nº 16 FICHA TÉCNICA Aplicações da Espuma de Poliestireno Expandido Nº Pág.s: 18 16 02 Fevereiro 2007
Aplicações da Espuma de Poliesti tireno Expandido E na construção (EPS) 01 As aplicações do EPS na construção civil são variadas, sendo de salientar que este material é fundamentalmente usado como isolamento térmico. Composto por uma espuma de poliestireno moldada, constituída por um aglomerado de grânulos o EPS pode melhorar o rendimento energético, bem como o comportamente face ao meio ambiente. O XPS (espuma rígida de poliestireno estrudido) diferencia-se do EPS, por um processo de extrusão em contínuo e por empregar outros gases expansores. Propriedades mecânicas do EPS As propriedades mecânicas mais importantes do EPS relacionam-se com as condições de manuseamento e aplicação. Estas são a resistência à compressão, a resistência à flexão, a resistência à tracção e a fluência sob compressão. De uma maneira geral, os valores aumentam de uma maneira linear com a massa volúmica. Na compressão, o EPS apresenta um comportamento elastico até a deformação atingir cerca 2% da espessura da placa. Nesta situação, uma vez retirada a força que provocava a deformação, a placa recupera a espessura original. Aumentando a força de compressão, supera-se o limite de elasticidade e verifica-se uma deformação permanente de parte das células que, no entanto, não se rompem. Em aplicações de deformação permanente do EPS, deve-se escolher a massa volúmica para que se obtenham valores de compressão inferiores a 1% a longo prazo.
02 1. ISOLAMENTOS EM PAREDE DUPLA O isolamento em parede dupla consiste na aplicação de uma placa de EPS entre dois panos de parede. È um sistema de isolamento tradicional e largamente divulgado. Os dois panos de parede são normalmente em tijolo, embora se possa encontrar a variante de pano exterior da parede em betão e pano interior em tijolo. Adapta-se a paredes de construções com "caixa de ar". O espaço entre os dois panos da parede é preenchido com placas de EPS e viável sempre que se recorra a esta solução construtiva. Fig.1 Exemplo de isolamento em parede dupla. È compatível com as soluções construtivas tradicionais, pois não requer mão de obra especializada nem materiais especiais para a sua aplicação. Facilita a execução da parede dupla, pois as placas de EPS servem de encosto para o segundo plano de tijolos (solução caixa de - ar). Proporciona bons níveis de isolamento térmico, especialmente se houver cuidado no tratamento térmico das vigas e pilares As placas de EPS são coladas à face interior do pano exterior da parede. Devem ser colocadas com cuidado para se evitarem espaços nas juntas das placas. Encostado à camada do EPS é construído o pano de parede interior (sem caixa - de - ar). Recomendações especiais Tratamento das pontes térmicas. Para obter o máximo efeito desta solução é necessário eliminar as pontes térmicas, isolando-se também as vigas, pilares e caixas de estore. Estes pormenores devem estar previstos desde a fase de projecto.
03 Variações de temperatura no pano exterior da parede. A camada isolante em EPS dentro da parede faz com que o pano exterior esteja sujeito a uma maior amplitude de temperatura, que pode provocar maior esforço nas zonas de encontro dos diversos materiais (ex.: tijolo, betão, reboco) e a sua consequente fissuração. Este factor deve ser tomado em conta na altura da escolha do revestimento exterior do edificio. Comportamento higrotérmico. Para evitar a condensação do vapor de água dentro da parede, o pano exterior da parede e o revestimento exterior deverão ser permeáveis ao vapor de água (ex.: tijolo, tinta de água de base acrílica). Sempre que o pano exterior não apresentar esta caracteristica (ex.: betão, tinta de borracha), poderá ser necessário aplicar uma barreira ao vapor ao pano interior. Recomenda-se uma verificação das propriedades higrotérmicas da parede. Para evitar as condensações na face interior, nas zonas das vigas e pilares, deve proceder-se ao tratamento das pontes térmicas. 2. ISOLAMENTO PELO EXTERIOR È constituído por uma camada de EPS colada ao suporte, revestida por rebocos sintéticos armados com rede em fibra de vidro. Este sistema adapta-se a qualquer construção seja ela nova ou existente. Fig.2 Colocação do matrial fixante. Vantagens do sistema Isolamento térmico contínuo e eficaz com espessuras de parede reduzidas, uma vez que já inclui o revestimento exterior. Permite óptimos niveis termicos dos paramentos dos edificios, protegendo-o das intempérides, fissurações, condensações, infiltrações, variações térmicas, etc. Maximiza a inércia térmica proporcionando um melhor conforto térmico. A sua aplicação não interfere com o interior do edifício. Fig.3 Aplicação da placa.
04 Normalmente é aplicado por pessoal especializado. Deve utilizar-se só os componentes fornecidos pelo fabricante do sistema, bem como seguir as suas instruções de aplicação. Para se usufruir de todas as vantagens deve estudar-se com cuidado todos os pormenores de ligação desde a fase de projecto. Fig.3 Acabamento (execução de reboco) 3. ISOLAMENTO PELO INTERIOR Nesta situação o isolamento térmico EPS tem de estar revestido. Pode fazer-se através de uma camada de tijolo ou aplicando o EPS em painéis pré-fabricados que incluem revestimento, estes painéis são em regra geral de gesso cartonado. Este tipo de isolamento pode ser utlilizado em qualquer tipo de construção. A sua colocação é rápida. No caso dos painéis pre-fabricados o isolamento já inclui o revestimento inteiror e em alguns casos facilita a passagem de tubagens pelas paredes. Princípios de aplicação. O sistema aplica-se por colagem ou por fixação mecãnica. Recomendações especiais Deve prever-se a barreira ao vapor na face quente (interior) do EPS e nas regiões mais frias de Inverno sempre que o paramento exterior seja pouco permeável ao vapor de água (ex. parede em betão, acabamento exterior impermeável ao vapor de água). Ter cuidado ao fixar objectos pesados à parede; estes devem ser ancorados ao suporte e não ao revestimento. Estudar e prever com cuidado o tratamento das pontes térmicas resultantes deste sistema. Fig.4 Colocação das placas de EPS
05 4. ISOLAMENTO SOBRE LAJES DE COBERTURA INCLINADA Consiste na aplicação de uma placa de EPS sobre a laje de esteira e sobre a a placa aplica-se a estrutura de suporte das telhas. Para placas com a a superfície canelada, colocam-se as ripas para assentamento das telhas directamente sobre o isolante. Para placas normais, a estrutura de suporte do telhado pode ser uma camada de betonilha, sobre a qual são colocadas as ripas de uma maneira tradicional, ou uma estrutura totalmente em madeira. Campos de utilização Isolamento de coberturas em construção nova ou quando o telhado for reabilitado. Fig.5 Aplicação das placas.. Características do EPS a utilizar As placas de EPS devem ter as arestas recortadas (por ex. Meia madeira) para reduzir a eventual passagem de calor pelas juntas. Vantagens do sistema Isolamento térmico eficaz permitindo o aproveitamento do sotão. O EPS canelado é colado e fixo mecanicamente. O EPS em placa é colado para não se desprender até à colocação da estrutura de suporte da telha. Deixar a laje desempenada para facilitar a colocação do EPS. As placas são colocadas de baixo para cima e com as juntas desencontradas. O EPS canelado é colocado paralelamente ao beirado e fixo mecanicamente por buchas apropriadas. No caso da utilização de uma betonilha, deverá criar-se um degrau junto ao beirado, com a altura da camada isolante de betonilha.
06 No caso da utilização, em telhado de madeira, de uma estrutura de fixação, esta deverá ser fixada mecanicamente à laje. Os pernes ou parafusos de fixação devem ser os únicos componentes a atravessar a camada de isolamento. 5. ISOLAMENTO SOB ESTRUTURA DO TELHADO Consiste na aplicação de uma camada de EPS à estrutura do telhado pelo interior. O EPS pode em seguida ser revestido ou pintado. Isolamento de coberturas em construção nova ou para reforço do isolamento térmico com aproveitamento do sótão. È uma solução económica e de fácil aplicação. A fixação das placas deve ser feita mecanicamente e com materiais adequados para evitar o desprendimento. A fixação do revestimento interior deve ser feita através da camada de EPS à estrutura do telhado. Convém aplicar placas de EPS com as arestas recortadas (por ex. meia madeira) para reduzir a eventual passagem de calor pelas juntas. 6. ISOLAMENTO SOBRE LAJE FUNGIFORME HORIZONTAL Consiste na aplicação de uma camada de EPS sobre a laje horizontal. O EPS pode ser revestido para possibilitar a utilização do espaço por baixo do telhado. Isolamento da cobertura ou reforço do isolamento térmico. Sistema de isolamento térmico muito eficaz, sendo esta a solução mais indicada para as zonas de Verões quentes, desde que o sótão seja bem ventilado. Fácil de aplicar e económico.
07 As placas devem ser coladas à laje, com o cuidado de evitar deixar espaços entre as mesmas. Deixar a laje desempenada para facilitar a colagem do EPS. No caso da utilização de um revestimento em betonilha convém proteger o EPS para que o betão não penetre nas juntas das placas. Aplicar placas com as arestas recortadas (por ex. meia madeira) para reduzir a eventual passagem de calor pelas juntas. 7. ISOLAMENTO DE TERRAÇOS Consiste no isolamento térmico e impermeabilização de terraços em que a camada de EPS é revestida por um complexo impermeabilizante adequado e revestimento. Fig.6 Aplicação do isolamento térmico.. Isolamento térmico e impermeabilização de terraços visitáveis ou não, e coberturas planas. Sistema de isolamento de terraços tradicional. Aplicar barreira ao vapor sobre o suporte, que deverá estar desempenado, antes de colar a camada de EPS com cola apropriada. Sobre o EPS colocar o complexo impermeabilizante e o acabamento. Habitualmente este sistema é aplicado por pessoal especializado. Utilizar só materiais próprios para o efeito e compatíveis com o EPS. Para não danificar o EPS com as fontes de calor utilizadas para colar as telas betuminosas recomenda-se a protecção deste durante a operação. As arestas devem ser recortadas (por ex. meia madeira) para reduzir a eventual passagem de calor pelas juntas.
08 8. ABOBADILHAS EM EPS EM LAJES DE COBERTURA Consiste na utilização de abobadilhas em EPS na estrutura da laje de esteira. Na parte inferior, as abobadilhas dispõem duma conformação (lábio) para recobrir as vigas de betão, garantindo assim uma camada de isolamento contínua. A laje é executada de maneira tradicional. Pelo lado inferior, deverá ser acabada por um revestimento caso o sótão seja visitável. Isolamento de coberturas em construção nova ou em caso de recuperação em edifícios com uma laje de fungiforme com vigotas de betão pré-esforçado Isolamento térmico eficaz, permitindo o aproveitamento do sótão. Reduz o tempo de execução, de desperdícios de betão e quebras. Incorpora o isolamento térmico numa só operação, reduz o peso e aligeira toda a estrutura do edifício. As abobadilhas de EPS são colocadas nas vigotas de betão pré-esforçado que constituem a estrutura da laje. Revestimento inferior Para pavimentos ou coberturas para as quais não se pretendem características de resistência ao fogo, é possível aplicar revestimentos projectados com uma armação interna que evite o aparecimento de fissuras. É também possível aplicar abobadilhas pré-revestidas. Aplicam-se as recomendações habituais para a construção de lajes com vigotas pré-esforçado. Salienta-se o cuidado a ter durante a deslocação dos operários sobre a laje antes da sua betonagem, bem como durante esta operação, por forma a evitar aplicar cargas demasiado elevadas sobre as abobadilhas.
09 As abobadilhas EPS devem ser adquiridas com a forma adequada às vigotas utilizadas, bem como com o lábio de recobrimento inferior destas. O EPS deverá ser do tipo não inflamável. No seu lado inferior, as abobadilhas deverão ter rasgos que permitam reforçar a aderência do revestimento. É também possível aplicar abobadilhas pré-revestidas. 9. ISOLAMENTO SOB PAVIMENTO FLUTUANTE Esta solução é indicada para pavimentos que incorporem sistemas de aquecimento ("pavimento radiante") e quando se pretende um isolamento acústico. Características do EPS a utilizar O tipo de EPS a utilizar deverá ser escolhido em função do desempenho pretendido para o pavimento. Fig.7 Aplicação das placas e da betonilha.. Isolamento térmico contínuo eficaz. Isolamento acústico eficaz para ruídos de impacto. Ideal para sistemas de pavimento aquecido. Quando aplicado sobre o solo é uma barreira efectiva contra a humidade. O suporte da camada de EPS deverá estar desempenado. Colocar as placas com encosto perfeito. Proteger a camada de EPS com um filme impermeável (ex. folha de polietileno) antes de colocar a betonilha. Ter cuidado em não danificar o EPS e o filme impermeável durante a operação de colocação da betonilha. Fig.8 Exempl de aplicação de pavimento radiante.. É muito importante evitar o contacto do pavimento flutuante com o suporte, nomeadamente as paredes, com uma camada de EPS que também deverá envolver o pavimento lateralmente
10 10. ISOLAMENTO APLICADO SOB LAJE Este sistema de isolamento consiste na aplicação de uma camada de EPS sob uma laje. A fixação do EPS pode ser feita por colagem ou mecanicamente por pregos ou parafusos. O EPS pode ser pintado ou revestido com materiais apropriados. Reforço do isolamento térmico de uma laje em qualquer construção, nova ou existente. Solução económica para obter um isolamento térmico. Fácil de aplicar pela grande variedade de sistemas de fixação. Por colagem - Utilizar uma cola apropriada (para o EPS e para o suporte). O suporte deverá estar limpo seco e desempenado. Por fixação mecânica - utilizar um tipo de fixação apropriado para o EPS. Caso o suporte não oferecer garantia de integridade deverão ser feitos ensaios para verificação de sistema de fixação mais apropriado. 11. ISOLAMENTO DE D FUNDAÇÕES Consiste na aplicação de placas de EPS pelo exterior dos muros e fundações enterradas. Isolamento térmico dos paramentos enterrados (abaixo do nível do solo) do edifício e/ou de caves. Fig.9 Aplicação em fundações.
11 Permite óptimos níveis de isolamento térmico do perímetro/pavimento dos edifícios, protege-o das subidas de humidade do terreno, desde que a camada de EPS esteja associada a um sistema de impermeabilização e drenagem. Esta solução é favorável à integração com sistemas de isolamento térmico pelo exterior de paramentos. Colar o EPS sobre o suporte seco, limpo e desempenado. Utilizando EPS produzido com matérias primas especiais (EPS com uma absorção de água muito reduzida), para garantir o desempenho das propriedades térmicas mesmo em situações de contacto directo com o terreno. Fig.10 Aplicação em fundações. Estudar forma de integração da camada de EPS com o eventual sistema de impermeabilização e drenagem. Ao colocar a terra à volta do EPS ter cuidado para evitar danos no produto. Fig.11 Aplicação em fundações. 12. ABOBADILHAS EM EPS em lajes com vigotas pré- esforçadas O sistema consiste na utilização de abobadilhas em EPS em lajes de vigotas pré-esforçadas. As abobadilhas em EPS cumprem as mesmas funções que as fabricadas noutros materiais, trazendo, no entanto, diversos benefícios que se traduzem na solução construtiva mais rentável. As abobadilhas em EPS podem ser aplicadas em todas as lajes com vigotas pré-esforçadas.
12 Redução de peso - As lajes realizadas com abobadilhas em EPS resultam significativamente mais ligeiras. Esta redução de peso pode-se traduzir em 100-130 kg/m². Isolamento térmico - As conhecidas capacidades isolantes do EPS, aliadas a uma conformação (lábio) para recobrir as vigas de betão, incorporam numa só operação a função de isolamento térmico. Facilidade e rapidez de colocação - O baixo peso facilita o manuseamento das abobadilhas em obra. Todas as operações de movimentação e colocação resultam numa diminuiçáo deste tipo de trabalhos. Melhora a secagem do betão - Não absorvem água e têm um elevado poder de isolamento. Tal permite uma secagem do betão em condições ideais. Eliminação de quebras e desperdícios de betão - Resistem sem quebras ao manuseamento em obra. Tal permite ainda evitar os desperdícios de betão. Versatilidade - A facilidade com que se podem cortar permitem executar com grande rapidez todos os cortes, remates e roços. Redução de custos - Tempo de execução mais rápido; redução de desperdícios de betão e quebras; Redução de peso e aligeiramento de toda a estrutura do edifício; incorporação do isolamento térmico numa só operação. Fig.12 Exemplo em obra. As abobadilhas de EPS são colocadas nas vigotas de betão pré-esforçado que constituem a estrutura da laje. A aplicação da betonilha é efectuada da maneira tradicional. Deverão ter as dimensões previstas para a laje, bem como para as vigotas pré-esforçadas utilizadas. Podem ser fornecidas já com o revestimento inferior já aplicado.
13 Revestimento inferior Para pisos intermédios, onde é requerida resistência ao fogo, o revestimento inferior deverá ser armado e ancorado à estrutura resistente do pavimento. Exemplos são o estuque projectado com uma armação interna apropriada - por sua vez ancorada às vigotas, ou alternativamente de gesso cartonado fixo a estrutura própria - sempre ancorada às vigotas. Para pavimentos ou coberturas para as quais não se pretendem características de resistência ao fogo, é possível aplicar revestimentos projectados com uma armação interna que evite o aparecimento de fissuras. É também possível aplicar abobadilhas pré-revestidas. Devem seguir-se as recomendações habituais para as lajes com vigotas pré-esforçadas. 13. EPS PARA ENCHIMENTO Existem as mais variadas aplicações do EPS nas quais não são relevantes as propriedades térmicas do material, nem o EPS será sujeito a cargas significativas. Um exemplo comum são as juntas de dilatação, onde se pretende garantir que um espaço não venha a ser preenchido por uma material resistente. Baixo peso aliado a uma elevada resistência mecânica, bem como a facilidade de aplicação e manuseamento. A sua expessura não necessita de ser excessiva. O EPS é colocado, apoiado, colado ou fixado em função da aplicação a que se destina.
14 É importante certificar-se que, para a aplicação em causa, não são necessárias do EPS as suas propriedades térmicas, mecânicas ou outras. Caso tal se verifique deverá aplicar-se um EPS com a expessura ideal a este tipo de aplicações. 14. EPS NA CONSTRUÇÃO CIVIL E OBRAS PÚBLICAS As extraordinárias propriedades de ligeireza e rigidez do EPS permitem o seu emprego em novas aplicações pouco conhecidas, tais como a construção de estradas, pontes e grandes estruturas. Encontro de pontes - Evita os riscos de assentamentos diferenciados. Diminui a pressão exercida pelo terreno sobre a estrutura da ponte É especialmente indicado para terrenos com fraca capacidade para suportar pesos. Evita os trabalhos de compactação do aterro. Ampliação de Estradas - Evita os riscos de assentamentos diferenciados. Permite a realização de taludes verticais quando há pouco espaço disponível. É especialmente indicado para terrenos com fraca capacidade para suportar pesos. Evita os trabalhos de compactação do aterro Prenchimento de secções em caixão - Aligeira grandes estruturas de betão. Adapta-se fácilmente a qualquer forma desejada, aterros para estada, construção de estradas de montanha, revestimento de taludes, etc.. Fig.13 Exemplo em obra. Baixo peso do EPS - Bom comportamento sob carga permanente estática ou dinâmica. A estrutura de células fechadas impede a absorção de água. Resiste às variações de temperatura. Fácil de cortar, permitindo a adaptação a qualquer espaço a preencher.
15 Fácil de manusear - Não se degrada. Não apodrece ou ganha bolor, nem constitui substrato ou alimento para o desenvolvimento de animais ou microrganismos. O EPS não é solúvel em água nem liberta substancias para o ambiente tornando-o um produto 100 % reciclável e ecológico O EPS é colocado, apoiado, colado ou fixado em função da aplicação a que se destina. É importante certificar-se que, para a aplicação em causa, é especificado o tipo de EPS com as características adequadas. 15. CÂMARAS FRIGORÍFICAS Consiste na aplicação de uma ou duas camadas de EPS para o isolamento térmico de câmaras frigoríficas, em conjunto com a barreira ao vapor e o revestimento interior. Construção de câmaras frigoríficas, tanto para as paredes como para o chão e tectos. Isolamento térmico eficaz, leve e de fácil aplicação. Aplicar barreira ao vapor adequada às temperaturas previstas. Colar o EPS em duas camadas, tendo o cuidado de colmatar os espaços que eventualmente tenham ficado entre as placas. Revestir o EPS com acabamento adequado (pode ser do tipo sintético, betuminoso ou hidráulico). Para a especificação do isolamento bem como o acompanhamento da execução dos trabalhos deve ser contactado um técnico especializado.
16 Utilizar só materiais próprios para o efeito e compatíveis com o EPS. No caso da utilização de um reboco hidráulico este deve ser fixo mecanicamente ao suporte. O EPS deverá ter a massa volúmica adequada às temperaturas de funcionamento bem como às cargas a aplicar no pavimento. 16. BETÃO ALIGEIRADO COM GRANULADO DE EPS O betão aligeirado com EPS consiste na adição de partículas de EPS ao betão durante o seu fabrico. A dosagem das partículas de EPS e da quantidade de areia permitem o controlo da densidade deste, sendo possível obterem-se valores de 200 a 1.000 [kg/m³], e coeficientes de condutibilidade térmica de 0,06 a 0,25 [W/mºC]. O resultado é um betão de baixo peso, com propriedades isolantes, fácil de aplicar e resistente ao fogo. É utilizado para enchimentos de baixo peso e/ou com propriedades térmicas, tais como a regularização de superfícies, a formação de pendentes em terraços, o isolamento de tubagens etc.. Outras aplicações possíveis são a produção de elementos construtivos (por exemplo blocos para paredes e pavimentos). Como material de enchimento, o betão aligeirado com EPS pode ser formulado flexivelmente em função das propriedades, da resistência mecânica ou do isolamento térmico. È aplicado com recurso às mesmas técnicas e equipamentos do betão normal. È fabricado e aplicado da mesma forma do betão normal. É de privilegiar a utilização de granulado de EPS próprio para esta aplicação. Este possui um revestimento especial que facilita a sua incorporação no betão.
17 17. LAJES DE BETÃO ALIGEIRADAS COM EPS Os elementos de cofragem em EPS para lajes de betão, são incorporados nestas estruturas, servindo para torná-las mais ligeiras. As dimensões e o posicionamento dos elementos de EPS nas lajes é feito em função do projecto dessa estrutura. Lajes de betão de grandes dimensões que são objecto de projecto e cálculo de estrutura específico. Baixo peso - O peso do EPS é tão reduzido que para efeitos do cálculo, o seu peso é nulo. Facilidade e rapidez de colocação - O baixo peso facilita o manuseamento dos elementos em obra tornando mais rápidas todas as operações de movimentação e colocação. Eleminam-se também as quebras e desperdícios de betão. A facilidade com que se pode cortar o EPS permite uma rápide execução dos cortes e remates. Redução de custos - Tempo de execução mais rápido. Redução de peso e aligeiramento de toda a estrutura. Fig.13 Exemplo em obra. As elementos de EPS são colocados na laje nos locais previstos no projecto e fixados à armação de aço. A ancoragem das peças à armação de aço da laje deve ser feita com cuidado por forma a evitar que estas se movimentem na altura da betonagem. Habitualmente, as peças de EPS dispõem duma conformação que facilita a distribuição do betão à sua volta, podendo ser obtidas através de moldagem ou de corte a partir de blocos. Edição dição: Construlink.com Arq. Teresa Patrocínio