ENGENHARIA CIVIL 5º SEMESTRE. Professora ROSELI VALLE

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1 ENGENHARIA CIVIL 5º SEMESTRE Professora ROSELI VALLE MARINGÁ 2015

2 VIDRO: HISTÓRIA Não há data e lugar específicos da descoberta do vidro; Alguns historiadores afirmam que: * o 1º vidro veio da Síria em a.c.; * do Egito em a.c.; Sabe-se, com certeza que, em a.c. o Egito produzia vasos e enfeites de vidro; Posteriormente, os romanos passaram a produzir vasos, jarros, adornos e janelas; No séc. XX as pesquisas sobre as propriedades físicas e químicas possibilitaram novas indústrias e novos tipos de vidros.

3 VIDRO: HISTÓRIA

4 VIDRO: DEFINIÇÃO Vidro: Substância inorgânica, amorfa e fisicamente homogênea, obtido por resfriamento de uma massa em fusão que endurece pelo aumento contínuo de viscosidade até atingir a condição de rigidez, mas sem sofrer cristalização (BARROS, 2010 apud BARSA, s/d)

5 VIDRO: DEFINIÇÃO O vidro: é um material obtido a partir da fusão de matérias-primas, principalmente minerais, resfriado até uma condição de rigidez, sem se cristalizar. é um material não poroso comum, que resiste a temperaturas de até 150ºC sem deformar, por isso pode ser reutilizado várias vezes para a mesma finalidade. por ter uma estrutura molecular amorfa, o vidro pode ser reciclado infinitas vezes sem perder qualidade nenhuma.

6 VIDRO: COMPOSIÇÃO O vidro: sua estrutura atômica não caracteriza nem líquido e nem um sólido cristalino = fica entre os dois, sendo um líquido super-resfriado abaixo de seu ponto de congelamento;

7 VIDRO: COMPOSIÇÃO O vidro: A composição química do vidro mais usado conhecido como calco-sódico é formada por: 70% de sílica SiO2: vitrificante, introduzido sob a forma de areia 15% de óxido de sódio Na2 O: fundente 10% de óxido de cálcio CaO: estabilizante, proporciona dureza e insolubilidade à água 05% de outros óxidos: * o alumínio e o magnésio, melhoram as propriedades físicas do vidro, contra agentes atmosféricos; * óxidos metálicos permitem a coloração da massa.

8 VIDRO: COMPOSIÇÃO

9 PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS FÍSICAS: Resistência à abrasão: * É 16 vezes mais resistente que o granito; MECÂNICA: * Elasticidade: é elástico e não apresenta deformação permanente, porém é frágil e pode partir quando submetido à flexão crescente; * Resistência à tração: depende da temperatura, carga, umidade, polimento, corte e outros;

10 PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS MECÂNICA: * Resistência à compressão: é elevada, cerca de Mpa 10t / cm³ * Resistência à flexão: é variada; sendo de 40 MPa para o vidro comum, de 120 a 200 Mpa para o vidro temperado de acordo com espessura e tipo de fabricação;

11 VIDRO: PRODUÇÃO Tipos de Processo: CILINDRO: No começo do século passado, a fabricação era feita pelo processo do cilindro aperfeiçoamento do primitivo sistema do vidro soprado; * por meio de ar comprimido, formava-se um cilindro de 13m de comprimento por 1m de diâmetro, posteriormente resfriado, alisado e cortado, porém, processo pouco contínuo, de baixa qualidade e de uso limitado - janelas

12 VIDRO: PRODUÇÃO Tipos de Processo: FOURCALT: inventado em * produção contínua do vidro estirado; * a lâmina de vidro é estirada verticalmente por uma barra de refratário denominada debiteuse onde sobe por uma torre de 10 a 15m de altura para ser estirado; * posteriormente, é recozido para eliminar tensões internas que impediram o corte; * defeitos: falta de homogeneidade, irregularidades e rachaduras nas ranhuras da debiteuse.

13 VIDRO: PRODUÇÃO Tipos de Processo: FOURCALT: produção contínua do vidro estirado

14 VIDRO: PRODUÇÃO Tipos de Processo: LIBBEY-OWENS: introduzido em * produção contínua do vidro estirado; * o vidro se estira verticalmente até uma certa altura e depois se curva sobre um rolo dobrador e prossegue na horizontal; a contração das lâminas se evita por meio de dois pares de roldanas resfriadas; * vantagens: não precisa de debiteuse, menos defeitos do que o Fourcault; * desvantagem: superfície menos brilhante

15 VIDRO: PRODUÇÃO Tipos de Processo: LIBBEY-OWENS: produção contínua do vidro estirado

16 VIDRO: PRODUÇÃO Tipos de Processo: PITTSBURGH: introduzido em * hoje PPG Pittsburgh Plate Glass Company, é semelhante ao Fourcault, com a debiteuse substituída por um bloco refratário submerso; * produz o vidro polido cristal: vidro plano, polido, transparente e sem distorção de visão através dele; * no final da década de 50, surgiu o processo do float de produção do vidro polido redução de custos com as mesmas propriedades

17 VIDRO: PRODUÇÃO Tipos de Processo: PITTSBURGH: produção contínua do vidro estirado

18 VIDRO: PRODUÇÃO Diferenças entre vidro, float - cristal O vidro polido cristal: plano, transparente com faces polidas; Float: aperfeiçoamento do vidro polido; recebe banho de flutuação em estanho fundido produzindo perfeita planimetria das faces; O float substitui o antigo cristal; O vidro e o cristal (float) possuem praticamente a mesma composição química e resistência mecânica;

19 VIDRO: PRODUÇÃO Diferenças entre vidro, float - cristal O vidro possui ondulações visíveis que provocam distorções de imagens; O cristal não possui ondulações superficiais, tem menos defeitos, não produz distorções de imagens; brilho e transparência; O cristal não é usado na construção civil; uso para taças, vasos e outros. Float usado na construção civil, automóveis, eletrodomésticos, móveis e objetos de decoração; Float ou vidro plano: considerados, hoje, dominantes na indústria vidreira mundial.

20 VIDRO: PRODUÇÃO Tipos de Processo: VIDRO POLIDO Processo antigo

21 VIDRO: PRODUÇÃO Tipos de Processo: VIDRO POLIDO Processo float

22 Reciclagem VIDRO: PRODUÇÃO

23 VIDRO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Vidros Usado sob a forma de lâminas ou chapas planas ou curvas, blocos e fibras; Utilizado em: * portas, janelas, divisórias; * elemento decorativo: espelhos, vidros impressos * sistema construtivo: fachadas, pele de vidro e structural glazing estrutura de alumínio na parte interna da edificação e vidro no externo; transmite aspecto de leveza e modernidade.

24 VIDRO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Portas e janelas

30 Escada VIDRO NA CONSTRUÇÃO CIVIL

31 Escada VIDRO NA CONSTRUÇÃO CIVIL

32 Piscinas VIDRO NA CONSTRUÇÃO CIVIL

35 VIDRO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Marquises

38 VIDRO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Claraboia

41 VIDRO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Structural glazing ou Pele de vidro Structural glazing possuem toda estrutura de alumínio somente pelo lado interno do ambiente, transmitindo um aspecto de leveza e modernidade; * oferece inúmeros benefícios: conforto acústico; privacidade; luminosidade; conforto térmico; segurança; valorização do imóvel; * são utilizadas em edifícios comerciais e residenciais;

42 VIDRO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Structural glazing

49 TIPOS DE VIDRO Vidros Recozido Vidro Recozido: após sair do forno e resfriado, não recebe nenhum tipo de tratamento térmico ou químico; ele é resfriado lentamente para aliviar quaisquer tensões internas. Quando não passa por esse processo, o vidro tem maior chance de sofrer rachaduras ou de se quebrar ao ser exposto a variações térmicas. Estilhaça-se em pedaços grandes e afiados quando quebra.

50 TIPOS DE VIDRO Vidros Composto Vidro Composto ou Duplo: formado de duas ou mais chapas de vidro separados entre si por um espaço preenchido com ar desidratado. Desta forma, permite isolamento acústico e térmico. Permite a luminosidade natural no interior da construção e a redução do consumo de energia para a iluminação.

51 Vidro Composto TIPOS DE VIDRO

52 Vidro Composto TIPOS DE VIDRO

53 TIPOS DE VIDRO Vidros Serigrafado Vidro Serigrafado: é impregnado de tinta no forno de têmpera. é obtido pela decomposição de esmalte cerâmico através de um rolo onde fixa a tinta em sua superfície; o vidro é submetido ao processo de tempera e o esmalte cerâmico funde-se com o vidro; mesma resistência do vidro temperado.

54 Vidros Serigrafado TIPOS DE VIDRO

55 TIPOS DE VIDRO Vidros Coloridos, Termoabsorventes e Termorrefletores Vidro Colorido ou Termoabsorventes: * possui óxidos metálicos na massa do vidro; * aspecto estético; * reduz consumo energético; * cores: verde, azul, cinza e bronze; * reduz a transmissão solar aumentando a absorção do vidro. Vidro Termorrefletor: * superfície com camada de metal ou óxido metálico, porém, transparente;

56 TIPOS DE VIDRO Vidros Coloridos, Termoabsorventes e Termorrefletores Vidro Termorrefletor: * parte da energia solar é refletida dependendo do ângulo da incidência solar e da refletividade do vidro; * outra parte é transmitida através do vidro e reirradiada para o interior e exterior da edificação; * vidro polido de 6mm: - coloração bronze e superfície refletante: passa 52% da energia solar; - vidro verde: 61% - vidro incolor: 83%

57 TIPOS DE VIDRO Vidros Coloridos, Termoabsorventes e Termorrefletores Energia Solar: * espectro solar: ultravioleta (descoloração de objetos e queimaduras), luz (nos permite ver) e infravermelho (invisível); * o espectro solar é convertido em calor; * a luz e o calor do sol se apresentam juntas; * a construção energeticamente eficiente equilibra estes dois fluxos: absorver ou bloquear o calor do sol e a luminosidade de acordo com a região em que a edificação será implantada; * o tipo de vidro correto auxiliará nestes quesitos acima;

58 TIPOS DE VIDRO Vidros Coloridos, Termoabsorventes e Termorrefletores Termoabsorventes: absorve cerca de 20% dos raios infravermelhos, reduzindo o calor transmitido; * para regiões quentes; passa menor quantidade de calor; Vidro incolor: para regiões frias * passa maior calor e luz

59 TIPOS DE VIDRO Vidros Coloridos, Termoabsorventes e Termorrefletores

68 TIPOS DE VIDRO Vidros Impressos ou Fantasia Vidro translúcido com figuras ou desenhos geométricos em uma ou ambas as faces; Difunde a luz transmitida e proporciona privacidade; A fantasia do vidro pode ser por meio de ácidos, jatos de areia ou esmalte: vidros gravados e esmaltados;

69 TIPOS DE VIDRO Vidros Impressos ou Fantasia Podem ser: * brilhantes: desenhos em alto relevo em ambas as faces; acabamento natural após estirado; * texturizados: desenhos em saliências formando superfície rugosa impressa em uma face; reduz transmissão da iluminação; * fosco: opaco e liso tratado com ácido ou jato de areia fina; reduz ofuscamento e passagem de luz e aumenta a difusão; * esmaltado/serigrafado: liso com esmalte em uma face, aquecido e fundido à superfície do vidro; reduz a luminosidade;

70 TIPOS DE VIDRO Vidros Impressos ou Fantasia - processo

71 TIPOS DE VIDRO Vidros Impressos ou Fantasia

74 TIPOS DE VIDRO Vidros de Segurança Vidro TEMPERADO: * tem sua resistência aumentada devido a têmpera: é aquecido e resfriado rapidamente; * sua resistência é de 3 a 5 vezes maior que o vidro comum Kgf/cm² = 140 MPa; * quando se rompe, toda a chapa quebra em pequenos fragmentos sem arestas cortantes ou pontiagudas evita ferimentos; * em sua aparência, é possível ver um retículo próprio como característica não é defeito; * podem apresentar ondulações devido ao rolo; leve empenamento devido a tensões induzidas; depressões circulares;

75 TIPOS DE VIDRO Vidros de Segurança Vidro TEMPERADO: * indicado para locais sujeitos a impactos, choques térmicos ou que requeiram resistência mecânica; * utilizados em fachadas, divisórias, portas, boxes para banheiros, vitrines, tampos de mesa e outros; * grande resistência mas não suporta impacto de bala; * não pode passar por recortes, perfurações ou lapidação: prever detalhes construtivos

76 TIPOS DE VIDRO Vidros de Segurança Vidro TEMPERADO:

77 TIPOS DE VIDRO Vidros de Segurança Vidro TEMPERADO:

78 TIPOS DE VIDRO Vidros de Segurança Vidro LAMINADO: * possui duas ou mais lâminas de vidro fortemente interligadas sob calor e pressão, por uma ou mais camadas de resina; * usual: duas lâminas de float de 03 mm e uma película de PVB (resina- polivinil butiral); * quando quebra, os fragmentos ficam presos no PVB minimizando a queda dos fragmentos; * excelente filtro de raios violetas 99,6% * melhoram desempenho acústico: devido sua alta flexibilidade, absorve e amortece as vibrações sonoras reduzindo a transmissão para o interior da edificação;

79 TIPOS DE VIDRO Vidros de Segurança Vidro LAMINADO: * laminado simples: duas lâminas de vidro e uma película de PVB; indicados para automóveis, fachadas, portas, divisórias, parapeitos etc. * laminado múltiplo: três ou mais lâminas de vidro e duas ou mais películas de PVB; indicado para locais com severa exigência de segurança, como cabines de vigilância e torres de segurança. * ambos estão disponíveis em diversas espessuras, cores variadas, incolores e termorrefletores; * boa característica acústica: indicado para áreas de alto ruído;

80 TIPOS DE VIDRO Vidros de Segurança Vidro LAMINADO:

84 TIPOS DE VIDRO Vidros de Segurança Vidro ARAMADO: * malha metálica fundida no vidro por um par de rolos, ficando aproximadamente no meio; * principal característica: resistência ao fogo; * no caso de quebra, os fragmentos ficam presos na tela metálica; * resistente à corrosão, não decompõe e não enferruja; * no Brasil é produzido incolor e translúcido enquanto em outros países, produzem coloridos, transparentes e diferentes tipos de malhas metálicas;

85 TIPOS DE VIDRO Vidros de Segurança Vidro ARAMADO:

88 TIPOS DE VIDRO Vidro CURVO LAMINADO * oferecem segurança, beleza e modernidade; * cores variadas; Vidro CURVO * são aquecidos em uma temperatura aproximada de 650 graus e depositados em moldes de aço; passam por processo lento de recozedura; * incolor e cores variadas;

89 TIPOS DE VIDRO Vidro CURVO LAMINADO

93 TIPOS DE VIDRO Vidro AUTO-LIMPANTE * tipo float com camada metalizada, que tem como principal componente o óxido de titânio; * ideal para fachadas, pois os raios ultravioleta ativam as propriedades auto-limpantes do vidro, não deixando a sujeira fixada na superfície da chapa; * a água em contato com o vidro se dispersa e escorre de maneira uniforme, levando a sujeira acumulada embora num efeito contínuo.

94 TIPOS DE VIDRO Vidro AUTO-LIMPANTE

95 TIPOS DE VIDRO Vidro AUTO-LIMPANTE

96 TIPOS DE VIDRO Vidro BLINDADO * resistente a balas, é o vidro desenvolvido para proteção contra disparos de armas de fogo ou objetos lançados contra ele; * são as camadas plásticas existentes entre as várias lâminas de vidro que amortecem o impacto e oferecem a resistência para aumentar a segurança; * as camadas plásticas existentes entre várias lâminas de vidro amortecem o impacto e oferecem resistência.

97 Vidro BLINDADO TIPOS DE VIDRO

100 TIPOS DE VIDRO Vidro CRAQUELADO * vidros laminados compostos por uma lâmina interna de vidro temperado com duas lâminas externas de vidros comuns (float); * o processo de produção: o vidro temperado interno é quebrado e fragmenta-se, ficando aderido à película plástica e preso às lâminas externas;

101 Vidro CRAQUELADO TIPOS DE VIDRO

102 Vidro CRAQUELADO TIPOS DE VIDRO

103 Quanto a Forma CLASSIFICAÇÃO

104 CLASSIFICAÇÃO Quanto a Transparência Vidro transparente: transmite a luz e permite a nítida visão através dele; Vidro translúcido: transmite a luz mas não permite a visão nítida; Vidro opaco: impede a visão e grande parte da passagem da luz.

105 CLASSIFICAÇÃO Quanto ao acabamento da superfície Vidro liso: transparente, apresenta leve distorção das imagens refratadas, em virtude do processo de fabricação; Vidro polido: transparente, permite visão sem distorção das imagens devido ao tratamento superficial Vidro impresso ou fantasia: durante a fabricação, é impresso um desenho textura, em uma ou nas duas superfícies

106 CLASSIFICAÇÃO Quanto ao acabamento da superfície Vidro fosco: translúcido por meio de tratamento químico ou mecânico em uma ou duas superfícies. Vidro espelhado: reflete totalmente os raios luminosos, em virtude de tratamento químico em uma de suas superfícies; Vidro gravado: por meio de tratamento químico ou mecânico, apresenta ornamentos em uma ou nas duas superfícies;

107 CLASSIFICAÇÃO Quanto ao acabamento da superfície Vidro esmaltado ou serigrafado: ornamentado através da aplicação de tinta vitrificada (esmalte cerâmico) em uma das superfícies; Vidro termorrefletor: colorido e refletor pelo tratamento químico em uma das faces, feito em alta temperatura.

108 CLASSIFICAÇÃO Quanto a cor Incolor Colorido

109 LÃ DE VIDRO Produzido fazendo com que, o vidro fundido passe através de furos ou orifícios, seguidos de jatos de ar ou vapor em alta pressão; este processo define o tipo de fibra: longa, curta, fina, ou grossa; vidro de baixa alcalinidade; incombustível; quimicamente estável; resistente ao ataque de insetos, roedores e fungos; isolante térmico e acústico; uso: em forros e feltros para isolação de coberturas; paredes de drywall; ar condicionado; atenuação de ruídos; fornos, fogões e eletrodomésticos;

110 LÃ DE VIDRO

111 LÃ DE VIDRO

112 FIBRA DE VIDRO O vidro é moldado em fibras de grande comprimento; Na fabricação, o vidro é colocado em um tambor com vários orifícios, que gira em alta velocidade e próximo ao forno; pelos orifícios saem os filetes e são enrolados em um cilindro; Características: leveza; reciclagem; não apodrece; baixa condutividade térmica; incombustível; Uso: na indústria têxtil; revestimento de cabos e fios; indústria química e outros;

113 FIBRA DE VIDRO

114 FIBRA DE VIDRO

115 FIBRA DE VIDRO

116 TIJOLO OU BLOCO DE VIDRO Produção: * produz duas peças de vidro unidas por fusão a altas temperaturas; * o ar entre os vidros é retirado de modo que se tenha vácuo entre as peças; * as bordas são revestidas de plástico para melhor vedação; Características: * transparentes ou translúcidos; * com ou sem inserção de fibra de vidro; * texturizados com diversos padrões e desenhos; * coloridos ou esmaltados;

117 TIJOLO OU BLOCO DE VIDRO Assentamento: * argamassa: quatro partes de cal hidratada, três partes de areia, uma parte de cimento comum; * assentamento convencional, deixando um centímetro entre os tijolos e paredes; * as peças devem ser limpas antes que a massa seque; * rejunta com cimento * permite paredes de até 2,5 m de altura; mais do que isto, definir estrutura de apoio; * paredes de vedação, não estrutural;

118 TIJOLO OU BLOCO DE VIDRO

123 BLOCO DE VIDRO VAZADO Elemento Vazado em vidro: * São produtos desenvolvidos para locais que necessitam de iluminação e ventilação; * Usado em: garagens, escolas, lavanderias, áreas de serviço, edículas, corredores, escadas e outros; * Proporciona uma arquitetura moderna e sofisticada à estes ambientes; * Vantagens: facilidade de limpeza; vedação contra chuva; baixa manutenção não necessitam de pinturas ou retoques; beleza e leveza ;

124 BLOCO DE VIDRO VAZADO Bloco de Vidro Vazado

131 COBOGÓ OU ELEMENTO VAZADO Cobogó em Cerâmica

135 COBOGÓ OU ELEMENTO VAZADO Cobogó em Louça

152 COBOGÓ OU ELEMENTO VAZADO Cobogó em Concreto

159 Telhas de vidro TELHAS DE VIDRO

160 Telhas de vidro TELHAS DE VIDRO

161 REFERÊNCIAS Bibliografia básica: BARROS. Carolina. Apostila de vidros: materiais de construção. Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia, Sul-riograndense, Pelotas, BAUER, L.A.F. Materiais de Construção volume 2. 5ª. ed. São Paulo: LTC, Material didático preparado por Roseli A. do Valle Arquiteta e Urbanista, Mestranda em Engenharia Urbana pela UEM - roselli.valle@gmail.com