Analisis y Comportamiento del Vidrio Ante El Fuego

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COMPORTAMIENTO DEL VIDRIO ANTE EL
FUEGO
COMPORTAMIENTO DEL VIDRIO ANTE EL FUEGO
INVESTIGACION DE INCENDIOS Y OTROS SINIESTROSREPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MPP PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TECNOLOGIA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENAL DE LA SEGURIDAD
UNES
CATEDRA: INVESTIGACIÓN DE INCENDIO
Tsu.Manuel Algarin
Lic. Jesús Vegas
Tsu. José Salazar
Tsu. Alexander Parra
Tsu. Moisés Núñez Facilitador: Lic. Luque Luvín

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

1. INTRODUCCION
• TRABAJO INVESTIGATIVO
• VIDRIO
• ENSAYOS
• CUADROS

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

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.

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

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

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

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

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.

• Poseen mayor energía interna que en estado
cristalino.
• Manifiestan fenómenos de relajación
estructural
• Son macroscópicamente isótropos.
• Sus compuestos no guardan relaciones
estequiometrias

• 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

• 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

TIPOS DE VIDRIOS
• Vidrio común. SiO2
• Vidrio de silicatos. Plomo
• Vidrio de silicoboratos. Cocina
• Vidrios de fosfatos. Laser
• Vidrios de teluritos. Optica

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.

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

TABLA DE LOS COMPONENTES DEL VIDRIO COMÚN
Componente % Hasta %
SiO2 68 74,5
Al2O3 0 4
Fe2O3 0 0,45
CaO 9 14
MgO 0 4
Na2O 10 16
K2O 0 4

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

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.

Ejercicio 03.
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.

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.

Ejercicio 05.
Alcohol
Isopropilico
150 °C 480 °C Se 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.

Ejercicio 06.
Alcohol
isopropilico
150 °C 180 °C Se 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.

Ejercicio 07.
Aserrín 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.

Ejercicio 08.
Aserrín 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.

Ejercicio 09.
Aserrín 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

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

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

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.

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.

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