1

VIDROS

Arthur Jubini Callegari - 204974

Cleto Rangel Zanetti - 204947

Everton Fiorese Grancer - 205012

Juliana Salvador - 205657

Philipe Vittorazzi Dalvi - 204423

Thiago Caliman Ceschim - 205654

Vinicius Silva Tertoliano - 205732

CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS

2

Introdução

Vidros estão massivamente presentes em nosso cotidiano:

• Embalagens;• Obras de arte;• Carros;• Objetos de decoração;

Assim como em diversos setores da economia, o vidro também está presente na construção civil

3

Roteiro

• Histórico do vidro;• Propriedades Físico-Químicas;• Variações Químicas e Físicas;• Tipos de Vidros;• Aplicação na Construção Civil;• Reciclagem;

4

Histórico• Vidro é produzido naturalmente quando o magma com

alto teor de sílica é resfriado rapidamente. Esse vidro natural é conhecido como obsidiana ou vidro vulcânico.

• Vidro também é produzido naturalmente quando raios atingem o solo com alto teor de sílica.

5

Histórico• Vidro vulcânico já era utilizado como instrumento cortante

pelos homens das cavernas devido sua forma angular;• Entre outras aplicações, obsidiana era utilizada como

ponta de flechas, facas, lanças, ...

6

Histórico• Apesar do vidro ser conhecido há milhares de anos, só

começou a ser produzido cerca de 4.500 anos atrás;• Acredita-se que a primeira produção de vidro pelo homem

tenha ocorrido por simples acaso;• Mercadores atravessando o Oriente Médio utilizavam

natrão para apoiar suas panelas na fogueira;• O natrão como alto teor de carbonato de sódio,

que é um fundente da sílica, facilitava na presença

do fogo a fundição da sílica, transformando-a em vidro.

7

Cronologia do Vidro• 5000 a.C. : O vidro foi utilizado em jóias no Egito;

• 650 a.C.: Encontrado o primeiro escrito sobre o processo de fabricação do vidro;

• 400 a.C.: Primeira peça de vidro encontrada;

• 30 a.C. a 400 d.C.: Difusão da técnica do vidro soprado e material é encontrado no Império Romano (mesmo local em

que o vidro é utilizado para janelas pela primeira vez);

• Século VI: Uso do vidro na Hagia Sofia e igrejas no norte dos Alpes;

• Século IX: Elaborada a primeira descrição do cilindro de vidro;

• Século XIII: O vidro foi utilizado para a construção de monastérios. Em 1280 a indústria de vidro de Veneza se iniciou

e até os dias de hoje é destaque na produção de vidro;

• Século XVII: Luís XIV inaugura fábrica de vidros para a construção de Versailles, que desenvolve técnica para

produção de vidro em grandes planos;

• 1905: Belgas desenvolvem técnica do desenho sobre o vidro em um processo de escala industrial;

• 1910: Franceses desenvolvem o “vidro seguro” para uso em carros, conhecido atualmente como vidro laminado.

Trata-se de material feito como um sanduíche de filme e celulose transparente entre duas camadas de vidro;

• 1930: Outras inovações da indústria Saint Gobin para vidros desenvolvidos para carros;

• 1959: Pilkington desenvolve o “vidro flutuante”, trata-se de vidro derretido em uma superfície líquida;

8

Propriedades Físico-químicas do Vidro

• Vidros são compostos basicamente por uma estrutura tetragonal de sílica (SiO4), onde quatro átomos de oxigênio se ligam a um átomo de silício. A figura abaixo representa a estrutura tetragonal de uma molécula de silício, com o átomo de silício ao centro e os átomos de oxigênio nos cantos.

Estrutura molecular da sílica (SiO4) Fonte: (HERBST, 2012)

9

Propriedades Físico-químicas do Vidro

A estrutura vítrea é obtida a partir de uma rede onde átomos de oxigênio de uma molécula são atraídos pelo átomo de silício da molécula vizinha. Esta rede é ilustrada pela figura abaixo.

Rede molecular da sílica (SiO4)Fonte: (HERBST, 2012)

10

Propriedades Físico-químicas do Vidro

Para cada tipo de vidro e diferentes aplicações deste, a fábrica utiliza alguns elementos ou compostos químicos a fim de obter características físico-químicas específicas para aquele uso. Dentre elas se destacam: capacidade térmica, resistência e ductilidade.

11

Propriedades Físico-químicas do Vidro

Substancias que podem ser incorporadas à massa vítrea e suas funções • Anidrido Sílico, Anidrido Bórico, Anidrido Fosfórico

Matéria prima básica cuja função é vitrificante.

Soda - Na20

Introduzida na barrilha e no sulfato de sódio, tem por finalidade baixar o ponto de fusão da sílica.• Cálcio - CaO

Introduzida através do calcário e da dolomita, dá estabilidade ao vidro contra os efeitos de agentes atmosféricos.• Magnésio - MgO

Introduzida através da dolomita, transmite ao vidro resistência para suportar, dentro de certos limites, mudanças bruscas de temperatura. Enriquece sua resistência mecânica.

12

Substâncias que podem ser incorporadas à massa vítrea e suas funções• Alumina - Al2O3

Colocada através do feldspato, é o elemento que dá mais resistência mecânica.• Cloreto de sódio, Nitrato de sódio e Oxido arsênico

Afinantes.• Óxido de cobalto (azul), óxido de Ferro (verde), óxido

de selênio (cinza)

Corantes.• Sucata de vidro

Empregada na proporção de 20 à 40 %, auxilia na fusão.

13

Propriedades Físico-químicas do Vidro

• Propriedades Óticas• A característica peculiar do vidro é justamente sua

capacidade de se deixar atravessar por radiação;

• Grande parte da energia luminosa absorvida pelo vidro é convertida em calor;

• Coeficiente de transmissão de vidros comuns e coloridos tem uma ampla variação, de acordo com os químicos inseridos na fase de derretimento;

ESPECTRO PROPORÇÃO

Ultravioleta 3%

Luz visível 53%

Infravermelho 44%

14

Propriedades Físico-químicas do VidroPropriedade TérmicaA dilatação linear é expressa por um coeficiente que mede o alongamento expresso em unidades de comprimento para uma variação de 1°C, na tabela abaixo se encontra os coeficientes de dilatação linear de outros materiais comparados ao do vidro.

15

Propriedades Físico-químicas do Vidro

Propriedade Térmica

Devido à baixa condutividade térmica do vidro, o aquecimento ou o arrefecimento parcial de um vidro origina tensões no seu interior que podem provocar rotura (neste caso, designada como "rotura térmica").

Um tratamento complementar (têmpera) permite ao vidro temperado suportar diferenças de temperatura de 150 a 200°C.

16

Propriedades Físico-químicas do Vidro

• Propriedade ElétricaPossui baixa condutividade elétrica, o que o torna um bom isolante elétrico.

• Propriedade MecânicaVidro é um material frágil, porém não fraco. Ele tem grande resistência à ruptura, podendo mesmo ser utilizado em pisos, é duro e rígido, porém não tenaz, não sendo apropriado para aplicações sujeitas a impactos, a não ser quando modificado sua estrutura.

17

Classificação dos Vidros Segundo ABNT

Segundo o tipo:

Vidro recozidoVidro segurança temperadoVidro segurança laminadoVidro segurança aramadoVidro termo-absorventeVidro termo-refletorVidro composto

18

Classificação dos Vidros Segundo ABNT

De acordo acabamento da superfície:

Vidro lisoVidro floatVidro impressoVidro foscoVidro espelhadoVidro gravadoVidro esmaltado

19

Classificação dos Vidros Segundo ABNT

De acordo com a transparência:• Vidro transparenteVidro translúcidoVidro opaco

• De acordo com a coloração:• Vidro incolorVidro colorido

• De acordo com a colocação:• CaixilhosAutoportantesMista

20

Processo de Produção do Vidro

21

Tipos de Vidro e suas Características• Dependendo do número de lâminas de vidro utilizadas,

oferece resistência até mesmo contra tiros de revólver e metralhadora. Na espessura mínima de 6mm, o laminado é encontrado em diversas cores e pode ser aplicado em qualquer lugar onde seja desejado, não havendo restrições em espécie alguma. Sua própria configuração o torna um excelente isolante termoacústico, usado em todos os projetos que exigem tais características.

• Embora ele não dispense caixilharia, sua utilização também é comum em automóveis - somente os modelos mais recentes - pista de dança com iluminação embutida, piscinas e onde mais sua imaginação quiser e o projeto permitir.

22

Vidro Temperado

23

Vidro Laminado

24

Vidro Aramado

25

Vidro Blindado

26

Vidro Espelho

27

Reciclagem no Brasil

• No Brasil, a quantidade de vidro reciclado em relação ao produzido é de cerca de 40%.

• A origem destes vidros reciclados é: 65% provenientes das empresas envasadoras de bebidas, 26% dos comerciantes de cacos e 9% dos acordos de reciclagem (escolas, entidades beneficentes, creches, hospitais ou postos de troca por mercadorias).

• Conforme dados da ABIVIDRO - Associação Brasileira das Indústrias de Vidro, existem programas de reciclagem em 8 Estados com entidades beneficentes, contando com mais de 80 pontos de coleta.

• As entidades beneficentes efetuam a coleta do vidro, que resulta de campanhas de educação para a cidadania e ecologia, obtendo, assim, uma renda extra para sua manutenção, com a venda para as vidraçarias

28

Reciclagem no Mundo

• Suíça: 84%• Holanda: 77% • Áustria: 76% • Alemanha: 75% • Noruega: 72%• Bélgica: 67%• Dinamarca: 67%• França: 48%• EUA: 37%