Vetro, vetrazioni e serramenti
Patologia Edilizia e Diagnostica – Enrico de Angelis
Ossidi formatori…
W. D. Kingery, H. K. Bowen, D. R. Uhlmann,
Introduction to ceramics, J. Wiley & Sons, 1975
Questi ossidi manifestano alcune
difficoltà nella cristallizzazione
Struttura disordinata ma + omogenea:
senza discontinuità (bordi grano cristalli)
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Struttura del vetro
vetro di silice
ordine solo a corto raggio
O
Si
quarzo / cristobalite
ordine a corto e lungo raggio: cristallo
R. H. Doremus, Glass science, J. Wiley & Sons, 1994
unità fondamentale
= tetraedro di silice
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Formazione del vetro
W. D. Kingery, H. K. Bowen, D. R. Uhlmann,
Introduction to ceramics, J. Wiley & Sons, 1975
J. E. Shelby, Introduction to glass science and
technology, The Royal Society of Chem., 1997
η=1P
η = 1012 P
η > 1018 P
Tg = temperatura di transizione
vetrosa o di trasformazione vetrosa
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Modificatori di reticolo
ossigeno “pontante”
vetro di silice
ossigeno non “pontante”
vetro silico-sodico
W. D. Kingery, H. K. Bowen, D. R. Uhlmann,
Introduction to ceramics, J. Wiley & Sons, 1975
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Materie prime usate per i vari tipi di vetro
Formatori
- silice (SiO2)
quarziti, sabbie silicee (impurezze ≈ 0.1-10%)
feldspati, silicati (altri ossidi)
Flussanti
permettono temperature di processo < 1600°C
carbonati, solfati, nitrati, idrossidi
feldspati, silicati (altri ossidi)
- ossidi alcalini (Na2O, K2O)
- PbO
ossidi
Coloranti
Modificatori di proprietà
modificano le proprietà di durabilità
calcare, dolomite
- ossidi alcalino-terrosi (CaO, MgO)
- ossidi dei metalli di transizione
- allumina (Al2O3)
- ossidi dei metalli di transizione
- ossidi di terre rare
- zolfo, oro e argento
♦ decoloranti (ZrSiO4)
ossidi
feldspati, silico-alluminati
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Vetri più comuni
Soda-lime glass = vetro sodico-calcico = vetro float
R. H. Doremus, Glass science, J. Wiley & Sons, 1994
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Proprietà fisiche dei vetri e di altri materiali che coi
vetri hanno a che vedere
Espansione termica (x10-6 °C -1)
Conducibilità termica (W m-1 °C -1)
Densità (g cm-3)
Vetro “float”
8-9
0.96
2,5
72
Vetro Pyrex®
3.3
1,05
2.2
69
Lega di alluminio
23
200
2.8
72
Acciaio
12
52
7.9
207
80-100
0.12
0.9
1.5
80
0.24
1.1
2.8
Modulo elastico
(GPa)
Polipropilene
Nylon
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
punte o rotelline diamantate
effetto meccanico
lame diamantate
utensili diamantati (resinoidi o metallici)
laser
water-jet (acqua in pressione + abrasivo)
utensili (resinoidi o metallici) diamantati
feltri + CeO2, ZrO2, Fe2O3
effetto meccanochimico
• Taglio, molatura, foratura, lucidatura e finitura superficiale
• Acidatura (“ghiacciatura”, “satinatura”)
• Rivestimento (coating)
• Decorazione
superiori proprietà ottiche e termiche
trattamento in soluzione di HF e NH4F
spruzzatura, stampa (emulsioni di poliuretano, nylon, poliestere, …) + riscaldamento
smaltatura a spruzzo, stampa o immersione (sospensione di polvere di vetro) + cottura
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione del materiale
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Meccanismi di alterazione
del vetro
Il primo tipo di problemi è la rottura.
Da una parte le azioni che la possono causare:
– Impatti non controllati o accidentali
– Impatti con oggetti specifici
(vandalismo, effrazione, esplosioni, proiettili)
– Tensioni interne per disuniformità della
temperatura
– Tensioni trasmesse da deformazioni impedite
– Inclusioni di Solfuri di Nickel (solo temprati)
Dall’altra la resistenza del materiale,
che può essere ridotta da:
– Rigature
– Bordi rovinati
– Esposizione all’acqua (weathering)
Kristallnacht
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.10
p.10)
10)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione del materiale
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Meccanismi di alterazione
del vetro
Segue la produzione di difetti ottici (che influiscono su
visibilità e aspetto esterno della lastra):
– Deposizione di oli e altri materiali che aderiscono
alla superficie del vetro
– Formazione di incrostazioni (sempre weathering)
– Iridescenze
Dei problemi dei vetri camera, stratificati e rivestiti ne
parliamo dopo ma:
– Condensa di vapore in intercapedine (fogging)
– Aumento della trasmittanza termica per perdita di
gas isolanti (ma siamo su valori piccoli)
– Delaminazione del vetro stratificato esposto
direttamente all’acqua del bordo e del PVB
– Modificazione delle proprietà ottiche dei rivestimenti
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.11
p.11)
11)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione del materiale
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Weathering
In inglese vuol dire “effetto degli agenti atmosferici” e,
per estensione, invecchiare, scolorire, disgregarsi,
consumarsi (non in termini strettamente meccanici, per
usura).
Anche il vetro, materiale “inerte”, resistente agli acidi
più potenti, si “consuma”, invecchia, in determinate
condizioni, è “corroso”. Molto meno della maggior parte
dei materiali, ma è un fenomeno che è alla base della
sua fragilità.
Difficilmente ce ne accorgiamo, a meno che non usiamo
acido fluoridrico o acido fosforico molto caldo.
Molti vetri delle finestre delle cattedrali gotiche che non
hanno subito bombardamenti sono ancora lì, trasparenti
e brillanti, oltre che integri.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.12
p.12)
12)
prof. Enrico De Angelis
Resistenza chimica – attacco dell’acqua
Attacco chimico da parte di H2O:
“alcali”
- scambio ionico
- dissoluzione
(Si-O- Na+)vetro + H2O → (Si-OH)vetro + NaOH
( ambiente basico)
Si-O-Si + OH- → Si-OH + Si-O- (reazione efficace @ pH ≥ 8)
i vetri silicatici non resistono in
ambiente basico (pH > 9)
Si(OH)4 in soluzione
Weathering (resistenza agli agenti atmosferici)
• (Si-O- Na+)vetro + H2O → (Si-OH)vetro + NaOH
• 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
• (Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O)
incrostazioni solide sulla sup.
sforzi residui → piccoli difetti
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione del materiale
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Alkali earth ions decrease leachability
and alumina, even a
small amount, dramatically improves
chemical durability.
Glasses with the
heavier, larger alkali,
K, Rb, Cs etc are the
least durable of all.
Lithium silicate glasses exhibit no dissolution and the smallest SiO2 film formation of the alkali silicate glasses.
Attacco alcalino, acido e acqua
Water acts at a very slow rate (at high temperatures
water corrosion becomes significant). Protons are
observed only to a depth of 0.5 microns and sodium
ions are depleted by hydrogen incorporation
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.14
p.14)
14)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione del materiale
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Incrostazioni
L’umidità può portare in soluzione i
metalli alcalini presenti nel vetro (Na)
Se l’acqua proviene dalla pioggia, essa
è solitamente più che sufficiente ad
asportare l’idrossido di tali metalli che
si forma.
Se proviene dalla condensa, invece,
essa è un film di spessore solitamente
contenuto e gli idrossidi si accumulano
creando un ambiente alcalino che
corrode anche la silice.
Normalmente la cosa non è visibile: gli
spessori in gioco sono nanometrici.
Quando c’è molto sporco, tuttavia … si
formano delle antipatiche colature,
non sempre facilmente rimuovibili.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.15
p.15)
15)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione del materiale
Iridescenza del vetro
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Si tratta di una modifica
irreversibile delle
caratteristiche ottiche per
la formazione di pellicole
di spessore variabile che
modifica la riflessione della
luce da parte delle
superfici del vetro.
Di solito avviene per
errato stoccaggio delle
lastre: piccole infiltrazioni
o formazione di condensa
tra le lastre attivano i
fenomeni corrosivi di cui
sopra …
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.16
p.16)
16)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione del materiale
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Altri casi di degrado del vetro
Pulizia chimica o meccanica delle parti opache
– (calcestruzzi con fluoruri)
– Mattoni con acidi vari
– Detergenti alcalini di piastrelle o metalli
Altre lavorazioni:
– Saldature
– Uso di mole e smerigli
Incompatibilità con lubrificanti e plasticizzanti di
guarnizioni sintetiche:
– Additivi a base di oli
– Additivi alcalini
Apporti di ossidi provenienti dalla corrosione o da
patine di metalli nobili
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.17
p.17)
17)
prof. Enrico De Angelis
BFC0122
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.18
p.18)
18)
prof. Enrico De Angelis
BFC0268
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.19
p.19)
19)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Il vetro come struttura
Il meccanismo di frattura è molto particolare, diverso
dagli altri materiali da costruzione ordinari.
Non esiste, per nessun tipo di vetro, quella che siamo
abituati a chiamare tensione ammissibile, in altri
termini non esiste un parametro, ragionevolmente
stabile, confrontabile con le massime tensioni prevedibili
con le leggi della meccanica dei solidi, essa varia:
– delle condizioni ambientali (temp. dell’aria e UR)
– delle dimensioni delle lastre
– della durata delle azioni sopportate
– delle sollecitazioni (chimiche e fisiche) che le sue
superfici si sono trovate a sopportare nel tempo e
delle condizioni che ne sono derivate
Vediamo perché …
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.20
p.20)
20)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
La tensione “effettiva”
Tutti sanno che il vetro è fragile ma, quasi sempre non
conoscono il motivo del suo comportamento “ultimo”, la
presenza di “cricche” microscopiche (normalmente
invisibili, non solo ad occhio nudo).
Queste ne determinano sia il comportamento fragile, sia
la difficoltà a prevederne il meccanismo di collasso:
– il punto di frattura, infatti, non si situa necessariamente dove le tensioni sono più elevate ma dove
uno stato tensionale relativamente alto coincide con
un difetto relativamente approfondito.
– Qui parte la rottura che prosegue velocemente
all’interno del materiale.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.21
p.21)
21)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
La tensione “effettiva”
La distribuzione statistica delle cricche infinitesimali, in
termini di dimensioni e di posizione sulla superficie, deve
essere incrociata, quindi, con la distribuzione delle
tensioni.
La probabilità di raggiungere lo stato limite ultimo,
quindi, corrisponde ad una media pesata delle tensioni
che interessano una lastra (“tensione effettiva”).
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.22
p.22)
22)
prof. Enrico De Angelis
Resistenza a frattura
• Resistenze a trazione << σf teorica
• Resistenza a trazione molto dispersa (σmin << σmedia << σmax)
• Resistenza dipendente dall’ambiente (umidità e temperatura) e dalla durata del carico
• Resistenza dipendente dall’estensione del componente
barre di vetro in flessione
fibre di vetro in trazione
4
200
prova veloce
(-1000 MPa/s)
prova lenta
(-10 MPa/s)
150
100
50
0
resistenza, σf (GPa)
resistenza (MPa)
250
valore medio
5
10
15
20
25
numero campione
30
3
2
1
0
0
1
2
3
diametro (mm)
4
5
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Vetro = materiale dal comportamento fragile
P
P
comportamento elastico lineare fino a frattura
difetto “più critico”
∆l
σf =
struttura molecolare non deformabile plasticamente
superficie ricca di difetti (graffi, bolle, inclusioni, ecc.)
GC E
ψ c
c = dimensione del difetto
E = modulo elastico
ψ = fattore di forma
GC = energia di frattura
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Resistenza di un materiale “fragile”
σf =
GC E
ψ c
GC (J/m2)
Vetro float
Acciaio
Cemento
8
20-100
30-80
distribuzione statistica dei difetti
dimensione del difetto “più critico”
resistenza  variabile statistica
sforzo massimo ammissibile  probabilità massima di rottura
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Fatica nel vetro
GC
v
3
2
1
Gth
G
in acqua:
n ≈ 10
Kth = 2 J/m2
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Fatica statica
σ = σ a = costante
Tempo di
frattura
Tf =
BS0n−2
σ na
S0 = resistenza
iniziale
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Carichi ammissibili
0.12
Carico unitario ammissibile, σadm (MPa)
Posizione lastra
Float
Temprato
Verticale
16
50
Orizzontale
10
35
Acquari o carichi permanenti
6
25
0.10
0.08
0.06
0.04
0
spessoretotale(mm) = k 6 β q
1
a2
2
3
4
5
b/a
σ amm
k
q
Vetro float
b
1
Vetro armato
1.25
Vetro stratificato (2 lastre)
1.40
Vetro stratificato (4 lastre)
2.00
a
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Dimensionamento strutturale
Il vetro (il vetro esterno, se si tratta di un vetrocamera)
viene dimensionato (spessore minimo di progetto s),
utilizzando la teoria delle piastre e la cosiddetta formula
di Timoshenko che lo correla alla
tensione ammissibile (nella formula σam)
e un coefficiente tabellato (n) che
dipende dal rapporto tra i lati (a/b)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.29
p.29)
29)
prof. Enrico De Angelis
Tabella tratta dalla UNI 7143
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Dimensionamento strutturale
La UNI 7143 propone alcuni
valori della tensione ammissibile nel vetro, proponendone
i seguenti incrementi, per
vetri compositi realizzati con
lastre di uguale spessore:
– 50% per vetri stratificati
(si ritengono collaboranti
e lo spessore di calcolo è
comunque la somma)
– 25% per vetricamera (non
sono collaboranti e lo
spessore di calcolo è
quello del vetro più
spesso)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.30
p.30)
30)
prof. Enrico De Angelis
Tabella tratta dalla UNI 7143
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Vetri di sicurezza
Dal momento che il vetro è fragile e facilmente danneggiabile, poco resistente (σf ≈ 100 MPa) e con valori di
resistenza molto dispersi (±30%), si rompe senza
preavviso, per evidenti fenomeni di fatica, e, infine, con
bordi delle superfici di frattura molto taglienti, si deve
correre ai ripari.
I vetri che minimizzano tali inconvenienti sono detti
“vetri di sicurezza”:
– Vetro retinato
– Vetro temprato (cfr. indurito)
– Vetro stratificato (doppia lastra+PVB, con un ciclo di
autoclave, il film incollato al vetro, polimerizza)
– Vetro temprato-stratificato (servono spesso più di un
foglio), con vetro normale o indurito
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.31
p.31)
31)
prof. Enrico De Angelis
Vetri stratificati
vetro
PVB – polivinilbutirrale che trattiene le schegge
vetro
adesivo
PC - policarbonato che aumenta la tenacità
T, -p
PVB / PC
Lastre piane o poco curve, anche temprate
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Vetri armati - retinati
rete metallica che trattiene le schegge
rete
fuso
Manuale tecnico del vetro, Saint Gobain Italia, 1997
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Processi di tempra
sforzo residuo di compressione in superficie
• Tempra termica (fisica)
•
raffreddamento veloce
• Tempra chimica (scambio ionico)
•
modifica della
composizione chimica
superficiale
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
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Tempra termica
1
2
Raffreddamento
differenziale tra cuore e
superficie
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000
Schema di impianto industriale
aria calda
aria compressa
T = 650-700 °C
∆
V
Lastre piane o poco curve
100-150 MPa
s
s/5
compressione
trazione
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Tempra chimica
Processo di scambio ionico a T<Tg
sale fuso
B+
B+
B+
A+
raffreddamento
compressione
A+
A+
A+
A+
vetro
D.R. Uhlmann and N.J. Kreidl, Glass: science and
technology, Vol. 5, Academis Press, New York, 1980
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Schema del processo industriale
oggetti in vetro
Lastre di forma varia
bagno di sale fuso (KNO3)
lavaggio con acqua
T = 400 - 500°C; t = 2 - 120 h
200-400 MPa
σf = 300-500 MPa
50-100 µm
compressione
trazione
La progettazione dei sistemi di involucro trasparente: Il VETRO
Prof. V.M.Sglavo – UniTrento
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli
stratificati
John Hankcock Building
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Difetti e alterazioni
dei vetri stratificati
Vetri con PVB
– In produzione può accadere che rimangano bolle tra
i due vetri, o che particelle di altro materiale (anche
insetti!) rimangano incollate al PVB prima della sua
polimerizzazione e quindi definitivamente incluse
– Il PVB è sensibile all’acqua. Se il perimetro del vetro
rimane esposto alla pioggia diretta o a contatto con
ambienti saturi (acqua che non drena al di fuori del
profilo di appoggio) il PVB si altera e si opacizza,
perdendo l’adesione al vetro
Vetri con PC
– Il PC ha un coefficiente di dilatazione termica quasi
dieci volte più grande del vetro! Occorre limitare le
dimensioni di tali vetri
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.39
p.39)
39)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Stato tensionale in vetri float
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.40
p.40)
40)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Stato tensionale vetro temprato
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
La frammentazione
del vetro temprato in
tanti piccoli pezzi
dipende dal fatto
che, una volta che si
“apre” una soluzione
di continuità, si libera violentemente
l’energia accumulata
nello stato tensionale
che li caratterizza,
distruggendo l’intero
vetro
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.41
p.41)
41)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
I solfuri di nikel nel vetro
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Il vetro contiene impurità: la sabbia silicea contiene
minime parti di materiale che possono rimanere
all’interno della massa vetrosa che esce dal forno. Al
variare delle dimensioni e della forma si parla di:
– Knots
– Dirt
– Stones
Generalmente queste impurità non influiscono sulle prestazioni del vetro ma causano solo imperfezioni ottiche.
Può capitare, tuttavia, che tra questi ci sia materiale ricco di nickel, per es. piccole particelle di acciai inossidabili. Quando particelle di questo metallo vengono a contatto con solfuri (SO2) provenienti da combustibili o dagli
additivi (il solfuro di sodio è uno di questi), si forma del
solfuro di nickel (NiS).
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.42
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Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Inclusioni di solfuri di nickel
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Basta una quantità minima di nickel, un decimo
di grammo, per produrre decine di migliaia di
inclusioni di NiS.
Normalmente, si tratta di inclusioni piccolissime,
invisibili ad occhio nudo e anche piuttosto rare,
(non superano i pochi decimi di millimetro,
normalmente alcuni centesimi).
Il vetro normale neppure se ne accorge di
queste inclusioni. Le cose cambiano quando esso viene temprato termicamente.
Il NiS è la causa principale di quella che
viene chiamata “rottura spontanea” dei
vetri temprati.
http://www.glassonweb.com
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(p.43
p.43)
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Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Solfuri di Nickel
Il trattamento di tempra termica prevede un riscaldamento del vetro ed un suo raffreddamento rapido.
Durante il processo di riscaldamento, si ritiene che il
solfuro di nickel modifichi il suo stato cristallino.
La modificazione sarebbe ragionevolmente reversibile se
il raffreddamento avvenisse in tempi “normali”.
Nel caso in cui il vetro viene raffraddato bruscamente,
però, il solfuro non ha tempo di recuperare la struttura
cristallina originale e si mantiene in condizioni “instabili”.
Tali condizioni sono instabili nella misura in cui esso
tende comunque a recuperare la condizione “stabile”,
aumentando il suo volume di una entità non trascurabile
circa il 2-4%.
Nessun problema per il vetro float semplice, problemi
seri se si tratta di un vetro temprato.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.44
p.44)
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I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Solfuri di Nikel (NiS)
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
L’industria vetraria investe notevoli risorse per
minimizzare gli effetti di questo contaminante.
Se si considera, tuttavia, che un forno produce centinaia
di tonnellate al giorno di vetro e che l’eliminazione dei
due contaminanti è praticamente impossibile, ci si rende
conto del fatto che la questione non è risolvibile.
Se le inclusioni capitano proprio nel centro dello
spessore del vetro temprato, tale trasformazione
potrebbe produrre stati tensionali sufficienti per
produrre una rottura spontanea del vetro.
Anche i vetri induriti possono soffrirne, ma meno di
quelli temperati termicamente.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.45
p.45)
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Problemi degli stratificati
Solfuro di Nickel
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Si può cercare di prevenire la rottura di una lastra inotta
da NiS, per esempio, mantenendo i vetri temperati a
temperatura elevata sufficientemente, da garantire la
trasformazione del NiS ma non tale da determinare una
riduzione significativa dello stato di autotensione indotto
dalla tempra.
Queste prove si chiamano heat soak tests e permettono
di stimare il rischio sulla base del numero di lastre di un
lotto che si rompono, tra tutte quelle a cui viene
sottoposto. Ma non si tratta di un metodo certo, non ci
sono metodi di valutazione del rischio di rottura per
inclusioni di una lastra in vetro temprato, che siano
affidabili al 100%: con il rischio da inclusioni, si deve in
qualche modo convivere.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.46
p.46)
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I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
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Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Heat soak test
Il cosiddetto “heat soak test” o anche processo “heat
soak” riduce il rischio di rottura di un vetro temprato a
causa delle inclusioni di NiS, di fatto, anticipadola.
I vetri temprati vengono posti in un forno a temperatura
piuttosto alta (290-300ºC) per una giornata di lavoro e
questo accelera la trasformazione della struttura del
solfuro di nickel.
Gli approcci possibili sono due:
– Si provano tutti i vetri
– Si provano alcuni vetri per una valutazione statistica
del rischio: per esempio, se se ne rompono meno
dello 0,1%, l’affidabilità stimata è del 95%
Si noti che questo processo riduce di circa il 7-8% le
autotensioni di tempra nel vetro.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.47
p.47)
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I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
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Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Heat soak test
In Germania è abbastanza diffuso farlo per i vetri spandrel (opacizzati, applicazioni in facciata), i più sollecitati
termicamente.
Il test HST, anche fatto a tappeto, tuttavia, non annulla
il rischio di rottura per inclusioni di NiS: non tutte le
inclusioni, al variare delle dimensioni e di altri fattori non
sempre controllabili, si trasformano con le stesse
tempistiche e assorbimenti di energia.
Negli ultimi dieci anni si sono quindi investite risorse sia
per comprendere al meglio la dinamica della trasformazione allotropica dei solfuri di nickel sia per minimizzare
tale inquinamento in fase di produzione
Su questa base si è definita una nuova norma CEN
sull’argomento, la EN 14179, Glass in building - Heat
soaked thermally toughened soda lime silicate safety
glass che stabilisce “regole più sicure” per limitare il
rischio.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.48
p.48)
48)
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molatura
Serve a togliere la “taglienza” del vetro e a finire bordo
e spigoli garantendo anche una maggiore resistenza
meccanica alla lastra riducendone le microfessure.
Vengono utilizzati diversi tipi di mole: diamantate,
resinoidi, miscele di abrasivi e gomme etc.
La molatura si distingue per la geometria ma i vetri per
l’edilizia (non arredamento) sono tutti a filo lucido
piatto.
– A filo tondo
– A becco di civetta (spessori grossi)
– Lavorazione OG/OG tripla
– Lavorazione a bisello (fondamentale per lati “aperti”)
– Lavorazione a doppio bisello (due sfaccettature)
– Martellato (lastre da 10 a 24 mm), realizzata a
mano, il bordo presenta grosse “scaglie”.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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Taglio e foratura
Sul tavolo da taglio, un piano protetto da moquette e
capace di generare un cuscino d'aria utile per lo
spostamento del vetro, viene appoggiata la lastra. Un
ponte mobile (ormai una macchina a controllo numerico)
esegue tagli, incisioni e fori.
Le macchine più potenti sono quelle a getto d’acqua,
lavorazione che permette la realizzazione di qualsiasi
forma o disegno, sia all’interno che all’esterno della
lastra di vetro.
Mediante trapani speciali, muniti di utensili a corona
diamantata, si possono realizzare fori con diametro da 3
a 180 mm
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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p.50)
50)
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Fori e intagli nei vetri
trattati termicamente
Distanza dal bordo minima
Forare un vetro significa creare delle pericolose
discontinuità al suo interno e, quindi, delle potenziali
concentrazioni di tensioni nel suo intorno, soprattutto se
il foro ha degli spigoli (di fatto si fanno quasi solo fori
circolari) e la foratura è praticabile solo prima della
tempra. Al fine di minimizzare la concentrazione delle
tensioni si seguono alcune fondamentali precauzioni
(distanze minime tra fori, bordi e angoli) come quelle in
figura (EN 12159/1 e EN 1863/1).
Distanza min. tra due fori
Molto importanti sono le tolleranze di
lavorazione di tali fori se il vetro deve essere
successivamente accoppiato ad altri.
Distanza del foro dall’angolo
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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p.51)
51)
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Attenzione alla concentrazione degli sforzi negli
appoggi (e alla coassialità dei fori di fissaggio)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.52
p.52)
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Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
La frammentazione dei temprati
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
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Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Oltre ad avere una resistenza maggiore, i vetri temprati
(termicamente o chimicamente) sono caratterizzati da una
modalità di rottura particolare che fa sì che la sua
frammentazione non comporti gravi rischi (le schegge e i
frammenti sono meno pericolosi).
Si temprano, insieme ai vetri della fornitura, 5 provini di
dimensioni standard (360×1100 mm), senza fori, tacche o
intagli e, con un utensile di acciaio appuntito, li si colpisce in un
punto a 13 mm dal bordo, a metà del lato più lungo del provino
stesso, dopo aver inserito i vetri in appositi telai o fissaggi che
impediscano ai frammenti prodotti di sposarsi dalla loro sede.
Infine si esaminano i
frammenti nella zona
lontana dal bordo e dal
punto di impatto
del martello, come in
figura (EN 12150/1)
Quadrato di prova 50x50 mm
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.53
p.53)
53)
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Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
La frammentazione dei temprati
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Il vetro temprato termicamente è classificato “di sicurezza
quando, nella zona non tratteggiata della figura
precedente, il numero di frammenti non fessurati che si
può individuare all’interno di una maschera 50x50 mm non
è inferiore a quanto stabilito dalla
EN 12150/1. la maschera deve essere centrata nella zona
di minor frammentazione. Il frammento più grande di tutto
il pannello, infine, non deve essere più lungo di 100 mm
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.54
p.54)
54)
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Tratta dalla EN 12150/1.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.55
p.55)
55)
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Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.56
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56)
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Tratta dalla EN 12150/1.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.57
p.57)
57)
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Tratta dalla EN 12150/1.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.58
p.58)
58)
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Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
La frammentazione degli induriti
Problemi dei temprati
Il vetro indurito non è classificato “di sicurezza” e deve
garantire una modalità di rottura radicalmente alternativa al
temprato, senza produrre (si fa la stessa prova, a tale scopo)
nella zona non tratteggiata della figura precedente, frammenti
di piccole o medie dimensioni. Per il loro riconoscimento si
opera così: si contano le PARTICELLE (2) e le ISOLE (1) ovvero
i frammenti che non raggiungono il bordo (area tratt.) e sono,
rispettivamente, inferiori o superiori a 100 mm2.
Tratta dalla EN 1863/1
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.59
p.59)
59)
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Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
La frammentazione degli induriti
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Per classificare il prodotto come vetro di silicato sodo-calcico
indurito termicamente, almeno quattro dei cinque provini
sottoposti a prova devono rispondere ai requisiti seguenti:
1. non devono avere più di due frammenti del tipo ad
"isola";
2. non devono presentare frammenti del tipo ad "isola" di
area/massa equivalente maggiore di 1 000 mm2
3. l’area/massa equivalente di tutte le "particelle" non
deve essere maggiore di 5 000 mm2.
L’eventuale provino inadeguato deve comunque:
1. non deve avere più di tre frammenti del tipo ad "isola".
2. l’area/massa equivalente di tutte le "isole" e "particelle"
non deve essere maggiore di 50 000 mm2
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.60
p.60)
60)
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Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Resistenza meccanica dei vetri
sottoposti a trattamenti termici
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
I vetri induriti o temprati devono comunque garantire i
seguenti requisiti minimi di resistenza meccanica (in N/mm2),
variabili a seconda del tipo di vetro di provenienza, misurata
ai sensi della EN 1288-3 Determinazione della resistenza a
flessione del vetro -Prova con provino supportato in due punti
(flessione in quattro punti)
Ti po di
vetro
Valore minimo
del vetro indurito
Valore minimo
del vetro tempr.
Float
70
120
Float
smaltato
45
75
Stampato
o tirato
55
90
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.61
p.61)
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Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei
vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Vetrate isolanti
Se il principale problema del vetro è la sua fragilità,
subito dopo viene lo scarso isolamento termico (e
acustico) di una lastra semplice, a causa della
relativamente alta conducibilità del materiale e,
soprattutto, del suo piccolo spessore, minimo per
garantire la massima trasparenza.
Da qui la ricerca per la messa a punto di sistemi che
sfruttano altri principi ed accorgimenti, rispetto alla
conducibilità.
In pratica si cerca di sfruttare la realizzazione di una o
più intercapedini tra due o più vetri e di minimizzare gli
scambi che avvengono in tali intercapedini:
– Convezione (gas a bassa conduttività e calore spec.)
– Irraggiamento (superfici a bassa emissività e
“opache” al transfer per irraggiamento)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.62
p.62)
62)
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Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei
vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Prestazioni e durata
delle vetrate isolanti
Le caratteristiche di isolamento dei sistemi di vetrazione
più o meno complesse sono valutate con modalità di
prova standardizzate da molto tempo e possono essere
previste con una ragionevole precisione a partire dalla
loro composizione e le loro caratteristiche fisiche (peso,
emissività, caratteristiche dei gas e dei materiali
utilizzati nell’accoppiamento delle lastre stesse.
Non è possibile prevedere, invece, con ragionevole
precisione, la durata nel tempo di tali caratteristiche e,
per questo, sono stati messi a punto alcune modalità di
invecchiamento accelerato che permettono di
confrontare la propensione alla durata di un prodotto o
di un sistema rispetto ad un altro (anche se non sono
utili a stimarne la vita utile).
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.63
p.63)
63)
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Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Degrado del vetrocamera
Problemi dei
vetricamera
Tratta dalla EN 1279/3
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Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Proprietà con cui valutare la durabilità di una vetrata
isolante a seguito di processi di invecchiamento:
– Moisture vapour penetration
– Gas leakage rate
– Adhesion sealant-glass/coating
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.64
p.64)
64)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei
vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
La penetrazione dell’umidità (I)
La norma EN 1279 standardizza le prove di invecchiamento delle vetrate isolanti finalizzate alla stima della
permeabilità al vapore e della velocità di perdita di gas,
oltre alle proprietà fisiche delle sigillature del bordo, con
esclusione dei meccanismi di alterazione indotti dagli
ultravioletti. Si considera, infatti, che normalmente tali
materiali siano protetti dall’irraggiamento solare diretto.
La camera e il protocollo di prova per la valutazione
della permeabilità al vapore consistono nell’esposizione
di 15 provini (la prova è distruttiva) a cicli di
invecchiamento accelerato.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.65
p.65)
65)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Cicli di invecchiamento (fase 1)
Problemi dei
vetricamera
UR
Tratta dalla EN 1279/3
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Si tratta di:
– 56 cicli di temperatura da 12 h, da -18 °C a +53 °C, lenti
(14 °C/h)
– Un periodo di sette settimane a temperatura costante +58
°C e il 95% di umidità
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.66
p.66)
66)
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Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei
vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
Valutazione della
penetrazione di umidità
A seguito dell’invecchiamento, si misura il contenuto di
umidità che i sali dessiccanti hanno accumulato e si
calcola l’indice di penetrazione dell’umidità: il rapporto
tra la quantità di acqua accumulata durante tali cicli e la
capacità di accumulo idrico dei sali dessiccanti nel
distanziatore.
La norma stabilisce che:
– Iav (media calcolata su 5 campioni) inferiore a 0,20
– I (di ciascuno dei cinque campioni) inferiore a 0,25.
Prima e dopo la prova, infine, si valuta la temperatura di
rugiada (quella per cui, all’interno dell’intercapedine, si
verifica condensa.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.67
p.67)
67)
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I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei
vetricamera
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Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
La velocità di perdita del gas in
intercapedine
Il Gas Leakage Rate (velocità di perdita del gas) è
definito come:
Secondo la EN 1279-3, il valore (iniziale) di tale parametro, per gas in intercapedine con concentrazioni
superiori al 15% (ma anche per l’aria) deve essere
inferiore a 1,00 (%/anno). Si noti che la valutazione
della velocità di perdita di Argon è equivalente allo
stesso parametro misurato per l’aria e per l’esafluoruro
di zolfo (isolamento acustico).
Esso viene valutato a seguito di un ciclo di invecchiamento identico a quello descritto per l’indice di penetrazione dell’umidità, solo più breve (28 cicli da 12 h e 4
settimane a temperatura costante).
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.68
p.68)
68)
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Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei
vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
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Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
La norma stabilisce
delle regole per la
pubblicazione dei valori
delle prestazioni, sulla
base di quanto si
misura alla fine del
ciclo, in altri termini gli
eventuali decrementi
di tali caratteristiche
per tenere in conto
dell’invecchiamento del
sistema.
La variazione dell’isolamento
Prima e dopo i cicli si misurano, con strumenti
particolari, le percentuali di gas contenute nel
vetrocamera e si calcolano le relative velocità di perdita.
Valutata la variazione di contenuto di gas si valuta se la
tras-mittanza termica ed il potere fonoisolante della
vetrocamera si sono modificati in maniera sensibile, a
seguito della prova e se tali prestazioni possono, quindi,
deperire significativamente durante la sua vita utile di
servizio (EN 1279/3).
– L’incremento della trasmittanza deve essere < 0,1
W/(m²K)
– La riduzione del potere fonoisolante deve essere
inferiore a 1 dB
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.69
p.69)
69)
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La variazione dell’isolamento
Quello della perdita di prestazioni di vetricamera con
intercapedini riempite di gas è ovviamente una seria
preoccupazione dei committenti e dei produttori. Alcuni
confronti con sigillature invecchiate “naturalmente”
hanno permesso di stimare che se la velocità di perdita
del gas misurata secondo la norma rimane inferiore all’
1,0 % per ogni anno di esposizione “accelerata”, il gas in
vetrocamera non dovrebbe ridurre la propria
concentrazione più del 5% in 25 anni “reali”.
In pratica: se l’uso il gas riduce la trasmittanza termica
della vetrazione di 0,4 W/(m²K), dopo 25 anni il
peggioramento non dovrebbe superare il 5% di circa 2,0
W/(m²K), ovvero 0,04 W/(m²K), pari al 10% del
guadagno iniziale.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.70
p.70)
70)
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Problemi dei temprati
Problemi dei
vetricamera
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Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
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La resistenza meccanica delle sigillature
Il vetrocamera deve garantire la durata delle
caratteristiche di coesione della sigillatura e di adesione
al vetro. A tale scopo, la quarta parte della EN 1279
definisce una sequenza di cicli di invecchiamento
finalizzati a simulare gli effetti dell’invecchiamento sul
sigillante e la sua adesione al supporto:
– Esposizione al calore
(una settimana in forno a 60 ± 2 °C)
– Immersione in acqua deionizzata (condutt.
< 30 µS, per una settimana)
– Esposizione agli UV (4 gg a 40± 5 W/m²)
Quindi si fanno le prove di trazione dei provini
invecchiati e si verifica che il punto di rottura del
sigillante si posizioni fuori dall’area di cui sopra.
Tratta dalla EN 1279/4
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.71
p.71)
71)
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Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei
vetricamera
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Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
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Serramenti metallici
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I vetri camera
Silicone o polisolfuro: strato di
Il sigillante:
tenuta secondario, strato che
– Polysulfide
assicura la resistenza meccanica
– Silicone
Butile: tenuta (soffre l’acqua ma
garantisce un’ottima resistenza alla
– Polyisobutylene
diffusione del vapore d’acqua)
– Polyurethane
(ma prima ancora: vetri saldati e saldature
metalliche)
I distanziatori
– Alluminio
– Acciaio
– Sintetici …
I gas
– Argon, kripton
– Esafluoruro di zolfo
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.72
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72)
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei
vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
BFC0532
Patologia edilizia e nel
diagnostica
(p.
(p.73
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73)
Condensa
vetrocamera
prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei
vetricamera
John Hankcock Building
Problemi dei vetri “scuri”
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
BFC0549
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.74
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prof. Enrico De Angelis
Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
Rottura per surriscaldamento
Problemi dei vetri
“scuri”
John Hankcock Building
Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
1: sole che riscalda il vetro in 2 –> espansione
contrastata nella zona 3. Si apre una fessura in 4 che si
propaga fino alla rottura del vetro 5 e alla caduta di
frammenti più o meno grandi
Sono sufficienti 30-40 °C di differenza tra centro e bordi!
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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Introduzione (Sglavo)
Meccanismi di Alterazione
Il vetro come struttura
I vetri di sicurezza
Problemi degli stratificati
Problemi dei temprati
Problemi dei vetricamera
Rottura per surriscaldamento
Problemi dei vetri
“scuri”
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Altri problemi
Serramenti in legno
Serramenti metallici
Dettagli muro-serramento
È facile da
diagnosticare!
L’angolo è
sempre a 90°
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