La rotura espontánea del vidrio templado

El vidrio templado es uno de los materiales preferidos en edificios singulares, empleado como elemento estructural en muros cortina, pero también lo encontramos en otros lugares más frecuentes, como las marquesinas de las paradas de autobús, mamparas de ducha o puertas.

Este vidrio recibe un tratamiento térmico en su fabricación que le confiere unas propiedades mecánicas especiales, como alta resistencia frente a impacto o aguante de un fuerte gradiente térmico, entre otras.

Pero la característica que de verdad lo distingue y lo hace preferible frente a otros tipos de vidrio es que se trata de un vidrio de seguridad: en caso de rotura, “los fragmentos resultantes son pequeños y sus bordes no presentan aristas cortantes”, como se recoge en la norma UNE-EN 12150, de manera que no pueda causar heridas graves a las personas, en contraste con las lajas que se forman en otros tipos de vidrio, como se muestra en la figura 2.

Vidrio de seguridad templado rtoto en bogota roto o quebrado en bog

El inconveniente: presenta un problema potencialmente grave, su rotura espontánea. Debido a la propia maquinaria, los combustibles y los afinantes que se utilizan en su fabricación, en el vidrio pueden aparecer inclusiones de sulfuro de níquel (NiS). Inicialmente, estas inclusiones se encuentran en fase alpha; pero durante el enfriamiento del vidrio, experimentan un cambio de fase que conlleva un aumento de volumen (del 2.8%, aproximadamente), suficiente para producir la rotura del vidrio en caso de que la inclusión se encuentre en la zona de tensiones de tracción del vidrio. El problema es que este cambio de fase ocurre sin aviso previo y no se produce de manera inmediata durante el enfriamiento, sino que puede tardar entre 5 y hasta 10 años en producirse, estando el vidrio ya en servicio. Este fenómeno, estudiado desde 1961 por Ballantyne [1], sigue siendo un problema en la actualidad.

Fig. 3: Imagen de una inclusión de sulfuro de níquel en vidrio (Barry, 2001)

Existe un ensayo, el Heat Soak Test [3], que consiste en calentar el vidrio a 290 ºC (con una tolerancia de 10ºC) durante dos horas y después dejar enfriar, para provocar el cambio de estado del sulfuro de níquel. Con este tratamiento se reduce el riesgo de rotura espontánea en un 98.5 %, aunque no en un 100%. Sin embargo, este ensayo no es de obligado cumplimiento en España, sino que solamente se recomienda realizarlo, así como se recomienda también disponer de las barreras que se consideren oportunas para minimizar las consecuencias en caso de rotura del vidrio.

Frente a este fenómeno, además de diseñar las protecciones adecuadas, ¿podríamos ser capaces, mediante una comprensión mejor del material, de modificar su estructura para impedir esta rotura espontánea o conseguir un ensayo 100% efectivo, podríamos eliminar la existencia de estas inclusiones, o diseñar un método para poder evaluar in situ la presencia de estas partículas? Nos encontramos ante un nuevo reto de materiales, comprobando, una vez más, que incluso los materiales más tradicionales requieren un estudio más profundo para poder satisfacer las necesidades de la sociedad, cada vez más exigente.

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