{"id":108,"date":"2012-01-24T15:24:08","date_gmt":"2012-01-24T14:24:08","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/?p=108"},"modified":"2012-05-25T22:41:43","modified_gmt":"2012-05-25T21:41:43","slug":"la-rotura-espontanea-del-vidrio-templado","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/2012\/01\/24\/108\/","title":{"rendered":"La rotura espont\u00e1nea del vidrio templado"},"content":{"rendered":"

Por Beatriz Sanz <\/a>, <\/strong> Ing. de Caminos, Canales y Puertos (Departamento de Ciencia de Materiales, Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid)<\/p>\n

\u00bfConocemos todo sobre los materiales que utilizamos de manera habitual?<\/p>\n

El vidrio templado es uno de los materiales preferidos en edificios singulares, empleado como elemento estructural en muros cortina, pero tambi\u00e9n lo encontramos en otros lugares m\u00e1s frecuentes, como las marquesinas de las paradas de autob\u00fas, mamparas de ducha o puertas.<\/p>\n

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Fig.1: Ejemplos de utilizaci\u00f3n del vidrio templado como muro cortina. Torres de Madrid (izq.) y Sede del SESCAM, Toledo (dcha.)<\/figcaption><\/figure>\n

Este vidrio recibe un tratamiento t\u00e9rmico en su fabricaci\u00f3n que le confiere unas propiedades mec\u00e1nicas especiales, como alta resistencia frente a impacto o aguante de un fuerte gradiente t\u00e9rmico, entre otras.<\/p>\n

Pero la caracter\u00edstica que de verdad lo distingue y lo hace preferible frente a otros tipos de vidrio es que se trata de un vidrio de seguridad: en caso de rotura, \u00ablos fragmentos resultantes son peque\u00f1os y sus bordes no presentan aristas cortantes\u00bb, como se recoge en la norma UNE-EN 12150, de manera que no pueda causar heridas graves a las personas, en contraste con las lajas que se forman en otros tipos de vidrio, como se muestra en la figura 2.<\/p>\n

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Fig.2. Rotura de un vidrio templado (www.vidrioperfil.com) (izq.) frente a rotura de un vidrio laminado (www.cridesa.es) (dcha.)<\/figcaption><\/figure>\n

El inconveniente: presenta un problema potencialmente grave, su rotura espont\u00e1nea. Debido a la propia maquinaria, los combustibles y los afinantes que se utilizan en su fabricaci\u00f3n, en el vidrio pueden aparecer inclusiones de sulfuro de n\u00edquel (NiS). Inicialmente, estas inclusiones se encuentran en fase alpha; pero durante el enfriamiento del vidrio, experimentan un cambio de fase que conlleva un aumento de volumen (del 2.8%, aproximadamente), suficiente para producir la rotura del vidrio en caso de que la inclusi\u00f3n se encuentre en la zona de tensiones de tracci\u00f3n del vidrio. El problema es que este cambio de fase ocurre sin aviso previo y no se produce de manera inmediata durante el enfriamiento, sino que puede tardar entre 5 y hasta 10 a\u00f1os en producirse, estando el vidrio ya en servicio. Este fen\u00f3meno, estudiado desde 1961 por Ballantyne [1], sigue siendo un problema en la actualidad.<\/p>\n

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Fig. 3: Imagen de una inclusi\u00f3n de sulfuro de n\u00edquel en vidrio (Barry, 2001)<\/figcaption><\/figure>\n

Existe un ensayo, el Heat Soak Test [3], que consiste en calentar el vidrio a 290 \u00baC (con una tolerancia de 10\u00baC) durante dos horas y despu\u00e9s dejar enfriar, para provocar el cambio de estado del sulfuro de n\u00edquel. Con este tratamiento se reduce el riesgo de rotura espont\u00e1nea en un 98.5 %, aunque no en un 100%. Sin embargo, este ensayo no es de obligado cumplimiento en Espa\u00f1a, sino que solamente se recomienda realizarlo, as\u00ed como se recomienda tambi\u00e9n disponer de las barreras que se consideren oportunas para minimizar las consecuencias en caso de rotura del vidrio.<\/p>\n

Frente a este fen\u00f3meno, adem\u00e1s de dise\u00f1ar las protecciones adecuadas, \u00bfpodr\u00edamos ser capaces, mediante una comprensi\u00f3n mejor del material, de modificar su estructura para impedir esta rotura espont\u00e1nea o conseguir un ensayo 100% efectivo, podr\u00edamos eliminar la existencia de estas inclusiones, o dise\u00f1ar un m\u00e9todo para poder evaluar in situ la presencia de estas part\u00edculas? Nos encontramos ante un nuevo reto de materiales, comprobando, una vez m\u00e1s, que incluso los materiales m\u00e1s tradicionales requieren un estudio m\u00e1s profundo para poder satisfacer las necesidades de la sociedad, cada vez m\u00e1s exigente.<\/p>\n

Referencias:<\/p>\n

[1] Ballantyne, E.R. and Brown, N.G., CSIRO \u00abDivision of Building Research\u00bb (Melbourne, Australia), Report N\u00ba 06, 1961.<\/p>\n

[2] Barry, J.C. and Ford, S. \u00abAn electron microscopic study of nickel sulfide inclusions in toughened glass\u00bb,\u00a0 Journal of Materials Science, <\/em>36<\/strong>, 2001.<\/p>\n

[3] UNE-EN 14179-1. Vidrio para la edificaci\u00f3n: vidrio de silicato sodoc\u00e1lcico de seguridad templado t\u00e9rmicamente y tratado \u00abheat soak\u00bb. Parte 1: Definici\u00f3n y descripci\u00f3n. AENOR, 2006.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Por Beatriz Sanz , Ing. de Caminos, Canales y Puertos (Departamento de Ciencia de Materiales, Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid) \u00bfConocemos todo sobre los materiales que utilizamos de manera habitual? El vidrio templado es uno de los materiales preferidos en edificios singulares, empleado como elemento estructural en muros cortina, pero tambi\u00e9n lo encontramos en otros lugares m\u00e1s frecuentes, como las marquesinas de las paradas de autob\u00fas, mamparas de ducha o puertas. Este vidrio recibe un tratamiento t\u00e9rmico en su fabricaci\u00f3n que le confiere unas propiedades mec\u00e1nicas especiales, como alta resistencia frente a impacto o aguante de un fuerte gradiente t\u00e9rmico, entre\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":187,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[16834,13990],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/108"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/users\/187"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=108"}],"version-history":[{"count":26,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/108\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":487,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/108\/revisions\/487"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=108"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=108"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=108"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}