APRIMORAMENTO DOS MÉTODOS DE MEDIDA DA EPU DE REVESTIMENTOS CERÂMICOS

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1 APRIMORAMENTO DOS MÉTODOS DE MEDIDA DA EPU DE REVESTIMENTOS CERÂMICOS Suelen Nastri*, Lisandra R. S. Conserva*, Dr. Fábio G. Melchiades** Prof. Dr. Anselmo O. Boschi* * PPGCEM / DEMa / UFSCar ** CRC - Centro de Revestimentos Cerâmicos Junho / 2015

2 INTRODUÇÃO EXPANSÃO POR UMIDADE Aumento lento e gradual das dimensões do corpo cerâmico causado pelo contato com a água na forma líquida ou de vapor. seca em atmosfera úmida

3 INTRODUÇÃO FATORES QUE INFLUENCIAM A EPU COMPOSIÇÃO QUÍMICA TEMPERATURA DE QUEIMA CICLO DE QUEIMA POROSIDADE APARENTE E ÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICA FENÔMENO COMPLEXO E MAL COMPREENDIDO

4 INTRODUÇÃO EPU X DESTACAMENTO - EPU é uma característica inevitável dos materiais sólidos; - Nos materiais cerâmicos, pode causar gretamento e destacamento das peças; - Destacamento = tensão > resistência interface argamassa cerâmica; - Divisão de responsabilidades: EPU das peças Aderência da argamassa - Outros fatores também devem ser considerados: expansão térmica, métodos de assentamento, tempo em aberto da argamassa, projeto construtivo, movimentações estruturais, etc.

5 OBJETIVO Contribuir para o aprimoramento dos métodos de medida da EPU de revestimentos cerâmicos e identificar as variáveis responsáveis pelo fenômeno.

6 METODOLOGIA 1. COLETA E CARACTERIZAÇÃO DE AMOSTRAS - 24 amostras de revestimentos cerâmicos para fachadas; - Determinação da Absorção de água e da Porosidade Aparente porque teoricamente tem uma relação com a EPU e é uma medida direta e fácil 2. AVALIAÇÃO DA EPU POR DUAS METODOLOGIAS - EPU NBR: fervura 24 h e paquímetro; - EPU AC/D: autoclave 5 atm 2 h e dilatômetro 3. ANÁLISE DO MÉTODO DE HIDRATAÇÃO DAS AMOSTRAS - Análise isolada dos efeitos dos métodos de hidratação sobre as medidas 4. ANÁLISE DO MÉTODO DE QUANTIFICAÇÃO DA EXPANSÃO - Análise isolada dos efeitos dos métodos de quantificação da expansão

7 INTRODUÇÃO EPU OCORRIDA e EPU POTENCIAL EPU ocorrida: Avaliação da expansão por umidade ocorrida na peça desde o momento da fabricação até o momento do ensaio EPU potencial: Processo de envelhecimento acelerado com a finalidade de reproduzir a hidratação total, logo expansão total, que o produto cerâmico vai sofrer ao longo dos anos. EPU = Lo Lf Lf 1000 (mm/m) Lo = Comprimento após a hidratação Lf = Comprimento após a requeima

8 METODOLOGIA NORMA ATUAL - ABNT NBR Requeima 550 ºC (EPU ocorrida) Fervura 24 hrs (EPU potencial) EPU acima de 0,06% pode ocasionar problemas

9 METODOLOGIA NORMA ATUAL - ABNT NBR Paquímetros e relógios comparadores Limite de detecção: 0,01 mm Pressão exercida sobre a amostra variável (operador) Ponto de contato com o corpo de prova variável (operador)

10 METODOLOGIA ALTERNATIVA PROPOSTA AC/D Hidratação em autoclave a 5 atm por 2 horas Quantificação em dilatômetro com requeima a 550 o C Limite de EPU a estabelecer

11 METODOLOGIA ALTERNATIVA PROPOSTA AC/D Dilatômetros Limite de detecção: 0,002 mm Pressão exercida sobre a amostra fixa Ponto de contato com o corpo de prova fixo

12 METODOLOGIA ALTERNATIVA PROPOSTA AC/D 1. Retirada de corpos de prova de 50 mm por corte e lixamento 2. Hidratação do corpos de prova em autoclave a 5 atm (2 h)

13 METODOLOGIA ALTERNATIVA PROPOSTA AC/D 3. Uso do dilatômetro para determinar a EPU potencial - Abrir o auto-clave e iniciar o ensaio no dilatômetro DL/Lo Lo Lf 550 o C TEMPERATURA Lo = Comprimento após a hidratação Lf = Comprimento após a requeima

14 METODOLOGIA EPU POTENCIAL Método NBR 1. Requeima à 550 C 2. Medida dos corpos de prova (Lf) 3. Hidratação em fervura por 24 horas 4. Medida dos corpos de prova (Lo) Método AC-D 1. Hidratação em autoclave por 2 horas à 5 atm 2. Requeima e medidas Lo e Lf são realizadas pelo equipamento

15 METODOLOGIA EPU OCORRIDA Método NBR 1. Medida dos corpos de prova (Lo) 2. Requeima à 550 C 3. Medida dos corpos de prova (Lf) Método AC-D 1. Retirada dos corpos de prova 2. Requeima e medidas Lo e Lf são realizadas pelo equipamento

16 (%) RESULTADOS 1. CARACTERIZAÇÃO DAS AMOSTRAS SELECIONADAS AA (%) PA (%) PG04 EN01 EN02 EN03 PG06 EN04 EN05 EN06 EN15 EN07 EN16 EN04 PG03 EN14 EN12 EN09 EN09 EN10 EN13 EG01 EG02 PG01 PG02 PG05 Amostras Absorção de água das amostras selecionadas varia entre 0,5% a 16,5%

17 mm/m RESULTADOS 2. AVALIAÇÃO DA EPU POR DUAS METODOLOGIAS 1,4 1,2 EPU NBR (mm/m) EPU AC-D (mm/m) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 PG04 EN01 EN02 EN03 PG06 EN04 EN05 EN06 EN15 EN07 EN16 EN04 Amostras PG03 EN14 EN12 EN09 EN09 EN10 EN13 EG01 EG02 PG01 PG02 PG05

18 EPU (mm/m) RESULTADOS 2. AVALIAÇÃO DA EPU POR DUAS METODOLOGIAS EPU NBR 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,56 0,6 0,4 0,2 0,05 0

19 EPU NBR (mm/m) RESULTADOS 2. AVALIAÇÃO DA EPU POR DUAS METODOLOGIAS EPU NBR vs. PA 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0, PA (%) R 2 = 0,50

20 EPU (mm/m) RESULTADOS 2. AVALIAÇÃO DA EPU POR DUAS METODOLOGIAS EPU AC/D 1,6 1,38 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 nula 0,2 0

21 EPU AC-D (mm/m) RESULTADOS 2. AVALIAÇÃO DA EPU POR DUAS METODOLOGIAS EPU AC/D vs. PA 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, PA (%) R 2 = 0,71

22 EPU (mm/m) RESULTADOS 3. ANÁLISE DO MÉTODO DE HIDRATAÇÃO DAS AMOSTRAS Fervura x autoclave 2,0 Auto-clave Fervura 1,5 1,0 0,5 0,0 Média fervura = 0,35 mm/m Média autoclave = 0,76 mm/m Amostras Data 18/08/ /09/ /10/ /10/ /11/ /12/ /12/ /01/ /02/ /03/2015 HIDRATAÇÃO AUTOCLAVE = 117% SUPERIOR

23 RESULTADOS 4. ANÁLISE DO MÉTODO DE QUANTIFICAÇÃO DA EPU Precisão dos instrumentos Comprimento da amostra (mm) Limite de detecção (mm/m) Paquímetro Dilatômetro 50 0,200 0, , , , , , , , ,013 - Não considera demais erros experimentais das medidas

24 RESULTADOS 4. ANÁLISE DO MÉTODO DE QUANTIFICAÇÃO DA EPU Repetitividade para uma mesma amostra Corpo de prova Paquímetro Dilatômetro 1 0,70 0,49 2 0,53 0,53 3 1,23 0,50 4 0,70 0,48 5 0,53 6 0,35 7 0,35 Média 0,53 0,51 Desvio padrão 0,16 0,03

25 CONCLUSÕES As medidas de EPU são extremamente dependentes do método de medida; O procedimento adotado pela NBR tende a gerar baixa EPU e resultados muito semelhantes entre diferentes produtos; O método autoclave/dilatômetro gera valores mais altos de EPU, diferencia mais as amostra e estabelece melhor relação com a porosidade; A hidratação em autoclave produz expansão por umidade em média 117% superior a hidratação realizada por fervura; A quantificação da expansão em dilatômetro é mais reprodutível e sensível às variações dimensionais apresentadas pelas amostras; Testes de correlação entre a EPU medida em laboratório e sofrida por produtos instalados estão em andamento, assim como a análise das variáveis que afetam a EPU das amostras.

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