No meio: um estudo de material de intercamada para blocos de vidro fundido intertravados

Data: 29 de agosto de 2022

Conjuntos de vidro fundido intertravados são uma solução promissora para aplicações arquitetônicas de vidro fundido visando alta transparência e uma estrutura reversível que permite a reutilização dos componentes de vidro (Oikonomopoulou et al., 2018; Oikonomopoulou, 2019b). Em tal sistema, um material de camada intermediária entre os elementos de vidro é essencial para auxiliar na distribuição homogênea de tensão e levar em conta as microasperezas da superfície dos elementos de vidro. No sentido da circularidade, este material deve estar seco (e não um adesivo), permitindo a eventual desmontagem do sistema. O trabalho experimental anterior de (Aurik at al.,2018; Oikonomopoulou at al.,2019b) concentrou-se no uso de camadas intermediárias de PU e PVC como candidatos adequados; o foco nesses estudos foi exclusivamente colocado no desempenho mecânico do material interlayer.

Esta pesquisa fornece uma revisão de potenciais candidatos a materiais adequados para intercamadas de um conjunto de vidro fundido intertravado com base em um conjunto de critérios revisados ​​de design e desempenho que são divididos em primários e secundários. Além disso, é examinado o impacto que suas propriedades únicas de material têm na aplicação potencial do sistema de intertravamento. Todo o processo, desde a fabricação até a construção de todo o conjunto, com base em um cenário de construção assumido, é apresentado em forma de reação em cadeia, cujo ponto de partida é o próprio interlayer.

Após definir os critérios de projeto que o interlayer deve seguir, os candidatos propostos são: Folhas de PETG (Vivak®), Neoprene, Alumínio, Poliuretano Laminado (PU) e um interlayer de alumínio Soft-core. As propriedades únicas e os desafios de fabricação de todos os cinco interlayers propostos são considerados, bem como suas propriedades em relação à montagem, o que leva ao desenvolvimento de duas sequências de montagem distintas. A principal distinção diz respeito aos interlayers que correm o risco de fluência e aqueles que não o fazem. A pesquisa finaliza com uma comparação entre a montagem intertravada e as demais montagens de blocos de vidro atualmente aplicadas.

A aplicação arquitetônica de blocos de vidro fundido está lentamente ganhando popularidade, com exemplos recentes, incluindo o pavilhão Qaammat (Oikonomopoulou et al., 2022), o LightVault (Parascho et al., 2020), a Escultura Qwalala (Paech, Goppert, 2018), as Crystal Houses (Oikonomopoulou et al., 2018), a Optical house (Oshima, 2012), a Crown Fountain (Hannah, 2009) e o memorial Atocha (Paech, Goppert, 2008). Todos os projetos acima mencionados de conjuntos de blocos de vidro fundido autoportantes dependem de uma subestrutura de suporte visível (por exemplo, em Optical Houses, Crown Fountain) ou, para um sistema visualmente menos intrusivo, em um adesivo transparente ou de cor clara para unir o sólido blocos de vidro juntos (por exemplo, no Atocha Memorial, Crystal Houses, Qwalala, LightVault e Qaammat Pavilion), conforme mostrado na Fig. 1 e Tabela 1.

A opção de colagem adesiva está ganhando cada vez mais popularidade, pois oferece um nível comparativamente mais alto de transparência, garantindo a integridade estrutural da montagem. No entanto, o uso de adesivo produz uma estrutura não reversível e dificulta ainda mais a reciclabilidade dos componentes de vidro devido à contaminação. Em um esforço para um conjunto de bloco de vidro fundido reversível e desmontável, que oferece simultaneamente um nível competitivo de transparência, um novo sistema empregando blocos de vidro fundido intertravados foi introduzido por (Oikonomopoulou et al., 2018) (Fig. 1, à direita). O sistema, que ainda está em desenvolvimento, apresenta uma montagem dry-stack, com blocos de vidro fundido intertravados e um material interlayer intermediário (Fig.2) que distribui uniformemente as tensões e acomoda os desvios de tamanho dos blocos individuais. A Tabela 1 resume as principais características dos três sistemas.

Embora tenha havido desenvolvimento e testes experimentais para otimizar a própria geometria do bloco de vidro intertravado (Jacobs, 2017; Yang, 2019; Oikonomopoulou, 2019a), um estudo consistente sobre o material da camada intermediária ainda não foi realizado. Em vez disso, dados experimentais limitados estão disponíveis em estudos anteriores (Aurik, 2017; Oikonomopoulou, 2019a; Akerboom, 2016; Oikonomopoulou 2019b) que se concentram principalmente no desempenho de fluência da camada intermediária escolhida, e não em todos os aspectos entrelaçados relacionados à eventual aplicabilidade e montagem da estrutura de vidro fundido.