supone que nace el río Belus, el cual, después de recorrer unos siete kilómetros, desemboca en el mar cerca de la colonia de Ptolomeida. Este río es lento, sus aguas son turbias y no potables, aunque se consideran sagradas. El río es profundo y cenagoso y sus arenas sólo quedan al descubierto cuando baja la marea. Después de ser agitadas y lavadas por las olas, las arenas aparecen blancas y brillantes, por lo que después de ser sometidas a la acción del agua del mar resultan aptas para su utilización. Esta zona de la costa tiene una longitud no superior a unos 500 pasos, sin embargo, ha permitido desde hace muchos siglos atender a la fabricación del vidrio. Se cuenta que habiendo arribado un barco de unos mercaderes que transportaban “trona”, desembarcaron en esas orillas y fueron a preparar su comida. Al no encontrar piedras sobre las que apoyar sus marmitas para calentarlas, tomaron gruesos pedazos de su mercancía. Cuando la “trona” fundió y se mezcló con la arena de la playa comenzó a correr un líquido transparente, hasta entonces desconocido, que fue el origen del vidrio”. Este relato ha sido dado Página 10

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN con distintas variantes por Plinio, Tácito y Josefo, y nunca se ha llegado a saber lo que hay de realidad y lo que tiene de leyenda; fundamentalmente porque se pone en duda que un fuego abierto pueda llegar a alcanzar una temperatura suficiente para fundir los elementos necesarios para que reaccione la sílice con el carbonato sódico y forme vidrio, aunque se ha demostrado que un fuego de leña puede alcanzar una temperatura próxima a los 1.200 ºC. Teniendo en cuenta que el nombre del río Belus parece que tiene su origen en la palabra fundir y que ello hace pensar que sus arenas hubieran sido utilizadas para la fundición de vidrio, y en árabe vidrio significa “aser” que corresponde a la tribu de los “Aseritas”, cuyo territorio se extendía hasta el río Belus, todo hace pensar que Siria es el lugar del descubrimiento del vidrio, aunque históricamente existen hallazgos arqueológicos en Egipto tanto de vidrios como de vidriados que datan de 2.500 a.C. Sin embargo, y a pesar de ello, está confirmado que las primeras manufacturas vidrieras importantes se encontraban en Siria y Tebas hasta el tiempo de los romanos. No obstante, consideramos más importante los hechos que permitieron su aparición en ese momento, que el país donde realmente surgió el vidrio.

B) DEFINICIÓN: El vidrio es un material sólido amorfo que se encuentra en la naturaleza, aunque también puede ser producido por el ser humano, se forma cuando materiales como la arena de sílice se enfrían rápidamente bajo una determinada temperatura (una temperatura de transición en donde las moléculas tienen ya muy poca movilidad). Aunque parece ser un material típicamente sólido, la verdad es que es molecularmente un líquido sobreenfriado; un fluido con una muy alta viscosidad, compuesto por una mezcla de óxidos metálicos en la cual los átomos que la constituyen, se han encadenado por medio del calor para formar un sistema rígido reticular aleatorio en el que cada átomo de Silicio está unido a cuatro átomos de Oxígeno y estos a otros átomos de Silicio con átomos de Calcio y Sodio distribuidos en la red molecular. Los vidrios forman un grupo familiar de cerámicas. Difícil es imaginarse hoy en día una sociedad que no utilice el vidrio. Todos nosotros lo conocemos por su fragilidad, su transparencia, su peso, sus diferentes formas y colores. Página 11

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Por ello la decisión del tipo de vidrio a utilizar, su espesor, tamaño, color, proporción y su forma de sujeción, merece ser estudiada en profundidad para cada caso en particular, teniendo en cuenta los parámetros de seguridad, resistencia estructural, aislamiento térmico y acústico requeridos para su diseño. La correcta elección de un vidrio, aunque su costo sea elevado, permite disminuir el costo final de otros rubros como las carpinterías, el aire acondicionado, dispositivos de oscurecimiento y seguridad. En la actualidad existen cristales de 6 mm. de espesor, totalmente incoloros, que permiten filtrar hasta el 70 % de la radiación infrarroja y el 99,5% de la ultravioleta; o cristales de 12 mm. que detienen un proyectil calibre 9mm. Por tanto, el vidrio es una solución a problemas de: - Aislamiento térmico y acústico - Ahorro energético - Resistencia estructural - Seguridad física - Protección de personas y bienes (vidrios anti-robo, anti-intrusión y antibalas) - Decoración (vidrio curvo, vidrio serigrafiado, satinado, arenado) El vidrio es un material resistente, pero también es frágil y peligroso cuando sufre roturas. Y por este motivo debería evitarse su uso intuitivo o irresponsable, que es utilizar un tipo de vidrio que no sea adecuado para el uso que se le da. Sin embargo, con la única excepción de la ciudad de Mendoza, los códigos de edificación de nuestro país no dicen nada sobre el uso seguro del vidrio. A simple vista, todos los vidrios son iguales. Pero en caso de impacto o rotura no lo son. Ahí radica la diferencia entre el vidrio crudo común y el vidrio de seguridad, templado o laminado. Este es el más recomendable ante el riesgo de impacto humano debido a su forma de rotura. El vidrio es un material sano y puro. Por ello, constituye un envase ideal para los productos alimenticios que pueden ser conservados durante largos periodos de tiempo sin alteración de su gusto ni de sus aromas. El vidrio ofrece también múltiples posibilidades de formas, colores y puede decorarse por medio de varias técnicas. La botella o el tarro pueden por lo tanto ser personalizados en función de su contenido. Página 12

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Revelan su valor y sus cualidades y permiten al producto afirmar su marca así como su posición en el mercado. Las aplicaciones típicas son recipientes, ventanas, lentes y fibra de vidrio.

C) APLICACIONES Y USO -

Electrónica Uso doméstico Iluminación Deportes Envases Transportes Laboratorios / medicina CONSTRUCCIÓN

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