ENSAIOS DE TIPO INICIAL PARA

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1 ENSAIOS DE TIPO INICIAL PARA MARCAÇÃO CE DA PEDRA NATURAL Centro Tecnológico para o Aproveitamento e Valorização das Rochas Ornamentais e Industriais

2 Marcação CE e Directiva 89/106/CE A marcação CE garante a conformidade de um produto com o conjunto de obrigações que incumbem ao fabricante por força das directivas comunitárias aplicáveis. Para lançar as bases para a implementação da marcação CE nos produtos da construção, isto é, nos produtos destinados a serem permanentemente incorporados em obras de construção, incluindo as obras de construção civil e de engenharia civil, foi publicada a Directiva 89/106/CE.

3 Directiva 89/106/CE Directiva dos Produtos da Construção A DPC - 89/106/CE, de 21 de Dezembro de 1988, estabelece que os produtos devem estar aptos ao uso a que se destinam, por forma a permitir que as obras onde estes sejam incorporados cumpram com os requisitos essenciais da directiva: - Resistência Mecânica e Estabilidade; - Segurança contra Incêndios; - Higiene, Saúde e Ambiente; - Segurança na utilização; - Protecção contra o Ruído, - Economia de energia e Retenção de calor

4 Normas Harmonizadas São normas europeias que obedecem a um mandato emitido pela Comissão, após consulta dos Estados Membros. São normas de características de produto contendo, na maioria dos casos, partes voluntárias ou não-harmonizadas, referentes a características dos produtos não regulamentadas em nenhum Estado-membro. Todas as normas harmonizadas elaboradas no âmbito da DPC incluem um anexo informativo ZA que identifica os requisitos objecto de regulamentação e as cláusulas da norma onde eles são tratados, constituindo assim a parte harmonizada da norma a partir da qual a marcação CE é atribuída.

5 Normas Harmonizadas Aplicáveis à Pedra Natural Produto Lajes de pedra natural para pavimentos exteriores - Requisitos e métodos de ensaio Cubos e paralelipípedos de pedra natural para pavimentos exteriores Requisitos e métodos de ensaio Guias de pedra natural para pavimentos exteriores Requisitos e métodos de ensaio Produtos de Pedra natural Placas para revestimentos de paredes Requisitos Norma Harmonizada EN 1341:2001 EN 1342:2001 EN 1343:2001 EN 1469:2004 Produtos de pedra natural Ladrilhos modulares - Requisitos EN 12057:2004 Produtos de pedra natural Placas para pavimentos e degraus Requisitos Especificações para unidades de alvenaria. Parte 6: Unidades de alvenaria em pedra natural Ardósias e produtos de pedra para cobertura e revestimentos descontínuos. Parte 1: Especificação dos Produtos EN 12058:2004 EN 771-6:2005 EN :2004

6 Atribuições CEVALOR Sistemas de Avaliação da Conformidade Requisitos da certificação 1+ Sistemas de avaliação da conformidade Ensaio inicial do produto Fabricante Organismo notificado Controlo de produção da fábrica Ensaio de amostras colhidas na fábrica de acordo com um programa de ensaio previamente estabelecido Ensaio inicial do produto Inspecção inicial da fábrica e do controlo da produção da fábrica Fiscalização, apreciação e aprovação contínuas do controlo de produção da fábrica Ensaio aleatório de amostras colhidas na fábrica, no mercado, ou no local da obra

7 O que fazer para obter a marcação CE em pedra natural? Ensaios de Tipo Inicial. Implementação de sistema de controlo na fábrica. Ensaios de Controlo da produção.

8 PEDRA NATURAL - ENSAIOS DE TIPO INICIAL São necessários para determinar os valores que devem ser declarados em relação a cada propriedade. Devem ser executados, quando: a Norma seja aplicada pela primeira vez ou no início da produção de um novo tipo de pedra; quando ocorram alterações significativas da matéria-prima, verificadas visualmente, ou modificações significativas nos resultados do controlo da produção em fábrica (CPF). SEMINÁRIO EXPLORAÇÕES A CÉU ABERTO: NOVOS DESENVOLVIMENTO

9 Propriedades / Norma de Referência NP EN 1341 NP EN 1342 Norma de Produto NP EN 1343 NP EN 1469 NP EN Descrição Petrográfica (EN 12407) x x x x x x Comportamento ao Fogo (EN ) Resist. à Flexão (EN ou EN 13161) Gelo (EN12371) (Flexão Após Gelo) Resistência à Compressão (EN 1926) Gelo (EN12371) (Compressão Após Gelo) Absorção de Água (EN 13755) x x x x x x M.Vol.Aparente e Porosidade Aberta x x x (EN 1936) Absorção de Água por Capilaridade (EN 1925) (apenas se Porosidade Aberta 1%) NP EN x x x x x x Resistência ao Desgaste (EN 14157) x x Resist. ao Escorregamento (EN 14231) Resist. Choque Térmico (EN 14066) Ancoragens (EN 13364) (apenas se as placas se destinarem a ser fixadas mecanicamente) Permeabilidade ao Vapor (EN 12524) x Tactilidade (Descrição do perfil da superfície) Legenda: - Ensaio Obrigatório X - Ensaio Recomendado

10 Norma de Ensaio - EN Descrição Petrográfica Objectivo - Identificação detalhada dos minerais constituintes da rocha, através do estudo ao microscópio petrográfico de uma lâmina delgada da pedra. Importância da execução do ensaio: Estabelecer a classificação petrográfica. Caracterizar as pedras naturais, não só do ponto de vista dos seus componentes minerais, textura e estrutura, mas também relativamente a qualquer característica da cor, presença de veios, de fósseis, descontinuidades, etc.

11 Resistência à Compressão Uniaxial Norma de Ensaio EN 1926 Procedimento - Os provetes (após rectificação das faces de carga, se necessário) são centrados sobre o prato da prensa de ensaio. É aplicada uma força uniformemente distribuída nas faces de carga, cujo incremento é contínuo, até ocorrer a ruptura do provete. N.º de Provetes: Pelo menos, 10 Dimensões: (50x50x50) mm ou (70x70x70) mm Outras dimensões cilindros rectos de base circular cujo diâmetro e altura sejam iguais a (70 ± 5) mm ou (50 ± 5) mm.

12 Resistência à Compressão Uniaxial Expressão de Resultados Individuais: A resistência à compressão (R) de cada provete exprime-se em MPa, de acordo com a equação: R = F A F - Carga de ruptura (N) A - Área da secção transversal (mm2)

13 Resistência à Compressão Uniaxial Importância da execução do ensaio: Se a rocha tiver que suportar cargas elevadas, quer durante a fase de transporte e armazenamento (empilhar a pedra) quer durante a fase de utilização; e principalmente: Se a pedra for utilizada com funções estruturais, como colunas ou pilares, onde actuem cargas verticais.

14 Resistência à Flexão sob Carga Centrada Norma de Ensaio - EN Procedimento Aplicação progressiva de uma carga uniforme no centro do provete, até ruptura do mesmo. Provete de Ensaio Carga Centrada Cilindros de Apoio

15 Resistência à Flexão sob Carga Centrada Expressão de Resultados Individuais (MPa): R tf 3 F l = 2 bh 2 F Força de Ruptura (N) l - Distância entre os cilindros de apoio (mm) (deve ser igual a cinco vezes a espessura (h) ) b Largura do provete junto ao plano de fractura (mm) h Espessura do provete junto ao plano de fractura (mm)

16 Resistência à Flexão sob Carga Centrada Importância da execução do ensaio: Rochas que ficam sujeitas a fortes solicitações de flexão, como quando são utilizadas em pisos suspensos (degraus de escadas e bancadas). Em revestimentos de fachadas de prédios muito altos com placas de pedra fixas através de ancoragens metálicas, pois as placas precisam de absorver as acomodações do suporte e as pressões do vento. No dimensionamento da espessura das placas para cada utilização.

17 Norma de Ensaio - EN Resistência ao Gelo Objectivo Avaliação das alterações sofridas pela pedra natural na sua aparência visual e/ou nas suas características físico-mecânicas, quando submetida a ciclos sucessivos de gelo-degelo. Ciclo de Gelo - Cada ciclo é constituído por um período de seis horas de gelo ao ar, com temperaturas mínimas que podem chegar aos -12ºC, seguido por um período de seis horas de degelo, durante o qual os provetes estão imersos em água.

18 Resistência ao Gelo Existem dois procedimentos possíveis: Ensaio de Identificação Quando o ensaio é executado para avaliar as variações sofridas na estrutura de pedras naturais. Ensaio Tecnológico Quando o ensaio é executado para determinar o efeito dos ciclos de gelo/degelo em características de desempenho relevantes (por exemplo, resistência à flexão, resistência à compressão, resistência às ancoragens, resistência ao choque térmico).

19 EnsaioTecnológico Resistência ao Gelo N.º de Ciclos de Gelo: Especificado na Norma de produto adequada. N.º de Provetes e Dimensões: De acordo com a Norma de referência da propriedade a avaliar (Resistência à Flexão, Resistência à Compressão, entre outras) São necessários 2 conjuntos de provetes, um a ser ensaiado de acordo com a propriedade escolhida, após ter sido submetido aos ciclos de gelo e o outro conjunto a ser ensaiado sem ser submetido a quaisquer ciclos de gelo. A avaliação do efeito dos ciclos de gelo é efectuada através da variação (normalmente decréscimo) numa propriedade específica, considerando-se que a pedra natural não resistiu aos ciclos de gelo quando se obtêm decréscimos 20%.

20 Ensaio de Identificação Resistência ao Gelo N.º de Ciclos de Gelo: Especificado pelo Requerente ou até que os provetes sejam classificados como degradados e, no máximo, até 168 ciclos. N.º de Provetes a ensaiar: Pelo menos 7 Um dos provetes é utilizado para monitorizar a temperatura. Dimensões: (300x50x50) mm A avaliação do efeito dos ciclos de gelo é efectuada recorrendo a dois critérios de deterioração: Inspecção Visual; Percentagem de Decréscimo do Módulo de Elasticidade Dinâmico.

21 Resistência ao Gelo Inspecção Visual Consiste no exame dos provetes, em todas as suas faces, e na atribuição de um valor, de acordo com uma escala definida na Norma de referência: 0 Provete Intacto. 1 Danos muito pequenos (pequeno arredondamento dos cantos e arestas) que não comprometem a integridade do provete. 2 Uma ou várias fissuras ( 0,1 mm de largura) ou desprendimento de fragmentos ( 30 mm 2 por fragmento). 3 Uma ou várias fissuras, orifícios ou desprendimento de alguns fragmentos superiores aos definidos para a classificação 2, ou alteração do material contido em veios, ou evidencia de sinais significativos de fragmentação ou dissolução. 4 Provete partido em dois ou mais ou com grandes fissuras ou desintegrado. Critério de Deterioração: 2 ou mais provetes com Classificação 3.

22 Resistência ao Gelo Decréscimo do Módulo de Elasticidade Dinâmico Medir a frequência de ressonância fundamental de acordo com a Norma EN antes dos provetes serem submetidos a gelo e no decorrer do ensaio. Calcular o Módulo de Elasticidade Dinâmico: 6 2 EdL = 4 10 l F 2 L EdL Módulo de elasticidade dinâmico longitudinal, em MPa l - Comprimento do provete, em metros FL - Frequência de ressonância fundamental longitudinal, em Hertz Ρ - Densidade aparente do provete, em kg/m3 Calcular o decréscimo do módulo de elasticidade dinâmico, em percentagem ( E0 En ) 100 E = E ρ Critério de Deterioração: 2 ou mais provetes com Decréscimo 30%. 0

23 Absorção de Água à Pressão Atmosférica Norma de Ensaio - EN Procedimento - Após secagem a massa constante, cada provete é pesado e seguidamente imerso em água à pressão atmosférica durante 48 horas, após as quais são realizadas pesagens sucessivas (24 em 24 h) até à saturação completa do provete. N.º de Provetes: Pelo menos, 6 Dimensões: (50x50x50) mm Podem ser utilizadas outras dimensões desde que o seu volume aparente, calculado através de medições geométricas, seja de, pelo menos, 60 ml. Em complemento, a razão entre a sua área e o seu volume deve estar compreendida entre 0,08 mm-1 e 0,20 mm-1

24 Absorção de Água à Pressão Atmosférica Expressão dos Resultados Individuais (%): A m m s d b = md 100 md - massa do provete seco, em gramas ms - massa do provete saturado (após imersão em água até se atingir massa constante), em gramas

25 Absorção de Água à Pressão Atmosférica Importância de execução do ensaio: Elemento de avaliação da compacidade da rocha, podendo indiciar a sua durabilidade num determinado meio; Índice decisivo na escolha do material para usos que envolvam o contacto com a água.

26 Massa Volúmica Aparente e Porosidade Aberta Norma de Ensaio - EN 1936 Procedimento - Após secagem a massa constante, a massa volúmica aparente e a porosidade aberta são determinadas através da absorção de água sob vácuo e da pesagem dos provetes imersos e saturados. A duração total do ensaio é de 24 horas: 2 horas sob vácuo e 22 horas imersos em água destilada à pressão atmosférica. N.º de Provetes: Pelo menos, 6 Dimensões: (50x50x50) mm Podem ser utilizadas outras dimensões desde que o seu volume aparente, calculado através de medições geométricas, seja de, pelo menos, 60 ml. Em complemento, a razão entre a sua área e o seu volume deve estar compreendida entre 0,08 mm-1 e 0,20 mm-1 Vácuo: (20+7) mbar SEMINÁRIO EXPLORAÇÕES A CÉU ABERTO: NOVOS DESENVOLVIMENTO

27 Massa Volúmica Aparente e Porosidade Aberta Expressão dos Resultados Individuais: md ρ = ms md b ρ rh p = 100 o m m m s m h md - massa do provete seco, em gramas ms - massa do provete saturado, em gramas mh - massa do provete imerso, em gramas ρ rh - massa volúmica da água a 20ºC (998 kg/m 3 ) ρ b massa volúmica aparente (kg/m 3 ) P 0 porosidade aberta (%) s h

28 Massa Volúmica Aparente e Porosidade Aberta Importância de execução do ensaio: O ensaio de massa volúmica é útil para os cálculos de massas e volumes específicos, bem como para conhecer, de modo aproximado, o grau de compacidade e a natureza da pedra. Os valores de porosidade disponibilizam informação acerca da extensão e das características do sistema capilar da pedra.

29 Coeficiente de Absorção de Água por Capilaridade Norma de Ensaio - EN 1925 (aplicável apenas pedras naturais com Porosidade Aberta 1%) Procedimento - Após secagem até massa constante, uma das faces do provete (nunca uma face com acabamento) é imersa em (3+1) mm de água e o aumento de massa sofrido é avaliado em função do tempo. N.º de Provetes: Pelo menos, 6 Dimensões: (50x50x50) mm ou (70x70x70) mm Nível da Água

30 Coeficiente de Absorção de Água por Capilaridade Os intervalos de tempo variam consoante estamos a tratar de uma pedra de alta ou baixa absorção. Os resultados são apresentados graficamente: Abcissas: Tempo decorrido sob a forma de raiz quadrada dos segundos. Ordenadas: Água Absorvida sob a forma de g/m 2. Provete X Tempo (segundo 0,5 ) y = 19,206x + 62,498 Provete X R 2 = 0, O Coeficiente de Absorção de Água por Capilaridade (C) de cada provete corresponde ao declive do segmento de recta que melhor se ajusta aos pontos iniciais do gráfico T empo ( segun do 0,5 )

31 Coeficiente de Absorção de Água por Capilaridade Importância de execução do ensaio: Permite estabelecer uma relação entre o perfil de absorção de água e a distribuição dos poros homogénea ou não homogénea. Indicador indirecto da durabilidade das rochas, habilitando à previsão do seu comportamento quando utilizadas em exteriores, em particular em climas frios e/ou húmidos.

32 Resistência ao Desgaste (Método Capon ) Norma de Ensaio EN Procedimento - Expor uma das faces do provete, simultaneamente, à rotação de uma roda de abrasão (75 voltas num minuto) e a um material abrasivo normalizado. N.º de Provetes: Pelo menos, 6 Dimensões: (150x150x30) mm Outras dimensões obedecer à seguinte condição: Pelo menos (100 70) mm, e incluir a face superior do produto.

33 Resistência ao Desgaste (Método Capon ) Expressão dos Resultados Individuais (mm): Medida da corda da calote (Medida ab, em milímetros), corrigida por um factor de calibração e seguidamente arredondada às décimas a intervalos de 0,5 mm. O factor de calibração é a diferença aritmética entre 20,0 mm e o valor de calibração interna registado.

34 Resistência ao Desgaste (Método Capon ) Importância da execução do ensaio: Útil para avaliar o comportamento de pedras naturais utilizadas em pavimentos (interiores e exteriores), nomeadamente, aqueles que se prevêem ter tráfego intensivo, tais como locais, públicos de passagem.

35 Norma de Ensaio EN N.º de Provetes: Pelo menos, 6 Dimensões: (200x200x30) mm Resistência ao Escorregamento Outras dimensões obedecer às seguintes condições: Cada provete deve dispor de uma superfície de ensaio de 136 mm 86 mm. Esta superfície deve ser ensaiada com o deslizador largo de 76 mm sobre uma extensão de deslizamento de 126 mm, sendo as leituras efectuadas na escala C. Caso não seja possível dispôr-se da superfície atrás referida, pode-se seleccionar uma superfície de ensaio menor, de 42 mm 86 mm, e realizar-se o ensaio utilizando o deslizador de 31,8 mm sobre uma extensão de deslizamento de 76 mm, sendo as leituras efectuadas na escala F. Equipamento: Pêndulo de atrito (constituído por um deslizador de borracha normalizada montado na extremidade de um pêndulo e condicionado por uma mola).

36 Resistência ao Escorregamento Procedimento: Ajustar o braço do pêndulo de forma que o patim percorra uma superfície de ensaio de (126+1) mm ou (76+1) mm, consoante o patim utilizado seja o patim de 76 mm ou o patim de 31,8mm. Soltar o pêndulo e segurá-lo no seu movimento de retorno. Escala Pêndulo Quando o pêndulo oscila, a força de atrito entre o deslizador e a superfície de ensaio é medida através da redução da amplitude da oscilação, utilizando uma escala normalizada. Distância de deslizamento

37 Resistência ao Escorregamento O ensaio é realizado em duas condições: superfície seca e superfície humedecida com água, após imersão dos provetes em água durante 2 horas. Superfície Polida Condições Secas Resultado=48 SRV Superfície Polida Condições Húmidas Resultado = 6 SRV Importância da execução do ensaio: Avaliar a segurança que oferece a face vista de um elemento de pedra natural, aplicado num pavimento, a quem sobre ele caminha.

38 Resistência ao Envelhecimento por Choque Térmico Norma de Ensaio EN Objectivo - Avaliar as possíveis modificações da pedra natural por efeito de variações súbitas de temperatura, isto é, de ciclos alternantes de calor e de imersão em água a temperaturas moderadas (choque térmico). N.º de Provetes: 13 (um dos quais será utilizado como provete de referência na inspecção visual) Dimensões: (280x70x20) mm Indicações da Norma de ensaio: Pelo menos 6 provetes com dimensões de (200x200x20) mm Não é possível executar a verificação de controlo relativa ao Módulo de Elasticidade Dinâmico, devido ao conflito entre as dimensões dos provetes e o equipamento.

39 Resistência ao Envelhecimento por Choque Térmico Procedimento Submeter as amostras a 20 ciclos de choque térmico. Cada ciclo consiste em variações de temperatura de acordo com o seguinte procedimento: (18±1) horas em estufa ventilada a (105±5) ºC, imediatamente seguidas por (6 ± 0,5) horas de imersão completa em água destilada ou desmineralizada a (20 ± 5) ºC. Antes e após dos 20 ciclos de choque térmico são realizadas verificações de controlo, nomeadamente, inspecção visual, pesagem e medição do módulo de elasticidade dinâmico.

40 Resistência ao Envelhecimento por Choque Térmico Expressão dos Resultados Individuais: Modificações observadas visualmente (oxidação, alteração na cor, fissuração, escamação, etc.) por comparação com o provete de referência; Percentagem de variação de massa; Variação do Módulo de Elasticidade Dinâmico.

41 Outras características a determinar Comportamento ao fogo As pedras naturais são consideradas Classe A1 quanto ao comportamento ao fogo, de acordo com a emenda à Decisão 96/603/CE da CE, com as seguintes excepções: Devem ser ensaiadas quanto ao comportamento ao fogo e classificadas de acordo com a EN , as pedras naturais que contenham asfalto em mais de 1 % em massa ou em volume ( ) Devem ser ensaiadas quanto ao comportamento ao fogo e classificadas de acordo com a EN , as pedras naturais cujo processamento envolve a utilização de produtos orgânicos de reconstituição superficial, de preenchimento ou produtos similares para colmatar orifícios, falhas, fracturas ou similares em mais de 1 % em massa ou em volume ( )

42 Outras características a determinar Carga de ruptura ao nível de um orifício de ancoragem Característica a ser declarada apenas em Placas para revestimento de paredes (Norma Harmonizada EN 1469:2004) e quando as estas se destinarem a ser fixadas mecanicamente utilizando cavilhas inseridas nos seus bordos. Determinada de acordo com a metodologia descrita na EN Permeabilidade ao vapor de água Esta característica deve ser declarada quando solicitado (por exemplo, quando as placas se destinam a ser utilizadas num local sujeito a requisitos de controlo do vapor e sejam fixada com argamassas ou colas). Deve ser fornecida fazendo referência aos valores tabelados na EN Tactilidade Esta característica deve ser declarada apenas para ladrilhos destinados a pavimentos e degraus, quando existam requisitos regulamentares ou quando for solicitado. A tactilidade é expressa por uma descrição do perfil da superfície obtido por intermédio de acabamentos mecânicos.

43 A caracterização físico-mecânica da pedra natural não deve ser encarada apenas como o cumprimento de um requisito legal, mas sim como um factor de valor acrescentado, uma vez que conhecer, o melhor possível, as propriedades de um produto permite não só saber aplicá-lo melhor, como auxilia a conseguir tornar o seu tempo de vida mais longo.

44 CONTACTO LEM (Laboratório de Ensaios Mecânicos) Responsável Técnica e da Qualidade Paula Rebola CEVALOR Centro Tecnológico para o Aproveitamento e Valorização das Rochas Ornamentais e Industriais Estrada Nacional 4, km 158, EC Borba, Apartado 48, Borba Telefone: Fax: Endereço electrónico: paula.rebola@cevalor.pt Obrigado pela Vossa atenção!