Avaliação da compatibilidade de fixação de elementos cerâmicos com o sistema ETICS

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1 Avaliação da compatibilidade de fixação de elementos cerâmicos com o sistema ETICS 3º Congresso Português de Argamassas de Construção Março 2010 Luís Silva, Vasco Pereira, Pedro Sequeira, António Sousa

2 Agenda Avaliação da compatibilidade de fixação de elementos cerâmicos com o sistema ETICS 1. Introdução 2. Descrição dos ensaios e resultados 3. Conclusões 2

3 Parte 1 1 Introdução 3

4 1. Introdução Objectivos do trabalho Caracterizar os materiais incorporados num sistema ETICS e o respectivo comportamento na perspectiva da utilização de elementos cerâmicos como revestimento final do sistema. Identificar práticas que melhorem a capacidade de um sistema ETICS para corresponder às especificidades comportamentais resultantes da aplicação de elementos cerâmicos como revestimento final. 4

5 1. Introdução O que é o sistema ETICS? Trata-se de um sistema contínuo para revestimento exterior de paredes em fachada que proporciona um elevado grau de eficácia na protecção térmica da zona opaca das paredes. O sistema é constituído por: 3 4 (1) Argamassa de colagem de painéis isolantes (2) Painéis isolantes térmicos (maioritariamente em poliestireno expandido - EPS) (3) Revestimento com reboco polimérico delgado, armado com rede de fibra de vidro 2 (4) Acabamento com revestimento decorativo 1 5

6 1. Introdução Vantagens do sistema ETICS Melhoria do comportamento de protecção térmica das fachadas Melhoria do comportamento nas zonas de ponte térmica Diminuição do risco de condensações superficiais e internas Boa capacidade de resistência a solicitações mecânicas Boa resistência a fissuração Contribuição para diminuição das emissões de CO 2 por via da redução do consumo energético Limitações do sistema ETICS Dificuldade de resistência a solicitações mecânicas extremadas Impactos fortes Perfuração 6

7 1. Introdução A cerâmica sobre o sistema ETICS Vantagens Solução de revestimento que vai ao encontro de uma utilização tradicional em Portugal Proporciona maior resistência superficial ao sistema, nomeadamente a impactos e perfuração Riscos Efeito sobre a estabilidade mecânica do sistema Peso do revestimento Pouco conhecimento sobre a interacção entre os vários componentes, funcionando como sistema compósito, com comportamentos mecânico, térmico e higrométrico tão diferenciados X 7

8 Parte 2 2 resultados Descrição dos ensaios e 8

9 2. Descrição dos ensaios realizados e resultados Metodologia do trabalho Recolha de informação publicada sobre propriedades dos principais tipos de material isolante associados ao sistema ETICS (fabricantes) Trabalho experimental em laboratório Avaliação do impacto da aplicação do barramento armado no comportamento dos principais isolantes (EPS, XPS e aglomerado de cortiça), tendo em vista a solicitação mecânica acrescida provocada pelo revestimento cerâmico Ensaios in situ, numa parede experimental, após 3 anos de exposição ambiental 9

10 2. Descrição dos ensaios realizados e resultados Recolha de informação publicada sobre propriedades dos principais tipos de material isolante associados ao sistema ETICS (fabricantes) Propriedade/material EPS 100 EPS 150 EPS 200 EPS 100 cinza l (W/m. K) m Resistência à flexão (MPa) Resistência à compressão (MPa) <2% <10% a (ºC -1 ) 5-7E-5 5-7E-5 5-7E-5 5-7E-5 Reacção ao fogo (classe) E E E E Estabilidade dimensional (%) <2 <2 <2 <2 Densidade (kg/m3) Módulo de elasticidade (MPa) Propriedade/material XPS Cortiça Lã mineral l (W/m. K) m Resistência à flexão (MPa) Resistência à compressão (MPa) <2% <10% --- > >0.05 a (ºC -1 ) 5-7E E Reacção ao fogo (classe) E E A1 (Incomb.) Estabilidade dimensional (%) < Densidade (kg/m3) Módulo de elasticidade (MPa) (informação recolhida nas fichas técnicas de fabricantes) 10

11 2. Descrição dos ensaios realizados e resultados Trabalho experimental em laboratório Caracterização dos processos de deformação em provetes dos materiais isolantes, sem e com barramento armado Resistência a compressão e flexão (EN ) Adaptação do método de determinação da deformação transversal (EN 12002: 2002) Módulo de resiliência (M r ) Módulo de elasticidade (E) Aderência da argamassa de barramento, sem e com armadura de reforço Ensaios de aderência por tracção perpendicular (EN 1384) 11

12 Placas isolantes com revestimento Placas isolantes sem revestimento Avaliação da compatibilidade de fixação de elementos cerâmicos com o sistema ETICS 2. Descrição dos ensaios realizados e resultados Trabalho experimental em laboratório - curvas tensão-deformação Propriedade/material EPS 100 XPS Cortiça 0,07 0,06 EPS 100 não armado EPS 100 armado 0,030 0,025 cortiça não armado cortiça armado Resistência à flexão (MPa) Resistência à compressão (MPa) (MPa) 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0, Flecha (mm) 0,12 XPS não armado XPS armado (MPa) 0,020 0,015 0,010 0,005 0,000 0,125 0, XPS EPS 100 Cortiça Flecha (mm) Deformação transversal: ced (MPa) d ced (mm) max (N) rot (N) >0.110 (1) d rot (mm) >100 (1) 9.63 E (MPa) Módulo resiliência (N/mm 3 ) (1) Sem rotura 0,08 0,075 Propriedade/material EPS 100 XPS Cortiça (MPa) 0,06 0,04 (MPa) 0,050 Resistência à flexão (MPa) Resistência à compressão (MPa) ,02 0, Flecha (mm) ,025 0,000 Flecha (mm) Materiais isolantes revelam elevada deformação sob cargas mecânicas Introdução de argamassa armada aumenta: Resistências a compressão e flexão Rigidez do sistema Deformação transversal: ced (MPa) d ced (mm) max (N) rot (N) d rot (mm) E (MPa) Módulo resiliência (N/mm 3 )

13 2. Descrição dos ensaios realizados e resultados Trabalho experimental em laboratório aderência por tracção perpendicular Aderência (N/mm 2 ) EPS 100 XPS Cortiça Isolante+ adesivo armado Inicial (1) Imersão (1) Calor (1) Isolante+adesivo Inicial 0.19 (CFS) 0.25 (AFS) 0.13 (CFS) Imersão (1) Pela rede 0.10 (CFS; AFT) 0.15 (AFS) 0.09 (CFS) Calor 0.16 (CFS) 0.29 (AFS) 0.09 (CFS) Verifica-se um aumento significativo das tensões de rotura de aderência quando introduzida a armadura no revestimento das placas isolantes Chegam a ser atingidos, em algumas situações, valores próximos de 0,3 N/mm 2, que é usado como referência para rebocos à base de cimento em paredes O modo de rotura altera-se, deixando de acontecer associado ao isolante para passar para o interior da camada de revestimento (associado à presença da rede de armadura) 13

14 2. Descrição dos ensaios realizados e resultados Ensaios in situ, numa parede experimental Sistema aplicado: Sistemas ETICS com placas isolantes EPS 100 e XPS Elementos cerâmicos tipo forra 15x4 cm, marca Cinca, pesando cerca de 24 kg/m 2 Colagem com cimento cola weber.col pro, tipo C2 Preenchimento de juntas com 5 mm de largura com argamassa weber.color flex Determinação, após 3 anos de envelhecimento: Aderência por tracção perpendicular Avaliação geral do estado do revestimento 14

15 2. Descrição dos ensaios realizados e resultados Ensaios in situ, numa parede experimental Valores de aderência por tracção perpendicular considerando as placas de isolamento e a camada de base armada como áreas finitas Orientação Aderência (N/mm 2 ) Tipo de rotura Este 0.22/0.21 Coesiva pelo EPS Sul 0.32/0.26 Adesiva pelo XPS Valores de aderência por tracção perpendicular considerando as placas de isolamento e a camada de base armada como áreas infinitas Orientação Este Aderência (N/mm 2 ) Tipo de rotura Coesiva pela argamassa de base; com rotura parcial da rede Coesiva pela argamassa de base, na zona da rede Avaliação após 3 anos de exposição ambiental Resultados de aderência na ordem dos 0,35-0,40 N/mm 2 (áreas infinitas) Não se revelam indícios de destacamento ou instabilidade dimensional Ausência de fissuração nas juntas entre elementos cerâmicos Ausência de destacamento da argamassa de junta relativamente ao elemento cerâmico Sul Coesiva pela argamassa de base, na zona da rede 80% pela interface adesivo/cerâmico; 20% pela argamassa de base X 15

16 Parte 3 3 Conclusões 16

17 3. Conclusões A colagem de revestimentos cerâmicos sobre sistemas ETICS revela-se uma solução com natural procura em Portugal e eventualmente noutros países, com forte tradição de uso de revestimentos cerâmicos em fachada. Este tipo de revestimento permite acrescentar ao sistema ETICS uma capacidade de resistência a solicitações mecânicas impossível de obter com a solução de acabamento habitual. Os acréscimos de rigidez e aderência proporcionados pelas camadas de revestimento dos painéis isolantes incorporando rede de reforço, permitem admitir que ao nível de solicitações mecânicas puras, e considerando um conjunto de restrições adicionais, a solução de colagem de revestimento cerâmico sobre ETICS poderá apresentar um grau de confiança aceitável. Estabelece-se também a necessidade de aprofundar o conhecimento, nomeadamente ao nível do efeito de solicitações higrotérmicas, com potencial de criação de variações dimensionais cíclicas consideráveis, podendo induzir descolamentos. Reconhece-se ainda a prudência de limitação das dimensões dos elementos cerâmicos, em função do grau de deformabilidade inerente ao sistema. É importante a introdução do estudo desta variante do sistema na comunidade técnica, de modo a que as respectivas conclusões possam ser consideradas ao nível das normas técnicas aplicáveis.. X 17

18 OBRIGADO PELA ATENÇÃO! 18