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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

BRUNO CARLOTTO REZENDE DÂMARIS QUÉZIA DA SILVA

FERNANDA FRANCIELI DA CONCEIÇÃO KAROLINE DE ALMEIDA MANÇANO

ROSIELLEN GUIMARÃES DO NASCIMENTO

VIDROS

SINOP-MT 2017

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BRUNO CARLOTTO REZENDE DÂMARIS QUÉZIA DA SILVA

FERNANDA FRANCIELI DA CONCEIÇÃO KAROLINE DE ALMEIDA MANÇANO

ROSIELLEN GUIMARÃES DO NASCIMENTO

VIDROS

Trabalho apresentado a Profa. Karen W. Straub Schneider, para obtenção de nota na disciplina de Materiais de Construção Civil I, campus Universitário de Sinop.

SINOP-MT 2017

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INTRODUÇÃO Nos últimos 30 anos se aprendeu mais sobre os vidros do que durante toda a historia precedente dessa tecnologia. A evolução da indústria do vidro é marcada por fatos que, sendo analisado sob os conhecimentos de hoje parecem simples, mas são na verdade repletos de criatividade e inventividade. Seja qual for a nossa necessidade, quase sempre temos a possibilidade de utiliza-los, fazendo parte naturalmente do nosso cotidiano, muitas vezes por esse motivo passam despercebidos. Com desenvolvimento de novas tecnologias realizadas com o vidro, se torta cada vez mais comum utilizá-lo em diferentes áreas, como por exemplo, nos veículos, na construção civil, em utensílios domésticos, entre outros. O que antigamente se pouco utilizava hoje se tornou um dos elementos principais, especialmente na construção civil.

1. CONTEXTO HISTÓRICO Uma das versões sobre a história da descoberta dos vidros se da pelas narrativas de um historiador latino Plínio, que viveu de 23 a 79 d. C. Elas nos trazem que os fenícios e os egípcios disputaram a primazia da invenção do vidro. Os fenícios contam que ao chegarem no rio Belus pousaram os sacos que traziam, que estava cheio de trona (trona é carbonato natural), acenderam o fogo e usaram os pedaços de trona mais grossos para apoiar os vasos onde iriam cozinhar os animais, depois de comerem adormeceram e deixaram o fogo aceso, quando despertaram ao invés de pedras de trona encontraram blocos brilhantes e transparentes e então o vidro estava descoberto. Um desenvolvimento fundamental na arte de fazer vidros deu-se por volta do ano 200 a. C., quando artesãos sírios da região da Babilônia e Sidon desenvolveram a técnica de sopragem, porem os primeiros vidros incolores só foram obtidos por volta de 100 d. C., em Alexandria, graças á introdução de óxido de manganês nas composições e de melhoramento nos fornos. Em 1665 foi fundada na Franca a companhia que viria a ser a Saint Gobain, com a finalidade de produzir vidros para espelhos. No século passado devido a grande demanda no campo da ótica, muitos desenvolvimentos foram realizados pelos alemães. Já em 1880 se inicia a produção de garrafas, em 1900 tem inicio a produção de vidro plano continuo e em 1952 é inventado o processo de float, utilizado até hoje. Muitos outras aplicações surgiram para o vidro sendo algumas delas as fibras óticas. No Brasil as primeiras peças de vidro foram produzidas por holandeses na região onde hoje é Pernambuco. Segundo Maia B. Samuel (2003): durante o século IX, foram realizadas varias tentativas de instalação de fabricas de vidro no Brasil, algumas deram certo e outras falharam, foi em 1861 que a industria brasileira apresentou uma exposição com peças de vidro. Em São Paulo no ano de 1895 foi fundada a Vidraria Santa Maria que produzia garrafas. Desde então inúmeras fabricas de vidros foram fundadas no país. Sendo que um dos setores que mais cresceu foi os dos vidros planos, devidos os mesmos serem muito utilizados na industria automobilística e na construção civil.

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2. PROPRIEDADES DO VIDRO

2.1 Composição básica do vidro A composição dos vidros é evidenciada pela análise química. Os principais componentes químicos do vidro estão ilustrados na figura abaixo.

2.2 Propriedades físicas

Densidade: as densidades dos vidros são variáveis, no entanto costuma-se aceitar o valor de 2.5, que resulta na massa de 2,5 Kg/m2 por milímetros de espessura para os vidros planos. Dureza: podemos definir dureza como a resistência que determinado material possui a ser riscado. Para mensurar essa resistência utilizamos a escala de MOHS. O vidro tem a dureza 6.5 entre o Ortoclásio (6,0) e o Quartzo (7,0) que já possui a capacidade de arranhar o vidro. Resistência a abrasão: é 16 vezes mais resistente que o granito.

2.3 Propriedades mecânicas

Elasticidade: o vidro é um material perfeitamente elástico, porem frágil, quando submetido a uma flexão crescente, parte sem apresentar sinais precursores. Resistência à tração: essa resistência é variável e depende de diversos fatores, normalmente varia de 300 a 700 N/cm2. Resistência à compressão: o vidro possui elevada resistência a compressão, cerca de 1000 N/cm2 ou 1000 MPa. Resistência à flexão: na flexão do vidro uma face fica em compressão e outra em extensão. O vidro temperao costuma ter a resistência maior (100 a

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200 MPa) do que os outros vidros (40 MPa), isso ocorre devido seu tratamento, onde o mesmo é exposto a fortes compressões.

3. TIPOS DE VIDROS E SUA UTILIZAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Devido a sua grande versatilidade, o vidro é muito usado na construção e decoração. Existem muitos tipos de vidros, que se diferenciam pela composição, de acordo com sua finalidade.

Vidro comum (float): é o vidro mais simples, com a composição básica e antes de receber qualquer tipo de tratamento. É o mais barato e serve de base para a criação dos outros tipos de vidro.

Vidro de segurança: oferecem maior resistência mecânica e segurança em caso de quebra (indicados para área com risco de acidentes), quando quebrados produzem fragmentos com menos facilidade de ferimento. Podendo ser temperado, laminado e aramado.

Vidro temperado – é muito resistente e seguro e pode ter diferentes formas e detalhes, porém estes devem ser feitos antes do processo de têmpera, que é o resfriamento e aquecimento súbitos do vidro, fazendo com que, ao quebrar, ele não forme cacos pontiagudos e sim, arredondados. (não suporta o impacto de balas). Na construção civil são utilizados em locais onde o projeto arquitetônico requeira o máximo de transparência, com um mínimo ou ausência de estruturas verticais de sustentação, podendo ser em divisórias, boxes, vitrines, entre outros.

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Vidro laminado – é formado por duas camadas de vidro comum com uma película fina entre as duas. Em caso de quebra, essa película, feita de resina ou PVB, impede que os cacos se espalhem, melhorando também o desempenho temo-acústico do vidro. Esse tipo de vidro pode ter várias cores e são muito usados em divisórias, portas, janelas, vitrines, fachadas, coberturas e etc.

Vidro aramado – é um vidro impresso translúcido, considerado seguro, pois tem uma grelha metálica que segura o vidro, em caso de quebra. É muito resistente ao fogo. Podendo ser utilizado em portas corta-fogo, janelas, também é recomendado para locais sujeitos a impactos como, sacadas, divisórias, coberturas, etc.

Obs.: acima do pavimento térreo, as chapas de vidro que dão para o exterior e não tem proteção adequada, o vidro deve ser de segurança laminado ou aramado.

Vidro impresso: também são conhecidos como vidro fantasia, é translúcido, com uma ou ambas as faces desenhadas ou texturizadas, proporcionando efeitos decorativos com privacidade e conforto, uma vez que bloqueia a visão parcialmente, sem impedir a passagem de luz. Essa impressão pode ser feita em quase todos os tipos de vidros e, dependendo da textura, recebem nomes diferentes: mini-boreal, canelado, estriado, quadrato, entre outros. É indicado para ser utilizado na construção civil em janelas, portas e coberturas, divisórias, pisos, degraus de escadas, etc.

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Vidro jateado: tem esse nome, pois, inicialmente, era feito através do recebimento de jatos de areia, mas, atualmente, é produzido em cabine fechada, sendo usados pós abrasivos mais eficientes e menos tóxicos. É um vidro leve e opaco, que não permite a visão do outro lado, ou seja, sua função é tornar o vidro fosco. O vidro jateado pode ser utilizado tanto como divisórias, janelas, portas de vidro, revestimentos, boxes de banheiros, etc.

Vidro acidado: tem esse nome, pois é feito através do contato com ácidos, artesanal ou industrialmente. É parcialmente opaco, com variação de cores, proporcionando efeito decorativo, já que podem ser curvados, bisotados ou temperados. Também oferecem facilidade de limpeza, pois as faces não são porosas e, portanto, não absorvem sujeira. O vidro acidado tem sido bastante utilizado em paredes e divisórias, e também em mobiliários.

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Vidro craquelado: tem uma lâmina interna de vidro temperado e duas externas de vidro comum e oferece um efeito decorativo diferenciado, característico da produção do craquelado, na qual o vidro temperado é quebrado e seus fragmentos ficam embutidos nas lâminas externas. O vidro craquelado pode ser utilizado em tampos de mesa, divisórias, moveis e pisos.

Vidro serigrafado: tem esse nome devido ao processo de serigrafia, que consiste na aplicação de desenhos e detalhes com tinta vitrificada (esmalte cerâmico) no vidro. O desenho é gravado em uma tela de poliéster e transferido para o vidro, através de emissão luminosa. A peça vai para um forno de têmpera, resultando em um vidro temperado altamente resistente e cuja transparência, que varia de 0% a 100% o transforma em uma ótima opção para sombreamento em fachadas e coberturas. Pode se adotá-lo quando se cria projetos de sanitários com divisórias em vidro para os boxes de vasos e chuveiros, é mais em conta e mantém praticamente o mesmo visual estético que o vidro temperado laminado leitoso.

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4. VIDROS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

No inicio, o vidro era utilizado apenas para deixar a luz passar e proteger contra intempéries. Porem devido as novas tecnologias e pesquisas feitas em torno do vidro, o mesmo passou a possuir um papel fundamental nas construções modernas, sendo combinado sua característica principal de transparência com variadas propriedades, tais como, controle de acústica, controle térmico, proteção contra risco de ferimentos, proteção contra incêndios e também como decoração. Agora mostraremos algumas aplicações:

Controle térmico: quanto menor o valor de transferência térmica, melhor será o isolamento térmico. Um exemplo é o vidro duplo, que dificulta as trocas térmicas entre o exterior e interior, criando uma barreira ao ar frio e ao calor, se comparado a um vidro simples o coeficiente de calor pode ser reduzido à metade.

Também temos o vidro refletivo, Este tipo de vidro apresenta como vantagem principal o controle energético dentro do ambiente. Isso faz com que haja menos gasto com consumo de energia, já que a camada metalizada do vidro vai reduzir em até 80% a passagem de calor para o ambiente. Assim, vemos diversas construções utilizarem esse tipo de material, principalmente grandes edifícios comerciais.

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Controle acústico: o controle acústico é um dos fatores mais importantes na especificação de vidros para edificação, esse controle consiste em minimizar a passagem de som, diminuindo o nível de ruído de um ambiente para o outro.

Um exemplos é a fibra de vidro: a lã de vidro é um material isolante feito de fibra de vidro, por ser um material fibroso a lã de vidro é um dos melhores materiais para o tratamento acústico. Uma das aplicações mais comuns da La de vidro é a Isolação acústica em estúdios de som, gravação, rádios, cinemas, etc.

Janelas inteligentes: controlam a luminosidade e a temperatura das salas dos grandes prédios comerciais. As janelas inteligentes usam a eletricidade para mudar de cor. São constituídas de uma placa de vidro na qual se foi colocado um filme fino de oxido de tungstênio (WO3) que atua como uma bateria, o oxido de tungstênio é claro quando uma carga elétrica é aplicada e escuro quando removida. Assim a aplicação de voltagem determina se a janela será clara ou escura. O aspecto que torna a janela “inteligente” é que a mesma possui uma espécie de memória que com uma pequena variação de voltagem já é o suficiente para que passe de um estado para o outro.

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Vidros autolimpantes: graças a presença de filmes nanoestruturados depositados em sua superfície. Tais vidros tem um revestimento quimicamente ligado à superfície o qual é concebido para absorver a luz utravioleta proveniente do sol, o processo de absorção da radiação causa uma reação que fratura e solta a sujeira e quando chove o revestimento propicia que a água escorra pela superfície do vidro.

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5. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO USO DE VIDROS NA CONSTRUCAO CIVIL

Quando o vidro é bem aproveitado em um projeto de construção civil, ele traz inúmeras vantagens.

Pode ser utilizado para fins ornamentais,

Economia de energia artificial e aumento de iluminação natural,

Traz mais equilíbrio ao projeto como um todo,

Elemento extremamente versátil e impermeável,

Resistentes a impactos e/ou calor quando escolhidos adequadamente,

Material sustentável,

Prático, seguro e elegante. Assim como qualquer outro produto de boa qualidade, possui suas desvantagens em alguns casos.

Falta de privacidade quando o uso do vidro transparente é excessivo,

Limpeza frequente,

Se utilizado em excesso na fachada, pode ocorrer um aquecimento não desejado no ambiente,

Maior dificuldade de manipulação do elemento,

Peso relativamente alto. Apesar das desvantagens que o vidro pode oferecer a alguns tipos de construção, ele ainda é um elemento extremamente utilizado nos dias de hoje. Para a construção civil, alguns tipos de vidro são mais comuns que outros, justamente para evitar problemas futuros após sua instalação.

6. Algumas normas sobre vidros: (www.abnt.org.br)

NBR11706/92 Vidros na construção civil Fixa condições exigíveis para vidros planos aplicados na construção civil. NBR7199/89 - Projeto, execução e aplicações de vidros na construção civil Fixa as condições que devem ser obedecidas no projeto de envidraçamento em construção civil. Aplica-se a envidraçamento de janelas, portas, divisões de ambientes, guichês, vitrines, lanternins, chedes e clarabóias. NBR12067/01 - Vidro plano - Determinação da resistência à tração na flexão NBR14697/01 - Vidro laminado Especifica os requisitos gerais, métodos de ensaio e cuidados necessários para garantir a segurança e a durabilidade do vidro laminado em suas aplicações na construção civil e na indústria moveleira, bem como a metodologia de classificação deste produto como vidro de segurança.

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NBR14698/01 – idem, idem, para Vidro temperado. NBR9492/86 - Vidros de segurança - Determinação da visibilidade após ruptura e segurança contra estilhaços NBR9498/86 - Vidros de segurança - Ensaio de abrasão NBR9499/86 - Vidros de segurança - Ensaio de resistência à alta temperatura NBR9501/86 - Vidros de segurança - Ensaio de radiação NBR9502/86 - Vidros de segurança - Determinação da resistência à umidade NBR9503/86 - Vidros de segurança - Determinação da transmissão luminosa

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CONCLUSÃO Podemos afirmar que hoje seria praticamente impossível viver sem esse incrível material. O vidro tem sido durante séculos uma marca do tempo e civilização. E não a duvidas que os mesmos sejam de suma importância para nossa sobrevivência. Devemos concordar com a Encyclopédie do século XVIII, “uma coisa é certa, depois dos metais, a química não fez uma descoberta tão maravilhosa e tão útil quanto à descoberta do vidro” [38]. Não foi possível apresentar nesse trabalho todas as aplicações possíveis dos vidros no campo da construção civil, mas as que foram apresentadas buscam destacar a importância dessa tecnologia para o desenvolvimento nesse campo e também na tecnologia como um todo. Buscou-se mostrar que o vidro pode transitar as diferentes áreas da atividade humana.

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REFERÊNCIA

Maia, Samuel Berg, O vidro e sua fabricação - Rio de janeiro: Interciência, 2003. Alves O. L., Gimenez I. F., Mazali I. O., Vidros, Caderno Temático de Química

Nova na Escola, edição especial, maio 2001.

<http://www.recicloteca.org.br/material-reciclavel/vidro/>, acessado em

13/05/2017.

Profa. Barros, Carolina, Apostila de vidros – Materiais de construção –

Edificações, Instituto federal de educação, ciência e tecnologia Sul Rio

Grandense, 2010.

Profa. Dr. Effting Carmeane, Vidro, UDESC, Joinville, 2014.

<www.abnt.org.br>, acessado em 13/05/2017.