9 MATERIALES PÉTREOS PARA PROTECCIÓN

9 MATERIALES PÉTREOS PARA PROTECCIÓN
1
CERÁMICA
1.1
CERÁMICA POROSA
Estas baldosas suelen clasificarse, según la NTE-RSB,
por sus características mínimas: dureza (Mohs); absorción de agua; heladicidad; y acabado. Su cara vista se
presentará lisa o con relieves, y exenta de grietas y manchas. La cara posterior, con relieves que faciliten su adherencia al material de agarre. Se colocan con mortero
de cemento y arena de río, de dosificación 1:8.
Los productos cerámicos porosos, llamados también de
alfarería y de tejar, son aquellos obtenidos por simple
moldeo y cochura a 900-1000C, sin posterior esmaltado,
por lo que no son impermeables al agua.
Los principales productos de cerámica porosa empleados en la edificación son ladrillos, tableros, bloques y bovedillas, tejas, tubos, piezas de celosía, terracotas y baldosas. Estas últimas suelen poseer una composición
semejante a la del ladrillo, o con arcillas más ferruginosas que les proporcionan un color rojo intenso.
1.2
CERÁMICA COMPACTA
Es el material de los productos compactos e impermeables tras la cocción, sin necesidad de esmaltado. Su fractura es concoidea, y proceden de arcillas o mezclas de
arcillas capaces de pasar al estado vítreo a temperaturas
no muy elevadas o con ayuda de fundentes, generalmente de 1100 y 1400C. En este grupo se incluyen el gres y
la porcelana.
Teja cerámica
El gres
Si bien existen distintas variedades de diseño, en realidad se reducen a tres: plana, curva o árabe y mixta, junto
a modelos derivados, para limas, bordes y ventilación.
Se conoce tradicionalmente el gres como aquella pasta
cerámica cocida que, sumergida durante 24 horas en
agua, no absorbe más del 1% en peso. El gres se obtiene a partir de arcillas muy seleccionadas capaces de pasar del estado cristalino al vítreo a temperaturas comprendidas entre 1000 y 1300C.
El gres es un producto compacto e impermeable, con
una resistencia elevada a los ataques de agentes químicos, excepto el ácido fluorhídrico y los cáusticos alcalinos calientes. Posee resistencia a flexión comprendida
entre 400 y 900 kp/cm². Su dureza superficial es alta,
siendo sólo rayado por el diamante y el carburo de boro
y, a su vez, es capaz de rayar al vidrio. En general es un
producto resistente y durable, de color claro o grisáceo
que admite, parcialmente, la coloración.
La Norma NTE-QTT especifica sus características geométricas y las relativas al material: de arcilla o tierra arcillosa con cocción al rojo.
- Tendrán sonido metálico a la percusión.
- Estarán exentas de desconchados o deformaciones
que dificulten su acoplamiento o perjudiquen la estanquidad de la cubierta.
- Carecerán de manchas y eflorescencias, y no tendrán
sales solubles o nódulos de cal que sean saltadizos.
- Habrán de poseer una resistencia a la flexión no menor
de 120 Kp/cm².
- Su impermeabilidad al agua, medida por ensayo específico, no será inferior a dos horas.
- Deberán poseer determinada resistencia a ciclos de exposición a la intemperie, según la zona de localización
del edificio.
Las tejas cerámicas pueden colocarse recibidas con
mortero tipo M-20, o bien clavadas sobre rastreles de
madera, asegurando siempre el perfecto solape de las
piezas que asegure la estanquidad.
A)
- Gres rústico: se fabrica a partir de una mezcla de tierras
arcillosas (de Quintanilla y de Segovia), chamota (restos
triturados y cribados de gres desechado) y sal común
(para dar brillo metálico a las baldosas). Amasada la
mezcla con agua, se moldea en galletera y, una vez secada, se cuece en horno a 1250C durante dos o tres
días.
Se someten las baldosas a una serie de ensayos de control de calidad en laboratorio, que permite establecer sus
principales características:
- Densidad
- Absorción de agua
- Resistencia a la helada
- Resistencia a flexión
- Resistencia al choque y la abrasión
Baldosa ceramica
A)
Baldosas de gres
Baldosas para cubiertas
Los baldosines o baldosas para cubiertas planas son, por
lo general de cerámica ordinaria, a base de arcillas, caolines, sílice, fundentes y otros componentes, cocidos a
elevadas temperaturas. Menos frecuentemente suelen
ser de gres o llevar un acabado superficial a base de
esmaltado o revestimiento vítreo.
1
- Dureza superficial al rayado
- Resistencia a los agentes químicos
ClH-K(OH)
- Dilatación térmica lineal
La Norma NTE-RSB especifica que las baldosas de gres
para pavimentos deben presentar fractura concoidea y
ser resistentes a los ataques químicos, excepto HF y lejías calientes. Además deben reunir las siguientes características mínimas: absorción de agua < 3%; densidad
3
aparente > 2300 kg/m ; resistencia a flexión > 250
kp/cm².
Además de su colocación en suelos, recibidas con mortero de cemento o con adhesivos, como se ha visto para
las baldosas comunes, el gres puede utilizarse para revestimiento de fachadas, recibiendo las baldosas con
mortero de cemento 1:4 o 1:5, de arena preferentemente
cuarzosa, previendo juntas de dilatación cada 6 m.
Los tratamientos superficiales pueden ser:
1.
C)
Otros usos
2.
- Ladrillos y bloques vitrificados: fabricados de modo semejante al del ladrillo normal, con una mezcla de arcillas
más cuidada.
2
HORMIGÓN
2.1
HORMIGÓN IN SITU PARA FACHADAS
3.
4.
El muro macizo, de hormigón normal y hormigonado "in
situ", ofrece los inconvenientes de su elevado peso y malas condiciones aislantes.
Este tipo de muros precisan armaduras cruzadas, formando emparrillados en ambas caras y con una cuantía
total que sobrepasa generalmente el 2,5-3%. Su separación no será superior a 30 cm. para garantizar el buen
comportamiento del conjunto frente a los fenómenos de
retracción y cambios higrotérmicos.
Para el hormigón visto puede utilizarse gran variedad de
encofrados:
Tableros de madera, en España suelen ser de
pino, de espesor mínimo 25 mm. y la suficiente rigidez.
Pueden introducirse "berenjenos", triangulares o trapezoidales, que permiten ocultar defectos aparentes de las
juntas de hormigonado o definir líneas rectas.
Paneles de fibra de madera, que proporcionan
acabados muy lisos, se deterioran enseguida y tienen
poca resistencia ante el empuje del hormigón fresco.
Paneles de contrachapado, de 4-5 mm. de espesor, son mas rígidos y resistentes que los anteriores,
también mas caros.
Otros materiales, como plásticos, fibrocemento,
planchas metálicas, tubos de hormigón o cartón, moldes
de yeso o escayola...
Chorro de arena, destruye la capa superficial,
eliminando preferentemente la lechada y arena y
dejando una superficie mas o manos rugosa.
Lavado superficial, con el hormigón aún fresco,
elimina el mortero superficial evidenciando los
granos mas gruesos, que pueden ser coloreados.
Tallado, una vez endurecido el material, mediante abujardados, cincelados, arañado o apiconado.
Pulido, por la dureza del hormigón resulta costoso pero alcanza resultados de gran vistosidad.
Solo aplicable a superficies planas.
Los defectos mas frecuentes en las piezas de hormigón visto son:
1.
2.
Variaciones de color,
. Por contaminación
. por segregación
. por heterogeneidad de materiales
. por ecología
Irregularidades superficiales,
. Cavidades
. resaltos
. erosión
. lesiones
. deformaciones
Para corregirlos pueden utilizarse diferentes métodos
basados en:
1.
Morteros especiales o resinas epoxi
2.
Endurecedores de superficie
3.
Pinturas
4.
Barnices o lacas
5.
Ceras
2
2.2
HORMIGÓN PREMOLDEADO PARA
FACHADAS
Tipos:
a)
Hormigón ligero, ya mencionados, obtenidos
utilizando áridos de pequeño peso específico:
- Hormigón de pómez.
- Hormigón de puzolana.
- Hormigón de escorias.
- Hormigón de escorias expandidas.
- Hormigón de vermiculita.
b)
Hormigón celular, espumado o dilatado, contiene una serie de huecos o células no comunicadas entre
sí, obtenidas por el desprendimiento de oxígeno o hidrógeno, u otros gases, en la masa, al haberse utilizado un
aditivo aireante, o por otros sistemas como la mezcla de
una espuma especial:
- Hormigón espumoso.
- Hormigón poroso.
c)
Hormigón con áridos orgánicos, serrín y virutas de madera, de corcho, paja, etc. que hay que mineralizar previamente para hacerlos impermeables e imputrescibles, aunque a cambio se vuelvan mas pesados.
d)
Hormigón coloidal, poniendo el cemento mezclado con agua, en estado coloidal, que les hace menos
viscosos y, por tanto, de fácil inyección.
e)
Hormigón aireado, contiene una proporción de
aire, en forma de pequeñas burbujas, distribuidas uniformemente en toda la masa.
Nacido en busca de mejorar la apariencia de las superficies vistas, así como racionalizar los medios mecánicos y
mano de obra en la ejecución de las piezas repetitivas,
con condiciones de control idóneas, el hormigón que se
utiliza en la prefabricación de elementos de fachada es
similar al ya estudiado con dos condiciones esenciales:
- Al ser confeccionado en fábrica es posible utilizar los
medios tecnológicos necesarios para que el material reúna las condiciones exigidas en el diseño con unos niveles
de calidad muy superiores a los de cualquier hormigón
ejecutado "in situ".
- Al tratarse de un hormigón para fachadas debe tener,
por sí mismo o en colaboración con otros materiales,
condiciones especiales de aislamiento.
A)
B)
Acabados
Tratan de desarrollar y obtener el máximo beneficio de
una o varias de las tres característica básicas: color, textura y dibujo, que pueda tener la superficie vista.
1.
Variación de los materiales, fundamentalmente
los áridos, utilizando tipos especiales que luego
queden vistos. Pueden ser: cuarzos, mármoles,
granitos, cerámicas, cristales, conchas, etc. Para
que queden vistos puede cepillarse la superficie
del hormigón cuando aún esta blando, o disponer el árido pegado como forro del molde, de
forma que al endurecer el hormigón quedan fundidos y se desprenden del molde al retirarlo.
También puede lavarse el hormigón con agua,
tratar la superficie con ácidos, ataques con abrasivos, arena a presión, etc.
2.
Acabado antes del moldeo: el que se obtiene al
retirar el molde, sin otro tratamiento adicional.
Acabado uniforme de desmoldeo: uniforme liso o con figuras geométricas.
Acabado de desmoldeo con relieve: creando un textura aparente que corresponde a otro tipo de materiales.
Acabado de desmoldeo labrado: a base
de cerámica o piedra labrada.
Características y tipología
Las características básicas de los hormigones para prefabricados son, tanto si se trata de resistentes como de
ligeros:
1.
Asentamiento y compactación logrados por medio de una compactación muy cuidada, mediante
vibradores o utilizando las mesas de moldeo
como mesas vibradoras.
2.
Curado especial del hormigón, principalmente a
base de vapor con diversos procedimientos. Este
tipo de curado acelera la posibilidad de desmoldeo del elemento, a la vez que aumenta la resistencia y reduce la retracción.
3.
Impermeabilidad, fruto de una buena compacidad, que se logra a base de una granulometría
continua, mayor dosificación de cemento y adecuada vibración.
4.
Utilización de aditivos, al poder ser muy eficazmente controlada, para acelerar el fraguado y
endurecimiento, aireantes, etc.
3
3.
4.
5.
2.3
Tratamientos después del moldeo: sobre las
caras inferior y superior, para dejar los áridos vistos o efectuar otros trabajos decorativos.
Acabado después del fraguado:
ataque con ácido: por inmersión o cepillado. A veces se utiliza para conseguir
una superficie fina. Hay que proteger
bien los elementos metálicos y las juntas.
Chorreo ligero con arena u otros abrasivos.
Bruñido o pulido.
Pintura.
Tras la mezcla y formación de las piezas, por diversos
métodos industriales en función de la forma final del producto, fundamentalmente laminación, endurecen en
cámaras de curado.
3
El resultado es un material de 150-200 Kg/m de densidad y resistencia tracción del orden de los 150 Kp/cm².
Presenta buena impermeabilidad, imputrescibilidad, incombustibilidad, aumento de resistencia con el tiempo y
ligereza y su uso principal es el de placas para cubiertas,
en forma plana o, mas frecuentemente, onduladas, que
se fijan a la estructura con ganchos especiales.
Coloración: puede obtenerse por tratamiento
superficial o mediante la introducción de componentes adecuados en la masa:
Cemento blanco.
Aridos especiales o finos seleccionados.
Adición de pigmentos especiales.
La combinación de fibra de vidrio especial con cemento
Portland corriente, GRC (Glass Reinforced Concrete),
implica una mejora sustancial de la tecnología del fibrocemento, establecida ya desde hacia bastante tiempo,
persiguiendo superar la importante limitación al uso del
hormigón que supone su escasa capacidad resistente a
tracción.
2.4
GRC
En experimentación desde los ´50, solo a finales de los
años '60, se descubrió en Inglaterra un tipo de fibra que
incluía circonia, que se mostraba especialmente resistente, y a partir de la que se inició la fabricación de paneles
de GRC.
Las cuatro características fundamentales del GRC:
1.
Alta resistencia al impacto debido a la gran absorción de energía precisa para arrancar de la
masa de cemento las fibras
2.
Gran resistencia a la tracción y flexión.
3.
Incombustible
4.
Resistencia al ataque de hongos e insectos.
La aplicación principal del material GRC es la de paneles
de cerramiento vistos y prefabricados, a veces en formación de diversos tipos de sandwiches con espumas de
poliuretano inyectado u otros materiales de relleno.
Secundariamente se utiliza para diversas formas de encofrados perdidos de miembros estructurales de hormigón "in situ", tuberías y canalizaciones, protecciones y
revestimientos ante el fuego, pequeños elementos móviles como jardineras, cobertizos, señalizaciones, etc.
FIBROCEMENTO
Se conoce como fibrocemento una mezcla de fibras minerales o sintéticas y cemento Portland normal (10-15%
del primero). En el conjunto se aprovecha su capacidad
para descomponerse en finas fibras, de gran flexibilidad y
resistencia tracción, consiguiendo un material capaz de
absorber esfuerzos de tracción, que el cemento, por si
solo, no es capaz de resistir. Y es inalterable bajo la acción de los agentes atmosféricos y temperaturas altas.
2.4
TEJAS
Su colocación ha de hacerse sobre rastreles, que pueden
formarse con:
Tableros prefabricados de hormigón, sobre tabiquillos.
Rastreles metálicos, sobre tabiquillos.
Módulos metálicos ligeros.
Como en cualquier otro tejado de tejas, para evitar condensación perjudiciales en la cara inferior, la cubierta de-
4
be tener suficientes aberturas que comuniquen la cámara
asotabancada con el ambiente exterior. Se emplean piezas especiales o aberturas en hastiales.
Las tejas de hormigón se fabrican industrialmente, mediante procedimientos muy automatizados y controlados.
Los procedimientos de extrusión y la calidad, granulometría y dosificación de los componentes proporcionan
una buena compacidad y homogeneidad al producto final. Su curado se realiza con estufas en ambiente húmedo y las coloraciones se obtienen mediante proyección
de áridos coloreados muy finos y en caliente, o mediante
la incorporación de pigmentaciones en la masa.
La estanquidad ha de quedar asegurada, no solo por la
impermeabilidad del material, sino por el estudio adecuado de los solapes que impida la entrada de agua empujada por vientos fuertes, además de garantizarse la estabilidad dimensional que permita el buen encaje de todas
las piezas.
3
EL VIDRIO
3.1
ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN
c) Elementos estabilizantes: óxido de calcio, CaO, de 8 a
13%, que actúa como insolubilizador de los silicatos de
sosa y potasa, que se forman en el horno y son potencialmente solubles en agua, pinturas y barnices.
d) Elementos óxidos: que confieren al vidrio una buena
resistencia a la acción de los agentes atmosféricos. En
ciertos tipos de vidrios, la incorporación de óxidos metálicos permite, además, colorearlos en su masa.
3.3
TRATAMIENTOS
Las mayoría de los vidrios comerciales para acristalamiento son tratados mediante uno de los dos siguientes
procedimientos:
- Recocido: calentamiento del vidrio para eliminar y repartir las tensiones internas del moldeo y enfriamiento. para
conseguirlo se calienta hasta la zona de recocido, manteniéndolo durante un tiempo para estabilizarlo, y luego
se enfría de modo que no vuelvan a producirse dichas
tensiones.
- Templado: partiendo del vidrio recocido, se le somete a
un calentamiento próximo a la temperatura de reblandecimiento (700C) y luego se le enfría bruscamente al aire
o en baños especiales. Con ello se logra un aumento notable de las propiedades mecánicas y térmicas, aprovechando las tensiones generadas en el proceso. Puede
utilizarse para vidrios especiales y, además, en caso de
rotura, se rompe en trozos pequeños y no cortantes.
La estructura vítrea está constituida por redes tridimensionales no cristalinas basadas en tetraedros de oxígeno
y silicio, producidas tras una gran elevación de la temperatura de un sólido (materia vitrificable), seguida de un
enfriamiento brusco.
En esas redes vítreas debidas al azar y, por consiguiente,
carentes de ordenación, existen huecos de distinto tamaño que pueden ser ocupados por átomos extraños, como
Na, Ca, etc, sin proporción regular, por lo que la composición general del vidrio no tiene que coincidir exactamente con la de cada uno de sus puntos.
Los cuerpos sólidos cristalinos presentan un intervalo de
tiempo durante el cual experimentan la fusión con cambio de estado, mientras la temperatura permanece constante. Los cuerpos vítreos no poseen dicho intervalo, careciendo, por consiguiente, de punto o temperatura de
fusión definido.
En realidad son sólidos a la temperatura ambiente y al irlos calentando progresivamente se van reblandeciendo y
perdiendo viscosidad, hasta convertirse en líquidos. Así
pues, podría considerarse el vidrio como un cuerpo líquido, con su constitución amorfa, con un grado tan elevado
de viscosidad que su apariencia es la de un sólido. La
composición genérica de los vidrios usados en edificación (acristalamiento) es la siguiente:
3.4
PROPIEDADES DEL VIDRIO
A)
Propiedades mecánicas
3
- Densidad: 2,5 kg/dm . El vidrio es un material compacto, carente de porosidad en razón a que en su obtención,
al contrario que las piedras artificiales calientes (cerámica) o frías (conglomerados), no interviene el agua para el
amasado o la hidratación, responsable, por consiguiente,
de la generación de conductos y poros capilares.
El vidrio, lo mismo que los metales y los plásticos procede del enfriamiento de una masa fundida, que, en condiciones adecuadas, y tras eliminar las burbujas o poros
debidos a los procesos de fusión y las impurezas, solidifica de manera compacta. Esta carencia de porosidad
contribuye a su elevada durabilidad frente a la intemperie.
- Dureza: la dureza superficial del vidrio (resistencia a ser
rayado), evaluada siguiendo el método de Mohs, es de
6,5, es decir, aproximadamente igual a la del cuarzo.
- Elasticidad: el módulo de Young E del vidrio (fuerza que
hay que aplicar a una barra de sección unidad para du5
plicar su longitud) es de 7,310 kg/cm², para el vidrio
plano, mientras que su coeficiente de Poisson S = 0,22.
a) Elementos vitrificables: la sílice, SiO2, en una proporción de 70 a 73%.
b) Elementos fundentes: óxido de sodio (Na2O) y óxido
de potasio (K2O), en proporción de 13 a 15%.
5
c) STADIP de dos hojas de 5 + 4 mm (acústico): 33,5
dB(A)
- Resistencia a compresión: es muy elevada, la que se
necesitaría para romper un cubo de un cm de arista:
10.000 kg/cm².
- Resistencia a la tracción: oscila entre 300 y 700 kg/cm²,
dependiendo de la duración de la carga, humedad, temperatura, corte y estado de los cantos, calidad de pulido
de su superficie, así como de la naturaleza y proporción
de sus componentes.
- Resistencia a la flexión: un vidrio trabajando a flexión
tiene una cara sometida a compresión y la otra a tracción. La carga de rotura de un vidrio a flexión es del orden de:
- 400 kg/cm², para el vidrio plano recocido.
- 1200 a 2000 kg/cm², para el vidrio templado.
La alta resistencia del vidrio SECURIT (templado) es debida al hecho de que este tratamiento somete a las caras
del vidrio a una elevada compresión. Las tensiones de
trabajo (que tienen en cuenta la minoración por seguridad) utilizadas normalmente son:
- En acristalamiento vertical (kg/cm²): recocido: 200; armado: 160; y templado 500.
- En acristalamiento horizontal (kg/cm²): recocido: 100;
armado: 80; y SECURIT: 250.
- Para acuarios sólo se admite vidrio recocido con carga
útil de 60 kg/cm².
B)
C)
Propiedades espectro-fotométricas,
luminosas y energéticas
- Indice de refracción: n, respecto del aire es: 1,52.
- Interferencias luminosas: en los acristalamientos aislantes, las múltiples reflexiones que se producen como consecuencia de las interfases vidrio/aire pueden crear, bajo
ciertas incidencias, interferencias (franjas coloreadas).
Este fenómeno natural, puramente óptico, no se considera un defecto del vidrio, ni que reduzca su calidad.
- Transmisión del flujo luminoso: cuando un rayo electromagnético (espectro luminoso) atraviesa un vidrio, una
parte del flujo incidente es reflejada, otra absorbida, y el
resto transmitida.
Cada una de estas tres cantidades, en relación con el flujo incidente, definen los factores de reflexión, de absorción y de transmisión de este vidrio para el rayo estudiado, permitiendo trazar, para el conjunto de la radiación
solar, las curvas espectrales de dicho vidrio.
Un vidrio ordinario transmite una porción muy elevada de
energía solar total, incluida la infrarroja. Por el contrario,
los vidrios filtrantes absorben fuertemente la radiación visible e infrarroja, no transmitiendo la energía solar más
que en una proporción relativamente débil.
Propiedades acústicas
El vidrio constituye normalmente la parte más ligera de
una fachada; su índice de atenuación acústica condicionará el aislamiento al ruido de esa fachada.
Pero, considerando otros factores, tales como:
- características acústicas de los distintos materiales de
la pared
- unión entre los elementos
- transmisiones indirectas debidas a otras paredes
- estanquidad en la unión del vidrio
- espectro (frecuencias componentes) del ruido
- incidencia de las ondas sonoras,
El vidrio grueso es, pues, una condición necesaria (por
aplicación de la ley de masas) pero no suficiente para obtener un buen aislamiento.
Como ejemplo, según experiencias efectuadas en el Instituto Torres Quevedo, según Normas ISO y DIN, sobre
una superficie acristalada de 12 m² con distintos tipos y
espesores de vidrios planos de tres clases: monolítico,
CLIMALIT (con cámara de aire) y STADIP (varias láminas pegadas con otras plásticas), arrojan el siguiente resultado para atenuación de ruido de tráfico con vidrios de
peso similar:
a) monolítico de 10 mm: 31,5 dB(A)
b) CLIMALIT de 12 mm de cámara y dos hojas de 6 mm:
30 dB(A)
- Luminosidad: es debida a las radiaciones energéticas
de longitud de onda comprendidas entre 0,38 y 0,78 μm.
Los factores de transmisión y reflexión luminosa de un
vidrio son las relaciones del flujo luminoso transmitido, o
del reflejado, al flujo incidente, estando tabulados dichos
factores para los diferentes tipos de vidrios. Los acristalamientos de gran espesor o los múltiples pueden
dar, por transmisión, una cierta tonalidad verdosa o azu-
6
lada, en función de su espesor.
- Dilatación lineal: el coeficiente de dilatación lineal del vi-6
drio es 910 , el doble que los de la madera de pino, el
ladrillo y la piedra caliza, pero inferior a los del acero, el
mortero de cemento, el aluminio y el PVC.
Es decir, por ejemplo, una varilla de vidrio de 2 m que aumenta su temperatura 30C, experimentará un alarga-6
miento de: 2000x9x10 x30 = 0,54 mm
- Factor solar: es la relación entre la energía total que entra en un local a través de un acristalamiento y la energía
solar que incide sobre dicho acristalamiento. Esta energía total es la suma de la energía solar que entra por
transmisión directa y la cedida por el acristalamiento al
interior del local como consecuencia de la absorción
energética.
El factor solar, tabulado para cada tipo de vidrio, es la
suma del porcentaje de energía transmitido hacia el espacio interior más el porcentaje absorbido y reenviado al
interior.
- Contraste térmico: el calentamiento o enfriamiento "parcial" del vidrio origina en su masa unas tensiones que
pueden producir su rotura. Para productos recocidos, no
deben localizarse diferencias de temperatura superiores
a 25C. Cuando se prevea que se puede superar esta
temperatura, será necesario templar el vidrio. El templado permite al vidrio soportar contrastes térmicos del
orden de 200C.
- Resistencia al choque térmico: depende del módulo de
elasticidad, de la resistencia a tracción y del coeficiente
de dilatación. para los productos recocidos suele ser de
60C y para los templados, del orden de 240C.
- Conductividad térmica: 1,16 w/mC
- Resistencia al fuego: la clasificación del vidrio en cuanto
a su reacción al fuego es, según Norma UNE, de M0, es
decir, incombustible. El vidrio rompe rápidamente a causa del choque térmico. El vidrio templado resiste mejor,
pero tiene poca firmeza cuando está fragmentado, excepto si es de dimensiones pequeñas. Los vidrios armados, por los hilos metálicos que constituyen su malla,
conservan una cierta cohesión, suficiente para asegurar
la estanquidad a las llamas y retrasar la aparición de los
huecos hasta que el vidrio comienza a reblandecerse, a
650 a 700C.
- Efecto invernadero: la energía solar que penetra en un
local a través de un acristalamiento es absorbida por los
objetos y paredes interiores, que al calentarse, emiten
radiaciones caloríficas de larga longitud de onda (superior a 5 μm).
Al ser los vidrios prácticamente impermeables a las radiaciones mayores de 5 μm, resulta que la energía solar
que atraviesa un acristalamiento, se encuentra retenida
en el interior de un local, tendiendo a elevar su temperatura. A este fenómeno se le conoce como "efecto invernadero".
Pese a dicho efecto, las radiaciones largas quedan absorbidas por el vidrio, que se calienta y la mayor parte de
las cuales son reemitidas posteriormente al exterior. Para
evitar esta pérdida calorífica existen vidrios de "baja emisividad", que tienen una capa reflectante al interior que
consigue que las radiaciones superiores 5 μm sean reflejadas de nuevo al espacio interior, en vez de ser absorbidas y reemitidas por el acristalamiento.
D)
4
ACRISTALAMIENTO
4.1
VIDRIOS SIMPLES DE PLANO LISO
A)
Transparentes
- Estirados (> 2 mm): claro; coloreado.
ANTIRREFLEJO: vidrio tratado por ambas caras con objeto de conseguir una textura superficial que reduzca la
reflexión de la luz sin distorsionar los colores. Se emplea
principalmente en el acristalamiento y protección de cuadros.
- Lunas (> 4 mm):
PLANILUX: luna incolora transparente, con sus dos caras
completamente planas y paralelas que permiten ver a su
través sin deformaciones de las imágenes. Se obtiene
por flotado y pulido térmico. Permite cubrir grandes huecos y proporciona un buen aislamiento acústico.
Propiedades térmicas
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PINK-ROSA: luna coloreada en su masa mediante la
adición de óxidos metálicos estables; sus dos caras son
paralelas, sin deformar las imágenes a su través.
PARSOL: luna coloreada idéntica a la anterior, pero con
la propiedad de reducir el paso de las radiaciones infrarrojas, visibles y ultravioletas. Se fabrica en colores gris,
bronce y verde.
ANTELIO: es una luna PLANILUX o PARSOL, con una
de sus caras reflectante, que se obtiene mediante una
capa metálica depositada por pirólisis. Admite operaciones de corte y manufactura. También puede ser templado, incorporado en el acristalamiento aislante CLIMALIT,
y formar parte del vidrio de seguridad STADIP.
COOL-LITE: luna PLANILUX o PARSOL con una de sus
caras reflectante, obtenida por pulverización catódica en
vacío. Se fabrica con una gran variedad de colores.
B)
Pueden fabricarse a partir de lunas PLANILUX, PARSOL
Y PINK-ROSA, añadiendo las capas según la figura:
Translúcidos
- Colado bruto: luna; baldosa.
- Impreso:
LISTRAL: vidrio impreso obtenido por colada continua y
posterior laminación de la masa del vidrio en fusión. Los
rodillos metálicos de la máquina laminadora llevan grabado el dibujo a reproducir.
Se fabrica en amarillo, gris e incoloro, y con distintos dibujos y formas, entre los que destacan: impreso, catedral, clarglás, baldosa grabada, con relieves superficiales
más o menos profundos y espesores normales de 3 a 7
mm, excepto las baldosas, con 17 a 20 mm.
- Mateado:
MATEADO: vidrio translúcido obtenido por laminación,
tratándose posteriormente una de sus caras, mediante
una mediante una proyección a presión controlada de
polvo de corindón. Se fabrica con la finalidad de lograr
una buena deifican de la luz, por lo que se aplica en plafones, luminarias y, en general, todos aquellos usos en
que se requiera un reparto homogéneo de la luz.
C)
4.2
VIDRIOS DE SEGURIDAD
A)
Laminar o estratificado
STADIP: vidrio de seguridad compuesto por dos o más
lunas unidas íntimamente por interposición de láminas de
materia plástica (butiral de polivinilo) de notables cualidades en cuanto a resistencia, adherencia y elasticidad. La
adherencia butiral-vidrio se obtiene por tratamiento térmico y de presión. El producto obtenido tiene la misma
transparencia que cualquier vidrio del mismo espesor.
En caso de rotura, los trozos de vidrio quedan adheridos al butiral, permaneciendo el conjunto dentro del
marco, proporcionando seguridad a las personas e impidiendo la entrada a su través.
El producto acabado puede recibir cualquier tipo de
manufactura: corte, taladro, etc.
Por otro lado, variando la naturaleza, número y espesor
de sus componentes se obtienen conjuntos de características diferentes, pudiendo variar su resistencia para
proporcionar desde una seguridad física hasta una protección antibala.
Opacos
- Opales: la tonalidad blanquecina mate que les confiere
opacidad se consigue por la adición de criolita y fosfato
cálcico. Destacan las opalinas pulidas y el opal masivo,
empleado en luminotecnia.
- Espejo luna:
CRISTAÑOLA PLATA: luna plateada formada por cinco
componentes de adecuada calidad, que, superpuestos e
íntimamente unidos en el proceso de fabricación, constituyen un conjunto monolítico especular prácticamente
inalterable en el tiempo, bajo la acción normal de los
agentes atmosféricos.
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Los moldeados pueden ser sencillos (pavés), cuando
constan de un solo elemento macizo moldeado; o dobles,
cuando están formados por dos elementos independientes que, soldados entre sí, dan lugar a una sola pieza
con cámara de aire. Se fabrican en vidrio incoloro, o en
colores bronce, rojo, verde y azul, según modelos.
B)
Armado
LISTRAL ARMADO: es un vidrio translúcido, obtenido
por colada continua y laminación, con la particularidad de
llevar incorporada en su masa una malla metálica soldada de retícula cuadrada (de 12 ó 25 mm de lado), la cual
es introducida en la hoja de vidrio durante el proceso de
laminación. Se fabrica en espesores de 6/7 mm incoloro,
gris o amarillo, según modelos y texturas superficiales.
C)
Templado
- Transparente:
SECURIT: cualquier luna que, sometida a un tratamiento
térmico de templado, adquiere un aumento de su resistencia a los esfuerzos de origen mecánico y térmico. El
templado puede realizarse estando el vidrio en posición
vertical u horizontal. Todas las manufacturas (muescas,
taladros, etc.) deben realizarse antes del templado, ya
que de los contrario provocarían su rotura. Sólo es practicable, tras el tratamiento, un ligero mateado al ácido o a
la arena. En caso de rotura, la luna "securit" se fracciona
en pequeños trozos no cortantes, lo que elimina el peligro
de accidentes.
- Translúcido:
CLARIT: vidrio impreso de espesor 9/11 mm, tras ser
sometido a un tratamiento de templado. Su aplicación
más frecuente es en puertas; también se emplea en cerramiento de huecos fijos o practicables, en los que no es
necesaria la transparencia, y tienen carácter decorativo.
Sólo se fabrica en vidrio incoloro.
A)
Paredes
Se utilizan los distintos modelos PRIMALIT, para constituir tabiques huecos de 8 cm de espesor. Para tabiques
macizos se emplea pavés del modelo GEMAX, de 3,4
cm de espesor, o CATOLUX, piezas alargadas de 4 cm
de grosor. En ambos casos se colocan con juntas o nervios de hormigón de 1 a 3 cm de espesor.
4.4
VIDRIOS ESPECIALES
A)
Atérmico
CLIMALIT: conjunto formado por dos o más lunas, separadas entre sí por cámaras de aire deshidratado, constituyendo un excelente aislamiento térmico y acústico.
Además proporciona un buen confort térmico superficial
al eliminar el efecto de "pared fría" en las zonas próximas
al acristalamiento. La ausencia de condensaciones tiene
gran interés, de cara a la estética y al mantenimiento.
4.3
VIDRIO MOLDEADO
Piezas de vidrio translúcido, macizas o huecas, que se
obtienen por el prensado de una masa fundida de vidrio
en unos moldes de los que toman su forma. Se destinan
a la construcción de forjados y paredes verticales.
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La separación de las lunas se realiza mediante un perfil
separador de aluminio, en cuyo interior se introduce un
producto desecante, y la estanquidad está asegurada por
un doble sellado perimetral de caucho. Algunas de las lunas normales del CLIMALIT puede ser substituida por
otras de baja emisividad (para mejorar el K de transmisión térmica) o de seguridad STADIP.
B)
Las fachadas de vidrio ofrecen indudables posibilidades y
ventajas desde la óptica del diseño de edificios singulares o rehabilitación de los existentes, pero a cambio plantea ciertos problemas importantes que deben ser analizados cuidadosamente antes de tomar las decisiones del
proyecto. Los dos principales son el acondicionamiento
interior de los espacios del edifico cerrados por dichas
fachadas, y el oscurecimiento, en función del tipo de uso
del edificio y de sus locales.
Resistente al fuego
CONTRAFLAM: es un doble acristalamiento compuesto
por dos lunas templadas SECURIT o dos lunas de vidrio
de seguridad STADIP, separadas con un marco periférico con doble barrera de estanquidad, y por un gel transparente e incoloro que tiene por misión absorber las radiaciones caloríficas en caso de incendio.
Debe satisfacer los cuatro criterios de resistencia al fuego:
- Resistencia mecánica
- Aislamiento térmico
- Estanquidad a las llamas
- No emisión de gases inflamables
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5.1
FACHADAS DE VIDRIO SOSTENIDO
POR FIJACIONES RÍGIDAS
El sistema es menos conocido y empleado que el AEE
(acristalamientos estructural encolado) y se basa, por
ejemplo, en la disposición de un entramado tubular como estructura resistente principal, rigidizado por elementos horizontales tensados por cables y otros tensores diagonales de tal modo que el conjunto estructural
básico mantiene una total estabilidad frente a todos los
esfuerzos transversales derivados del viento o de los
movimientos diferenciales propios de los edificios.
En esta estructura principal modulada se apoyan los
sistemas de rigidización de los paneles de vidrio en que
se subdivide cada uno de los módulos. Estos constan
de una serie de bielas rígidas de distinta longitud que
llegan hasta los anclajes, y que son tensadas por un
doble sistema de cables. En el extremo de las bielas se
disponen los sistemas de fijación que coinciden con la
FACHADAS DE VIDRIO
Constituyen una de las soluciones más actuales e imaginativas en el campo de las fachadas industrializadas.
Permite a los arquitectos y constructores la realización,
de manera económica, de fachadas singulares y transparentes para nuevos edificios o para la renovación de
otros ya construidos. Esta renovación puede realizarse
de dos maneras: construcción de una fachada cortina
exterior a la existente, o bien la sustitución de la fachada tradicional por una de vidrio estructural.
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unión de cuatro paneles de vidrio, por lo que dicho sistema incluye cuatro fijadores que sostienen en las cuatro esquinas mediante pasadores a los citados elementos de vidrio. Finalmente los paneles de vidrio se sellan
con silicona en todo su perímetro.
El aspecto del conjunto, además de su transparencia
como intención principal en la idea de edificio invernadero, se caracteriza por la profusión de líneas de elementos estructurales y cables, que a su vez se multiplican al proyectar sobre el vidrio reflectante innumerables
sombras arrojadas.
Otra opción es la empleada en las torres de vidrio del
Centro de Arte Reina Sofía, en que el peso de los paneles de vidrio es soportado, a través de un balancín, por
un cable pretensado de acero inoxidable colgado de la
estructura de cubierta y compensado por otro cable paralelo que conduce los esfuerzos a la base.
Para soportar las tensiones de dilatación térmica los
paños de vidrio se unen entre sí con silicona estructural
y, en situaciones especiales, se aprovecha el mecanismo de cuelgue, reforzado con un muelle en la base del
cable que permite una mayor acomodación de las deformaciones.
Con la expresión vidrio estructural (AEE) se conoce
desde comienzos de la década de los ’80 el sistema de
acristalamiento de fachadas sostenido por siliconas de
altas prestaciones (siliconas estructurales) desarrolladas específicamente para esta técnica, ya que la silicona, aparte de realizar su habitual función de sellado y
de estanqueidad, cumple la función de adhesivo de los
paneles o vidrios de la fachada.
Se consideran fachadas de vidrio aquellas en que el
acristalamiento es el componente principal del cerramiento, aunque puede ir combinado con bandas o antepechos a base de paneles ligeros o aplacados de
piedra, por lo que en general no deben ser considerados como cerramientos ligeros, aunque sí suelen encuadrarse dentro del grupo de fachadas cortina.
La silicona es quizás el único sellante capaz de asegurar su inalterabilidad frente a los agentes atmosféricos
de envejecimiento, como lluvia, diferencias extremas de
temperatura, nieve, viento, etc., y sobre todo debido a
su estabilidad frente a los rayos ultravioleta. Tales cualidades son debidas a su estructura inorgánica, basada
en uniones silicio-oxígeno de elevada energía, inatacable por los rayos ultravioleta.
En estas nuevas técnicas el vidrio no se recibe sobre
renvalso con tapajuntas a modo tradicional, sino que se
fija mediante productos de encolado sobre carpinterías
metálicas y cuyo resultado ofrece posibilidades estéticas interesantes en el campo de la arquitectura.
En general se trata de técnicas aparentemente simples,
pero que requieren disponer de materiales, algunas veces muy sofisticados, y utilizar modos complejos de
puesta en obra, lo que permite considerarlos como sistemas de alta tecnología.
Finalmente, los esfuerzos horizontales (viento) son absorbidos por unos anclajes rígidos en cada esquina del
panel, conectados a la estructura interior, pero evitando
que puedan recoger tensiones gravitatorias con objeto
de evitar una rigidización adicional del acristalamiento.
5.2
FACHADAS DE VIDRIO ESTRUCTURAL
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