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COMPORTAMIENTO DEL VIDRIO ANTE EL FUEGO
COMPORTAMIENTO DEL VIDRIO ANTE EL FUEGO
INVESTIGACION DE INCENDIOS Y OTROS SINIESTROSREPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMPP PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TECNOLOGIA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENAL DE LA SEGURIDADUNES
CATEDRA: INVESTIGACIÓN DE INCENDIO
Tsu.Manuel AlgarinLic. Jesús VegasTsu. José SalazarTsu. Alexander ParraTsu. Moisés Núñez Facilitador: Lic. Luque Luvín
COMPORTAMIENTO DEL VIDRIO ANTE EL FUEGO
INVESTIGACION DE INCENDIOS Y OTROS SINIESTROS
ANALISIS DEL COMPORTAMIENTO DEL VIDRIO ANTE EL FUEGO
1. INTRODUCCION.
2. OBJETIVO GENEAL.
3. EL PROBLEMA.
4. MARCO TEÓRICO .
5. ENSAYOS
6. CONCLUSIONES
INVESTIGACION DE INCENDIOS Y OTROS SINIESTROS
COMPORTAMIENTO DEL VIDRIO ANTE EL FUEGO
1. INTRODUCCION
• TRABAJO INVESTIGATIVO
• VIDRIO
• ENSAYOS
• CUADROS
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COMPORTAMIENTO DEL VIDRIO ANTE EL FUEGO
2.- OBJETIVO GENERAL
• ANALIZAR EL COMPORTAMIENTO DEL VIDRIO EN DIFERENTES
ESPESOR EN CONTACTO DIRECTO CON EL FUEGO GENERADO
POR LA MEZCLA DE GAS-OIL Y GASOLINA, ALCOHOL
ISOPROPILICO Y ASERRÍN
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3.- EL PROBLEMA
En la mayoría de los países del mundo, se usa
mucho el vidrio por los arquitectos, los ingenieros y los
constructores ya sean en pequeñas o grandes
construcciones como edificios, centros comerciales, así
como muchos objetos utilizados en la vida diaria; lo que
implica un riesgo al generarse un incendio. Representando
de una u otra forma un problema en las labores de
extinción.
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COMPORTAMIENTO DEL VIDRIO ANTE EL FUEGO
3.- MARCO TEÓRICO
El vidrio.Según Navarro (2010) Es una sustancia
amorfa fabricado sobre todo a partir del oxido de silicio (arena), fundido a altas temperatura con boratos o fosfatos y su estado es vítreo en el que las unidades moleculares en su estructura, aunque estén dispuesta en forma desordenada, tiene suficiente cohesión para presentar, rigidez mecánica
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RESEÑA HISTÓRICA
A.C
Se fabrico por primera vez antes del 2000 A.C.
1600 Primeros envases de vidrios en Egipto y Siria.
800 Primer texto sobre vidrio en Asiria.
200 Invención de la caña para soplar Vidrio.
0 Fabricado el Primer Vidrio Plano en Roma
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RESEÑA HISTÓRICA
D.C
200 Soplado de vidrio en molde en Roma.
1000 Auge y producción del Vidrio en Venecia.
1600 Inicio de la óptica instrumental en Italia.
1700 Fabricación de vidrio reforzado en
Inglaterra.
1800 Primer sistema de agitación mecánica del
vidrio en Suiza
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FABRICACIÓN DEL VIDRIO
Este se fabrica a partir de una mezcla
compleja de compuestos vitrificantes como sílice,
álcalis y estabilizantes como la cal. Estos
materiales se cargan en un horno de cubeta por
medio de una tolva”. El horno se calienta con
quemadores de gas o petróleo de 800 a 1500 °C
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CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL VIDRIO
• Carecen de temperatura de líquido o punto de
función definido.
• Presentan una transición reversible del
estado líquido al estado rígido sin la aparición
de ninguna fase cristalina.
• Se hallan sub-enfriado en condiciones de no
equilibrio.
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CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL VIDRIO
• Poseen mayor energía interna que en estado
cristalino.
• Manifiestan fenómenos de relajación
estructural
• Son macroscópicamente isótropos.
• Sus compuestos no guardan relaciones
estequiometrias
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CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL VIDRIO
• Según su composición algunos vidrios fundir
a 500 °C, y otros necesitan 1650°C
• El vidrio puede ser más ligero que el aluminio
o más pesado que el acero, tiene muy mala
capacidad de conducir el calor
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CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL VIDRIO
• Si se calienta su viscosidad va disminuyendo
paulatinamente hasta alcanzar valores que
permiten su deformación
• No presenta un punto claro de transición
entre el estado sólido o líquido o punto de
fusión
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TIPOS DE VIDRIOS
• Vidrio común. SiO2
• Vidrio de silicatos. Plomo
• Vidrio de silicoboratos. Cocina
• Vidrios de fosfatos. Laser
• Vidrios de teluritos. Optica
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TIPOS DE VIDRIOS
• Vidrios de óxidos de metales. Copiadoras
• Vidrio de fluoruro. Fibra óptica
• Vidrio de cloruro. Laser
• Vidrio de oxicarburos. Electroimanes
• Vidrios de Cuarzo.
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Temperatura °C Viscosidad U
(Poises)
1800
2000
2200
2400
2600
2800
107,21
106,10
105,21
104,50
103,90
103,40
TABLA DE RELACIÓN ENTRE LA VISCOSIDAD Y LA TEMPERATURA DEL VIDRIO
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TABLA DE LOS COMPONENTES DEL VIDRIO COMÚN
Componen
te
% Hasta %
SiO2 68 74,5
Al2O3 0 4
Fe2O3 0 0,45
CaO 9 14
MgO 0 4
Na2O 10 16
K2O 0 4
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Vidrio de 4 mm 5 min 10 min 0bservaciones
Gas-oil gasolina
con aserrín de
pino.
5 g de aserrín.
520 °C 520 °C Se agregó 15 cc de la mezcla
combustible.
Al minuto el hollín colorea al vidrio
(negro).
A los 4 minutos se fractura el vidrio
en los bordes de una de la esquina.
A los 6 minutos se escucha un
chasquido.
A los 7 minutos se escuchan
chasquidos frecuentes.
A los 9 minutos se fracturo del
centro hacia los bordes.
Coloración del vidrio por hollín.
Ejercicio 01.
Se realiza el encendido del vidrio a las 10:30 Pm. De forma irregular con medidas de 17 cm x 8 cm
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Vidrio de 5 mm 5 min 10 min Observaciones
Gas-oil gasolina y
aserrín.
5 g de aserrín
400 °C 430 °C Se vario la quema ya que se
coloco el vidrio inmerso entre el
aserrín.
Se le agrego 20 cc de mezcla gas-
oil y gasolina.
Al minuto coloración por hollín
leve.
A los 3 minutos coloración
completa por hollín.
A los 4 minutos se escucha
chasquido.
A los 6 minutos fractura en una
esquina del vidrio.
A los 10 minutos baja la llama y
no se observan fragmentación.
Al manipularlo con poca fuerza se
fractura.
Presenta un color oscuro
(caramelo) en uno de sus lados y
otro hollín.
Ejercicio 02.
Se realiza el encendido del vidrio a las 10:45” Pm, el cual era de forma irregular con medidas de 7 cm x 4cm.
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Ejercicio 03.
Vidrio de 8 mm 5 min 10 min Observaciones
Gas-oil gasolina y
aserrín de pino.
5 g de aserrín
260 °C 576 °C Se le agrego 20 cc de mezcla de
gas-oil y gasolina.
Al minuto coloración del vidrio
por hollín.
A los 2 minutos se acentuó la
fractura del vidrio.
A los 3 minutos se escucha
chasquido del vidrio.
A los 4 minutos se fragmenta el
vidrio lado de fractura.
A los 6 minutos se fractura por
completo y se oscurece por el
hollín.
Al finalizar la quema y
manipularlo, al ejercer poca
fuerza se termina de
fragmentar.
Se realiza el encendido del vidrio a las 11:05 Pm, con forma irregular y con medidas de 8 cm x 12 cm.
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Ejercicio 04.
Vidrio de
4mm
5 min 10 min Observaciones
Alcohol
isopropilico
120 °C 130 °C Se agrego 60 CC de
alcohol.
A los 6 min apago con
temperatura de 42 °C.
A los 9 min se fracturo
en el centro.
Terminado los 10 min, se
manipulo ejerciendo poca
fuerza se fracturo con
bordes irregulares.
Se realiza el encendido del vidrio a las 11:45 Am con alcohol isopropilico, el mismo presentaba forma irregular asimétrico 16 cm x 10 en un sitio abierto.
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Ejercicio 05.
Vidrio de 5 mm 5 min 10 min Observaciones
Alcohol
Isopropilico
150 °C 480 °CSe agregaron en su totalidad 170 CC de alcohol.A los 3 min, burbujeo luego se produce la fractura a lo largo.No hay coloración del material.A los 6 min fracturo un segmento del vidrio en un borde.A los 8 min se fractura en su totalidad.A los 10 min sin llamas.Al terminar la quema y manipular el vidrio (los fragmentos) con poca fuerza se fracturo.
Se realiza el encendido del vidrio a las 12:19” Am con alcohol isopropilico, el mismo con forma irregular asimétrica, con medida de 7cmx 5cm en sitio abierto.
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Ejercicio 06.
Vidrio de 8 mm 5 min 10 min Observaciones
Alcohol
isopropilico
150 °C 180 °CSe le agregaron 70 CC de alcohol.A los 2 min se observa borde irregular.A los 6 min se observa pérdida de masa del vidrio.A las 6:20 min burbujeo.A los 8 min se fractura el vidrio del centro hacia los bordes.A los 9 min cambio la coloración (caramelo y se fractura un segmento.Nota: se fracturo en varios segmentos y solo por la radiación ( cercano) sin contacto afecta a la piel (quemadura)
Se realiza el encendido del vidrio a las 12:03” Am, con alcohol isopropilico, el mismo con forma irregular con medidas de 16,5 cm x 9cm.
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Ejercicio 07.
Vidrio de 4 mm 5 min 10 min ObservacionesAserrín de pino con mezcla alcohol.5 g de aserrín.
400 °C 300 °C El aserrín estaba debajo del vidrio y el vidrio colocado a una altura de 5 cm.Se utilizó en 360 cc de alcohol.A los 6 min se fracturo el vidrio y presentaba temperatura de 420 °C.A los 6 min 30 seg. fisura a lo largo de su dimensión.A los 7 min coloración del vidrio (caramelo) en los bordes.Al manipular la muestra aplicando fuerza se fracturo con facilidad
Se realiza el encendido del vidrio a las 14:23” Pm, del vidrio de forma rectangular de medida 18,2 cm x 9,5 cm.
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Ejercicio 08.
Vidrio de 5 mm 5 min 10 min ObservacionesAserrín de pino con alcohol.5 g de aserrín.
360°C 400 °C Se coloco el vidrio a una altura de 6 cm.Se agregó 128 cc de alcohol.Al terminar los 10 minutos y en el transcurso de la quema no se observo cambios en el vidrio.Al manipularlo y lanzarlo si fuerza a la superficie de la mesa se fracturo.Adquiere un color caramelo ya en el último minuto.Presenta un olor extraño.
Se realiza el encendido del vidrio a las 14:45” Pm en un vidrio de forma triangular de base b = 13 cm y altura h= 6,5 cm.
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Ejercicio 09.
Vidrio de 8 mm 5 min 10 min ObservacionesAserrín de pino con alcohol.
350 °C 410 °C Se vario la colocación del aserrín, se le coloco encima del vidrio.Se agregó 140 cc de alcohol.No presento cambio durante el quemado y al manipularlo con fuerza no se fracturo.
Se realiza el encendido del vidrio a las 10:08 Pm, en un vidrio irregular con medida de 8cm x 6 cm
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CONCLUSIONES
• El vidrio es un material que vamos a encontrarlo en todo los instantes de nuestra vida; forma parte de las construcciones en cuanto a viviendas de todos los tipos y en las grandes edificaciones.
• Existen muchos tipos de vidrios, lo que lo diferencia es los componentes que estos poseen, y quizás la forma de comportarse ante el fuego difieren un poco uno de otros.
• El vidrio a diferentes temperaturas tiene un comportamiento especifico, y según la norma NFPA 921; en incendios en inmuebles a una temperatura que oscila a los 60 °C en una ventana tiende a fracturarla, según el cambio de temperatura o zona fría que se presenta en el sitio
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CONCLUSIONES
• Para el investigador de incendio la combustión del vidrio viene a ser un indicativo de la cantidad de temperatura alcanzada en el sitio. Si este consigue una muestra fundida de vidrio ya conoce la temperatura sabiendo que este se funde por encima de los 600 °C.
• En los ensayos no sobrepaso el punto de fusión del vidrio; sin
embargo, se observó que varió en diferentes quemas la temperatura y solo logro la fractura o el fragmento de estos materiales
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CONCLUSIONES
• En el ensayo; el alcohol es un producto que a condiciones normales tiende a ser un líquido inflamable, es volátil y la combustión va a ser limpia o completa; con una llama azulada, no genera humo, la combustión es rápida; para mantener el fuego hay que dosificarlo; ya que, se consume demasiado rápido, por lo que la generación de temperatura va a ser menor
• Se realizo otro ensayo con mezcla de dos tipos de combustible en lo que uno se ignita más rápido que el otro. Esta mezcla si mantuvo la combustión a pesar de ser incompleta y generar una gran cantidad de productos de la combustión, esta si alcanzó altas temperaturas.
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CONCLUSIONES
• En las edificaciones o inmuebles afectados por las llamas
después de finalizado el incendio los vidrios pierden su dureza
y tienden a fracturase como se demostró en los diferentes
ensayos.