semana 14 cristales

UAP UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

TEMA : VIDRIOS Y CRISTALES CURSO : TECNOLOGA DE LOS MATERIALES DOCENTE : ING. MARTIN PAUCARA ROJAS INTEGRANTES : MILAGROS CONDORI ANCCO. RICARDO MARQUEZ MORENO. CICLO : IV

2009

VidriosyCristalesTecnologadelosMateriales

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INDICE

1.- INTRODUCCIN 2.- ANTECEDENTES HISTRICOS 3.- DEFINICIONES PREVIAS 3.1- VIDRIOS. 3.1.1- Las propiedades pticas 3.1.2- Las propiedades mecnicas 3.1.3- Las propiedades trmicas 3.1.4- Normas ASTM empleadas en la fabricacin del vidrio 4.- CLASIFICACIN 4.1.- Cristales Templados 4.1.1 Caractersticas tcnicas - Resistencia al Choque Mecnico - Resistencia a la Flexin - Resistencia a la Torsin - Resistencia al Choque Trmico - La Fragmentacin del Cristal Templado 4.1.2 Atenuacin Acstica 4.1.3 Absorcin de Luz y Calor 4.1.4 Presentaciones comerciales en el Per 4.1.5 Usos y Aplicaciones 4.2.- Cristales Insulados 4.2.1 Caractersticas - AislamientoTrmico - En invierno - En verano - Aislamiento Acstico 4.2.2 Presentaciones 4.2.3 Usos y Aplicaciones 4.3.- Cristales Curvos 4.3.1.- Definicin 4.3.2.- Caractersticas 4.3.3.- Presentaciones 4.3.4.- Usos y Aplicaciones 4.3.5.- Informacin bsica para disear y solicitar un cristal Curvo 4.4.- Cristal Laminado 4.4.1.- Definicin 4.4.2 Tipos de cristal laminado 4.4.3 Caractersticas 4.4.4 El color en el cristal laminado 4.5.- Cristal Serigrafiado 4.5.1.- Definicin 4.5.2.- Aplicaciones


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5.- SEGURIDAD EN OBRA 6.- CONCLUSIONES 7.- RECOMENDACIONES 8.- BIBLIOGRAFA 9.- ANEXOS


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VIDRIOS

1.- INTRODUCCIN: Hoy en da el vidrio se ha convertido en un material indispensable, debido a su gran propiedad que permite el paso de luz en cualquier lugar que nos encontremos ya que su empleo es en la construccin, automotriz y decoraciones en general. 2.- ANTECEDENTES HISTRICOS: Los primeros objetos de vidrio que se fabricaron fueron cuentas de collar o abalorios. Es probable que fueran artesanos asiticos los que establecieron la manufactura del vidrio en Egipto, de donde proceden las primeras vasijas producidas durante el reinado de Tutmosis III (1504-1450 a.C.). La fabricacin del vidrio floreci en Egipto y Mesopotamia hasta el 1200 a.C. y posteriormente ces casi por completo durante varios siglos. Egipto produjo un vidrio claro, que contena slice pura; lo coloreaban de azul y verde. Durante la poca helenstica Egipto se convirti, en el principal proveedor de objetos de vidrio de las cortes reales. Sin embargo, fue en las costas fenicias donde se desarroll el importante descubrimiento del vidrio soplado en el siglo I a.C. Durante la poca romana la manufactura del vidrio se extendi por el Imperio, desde Roma hasta Alemania. 3.- DEFINICIONES PREVIAS:

3.1- VIDRIOS. En general los vidrios estn compuestos por varios silicatos metlicos, presentes en distintas proporciones.

El vidrio es un material duro, frgil, transparente y amorfo que se usa para hacer ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de productos.

El vidrio se obtiene por fusin a unos 1.500 C de arena de slice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).

El sustantivo "cristal" es utilizado muy frecuentemente como sinnimo de vidrio, aunque es incorrecto debido a que el vidrio es un slido amorfo y no un cristal propiamente dicho. Es un material inorgnico y tiene varios tipos de vidrio.

En las propiedades mas caractersticas del vidrio se encuentran:


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3.1.1- Las propiedades pticas: Los vidrios comunes son incoloros, transparentes, pero se les comunica coloracin sin prdida de transparencia. Los vidrios translcidos son semitransparentes, objetos colocados detrs de ellos se aprecian borrosamente. Los vidrios opacos no son transparentes.

3.1.2- Las propiedades mecnicas: Los vidrios son duros pero frgiles, es decir, no son fcilmente rayados por una punta de acero pero no resisten al golpe.

3.1.3- Las propiedades trmicas: Cuando se calienta un slido a la temperatura de fusin pasa el estado lquido. Resistencia a los reactivos qumicos: los vidrios resisten a la accin de los reactivos qumicos. Solamente les ataca el cido fluorhdrico.

3.1.4- Normas ASTM empleadas en la fabricacin del vidrio: En el Per , en las normas tcnicas peruanas se encuentra la norma E.040, el cual nos da a explicar que la fabricacin de vidrios o cristales en el pas se basan en las siguientes normas:

ASTM C-1172 para cristales laminados ASTM C-1036 ASTM 1233 rendimiento de proteccin ANSI Z-97.1 para vidrios templados ASTM E-90, ASTM E-413 para aislamiento acstico

3.1.5.- Diferencia entre un vidrio y cristal:

Entre el cristal y el vidrio existe una diferencia que vara de acuerdo a los reglamentos aceptados por cada pas. Para la mayora del mundo la palabra cristal significa presencia de plomo.

En la sociedad europea la mercadera de vidrio que contiene mas del 10% de oxido de plomo es llamado cristal y en USA con 1% de plomo ser un cristal.

La presencia de plomo ablanda el vidrio y de esta manera se lo hace ms adecuado para el tallado y el grabado. El plomo agrega al vidrio masa y produce que el vidrio difracte la luz, as, irradia rayos que salen del vidrio.

4.- CLASIFICACIN 4.1 Cristales Templados: (Cristales de Seguridad y Alta resistencia.)

Los Cristales Templados son cristales sometidos a un proceso trmico que le otorga mayor resistencia (4 veces ms resistentes que un vidrio primario o vidrio que no ha sufrido proceso alguno), sin variar el color inicial de un cristal comn, obteniendo un cristal diseado para brindar alta resistencia y seguridad, adems de transparencia y luminosidad, sin descuidar aspectos importantes como la calidad y esttica.

Por esta razn el cristal puede emplearse en fachadas suspendidas, puertas de acceso, canceles para bao, mobiliario, divisiones, cristaleras y tantas otras aplicaciones donde la seguridad sea especificada.

4.1.1 Caractersticas tcnicas:


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Resistencia al Choque Mecnico: Un Cristal Templado de 6 mm de espesor resiste el impacto de una bola de acero de 225 gr. en cada libre a una altura de 3 mt sin sufrir dao alguno, mientras que un cristal comn primario resiste una distancia de 60 cm.

Resistencia a la Flexin: Un Cristal Templado de 6 mm de espesor resiste una

carga de 170 kg. Sobre una superficie de 100 x 35 cm, produciendo una flecha de 69 mm, regresando a su estado original al cesar la carga, SIN ROMPERSE, mientras que un cristal comn o primario resiste slo 37 Kg.

Resistencia a la Torsin: Un Cristal Templado de 6 mm de espesor, resiste

hasta un ngulo de 27, lo que permite aplicarlo en puertas y ventanas que estn sometidas a movimientos de traslacin, mientras un cristal comn o primario resiste 6.

Resistencia al Choque Trmico: adquirida al momento del procesamiento del

cristal, el Cristal Templado resiste una diferencia de temperatura de hasta 220 C, mientras que un cristal comn resiste tan slo 60C.

La Fragmentacin del Cristal Templado: en pequeos trozos sin aristas

cortantes no causan dao al llegar a su punto de ruptura. Esta es una de las ms importantes propiedades que hacen superior al Cristal Templado. Esta caracterstica lo ha hecho formar parte de las normas internacionales de seguridad.

4.1.2 Atenuacin Acstica: La atenuacin acstica de un cristal es la reduccin de la transmisin del sonido a travs del cristal y depende de su espesor y de la frecuencia del sonido.

Espesor (mm)

Graves 100/320Hz

en dB

Medios 100/1250Hz

en Db

Agudos 1600/3200Hz

en Db

Globales 100/320Hz

en Db

6 26 31 30 29 8 27 32 31 30

10 29 32 33 31 12 29 32 35 32

Los valores globales son expresados en dB(A) y ponderan los niveles ms altos causantes del inconfort acstico. Un nivel de confort acstico bordea los 38 dB(A). 4.1.3 Absorcin de Luz y Calor: La coloracin en los Cristales Templados asegura la absorcin de los excesos de luz, atenan el resplandor solar y diminuyen el cansancio visual.


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Luz Visible Energa Solar Reflex Reflex AbsorTipo de cristal

Espesor mm

% Transm

% % % Transm

% Fact. solar

Coef sombra

6 8 90 8 10 83 0,86 0,98 8 8 89 7 12 81 0,84 0,96 Incoloro

10 8 89 7 15 78 0,82 0,94 6 5 49 5 45 50 0,61 0,71 8 5 40 5 54 41 0,55 0,64 Bronce

10 5 33 5 62 34 0,50 0,58 6 5 41 5 50 45 0,58 0,67 8 5 32 5 60 36 0,51 0,60 Gris

10 5 24 5 67 28 0,46 0,53 6 31 67 24 11 65 0,68 0,79 Refl. Gris 8 31 66 24 13 63 0,66 0,77 6 34 23 27 45 28 0,39 0,46 Refl. Bronce 8 34 18 27 50 23 0,36 0,42 6 36 31 29 46 25 0,38 0,44 Refl. Verde 8 36 28 28 53 19 0,34 0,39 6 35 21 30 30 26 0,38 0,44 Refl. Azul 8 35 17 30 30 21 0,34 0,40


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4.1.4 Presentaciones comerciales en el Per: Los Cristales Templados se encuentran disponibles en Per, en las siguientes medidas y colores:

Cristales medidas (mm) Colores 5 6 8 10 12

Incoloro Bronce Gris Reflejante Gris Reflejante Azul Reflejante Verde Reflejante Bronce Catedral Incoloro Catedral Bronce Arenado Incoloro Arenado Bronce Arenado Gris

4.1.5 Usos y Aplicaciones:

Por ser un cristal de seguridad, el Cristal Templado es muy utilizado en residencias, casas de playa, establecimientos comerciales, fbricas y edificios. As mismo, es aplicado tanto en exteriores como en interiores (puertas, ventanas, mamparas, divisiones, puertas de ducha, chimeneas e infinidad de aplicaciones.

Estos cristales se pueden utilizar con:


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Estructuras de aluminio PFK o marcos de aluminio. La sujecin se realiza con junquillos y topes lo cual permite lograr una mayor hermeticidad del conjunto, se utiliza mayormente en puertas, ventanas, mamparas, fachadas, etc. Sistema: Este sistema se instala directamente evitando el uso de marcos, lo cual minimiza costos y simplifica el proceso de instalacin. Fachadas Integrales PFK: Utilizado en las fachadas de edificios, los cuales junto a otros elementos complementarios ofrecen un acabado moderno.

Aeropuerto Internacional Jorge Chvez

Centro Empresarial Plaza el Sol


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4.2 Cristales Insulados : Los Cristales Insulados son paneles compuestos por dos hojas de cristal selladas hermticamente por una cinta termoplstica, existiendo entre ambas capas una cmara de aire deshidratado que brinda mayor aislamiento acstico y trmico en comparacin a un cristal simple. 4.2.1 Caractersticas:

- AislamientoTrmico: Los Cristales Insulados disminuyen los intercambios trmicos entre los dos ambientes que delimita, aislando del fro y del calor.

Esta reduccin de flujos de calor que proporciona Cristales Insulados , respecto a un cristal simple, se debe a la cmara de aire deshidratado contenida entre los dos cristales, la cual proporciona tambin un confort trmico tanto en invierno como en verano.

* En invierno: La temperatura del exterior no enfra el cristal interno de los Cristales insulados como lo hara con un cristal simple. Esto permite utilizar los espacios cercanos a las ventanas con mayor comodidad sin sentir cambios de temperatura interna, brindando mayor confort.

El aislamiento trmico de los Cristales Insulados evita que el vidrio se empae por la condensacin de humedad provocada por la temperatura ms elevada del cristal interior, permitiendo as una visin ms clara. Al eliminarse los problemas de condensacin que producen la formacin de agua se minimizan el deterioro y la corrosin de los marcos.

*En verano: El calor siempre tiende a pasar por conduccin a travs del cristal; con Cristales Insulados se reduce el flujo de transmisin trmica debido a la cmara de aire deshidratada existente entre los dos cristales.


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Con los Cristales insulados se puede llegar a eliminar, segn el clima de la regin, la necesidad de instalaciones de aire acondicionado, dependiendo del cristal empleado, ms una adecuada administracin de otros elementos de sombreado tales como: cortinas, parasoles o una apropiada ventilacin natural.

- Aislamiento Acstico: Los Cristales Insulados disminuyen los ruidos molestos que llegan desde el exterior. Las propiedades de aislamiento acstico de Cristales Insulados dependen esencialmente del espesor y las caractersticas de los cristales empleados en su fabricacin. La combinacin del doble cristal ms la cinta termo plstica acta como barrera frente a ruidos de diferente naturaleza.

4.2.2 Presentaciones: Los Cristales Insulados se producen exclusivamente a medida segn los requerimientos de la obra. Los cristales no necesariamente tienen que ser del mismo espesor y sus caractersticas dependen de la performance trmica y acstica deseada.

4.2.3 Usos y Aplicaciones: Los Cristales Insulados tienen diversas aplicaciones tanto en interiores como exteriores.

En exteriores los podemos apreciar en fachadas de edificios, residencias, establecimientos comerciales, hoteles.

En interiores los podemos utilizar en ventanas y puertas de dormitorios, bibliotecas, salas de estar, oficinas y mucho ms.


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Universidad de Lima

4.3 Cristales Curvos: 4.3.1 Definicin: Los Cristales Curvos son cristales curvos de excelente cualidad ptica, especialmente fabricados para obras arquitectnicas y decoracin de interiores, brindan versatilidad en sus aplicaciones, otorgando un estilo moderno a las edificaciones.

4.3.2 Caractersticas: Valorizado por su aporte al diseo dinmico y elegante, que rompe con la rigidez de la lnea recta, este producto ofrece un gran espectro de posibilidades tanto en interiores (muebles, barandas de escalera, baos) como en exteriores (fachadas de edificios, bvedas, barandas, ascensores panormicos). Se pueden procesar, entre otros, cristales de color, reflejantes o fantasa de distintos espesores.

Por su caracterstica esttico formal, los vidrios curvos posibilitan la creacin de espacios limitados solo por la imaginacin.


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Caja de escalera > Los vidrios Curvos han sido instalados con el sistema Solo Vidrio como parte del Muro Cortina.

4.3.3 Tipos de cristal curvo: -Monolticos Es el cristal crudo que pasa por el proceso ya mencionado -Laminados Formados por dos cristales curvos monolticos unidos bajo calor y presin con una lmina de PVB, combinando las caractersticas de un cristal laminado y la esttica de un cristal curvo. -Templados Una exclusividad de LAMITEMP, fabricados en un horno de ltima generacin. Otorgan al cristal curvo un mayor grado de seguridad y resistencia ya que posee las caractersticas del templado plano. Este tipo de cristales es desarrollado en su mayora para el campo automotriz y para el rea arquitectnica si la obra lo demanda. 4.3.3 Presentaciones: Los Cristales Curvos se pueden obtener en las siguientes medidas y colores de cristal.

Colores/Medidas 4 6 8 10 12 Incoloro Bronce Gris Refl. Gris Refl. Azul

Refl. Verde

Refl. Bronce


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4.3.4 Usos y Aplicaciones: Los Cristales Curvos tienen un sin nmero de aplicaciones, tanto en interiores como en exteriores: En exteriores los podemos apreciar en: las fachadas de los edificios, bvedas, ascensores panormicos, puertas rotativas, barandas, etc. En interiores como en vitrinas, mesas, muebles, baranda para escalera, baos, entre otros.

Barandas Jockey Plaza con Cristales Curvos


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Sony Center

4.3.5 Informacin bsica para disear y solicitar un cristal: La nomenclatura de los Cristales Curvos Templex debe tomarse en cuenta para la total comprensin durante el diseo de los planos o croquis. El orden generalmente empleado es el siguiente:

*Longitud (L), distancia entre los dos extremos del canto recto.

*Desarrollo (B), longitud que comprende los segmentos curvos y los eventualmente rectos.

*Radio ( R), recta que une el centro de un crculo con cualquiera de los puntos de su circunferencia.

*Cuerda, segmento de recta que une los extremos del arco.

*Flecha o altura de bombeo (H), parte del dimetro perpendicular a una cuerda, comprendida entre esta y la circunferencia.

*Espesor (E), distancia entre ambas caras del vidrio .


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- Radios Mnimos :

Radios mnimos para Cristales Curvos

Templex: cilndricos

Espesor Radio

mnimo (mm) (mm)

3 50 4 80 5 120 6 160 8 230 10 280 12 350 15 450 19 570

En algunos casos es posible alcanzar 50mm de radio en espesores de 3 a 6mm

Curvas Estndar:


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Curvas Estndar Tipo A

Medidas mximas del Cristal (Tipo A):

DimensionesDimensiones

mximas para 1/4 (mm) de cilindro (mm)

Radio Exterior Desarrollo Largo

4500 2000 3000 5000 2000 3000 6000 2000 3000 7000 2000 3000 8000 2000 3000 10000 2000 3000 12000 2000 2400 *12000 2000 2000 14000 2000 2400 16000 2000 3000

*Molde con desarrollo mayor a 2000mm Nota: Consulte sobre otros radios, dimensiones o espesores.

Curvas Especiales:

Dimensiones Dimensiones

mximas para 1/4 (mm) de cilindro (mm)

Radio Exterior Desarrollo Largo

(R) (B) (L) 300 560 2400 400 788 2400 500 966 3000 600 970 2400 700 1315 3000 800 1300 3000 900 1450 2400 1000 1580 3000 1200 1900 3000 1400 1960 3000 1600 2000 3000 1800 1975 3000 2000 2000 3000 2200 2000 3000 *2200 2220 2000 2400 1990 3000 2600 2000 3000 2800 2000 2400 3000 2000 3000 3500 1950 3000 4000 2000 3000


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Tipo B

Tipo C


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4.4.-CRISTALES LAMINADOS: 4.4.1 Definicin: Es considerado el cristal de seguridad y proteccin por excelencia; Consiste en la adhesin de lminas de cristal con polivinil de butiral (PVB), logrando la intima unin entre los cristales mediante el sometimiento a calor y presin.

El cristal cortado a la medida definitiva de acuerdo a los requerimientos de la obra, es preparado en dos unidades de la misma medida y llevado de la zona de corte a la cmara de composicin, para colocarle entre los dos cristales una lmina de polivinyl butiral. Este procedimiento, al parecer sencillo, debe tener en cuanta factores importantes para su armado , el primero es encontrar un ambiente limpio y libre de partculas que puedan fijarse entre los cristales y la lmina, el segundo es el de mantener la humedad adecuada y temperatura controlada, con el fin de permitir cierta adherencia entre el cristal y el entrelaminado (PVB). Esta ligera adherencia hace que la posicin del entrelaminado se mantenga sin que la parte superior del cristal se deslice cuando se ensamble. Finalizado el proceso de colocacin de la lmina de (PVB), se procede al recorte del excedente alrededor de los bordes del cristal

4.4.2 Tipos de cristal laminado: - Simple: dos cristales intercalados por una o ms lminas de PVB - Mltiple: tres o ms cristales intercalados por dos o ms lminas de PVB - Curvo: Cristal laminado simple con curvatura en radios predefinidos 4.4.3 Caractersticas: Su principal caracterstica es que al romperse la unidad se mantiene en su lugar, no desprende partculas y permite que la habitacin, oficina o donde este instalado se mantenga aislado del medio ambiente evitando daos mayores al inmueble Seguridad

Al sufrir rajaduras o roturas, los fragmentos de cristal no se desprenden sino quedan adheridos a la lmina de plstico, mantenindose el pao de cristal en su marco y minimizando el riesgo de heridas y daos materiales debido a astillas o fragmentos de cristal. Proteccin

El cristal laminado, aunque est daado por una cara, contina ofreciendo seguridad debido a su impenetrabilidad. El laminado mltiple es la mejor opcin para lugares cuya proteccin patrimonial es indispensable.


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Control Acstico

El cristal laminado es sumamente eficaz en la reduccin de transmisin de sonidos no deseables. El rendimiento acstico del cristal es el resultado de las caractersticas de amortiguacin sutil de la interlmina de PVB. Proteccin UV

El PVB absorbe aproximadamente un 99% de la radiacin ultravioleta del sol, principal elemento responsable del desteido, envejecimiento y desecamiento de los materiales. Control solar

Cuando se combinan cristales reflejantes de diferentes rendimientos y alternativas de cristales de color se llega a excelentes resultados de control solar como transmisin y reflejo luminoso de calor. 4.4.4 El color en el cristal laminado: La gama de colores en el cristal laminado es infinita yendo desde el incoloro total a colores de gran impacto, esto se debe a las diferentes combinaciones del cristal y el PVB. Las alternativas de combinacin son el resultado de la combinacin de: - Cristales incoloros y PVB incoloro o de color. - Cristales de color y PVB incoloro o de color. - Cristal incoloro, cristal de color y PVB incoloro y de color.


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4.5.- Cristal Serigrafiado 4.5.1.- Descripcin: A travs de un proceso de pintado del cristal con pintura cermica y posterior templado que brinda a la pintura una adherencia permanente al cristal, logramos serigrafiar cristales con altas caractersticas de seguridad y esttica. 4.5.2.- Aplicaciones: - En la decoracin para hacer cristales opacos, de colores o con diseos, y ser usados como enchapes de pared, pisos etc. - En la industria automotriz para la fabricacin de los parabrisas y espaldares - Para la manufactura de cristales de lnea blanca, como visores y tapas de cocina - En logotipos de empresas hechos en grandes cantidades

5.- SEGURIDAD EN OBRA:

Se basa de acuerdo a las normas tcnicas peruanas de edificaciones las cuales intervienen en la fabricacin de los vidrios , obteniendo como resultado un vidrio de seguridad el cual favorece a cualquier persona que lo manipule.


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6.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

Los cristales siempre sern necesarios para las edificaciones porque sin ellos no habra el paso de luz en nuestras casas.

La necesidad de brindar una mejor versatilidad en sus aplicaciones, otorga un estilo moderno en las edificaciones .

Se recomienda evaluar las condiciones externas de ruido de la edificacin a fin de elegir la composicin correcta del cristal para acercarse al nivel optimo de aislamiento deseado.

8.- BIBLIOGRAFA:

www.furukawa.com.pe www.miyasato.com.pe

www.astm.org

VIDEOS

vidrio.avi

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