El vidrio espumado es un material de espuma de vidrio poroso . Sus ventajas como material de construcción incluyen su peso ligero, alta resistencia y propiedades de aislamiento térmico y acústico. Se fabrica calentando una mezcla de vidrio triturado o granulado y un agente espumante ( agente espumante químico ) como carbón o piedra caliza . Cerca del punto de fusión del vidrio, el agente espumante libera un gas, produciendo un efecto espumante en el vidrio. Después de enfriarse, la mezcla se endurece y se convierte en un material rígido con poros de celdas cerradas llenos de gas que comprenden una gran parte de su volumen.
En cuanto a los agentes espumantes químicos, existen varios aditivos que facilitan la liberación de la fase gaseosa tras el tratamiento térmico. [1] [2] [3] [4] En general, estos aditivos se clasifican en dos categorías: a) agentes redox y de neutralización, y b) agentes de descomposición. Los agentes redox y de neutralización incluyen materiales no oxidantes, por ejemplo, carburos o nitruros. Los agentes de descomposición incluyen sulfatos, por ejemplo, CaSO 4 • nH 2 O, [ cita requerida ] compuestos orgánicos y carbonatos, por ejemplo, CaCO 3 . Estos materiales liberan gas tras la descomposición y/o combustión.
En la década de 1930, la empresa francesa Saint-Gobain desarrolló por primera vez un vidrio espumado con carbonato de calcio como agente espumante. En 1932, solicitó una patente. [5]
Un informe temprano sobre el uso del vidrio celular como material de construcción fue realizado por el científico soviético, profesor Isaak Ilych Kitaygorodskiy (ru) en la Conferencia de toda la Unión sobre Normalización y Fabricación de Nuevos Materiales de Construcción en Moscú en 1932. [6] Posteriormente, en 1939, la Unión Soviética informa sobre el vidrio celular producido experimentalmente en la planta piloto intermedia del Instituto Mendeleev de Tecnología Química . Un polvo de vidrio tamizado a través de una malla de 0,09 mm se mezcló con piedra caliza y más tarde con antracita y carbón como gasificador. [7]
El producto que hoy se conoce como aislamiento de vidrio celular Foamglas, fue desarrollado por Pittsburgh Corning y luego fue adquirido por Owens Corning . Está hecho de vidrio celular , agente espumante, aditivo modificado y acelerador de espuma. Después de una pulverización fina y una mezcla uniforme, se funde a alta temperatura, se espuma y se recoce . Un material de vidrio inorgánico no metálico, consiste en una gran cantidad de estructuras de burbujas uniformes con un diámetro de 1 a 2 mm. El aislamiento Foamglas absorbente de sonido tiene más del 50% de burbujas de celda abierta, y el Foamglas aislante del calor tiene más del 75% de burbujas de aire de celda cerrada, que se pueden ajustar de acuerdo con los requisitos de uso a través de cambios en los parámetros técnicos de producción. [8] Otros fabricantes venden productos similares como 'vidrio celular' o 'vidrio espumado'.
Debido a que este material es a prueba de humedad, ignífugo y anticorrosivo, y el material de vidrio tiene las ventajas de un rendimiento de uso a largo plazo, es el preferido para usos en entornos hostiles como aislamiento térmico, enfriamiento profundo, subterráneo, al aire libre, inflamable, húmedo y bajo ataque químico. Se usa ampliamente en aislamiento de paredes, petróleo, industria química, reducción de ruido de salas de máquinas, barrera de absorción de sonido de carreteras, energía eléctrica, productos militares, etc. y los usuarios lo llaman material de aislamiento de protección ambiental ecológico . [ cita requerida ]
Dependiendo de sus propiedades, el vidrio celular se puede utilizar como material aislante en diversos sectores de la ingeniería de la construcción, así como en la construcción naval, la química, la criogenia y las tecnologías de alta temperatura. El vidrio blanco y el vidrio de color también se utilizan como materiales de absorción acústica y decorativos. Los residuos de la producción (polvo y chatarra de vidrio celular) también se pueden utilizar como rellenos para hormigón ligero decorativo y otras aplicaciones. Dependiendo de la aplicación, los productos de vidrio celular producidos mediante los procesos correspondientes se pueden dividir en cuatro categorías: vidrio celular aislante, vidrio celular decorativo con absorción acústica, vidrio celular de revestimiento y vidrio celular granulado. [ cita requerida ]
El vidrio espumado es un tipo de material de construcción y decorativo ligero y de alta resistencia con un excelente rendimiento (aislamiento) y absorción acústica, que es a prueba de humedad e ignífugo. El rango de temperatura es de -196 grados a 450 grados Celsius. Aunque surgen otros nuevos materiales de aislamiento en un flujo interminable, el vidrio espumado ocupa una posición cada vez más importante en los campos del aislamiento térmico bajo , la ingeniería a prueba de humedad y la absorción acústica debido a su permanencia, seguridad y alta confiabilidad. Su producción es el reciclaje de materiales sólidos de desecho, lo que es un ejemplo de protección del medio ambiente y obtención de importantes beneficios económicos. Recientemente, está disponible en dimensiones monolíticas de 2,8 x 1,2 m. [ cita requerida ]
Vidrio espumado de lava : se utiliza lava natural, como obsidiana y escoria de desechos industriales, como material base; también se puede agregar una cierta cantidad de polvo de vidrio para reducir la temperatura de formación de espuma y vidrio espumado o similar como agente espumante. Generalmente se utiliza como material de aislamiento y material de pared para equipos industriales y de construcción. [9]
El vidrio espumado es ignífugo, impermeable, no tóxico, resistente a la corrosión, antiácaros, resistente al envejecimiento, no radiactivo y aislante. Es antimagnético, antiestático, de alta resistencia mecánica y tiene buena adherencia a diversos tipos de lodo. Es un material estable para aislamiento de paredes y techos exteriores de edificios, aislamiento acústico e impermeable.
Según los informes, el vidrio celular se puede utilizar en lugares que requieren aislamiento acústico y térmico, prevención de fugas y control de inundaciones. Tiene funciones para la limpieza del hogar y el cuidado de la salud. El uso de vidrio celular para proteger el conducto de calefacción reduce la pérdida de calor en aproximadamente un 25% en comparación con los materiales de protección convencionales. [10]
El vidrio espumado, también conocido como vidrio poroso , está lleno de numerosos poros pequeños abiertos o cerrados. El área de los poros es del 80 % al 90 % del volumen total y el tamaño de los poros es de 0,5 a 5 mm, y algunos son tan pequeños como unos pocos micrones.
1. La matriz del vidrio celular es de vidrio, por lo que no absorbe agua. Las burbujas internas también están cerradas, por lo que no hay fenómeno capilar ni penetración, por lo que el vidrio celular es actualmente el material de aislamiento térmico más ideal. [ cita requerida ]
2. La resistencia mecánica es alta y el cambio de intensidad es proporcional a la densidad aparente. Tiene una excelente resistencia a la presión y puede soportar la erosión y la carga del entorno externo más que otros materiales. La combinación de una excelente resistencia a la compresión y propiedades de barrera de humedad hace que el vidrio espumado sea un material de aislamiento térmico ideal para tuberías subterráneas y cimientos de tanques. [ cita requerida ]
3. El vidrio espumado tiene buena permeabilidad térmica y a la humedad, por lo que la conductividad térmica es estable durante mucho tiempo y no cambia debido a las influencias ambientales, y el rendimiento del aislamiento térmico es bueno.
4. El vidrio espumado es un vidrio húmedo de matriz, por lo que no se quema espontáneamente ni se quema. Es un excelente material ignífugo. El vidrio espumado tiene un rango de temperatura de funcionamiento de -200 a 430 °C, un coeficiente de expansión pequeño (8 × 10 °C) y es reversible, por lo que las propiedades del material permanecen inalteradas durante mucho tiempo, no se vuelve quebradizo fácilmente y tiene una buena estabilidad.
5. El vidrio celular tiene un buen rendimiento de aislamiento acústico y una fuerte absorción de las ondas sonoras. La pérdida de penetración promedio es de 28,3 dB en 60~400 Hz.
6. La propiedad de teñido del vidrio espumado es buena, por lo que se puede utilizar como material de decoración aislante.
El agregado de aislamiento de vidrio celular se utiliza de la misma manera que el agregado de arcilla revestida, pero se puede utilizar como material de soporte de carga . También ofrece un mejor aislamiento (valor lambda/k = 0,08 – aproximadamente un 20 % menos de conductividad térmica que el agregado de arcilla expandida ligero). Por lo tanto, necesita menos profundidad para un rendimiento térmico similar. [11]
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