Trasparenza, compattezza e omogeneità strutturale, totale inerzia chimica e biologica, impermeabilità ai liquidi, ai gas, ai vapori e ai microrganismi, inalterabilità nel tempo, sterilizzabilità e perfetta compatibilità ecologica grazie alla possibilità di riciclo per un numero infinito di volte. Queste le eccezionali caratteristiche intrinseche del vetro, interamente costituito da sostanze naturali.
Il vetro è un materiale ottenuto per fusione ad alta temperatura da una miscela di silice, soda, carbonato di calcio e solfato sodico.

La tecnica di produzione, attualmente utilizzata per la fabbricazione di vetro piano, è stata messa a punto negli anni sessanta, consiste nel far galleggiare (per differenza di peso specifico come ad esempio l’acqua e l’olio) il vetro fuso proveniente dal forno fusorio su un bagno di stagno liquido. Il prodotto così ottenuto ha le due facce parallele e permette una perfetta visibilità (trasparenza) senza ulteriori lavorazioni.
Il vetro può subire delle trasformazioni che gli conferiscono le prestazioni termiche, estetiche, meccaniche, ecc. volute.
Tra queste possiamo ricordare:

  • la modifica della composizione, per la produzione di vetri colorati, di vetri speciali, vetroceramici, ecc.
  • l’associazione con altri materiali, che permette la realizazione di prodotti compositi quali: vetro e polivinilbutirrale o PVB (sicurezza), vetro e resina (isolamento acustico), vetro e gel (antifuoco).
  • La trasformazione della superficie, attraverso rulli (all’uscita del forno) che gli conferiscono il disegno desiderato o la satinatura (decorazione).
  • Il deposito superficiale di strati sottili per la fabbricazione di specchi, di vetri smaltati, di vetri a controllo solare o di vetri che permettono il risparmio energetico.
  • L’indurimento meccanico attraverso la tempera termica o chimica per la produzione di vetri di sicurezza.

Proprietà Meccaniche

Densità: il vetro ha densità pari a 2,5, che corrisponde, nel caso dei vetri piani, ad una massa di 2,5 Kg per ogni m² e per ogni mm di spessore.

Resistenza alla compressione: il vetro offre un’elevatissima resistenza alla compressione (1.000 N/mm² = 1.000 MPa). Ciò vuol dire che, per rompere un cubo di vetro di 1 cm di lato, occorre un carico dell’ordine di 10 tonnellate.

Resistenza alla flessione: un vetro sollecitato a flessione presenta una faccia in compressione ed una in trazione. Il valore di resistenza alla rottura di un vetro flesso è dell’ordine di: 40 MPa (N/mm²) per vetri levigati ricotti e da 120 a 200 MPa (N/mm²) per vetri temperati (variabile secondo lo spessore, la molatura dei bordi e il tipo di lavorazione).

Elasticità: il vetro è un materiale estremamente elastico, che non presenta mai deformazioni permanenti. Esso presenta tuttavia caratteristiche di fragilità ovvero, quando è sottoposto a un carico crescente a flessione, si rompe senza alcun segno di preavviso.

Comportamento Termico

Dilatazione lineare: la dilatazione lineare è espressa da un coefficiente che misura l’allungamento dell’unità di lunghezza per una variazione di temperatura pari a 1°C. Il coefficiente si riferisce generalmente ad un intervallo di temperature compreso tra 20 e 300°C. Il coefficiente di dilatazione lineare del vetro è pari a 9 x 10-6.

Sollecitazioni di origine termica: data la scarsa conduttività termica del vetro, il riscaldamento o il raffreddamento parziale di una vetrata determina in questa delle sollecitazioni che possono provocare rotture cosiddette termiche. L’esempio più comune di rischio di rottura termica è quello rappresentato dai bordi coperti di un vetro ad elevato assorbimento energetico, che in presenza di forte irraggiamento solare si riscalderanno più lentamente della superficie esposta. Nei casi in cui le condizioni di utilizzo o di posa in opera rischiano di determinare in un vetro considerevoli differenze di temperatura, sarà necessario adottare delle precauzioni in fase di posa o di lavorazione. Con un trattamento termico complementare, come la tempra, si consente al vetro di sopportare delle differenze di temperatura sino ai 200°C.

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