La rotura espontánea del vidrio es un fenómeno por el cual el vidrio templado (o templado) puede romperse espontáneamente sin ninguna razón aparente.
Causas comunes
Las causas más comunes son:
- Defectos internos dentro del vidrio, como inclusiones de sulfuro de níquel.
- Daños menores durante la instalación, como bordes mellados o astillados, que luego se convierten en roturas más grandes que normalmente se irradian desde el punto del defecto.
- Atascamiento del vidrio en el marco, lo que provoca que se desarrollen tensiones a medida que el vidrio se expande y contrae debido a cambios térmicos o se desvía debido al viento.
- Tensiones térmicas en el vidrio.
- Espesor de vidrio inadecuado para resistir la carga del viento
Daño de instalación
Mientras se mueve e instala el vidrio, es fácil para los vidrieros cortar o picar los bordes del vidrio con varias herramientas. También es posible que los sujetadores como clavos o tornillos que se usan para sujetar topes de vidrio corten los bordes del vidrio si estos sujetadores se instalan en un ángulo incorrecto. Es posible que estas pequeñas muescas o astillas no provoquen una rotura inmediata. Sin embargo, con el tiempo, a medida que el vidrio se expande y se contrae, pueden desarrollarse concentraciones de tensión alrededor de la muesca, lo que puede provocar la rotura. En el caso del vidrio templado suele romperse toda la unidad.
Encuadernación en el marco
El vidrio se expande y contrae con los cambios de temperatura y se desvía debido al viento, por lo que casi todo el vidrio moderno se coloca sobre bloques elásticos en la parte inferior y con espacio para la expansión en los lados y la parte superior. Las juntas que sostienen el vidrio en el marco también suelen ser resistentes para amortiguar el vidrio contra los golpes del viento. Si no se proporciona espacio en el perímetro de la unidad, el vidrio se pegará al marco, lo que provocará que se desarrollen tensiones internas en el vidrio que pueden exceder la resistencia del vidrio y provocar la rotura.
Defectos internos e inclusiones en el vidrio.
Las inclusiones de sulfuro de níquel ("piedras") pueden estar presentes en el vidrio. La causa más común de estas inclusiones es el uso de maquinaria de acero inoxidable en el proceso de fabricación y manipulación del vidrio. Las pequeñas virutas de acero inoxidable que contienen níquel cambian de estructura con el tiempo y crecen, creando tensiones internas en el vidrio. Cuando estas tensiones exceden la resistencia del vidrio, se produce la rotura. Este tipo de rotura se encuentra casi siempre en el vidrio templado y se indica mediante un patrón distintivo de "ocho", con cada "bucle" del ocho de aproximadamente 30 mm de diámetro.
Alternativamente, el vidrio fundido puede erosionar pequeños trozos de ladrillo refractario de las paredes internas del horno durante el procesamiento y quedar incrustados en el vidrio terminado. Estos también se conocen como "piedras", y también pueden romper el vidrio cuando se calienta, ya que crean anomalías térmicas.
Tensiones térmicas
La rotura debido al estrés térmico es más común en grandes piezas de vidrio aislante sellado con recubrimientos pesados absorbentes de calor (reflectantes). El revestimiento generalmente se aplica a la superficie "número dos" (la cara interior de la superficie exterior). Esto hace que la capa exterior del vidrio se caliente más que la capa interior, ya que el revestimiento convierte el calor radiante del sol en calor sensible. A medida que la capa exterior se expande debido al calentamiento, toda la unidad se dobla hacia afuera. Si la barra espaciadora u otra condición del borde conecta los dos litos de vidrio de una manera muy rígida, se pueden desarrollar tensiones de flexión que exceden la resistencia del vidrio, causando roturas. Esta fue la causa de la rotura extensa de cristales en la Torre John Hancock en Boston.
Espesor de vidrio inadecuado
Un panel que sea demasiado grande o delgado, que no haya sido diseñado adecuadamente para soportar cargas de viento en el sitio, puede romperse por el viento. Vea el principio de Bernoulli sobre el viento.
Remedios
Cualquier problema de rotura tiene consecuencias más graves cuando el vidrio se instala en el techo o en áreas públicas (como en edificios de gran altura). Se puede aplicar una película de seguridad para ventanas a los paneles de vidrio templado para protegerlos de su caída. Una precaución pasada de moda era instalar pantallas metálicas debajo de los tragaluces.
Referencias
Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales ( ASTM ):
- ASTM E 2431 - "Práctica para determinar la resistencia del vidrio plano arquitectónico recocido de un solo vidrio a las cargas térmicas".
- ASTM E1300 - "Práctica de diseño estándar para determinar la resistencia a la carga de vidrio en edificios".