Analisis y Comportamiento del Vidrio Ante El Fuego

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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


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

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



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 °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.



Ejercicio 06.


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.



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.



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.



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



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.

GRACIASPOR SU ATENCION

Education

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