PROJECTO E EXECUÇÃO DE REVESTIMENTOS EPÓXIDOS EM PISOS INDUSTRIAIS João Garcia, Químico, Mestre em Construção pelo Instituto Superior Técnico Jorge de Brito, Eng.º Civil, Professor Associado no Instituto Superior Técnico 1. Introdução Um pavimento industrial pode ser dividido em dois elementos essenciais. O primeiro representa a base e é constituído pelo betão estrutural, responsável pela absorção e dissipação das cargas estáticas e dinâmicas aplicadas sobre o pavimento. O segundo representa a camada de protecção e desgaste, sendo responsável pela protecção física e química do pavimento, e deve ser seleccionado em função das exigências específicas para cada espaço industrial (Strohhacker, 1996). A Figura1 apresenta um exemplo esquemático de um pavimento industrial que previsivelmente será submetido a cargas médias ou pesadas, em ambientes quimicamente muito agressivos. Neste exemplo, está prevista uma camada de impermeabilização, que funciona igualmente como barreira pára-vapor. 0.20 PISOS DE INDUSTRIA CARGAS MÉDIAS OU PESADAS ( Com impermeabilização ) Ambientes Muito Agressivos Bloco de Alvenaria 10 11 12 Argamassa de assentamento 9 8 7 6 5 4 3 2 1 corte hídrico Piso exterior impermeabilização 1 - terreno natural compacto 2 - enrocamento com 0,15 m de altura 3 - betão armado com espessura 0,10-0,15 m 1 4 Terreno - barreira natural pára-vapor compactado 2 5 Enrocamento - autonivelante com com 0,15m espessura de espessura 5-30 mm 6 -.primário de aderência 3 Betão armado com espessura 0,10 a 0,20m 7 - autonivelante com espessura 4-15 mm 8 - primário epóxido 9 - revestimento epóxido 10 - fundo de junta 11 - vedante de poliuretano 12 - argamassa Figura 1 - Exemplo esquemático de um pavimento industrial (maxit, 2005) As principais vantagens de um pavimento industrial em resina epóxida, que representam uma melhoria funcional em relação a outros tipos de revestimentos, traduzem-se em (EFNARC, 2001): elevada aderência ao suporte; resistência química num espectro alargado de agentes químicos agressivos; impermeabilidade a líquidos; aumento da resistência superficial e consequente durabilidade do pavimento; superfícies higiénicas e com manutenção facilitada; resistência à fissuração melhorada; espessuras reduzidas; aplicações rápidas e tempos de cura reduzidos, minimizando os efeitos de funcionamento do espaço; atracção estética. Tal como em outros sistemas construtivos, a escolha e especificação das soluções deve assumir particular importância, para que as exigências funcionais do pavimento (Nascimento, 1985) sejam perfeitamente correspondidas pelo revestimento seleccionado. Esta especificação deve incluir o
tipo de revestimento, desempenho expectável, graus de resistência química ou mecânica, espessuras, entre outros. Além disso, devem ser especificamente identificados e descritos alguns pormenores construtivos particulares, como sejam ligações entre materiais de diferente natureza, juntas estruturais ou pontos de evacuação de águas. 2. Selecção do revestimento Durante as fases de projecto e execução da obra, é fundamental que existam intercâmbios permanentes entre o projectista, o aplicador e o fornecedor dos materiais, de forma a garantir que o revestimento é adequado para os campos de aplicação e utilização previstos e o mesmo é aplicado segundo as regras definidas pelo fabricante. A Norma BS 8204-6 sugere que, nestes intercâmbios, devam ser considerados os seguintes aspectos (FeRFA, 2001): a) intenção de utilização do revestimento, incluindo tipo e frequência de tráfego; b) tipo de cargas, estáticas ou dinâmicas e impactos previstos; c) necessidade de realização de ensaios para verificação das condições existentes; d) características dos agentes químicos que possam vir a estar em contacto com o revestimento e frequências de utilização previsíveis, incluindo os de limpeza ou esterilização; e) temperaturas a que o pavimento se prevê estar exposto, não só na fase de serviço como durante as operações de limpeza; f) cor e uniformidade, efeitos estéticos e decorativos; g) possibilidade de exposição solar ou aos raios UV; h) aspecto e qualidade do acabamento; i) necessidade de redução dos riscos de osmose; j) compromisso com os requisitos para a indústria alimentar; k) requisitos especiais, como sejam resistência ao escorregamento ou características antiestáticas; l) vida útil expectável; m) espessura do pavimento que se pretende aplicar; n) execução de pontos singulares, como sejam juntas de dilatação, meias canas ou ligações entre diferentes materiais; o) tempo disponível para aplicação e endurecimento dos materiais; p) características da base, incluindo informações relacionadas com utilizações anteriores do pavimento. Além disso, devem ser claramente definidas as responsabilidades dos intervenientes, os planos de execução e os aspectos relacionados com a própria aplicação. 3. Diagnóstico e medidas preventivas Antes da aplicação do revestimento epóxido, recomenda-se uma série de procedimentos de diagnóstico ao suporte, entre os quais se destacam (Figura 2): resistência: deve ser suficiente para garantir que não ocorram fenómenos anómalos durante o processo de endurecimento do revestimento epóxido; esta medição pode ser determinada no local, com o auxílio de um equipamento de medição da força de tracção (ou arrancamento), vulgarmente conhecido como pull-off; o valor obtido deve ser superior a 1,5 N/mm²; quando não são obtidos estes valores mínimos durante o diagnóstico, devem ser previstas medidas de reforço do suporte (Geng, 1996); humidade: a base deve estar suficientemente seca e limpa antes da aplicação, e a humidade residual da base não deverá exceder 4% (Geng, 1996), sendo este valor determinado com o auxílio de um medidor adequado; no caso de os valores obtidos serem superiores ao limite máximo admitido, conclui-se que o suporte se encontra ainda saturado, sendo necessário
aguardar até à secagem do mesmo, ou se está na presença de humidades ascensionais, sendo necessária a aplicação de uma barreira pára-vapor; tipo e estado do suporte: em obras de renovação é necessário ter em conta o tipo de suporte, devendo algumas tipologias merecer particular atenção como sejam os executados com madeira, asfalto, anidridos ou revestimentos cerâmicos; um outro aspecto relacionado com o estado do suporte tem a ver com a possível contaminação do mesmo, por exemplo com óleos ou agentes químicos; nestes casos, deve ser previsto um tratamento mecânico ao suporte, por fresagem ou granalhagem, consoante a extensão, até serem encontradas áreas que não se apresentem contaminadas; planimetria: tendo em conta que os revestimentos epóxidos são aplicados em espessuras reduzidas, o suporte deve apresentar planimetria adequada e, quando necessário, as pendentes devem estar perfeitamente definidas; quando necessário, é apropriada a aplicação de um revestimento cimentício autonivelante adequado. Figura 2 - Da esquerda para a direita, ensaio de pull-off, medição de humidade, suporte contaminado, regularização do suporte 4. Preparação do suporte A preparação do suporte, seja qual for a sua composição, deve anteceder obrigatoriamente a aplicação de qualquer revestimento epóxido. Este procedimento consiste, basicamente, em remover contaminantes, partículas soltas ou outros elementos que possam prejudicar a aderência do revestimento ao suporte, criando uma superfície rugosa. A maioria dos problemas de aderência de um revestimento não está relacionada com falhas do revestimento em si mas é, em geral, resultado de uma má preparação da base (Moura, 2003). Entre os métodos mais utilizados (Figura 3), destacam-se o polimento, que é o tipo de tratamento menos agressivo para o suporte e consiste num desbaste com discos de diamante ou outros agentes abrasivos, a fresagem, que é o tratamento mais agressivo e consiste num ataque mecânico severo ao suporte, escarificando a superfície e gerando uma área de ancoragem, e a granalhagem, que consiste na projecção de granalhas de aço no suporte, gerando uma superfície regular. Figura 3 - Da esquerda para a direita, polimento, fresagem e granalhagem As fendas ou cavidades existentes no pavimento devem ser preenchidas com uma argamassa de regularização adequada (Figura 4), apresentando geralmente como principais características, elevada resistência e endurecimento acelerado.
Figura 4 - Preenchimento de fendas ou irregularidades no pavimento (maxit, 2005) 5. Tratamento de pontos singulares O tratamento de pontos singulares assume particular importância em qualquer tipo de revestimento de piso industrial. Desta forma, uma especificação incorrecta ou uma má execução destes elementos pode indiciar a ocorrência de anomalias, pelo que se recomendam cuidados adicionais no planeamento dos trabalhos. Um revestimento de piso industrial é caracterizado por apresentar juntas de origem estrutural ou de esquartelamento. Tendo em consideração que estes revestimentos são geralmente aplicados de forma contínua, não é necessária a previsão de juntas de esquartelamento no revestimento. No entanto, se existir este tipo de juntas no suporte, as mesmas devem ser consideradas no projecto de execução e respeitadas no revestimento. As juntas estruturais podem ser executadas recorrendo à utilização de fundos de junta e cordão flexível de protecção, geralmente à base de poliuretano (Figura 5, à esquerda), elementos flexíveis pré-fabricados (Figura 5, ao centro) ou elementos de protecção metálicos (Figura 5, à direita). Os dois últimos apresentam como principais vantagens a facilidade e rapidez de aplicação, associadas a uma melhor garantia de qualidade do trabalho final. Figura 5 - Pormenores de execução de juntas de dilatação (Sika, 2004) (Salvador Caetano, 2005) Nas zonas de ligação entre diferentes tipos de revestimentos e no perímetro entre o pavimento e a parede devem ser evitados remates em esquina viva, para minimizar acumulações de tensões localizadas ou possíveis infiltrações de líquidos e consequente descolamento do revestimento. Assim, nas zonas de ligação, recomenda-se que seja efectuado um corte no pavimento, vulgarmente designado como chanfro, que deverá ser preenchido com o próprio produto de revestimento (Figura 6). Figura 6 - Zonas de descontinuidade entre o suporte e o pavimento (EFNARC, 2001) Nas ligações entre o pavimento e a parede, deverão ser previstas meias canas, executadas com ar-
gamassa de base cimentícia ou com argamassa epóxida, como se apresenta na Figura 7, devendo as mesmas ser protegidas no bordo do remate. Figura 7 - Execução de meias canas (Sika, 2004) Os canais de escoamento de líquidos (Figura 8), maioritariamente águas de lavagens, estão normalmente incorporados no sistema de pavimentação e devem ser especificados de forma a garantir um desempenho compatível com a função. Estes canais são geralmente constituídos por elementos metálicos, que deverão apresentar resistência química superior à do revestimento circundante. Figura 8 - Pormenorização de canais de escoamento (Sika, 2004) (Salvador Caetano, 2005) 6. Aplicação Tal como em outros elementos de construção, o factor humano é decisivo para um correcto desempenho de um PIRE. Por este facto, o controlo da aplicação em obra deve ser cuidadosamente programado e monitorizado e as características técnicas dos produtos, limitações e recomendações do fabricante devem ser devidamente respeitadas. Em todos os sistemas com resinas epóxidas, a reacção é iniciada apenas quando os dois componentes líquidos são misturados. Geralmente, os produtos são fornecidos em quantidades predefinidas, devendo os mesmos ser misturados na totalidade. Se for necessária a preparação de quantidades inferiores, as proporções de mistura devem ser cuidadosamente respeitadas, para garantir uma boa reacção química entre os componentes. A mistura deve ser feita com um equipamento de baixa rotação (200-500 rpm), para evitar entrada excessiva de ar, e o tempo de mistura deve ser suficiente para assegurar um produto homogéneo e uniforme (Figura9, à esquerda). Nos casos dos sistemas de resinas epóxidas em que é necessária a introdução de cargas durante a mistura, como por exemplo os revestimentos ou as argamassas epóxidas, estas devem ser adicionadas após uma primeira mistura dos componentes reactivos (Figura9, à direita). As cargas deverão ser misturadas de uma forma gradual e o processo deve ser prolongado até ser observado um argamassado uniforme. A aplicação de revestimentos epóxidos é variável consoante a tipologia e espessuras seleccionadas, não só no tipo de produtos mas também nos métodos de execução e ferramentas associadas. Em geral, antes da aplicação deste tipo de revestimentos, deve aplicar-se um primário de aderência, para selar os poros do suporte e incrementar a aderência entre a base e o revestimento. A aplicação deve ocorrer imediatamente após a mistura e durante o tempo de vida útil do produto, devendo ser utilizado um rolo de lã de cordeiro, para evitar acumulações (Figura 10). Sempre que a base apresente fissuras, ou em áreas submetidas a cargas excessivas, recomenda-se o
reforço da mesma com uma rede de fibra de vidro (Figura11). Figura 9 - Processo de mistura Figura 10 - Aplicação de diferentes tipos de revestimentos epóxidos 7. Processo de endurecimento Figura 11 - Reforço do pavimento com rede de fibra de vidro O endurecimento dos materiais deve ocorrer em condições climatéricas minimamente controladas, respeitando as recomendações do fabricante. A polimerização das resinas epóxidas e consequente endurecimento do revestimento são fortemente condicionados pela temperatura e humidade, sendo que esta última influencia não só o tempo de endurecimento do revestimento como também a resistência do mesmo (Hartwig, 2002). Estas condições influenciam assim os tempos para utilização e abertura ao tráfego do PIRE. Recomenda-se que, durante a aplicação e as primeiras horas de endurecimento, a temperatura ambiente se situe 3 ºC acima do ponto de orvalho ou a humidade relativa abaixo de 75%, para reduzir o risco de condensações e consequentes manchas na superfície do revestimento epóxido. A condensação ocorre quando a temperatura do suporte é mais baixa do que a temperatura do ponto de orvalho, que é função da humidade relativa e da temperatura ambiente. O Quadro 1 apresenta uma relação aproximada entre estas variáveis (EFNARC, 2001).
Quadro 1 - Cálculo teórico do ponto de orvalho PONTO DE ORVALHO (ºC) PARA AMBIENTES COM HUMIDADE RELATIVA ENTRE TEMPERATURA 40 E 100% RH AMBIENTE ºC 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 35 19 23 25 29 31 33 35 30 15 19 22 24 26 28 30 25 11 14 17 19 21 23 25 20 6 9 12 15 17 18 20 15 2 4 7 10 12 13 15 10-3 0 3 5 7 9 10 5-7 -5-2 0 2 4 5 O Quadro2 apresenta valores teóricos do tempo de espera entre camadas, período de viabilidade e tráfego pedonal para os diferentes tipos de revestimentos epóxidos, para valores de temperatura de 30 e 10 ºC. TIPO Quadro 2 - Valores teóricos característicos dos PIRE (maxit, 2005) TEMPERATURA (ºC) TEMPO DE ESPERA ENTRE CAMADAS (h) PERÍODO DE VIABILIDADE (min) TRÁFEGO PEDENAL (h) Pinturas 30-10 5-24 30-90 5-12 Sistemas multicamada 30-10 5-24 30-90 5-12 Revestimentos 30-10 5-24 20-40 6-16 Argamassas epóxidas 30-10 5-24 10-30 12-24 8. Controlo de qualidade Após a conclusão dos trabalhos relacionados com a aplicação, é recomendável que seja realizada uma inspecção ao revestimento, de forma a verificar se o mesmo está conforme as especificações iniciais. Assim, poder-se-ão efectuar ensaios de planimetria ao revestimento, ensaios de aderência do mesmo ao suporte ou ainda, quando são exigidas característica específicas, ensaios de resistência à abrasão ou propriedades antiderrapantes (EFNARC, 2001). Para além disso, o aspecto estético do revestimento e a uniformidade do mesmo devem igualmente ser analisados e comparados com o expectável por todos os intervenientes. 9. Conclusões Os pavimentos industriais devem ser projectados tendo em conta exigências funcionais de segurança, durabilidade e habitabilidade. Entre os principais requisitos, destacam-se as resistências químicas e mecânicas do sistema, adequadas ao tipo de utilização previsto. Os revestimentos epóxidos são bastante sensíveis ao tipo e estado dos suportes, estando o seu desempenho condicionado pelas condições durante a aplicação dos materiais e pela utilização de mão-de-obra especializada. O diagnóstico ao suporte e o tratamento mecânico do mesmo devem ser devidamente previstos, para prevenir a ocorrência de fenómenos como o descolamento do suporte ao revestimento, frequentemente observado. Além disso, a mão-de-obra seleccionada deve ser devidamente controlada e fiscalizada, de forma a garantir a aplicação segundo as recomendações dos fabricantes. A manutenção deverá ser encarada como medida preventiva à ocorrência de anomalias e deve ainda ser suficientemente efectiva para a detecção e minimização da progressão das mesmas. Bibliografia EFNARC - European Federation of National Trade Associations, Specification & Guidelines for Synthetic Resin Flooring, 2001. FeRFA - The Resin Floor Association, FeRFA Guide to the Selection of Synthetic Resin Flooring, September, 2001. Geng, D., Substrate Analysis and Preparation, Industrial Flooring Systems, Switzerland, Sika Information, 1996.
Geng, D., Substrate Moisture and Coatings, Industrial Flooring Systems, Switzerland, Sika Information, 1996. Hartwig, A., Influence of Moisture Present During Polymerisation on the Properties of a Photocured Epoxy Resin, International Journal of Adhesion and Adhesives, Volume 22, Issue 5, 2002, Pages 409-414. maxit - Tecnologias de Construção e Renovação, Lda., Catálogos de Informação Técnica, 2005. Moura, M; Cominatto, G., Preparação de Superfície - Parte I, Revista PI - Pisos Industriais, Brasil, Ano 1, Nº 2, Setembro de 2003. Nascimento, J. M., Exigências Funcionais de Revestimentos de Piso, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, 1985. Salvador Caetano, Catálogos de Informação Técnica, 2005. Sika, Catálogos de Informação Técnica, 2004. Strohhacker, G., How to Find the Right Flooring System, Industrial Flooring Systems, Sika Information, Switzerland, 1996.