La durabilidad del vidrio se puede ver en la mayoría de las ciudades con iglesias antiguas. A menos que se rompa por cargas excesivas, el vidrio permanecerá por períodos muy largos. El vidrio puede estar afectado por el clima, pero aún así brinda servicio a lo largo de los siglos de uso. Los primeros productores de vidrio trataron la producción como alquimia, sin embargo a partir del desarrollo de tecnología y mejores procesos, el vidrio moderno resulta ser uniforme en calidad con propiedades que proporcionan un rendimiento constante en su uso. Además del estrés mecánico, existen solo algunos factores que dañan el vidrio.
La abrasión puede hacer que el vidrio se raye y elimine cualquier revestimiento expuesto aplicado. La arena transportada por el viento puede ser un fenómeno natural, pero es raro que esto cause un daño mayor. La mayoría de los ejemplos de vidrio arquitectónico dañado es por efecto de la manipulación y/o procesos posteriores de acristalamiento e instalación. A menos que las superficies de vidrio estén protegidas, la limpieza final puede revelar depósitos de productos de cemento y yeso. El intento de retirar los productos con raspadores o productos abrasivos de limpieza pueden causar abrasión.
El ataque químico tampoco es un evento natural común. El agua dulce limpia no es una amenaza para el vidrio, pero la lluvia ácida puede tener un efecto a largo plazo. El vidrio es bueno para resistir la mayoría de los ácidos con exposición de corto plazo. Los productos alcalinos pueden atacar la composición química de la superficie del vidrio. Los alcalinos se encuentran en los cementos y, por lo tanto, la contaminación del vidrio durante la construcción puede causar daños a menos que se elimine inmediatamente. La evacuación de agua del ladrillo fresco o del concreto a través del vidrio también puede contener suficientes sustancias químicas alcalinas como para causar un ataque que se manifiesta al rayar la superficie del vidrio.
Las picaduras de vidrio pueden ser causadas por las salpicaduras de soldadura de las herramientas utilizadas en los sitios de construcción. Las partículas calientes se funden en la superficie del vidrio o se caen dejando un orificio. El vidrio antiguo, es decir, la producción de volumen premoderno puede mostrar signos de picaduras debido a años de exposición al agua. Los componentes químicos del vidrio deben encontrar un equilibrio entre las propiedades requeridas del producto: resistencia al ataque químico, resistencia, temperatura de fusión y dureza.
Debajo de la sección sobre la resistencia del vidrio discutimos sus propiedades inusuales. En términos de resistencia mecánica, la durabilidad puede ser variable. La fuerza teórica del vidrio es extremadamente alta, pero no somos capaces de comprender toda su fuerza. Desde el momento en que se fabrica el vidrio, es manipulado por maquinaria, etc. Esto afecta la superficie del vidrio de una manera que no es visible solo para el ojo humano. Pequeños defectos en la superficie permiten que el estrés se concentre, por lo que bajo carga el vidrio se romperá por una imperfección. La falta de resistencia a un quiebre significa que la fisura o grieta puede crecer hasta que sea obvio. En nuestros cálculos se considera el impacto de los defectos y el diseño alrededor de la fuerza más baja.
Los factores que afectan la resistencia del vidrio y por lo tanto la durabilidad son:
-Tamaño
-Cuanto más grande es el trozo de vidrio, aumentan las posibilidades de encontrar un defecto crítico.
-Tasa de carga mecánica
El vidrio puede soportar cargas aplicadas a tasas rápidas mejor que la misma carga aplicada durante un período más largo. El vidrio sufre de corrosión por estrés. En la punta de un defecto en el cristal puede haber una reacción química con la atmósfera. La humedad en el aire reacciona con el sodio para agudizar la punta de la grieta. Con una punta de grieta más aguda, el estrés se concentra y aumenta el riesgo de falla. El potencial de corrosión por estrés está relacionado con el tiempo que está expuesto a la carga. Afortunadamente, la relación es predecible y calculable utilizando la constante de corrosión por esfuerzo.
Estado de estrés
El vidrio con orificios y muescas crea áreas localizadas donde la tensión es mayor bajo carga. Cuando estas características son necesarias en el vidrio, es importante tener un radio en las esquinas para tratar de reducir la concentración de tensión.
Cambios de temperatura
Cualquiera que haya sumergido un vaso en agua muy caliente puede reconocer que al vidrio no le gustan los cambios bruscos de temperatura. Es sorprendente cómo el vidrio caliente puede ponerse en servicio. El vidrio de control solar con altas tasas de absorbancia puede calentarse muy rápidamente cuando se expone al sol. No es la temperatura absoluta que alcanza el vidrio lo que puede crear un problema. Con los materiales de acristalamiento modernos e incluso algunos antiguos, el vidrio en sus bordes puede permanecer frío durante toda la noche en comparación con el centro del vidrio. Un sol naciente en un ángulo bajo puede calentar el vidrio en el centro antes de que los bordes puedan alcanzar la misma temperatura. Las características de diseño como voladizos o incluso edificios adyacentes pueden arrojar sombras sobre el vidrio, lo que aumenta el problema potencial. El vidrio caliente intenta expandirse mientras que el vidrio frío alrededor de los bordes no se expande. El estrés creado alrededor del borde puede hacer que el vidrio se agriete. La diferencia de temperatura de un área a otra es el factor crítico. Una vez que la grieta ha comenzado, a menudo serpentea por la superficie del panel porque se ha aliviado el alto estrés inicial.
Acabados de superficie y borde
La aplicación de acabados al vidrio altera la superficie y puede cambiar la frecuencia de aparición de defectos críticos. El borde del vidrio es propenso a dañarse a menudo de una manera más visible y puede conducir a concentraciones de estrés.