SETEMBRO
2004
ABNT – Associação
Brasileira de
Normas Técnicas
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Projeto 10:501.07-001/1
Painéis e Placas Industrializadas com
Espuma Rígida de Poliuretano
Parte 1: Propriedades físicas e
químicas – Requisitos, terminologia,
classificação e métodos de ensaio
Origem: Projeto 10:501.07-01/1
ABNT/CB-10 - Comitê Brasileiro de Quimica
CE-10:501.07 - Comissão de Estudo de Painéis e Placas Industrializados com
Espuma Rígida de Poliuretano
10:501-07-001/1 – Factory made rigid polyurethane foams for panels and plates –
Part 1: Physicals and Chemicals properties – Requirements, terminology,
classification and testing methods
Descriptor: Factory made panels and plates – polyurethane – properties - physicals
and chemicals – civil constructiom – cold storage rooms
Esta parte 1 da 10:501.07-001 entra em vigor em dd / mm / aa
Palavras-chave:
Painéis e Placas Industrializadas –
Poliuretano- Propriedades – Físicas e
Químicas – Construção Civil – Câmaras
Frigoríficas
Páginas
47
Sumário
Prefácio
0 Introdução
1 Objetivo
2 Referências normativas
3 Terminologia, definições, símbolos e notação
4 Classificação e designação
5 Requisitos e propriedades dos painéis e placas
6 Requisitos para os componentes
7 Interpretação dos resultados obtidos
8 Avaliação do desempenho
9 Marcaçào, etiquetagem e embalagem
ANEXOS
A Determinação da resistência à tração perpendicular das placas e painéis – Método de ensaio
B Determinação da tensão ao cisalhamento e módulo de cisalhamento no núcleo de poliuretano de painéis
e telhas – Método de ensaio
C Determinação da resistência à compressão das placas e painéis – Método de ensaio
D Determinação da estabilidade dimensional nas condições específicas de força de compressão e
temperatura – Método de ensaio
E Determinação da deformação à flexão – Método de ensaio
F Determinação da densidade aparente global e densidade aparente intetna do núcleo de poliuretano de
painéis e telhas – Método de ensaio
G Determinação da transmitância térmica – Método de ensaio
H Determinacão do coeficiente de deformação lenta – fluência – Método de ensaio
J Modelo de etiqueta
K Critérios econômicos e de desempenho para o dimensionamento de espessuras
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
2
Prefácio
A ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas
Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de
Normalização Setorial (ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por
representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros
(universidades, laboratórios e outros).
Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para
Consulta Pública entre os associados da ABNT e demais interessados.
Esta Norma de Painéis e Placas Industrializados com Espuma Rígida de Poliuretano para usos na
construção civil compreende as seguintes partes:
Parte 1 - Propriedades físicas e químicas – Requisitos, terminologia, classificação e métodos de ensaio.
Parte 2 – Classificação quanto a reação ao fogo
Parte 3 - Diretriz para seleção, uso e execução em edificações e em refrigeração - Procedimento.
Esta parte 1 do projeto de norma 10:501.07-001 visa identificar as propriedades físicas e químicas das
espumas rígidas de poliuretano, estabelecer requisitos e seus métodos de ensaio, e também estabelecer
a terminologia e a classificação das espumas rígidas de poliuretano aplicáveis em painéis e placas
industrializadas para a construção civil e refrigração.
Esta Norma contem os anexos A a H de caráter normativo e os Anexos J e K de caráter informativo.
0 Introdução
A espuma rígida de poliuretano é considerada um material de isolamento
térmico para a construção civil em geral, e em particular para a construção de câmaras frigoríficas. A
espuma, na presente Norma, atua como um insumo (componente núcleo) de painéis industrializados,
tanto para coberturas como para paredes, estruturais ou de vedação.
Quimicamente o poliuretano é produzido pela reação química entre um isocianato e
um poliol, adicionado de aditivos, onde, dependendo de condições específicas de
aplicação e dada a dependência da formulação química do poliuretano, o conjunto
formado pelo painel ou placa, que nesta Norma é denominado de Painéis e Placas Industrializados com
Espuma Rígida de Poliuretano, pode ser aplicado em uma gama extensa de situações.
O Sistema Construtivo, assim concebido poderá atender a uma ampla faixa de necessidades, em vista
das suas propriedades físicas, químicas e mecânicas, assim sendo torna-se necessário avaliar essas
propriedades, e com destaque para a classificação quanto a reação ao fogo.
Esta Norma, composta de três partes, fornece, então,as diretrizes adequadas e importantes para a
utilização dessa solução construtiva tecnológica para o isolamento térmico em placas e painéis
industrializados de poliuretano.
A parte 1 identifica as propriedades físicas e químicas das espumas rígidas de poliuretano, seus
métodos de ensaio, e também estabelece a terminologia, simbologia e classes das espumas
rígidas de poliuretano aplicáveis em painéis e placas industrializadas para a construção civil e
refrigeação.
A parte 2 diz respeito à classificação qaunto à reação ao fogo e avaliação do desempenho ao
fogo, estabelecendo as categorias, classes e métodos de ensaio.
A parte 3 diz respeito ao estabelecimento de diretrizes gerais para seleção e instalação, seus
procedimentos executivos e verificações quando da montagem dos componentes em edificações
e em refrigeração (câmaras frigoríficas).
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
1 Objetivo
1.1 A presente Norma tem por obetivo estabelecer as propriedades físicas e químicas, os
requisitos das placas e painéis fabricados industrialmente com espumas rígidas de poliuretano;
definir a sua terminologia e as suas classes, avaliar a sua conformidade, bem como estabelecer
os métodos de ensaio.
1.2 Esta Norma é aplicável para montagens descontínuas de placas e painéis industrialmente
fabricados com núcleo de espuma rígida de poliuretano para as aplicações seguintes nas edificações:
a)
telhas e coberturas;
b)
paredes externas e revestimentos de paredes;
c)
paredes (incluindo divisórias internas);
d)
câmaras frigoríficas; e
e)
forros internos
1.3 Os núcleos isolantes cobertos por esta Norma são as espumas rígidas de poliuretano.
Nota: Espuma Rígida de Poliuretano, abreviadamente PUR inclui também a espuma rígida de Poliisocianurato, abreviadamente PIR.
2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto,
constituem prescrições para esta parte 1 do projeto de norma 10:501.07-001. As edições
indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a
revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a
conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT
possui a informação das normas em vigor em um dado momento.
ISO 8301:1991 – Aislamiento térmico - Determinación de la resistencia térmica em estado
estable y propriedades relacionadas; Equipo medidor de flujo de calor.
ISO 10211-2 :2001 – Thermal bridges in buildings construction – Calculation of heat flows and
surfaces temperatures – Part 2; Linear thermal bridges.
NBR 11566:1995 – Espuma rígida de poliuretano para fins de isolamento térmico –
Determinação de massa específica aparente – Método de ensaio
projeto de norma 10:501.07-001 - Painéis industrializados com espuma rígida de poliuretano Parte 2 – Classificação quanto a reação ao fogo
projeto de norma 10:501.07-001- Painéis industrializados com espuma rígida de poliuretano Parte 3 - Diretriz para seleção, uso e execução em edificações e em refrigeração Procedimento.
projeto de norma 02:135.07-04 Parte 4 - Desempenho Térmico de Edificações
Parte 4: Medição da Resistência Térmica e da Condutividade Térmica pelo Princípio da Placa
Quente Protegida.
IRAM 11658-2:2002 – Aislamiento térmico de edificios – Puentes térmicos - Procedimientos
para la validación de los métodos de cálculo de alta precisión
3 Terminologia, definições, símbolos e notação
Para efeito desta parte 1 do projeto de norma 10:501.07-1: 2004, aplicam-se as seguintes
terminologia e definições.
3.1 Terminologia
3.1.1 placas ou painéis industrializados de espuma rígida de poliuretano: Componente ou material que é
fornecido ao transformador para incorporação direta no painel dupla ou simples face
3.1.2 painéis auto-portantes: painéis capazes de suportar – devido seus constituintes e formas – seu peso
próprio e em caso de serem fixados a apoios estruturais espaçados , suportar todas cargas atuantes (por
exemplo vento, pressão interna, neve) transmitindo essas cargas aos suportes.
3
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
4
3.2 Definições
3.2.1 painéis planos ou levemente perfilados: Painéis com revestimento plano ou levemente perfilado
segundo 3.2.9
3.2.2 painéis perfilados: Painéis com revestimento perfilado que excedam 5 mm de profundidade
3.2.3 espuma rígida de poliuretano: Produto químico polimérico comumente originado por meio da reação
de dois componentes líquidos, o isocianato e os componentes da resina poliol
3.2.4 auto-adesão: Adesão automática do núcleo à(s) face(s) sem o uso de adesivos
3.2.5 colagem: Adesão entre a(s) face(s) e o núcleo normalmente feita por meio de uma cola
3.2.6 núcleo: Camada de material de espumas rígidas de poliuretano, a qual apresenta propriedades
térmicas isolantes, colada entre a(s) superfície(s) metálica(s) ou não
3.2.7 revestimento plano: Face sem qualquer formato perfilado ou perfilado enrolado ou prensado, ou com
nervuras sobre-salientes que aumentem a resistência
3.2.8 junta: Interface existente entre as bordas laterais de dois painéis contíguos, cujos encontros foram
previstos para permitir união no mesmo plano
Notas:
1)
A junta pode incorporar componentes para fixação ou travamento os quais aumentam as
propriedades mecânicas do sistema bem como melhoram as propriedades térmicas, acústicas e
o desempenho ao fogo face restrição ao movimento do ar.
2)
O termo “junta”não se refere à junção entre painéis cortados ou à junção onde os painéis não
são instalados num mesmo plano.
3.2.9 revestimento levemente perfilado: Face com formato perfilado enrolado ou perfil prensado não
excedendo 5 mm de profundidade
3.2.10 painel de dupla face: Produto construído por duas faces metálicas posicionadas de ambos os lados
do núcleo, que é termicamente de material isolante, o qual é firmemente colado em ambas as faces, de
tal sorte que três componentes atuam solidariamente, quando submetidos a carregamentos.
3.2.11 espessura técnica mínima: Espessura que provê um isolamento térmico mínimo, a fim de prevenir
problemas de higiene e salubridade em edifícios, evitando a condensação de vapor d´água e a conseqüente
formação de fungos.
Nota: para maiores detalhes ver anexo K
3.2.12 espessura econômica: Espessura que leva em consideração os interesses econômicos do proprietário
ou do usuário da edificação em pauta, considerando os custos de funcionamento
Nota: para maiores detalhes ver anexo K
3.2.13 espessura ecológica: Espessura que leva em consideração os interesses de preservação do meio
ambiente, no sentido de minimizar o uso da energia para calefação ou refrigeração, al’me de levar em conta
a energia consumida para a produção ,transporte e instalação do isolamento térmico
Nota: para maiores detalhes ver anexo K
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
3.3 Notação
3.3.1 PUR: abreviatura utilizada para espuma rígida de poliuretano
3.3.2 PIR: abreviatura utilizada para espuma rígida de poli-isocianurato
3.3.3 ITT: abreviatura para Testes de Tipo Inicial, ou seja aqueles ensaios de conformidade, de um painel
ou placa de PUR, com base em amostras representativas da produção.
Nota: Pode estar relacionado com uma ou mais das causas listadas a seguir:
a)
introdução de um novo perfil de revestimento;
b)
mudança fundamental na formulação do núcleo ou troca de fornecedor;
c)
mudança fundamental no método de produção; e
d)
mudança no projeto do painel
3.3.4 TCP: abreviatura pata Testes de Controle na Produção, ou seja aquelas inspeções ou ensaios
regulares efetuados, durante a produção, numa família de painel ou placa de PUR.
3.3.5 família: Grupo de produtos para os quais os resultados dos testes, para uma ou mais características
são válidas para todos os produtos compreendidos na família.
Nota: Pode haver diferentes famílias para diferentes características, as quais são estabelecidas pelo
fabricante.
4 Classificação e designação
4.1 Os requisitos que distinguem painéis utilizados para a construção civil, daqueles para refrigeração,
estão relacionados à estabilidade dimensional do núcleo e aos tipos de juntas.
4.2 A classificação dos painéis e placas PUR, relativas às cargas de acesso se encontram detalhadas no
projeto de norma 10:501.07-001/3, e são as seguintes:
a)
classe de acesso livre;
b)
classe de acesso condicional;
c)
classe de acesso proibido.
4.3 A classificação e a designação dos painéis e placas PUR relativas à flamabilidade se encontram
detalhadas no projeto de norma 10:501.07-001/2.
5
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
6
5 Requisitos e propriedades dos painéis e placas
5.1 Generalidades
Devido ampla gama de usos e condições de aplicação, a seleção dos painéis e placas de PUR deve
satisfazer exigências estruturais, de isolação térmica e sob a ação do fogo estabelecidas em projeto
conforme seu uso.
A tabela 1 estabelece as exigências, os requisitos, os métodos de ensaio aplicáveis, os tipos de testes e
a quantidade de espécimes, para painéis injetados com PUR auto-adesivo.
Tabela 1 – Requisitos e métodos de ensaio
Exigências
Requisitos
Resistência à tração
perpendicular
Resistência à flexão
Métodos
de ensaio
Tipo de
ensaio
Quantidade
de
espécimes
Valores
A
ITT
6
-
E
TCP
3
Estruturais
Resistência à compressão
C
TCP
Tensão de cisalhamento do
B
núcleo
ITT
Módulo de cisalhamento do
B
núcleo
Estabilidade dimensional
D
TCP
Coeficiente de deformação lenta
H
ITT
Densidade moldada
F
TCP
Térmicas
Densidade do núcleo
F
Condutância térmica
G
ITT
Reação ao fogo
Fogo
Ver 10:501.07-001/ 2
Desempenho ao fogo externo –
coberturas
(1) mencionar o conjunto de condições utilizado conforme anexo D
6
Flecha máxima em
mm
15 , para painéis
com vão de 3,00.
6,2 , quando
houver apoios
intermediários
-
3
-
6
-
3
1
3
3
3
-
5 % (1)
Ver anexo G
-
-
-
5.2 Tipos de ensaios
5.2.1 ITT
5.2.1.1 ITT, ou testes tipo inicial, devem ser conduzidos para demonstrar a conformidade dos painéis ou
das placas industrializadas de PUR, sempre que alterações significativas de uma ou mais das
características de produção ocorrerem (ver 3.3.3).
5.2.1.2 Estes testes devem sempre ser repetidos para a característica modificada apropriada.
Adicionalmente estes testes devem ser executados quando do início de uma produção de um novo tipo
de painel.
5.2.2 TCP
5.2.2.1 TCP, ou testes de controle na produção, devem ser conduzidos para os lotes de painéis idênticos
(família), considerando as dimensões, tipos de revestimentos e matéria-prima.
5.2.2.2 Recomenda-se que o fabricante mantenha um controle na produção que envolva os fornecedores
de revestimentos, componentes e de matérias-primas, capaz de assegurar que os painéis e placas de
PUR que fabrica estejam de acordo com os requisitos desta Norma e satisfaçam às expectativas de
desempenho estabelecidas pelo usuário.
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
5.3 Interpretação
5.3.1 Os valores dos resultados dos ensaios devem ser comparados com as necessidades dos usuários
ou especificações de projeto.
5.3.2 Os fabricantes devem
5.3.3 Cada valor individual, de qualquer propriedade, determinada por meio do TCP, deve ser igual ou
maior para os ensaios de resistência a tração, compressão, cisalhamento, densidade moldada,
densidade núcleo do que o valor declarado como resultado dos ensaios ITT, e igual ou menor para a
resistência a flexão (flecha máxima medida), estabilidade dimensional , coeficiente de deformação lenta
e condutância térmica .
5.4 Requisitos especiais
5.4.1 A realização do ensaio, constante do anexo E, permite o dimensionamento da espessura do painel,
pois sua finalidade é limitar a flecha e controlar a aderência, atendendo aos requisitos declarados pelo
fabricante.
5.4.2 Somente o cumprimento dos requisitos mínimos mencionados no ensaio de resistência à flexão, não
dispensa a verificação estrutural dos painéis, de seus sistemas de fixação e as pressões de contato em seus
apoios, conforme os requisitos de cada projeto e segundo requisitos aplicáveis.
6 Requisitos para as chapas de revestimento metálicos
6.1 Generalidades
Os painéis e placas industrializados de PUR devem ser fabricados com materiais e componentes que
atendam ao disposto de 6.2 a 6.4.
Vedações e componentes aplicados na obra, e utilizados como juntas entre os painéis (por exemplo
perfilados plásticos extrudados e perfis selantes - produzidos como parte integrante dos painéis e placas)
devem ser testados, onde couber e for relevante como fazendo parte da montagem.
6.2 Requisitos dos materiais componentes dos painéis
6.2.1 Geral
Os painéis ou placas devem ser fabricados com materiais e componentes em conformidade com o item 5
desta Norma.
Vedações aplicadas na montagem, e componentes utilizados como juntas, entre os painéis (como por
exemplo perfilados plásticos extrudados, perfis selantes ou perfis de borracha- produzidos como parte
integrante dos painéis e placas), devem ser testados, onde relevantes, como fazendo parte do conjunto
dos painéis.
6.2.2 Faces metálicas
6.2.2.1 Faces em aço
As faces em aço devem obedecer o projeto de norma 10:501.07-001/3.
6.2.2.2 Faces em alumínio
As faces em alumínio devem obedecer o projeto de norma 10:501.07-001/2.
7
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
8
6.3 Núcleo composto por placas pré-fabricadas
Painéis produzidos com placas pré-fabricadas devem também ser submetidos às análises ou ensaios
indicados na tabela 1.
O fabricante do painel deve determinar ou obter declarações do fornecedor do núcleo para as
seguintes propriedades:
a)
tolerâncias (principalmente espessura);
b)
densidades aparente global e densidade aparente do núcleo conforme anexo F; e
c)
condutividade térmica ( )
Nota: No contexto desta Norma, “declaração” significa um documento formal do fornecedor
indicando as propriedades do produto.
6.4 Adesivos
O fabricante dos painéis ou placas deve obter do fornecedor do adesivo, documento declarando:
a)
descrição e especificação;
b)
viscosidade / velocidade (reatividade); e
c)
vida útil
Nota: No contexto desta Norma, “declaração” significa um documento formal do fornecedor
indicando as propriedades do produto.
7 Interpretação dos resultados obtidos nos ensaios
As exigências indicadas na tabela 1, possuem métodos de ensaios aplicáveis conforme necessidades
demandadas ou pelo usuário ou pelo projeto.
Os valores obtidos nos diferentes ensaios realizados, indicados na tabela 1, devem ser comparados e
utilizados para o projeto e dimensionamento dos painéis ou placas conforme o desempenho requerido.
8 Avaliação do desempenho
Os fabricantes de painéis ou placas industrializadas devem fazer menção em sua documentação pública
ou fazer constar das suas instruções técnicas ou projetos os valores alcançados pelos seus produtos e
os pressupostos técnicos.
9 Marcação, embalagem e armazenagem
9.1 Marcação
Os fabricantes de painéis ou placas devem fornecer as seguintes informações que devem estar contida
em cada pacote ou em cada painel:
a)
nome do produto e tipo;
b)
classe de reação ao fogo;
c)
características mecânicas;
d)
nome ou marca do fornecedor;
e)
local de produção e identificação:
f)
referência a esta Norma;
g)
informação do tipo de produto incluindo sua referência e nome;
h)
massa em kg / m2 de superfície útil
i)
espessura do produto;
j)
descrição das faces metálicas ou revestimentos quando aplicáveis;
k)
descrição do material do núcleo, incluindo sua classificação, espessura, densidade etc;
l)
valores das características conforme tabela 1 de requisitos; e
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
m)
9
outras informações relevantes, quando aplicáveis.
10.2 Embalagem e armazenagem
10.2.1 Todas as instruções referentes a transporte, armazenamento e manuseio devem estar claramente
visíveis nos pacotes de painéis e placas, ou nos documentos que os acompanham.
10.2.2 Os pacotes devem dispor de uma etiqueta indelével conforme modelo do anexo J.
10.2.3 O conteúdo, mínimo da etiqueta, é o indicado a seguir:
a)
referência a esta Norma;
b)
denominação;
c)
referência;
d)
uso:
e)
características mecânicas
Resistência à tração
Resistência à flexão e flecha no vão de 3 000 mm
Resistência ao cisalhamento
Densidade
Módulo de cisalhamento
Resistência à compressão
Coeficiente de deformação lenta
Classe de estabilidade dimensional
Classe de acesso
f)
características térmicas
Condutância térmica
g) comportamento ao fogo
Classe de reação ao fogo
Desempenho ao fogo externo - coberturas
______________________
/ANEXOS
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
10
Anexo A (normativo)
Método de ensaio para a determinação da resistência à tração perpendicular
das placas e painéis
A.1 Objetivo
Este anexo prescreve o método de ensaio para a determinação da resistência à tração perpendicular das
placas e painéis.
A.2 Princípio
O corpo-de-prova, fixado entre dois pratos ou blocos rígidos, é estirado sob uma dada velocidade, e
submetido à tração,
Registra-se a força máxima alcançada e calcula-se a resistência à tração.
A.3 Aparelhagem
A.3.1 A aparelhagem necessária para a execução do ensaio está indicada na figura A.1, sendo
composta de:
a)
b)
máquina de ensaio de tração com as seguintes características:
−
capaz de proporcionar velocidade ajustável de deslocamento dos pratos de 10 mm / minuto
com precisão de ± 10 %;
−
possuir faixa de cargas e deslocamentos adequados, e capaz de medir a força com precisão
de ± 1%;
−
possuir dispositivo para traçar gráfico da carga x deformação;
placas ou blocos rígidos que permitam distribuição uniforme dos esforços de tração, e que
proporcionem auto alinhamento durante o ensaio de tração.
A.3.2 A figura A.1 indica alguns exemplos de disposições adequadas para os corpos-de-prova.
A.3.3 O corpo-de-prova é fixado às placas ou blocos rígidos por meio de adesivos.
A.3.4 Adesivos
A.3.4.1 O adesivo para fixação dos corpos-de-prova não deve danificar e nem criar reforço estrutural nas
capas superficiais do produto.
A.3.4.2 Deve-se evitar a utilização de adesivo aquecido a fim de não danificar o produto;
A.3.4.3 Eventuais dissolventes e desengraxantes aplicados devem ser compatíveis com o produto.
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
11
1 – Pino trava
2 – Furo para pino trava
3 – Blocos metálicos
4 – Adesivos
5 – Corpo de prova
1 – Placa rígida
2 – Adesivo
3 – Corpo de Prova
4 – Placa rígida
Figura A.1
A.4 Corpos-de-prova
A.4.1 Dimensões
Os corpos-de-prova devem possuir a espessura do produto acabado, e incluem-se qualquer
revestimento, peles ou faces (placas) eventualmente incorporados ao produto.
Os corpos-de-prova devem ser prismáticos, de seção quadrada, tendo os lados as seguintes dimensões
recomendadas:
50 mm x 50 mm , 100 mm x 100 mm, 150 mm x 150 mm, 200 mm x 200 mm ou 300 mm x 300 mm.
As dimensões lineares devem ser determinadas com precisão de ± 5%.
A.4.2 Quantidades
Devem ser ensaiados no mínimo cinco corpos-de-prova.
A.5 Preparação dos corpos-de-prova
A.5.1 Os corpos-de-prova devem ser recortados das placas ou painéis assegurando-se que a base do
corpo-de-prova esteja perpendicular à direção das forças de tração atuantes no produto quando sua
aplicação.
A.5.2 A preparação dos corpos-de-prova deve ser realizada por método que não altere a estrutura
original do produto.
A.5.3 Os revestimentos, faces e / ou peles que incorporem o produto devem fazer parte integrante dos
corpos-de-prova.
A.5.4 Os corpos-de-prova devem ser representativos do produto, e preferencialmente não devem ser
retirados a menos de 15 mm das bordas do produto a fim de evitar influencias de eventuais danos
causados durante o manuseio do produto.
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12
A.5.5 Para os produtos com faces não planas ou não paralelas, ou que tenham peles, revestimentos ou
faces, a preparação do corpo-de-prova deve ser especificada na norma do produto correspondente.
A.5.6 A tolerância de paralelismo e de planeza, entre as duas faces do corpo-de-prova, não devem ser
superior à 5 % da largura do corpo-de-prova, e nem devem exceder 0,5 mm, prevalecendo o maior valor.
A.5.7 Para painéis com faces perfiladas não planas, o recorte do corpo-de-prova deve ser realizado na
região onde haja espessura predominante.
Caso haja equivalência entre a predominância das duas espessuras no painel, ambas devem ser
analisadas e declaradas separadamente.
A.5.8 Quando o perfil e a face não permitirem corpos-de-prova com superfícies de 100 mm² , a ser
recortado do painel, deve ser utilizado corpo-de-prova cilíndrico de diâmetro mínimo de 50 mm.
A.6 Acondicionamento dos corpos de prova
A.6.1 Antes do acondicionamento dos corpos-de-prova, estes devem estar previamente unidos às placas
ou blocos do dispositivo de ensaio, utilizando-se adesivo adequado.
A.6.2 Os corpos-de-prova, (incluindo as placas ou blocos de fixação do dispositivo de ensaio) devem
permanecer no mínimo de seis horas a 23 ± 5 ºC e umidade 50 +/- 5%.
A.7 Procedimento
Os procedimentos são os seguintes:
a)
realizar o ensaio à temperatura ambiente de (23 ± 5) ºC e umidade relativa do ar de 50% ± 5% ;
b)
montar o corpo-de-prova, previamente preparado, na maquina de tração por meio do dispositivo
de fixação das placas ou blocos;
c)
efetuar o ensaio de tração seguindo o incremento de carga à velocidade constante de
afastamento das garras até a sua ruptura;
d)
registrar o alongamento a cada incremento de carga, a fim de obter um gráfico carga x
deformação, conforme modelo indicado na figura A.2;
e)
anotar e registrar a força máxima em quilonewton;
f)
anotar e registrar a forma e o local onde ocorreu a ruptura, ou seja, se no material, revestimento
ou recobrimento;
Notas:
1)
Ruptura ocorrida na região de fixação com as placas ou blocos deve ser desprezada.
2)
Para corpos-de-prova que não apresentarem uma boa definição final de carga Fu,
alternativamente pode-se definir o final da carga dentro da deformação relativa especificada;
para espumas de poliuretano é apropriada uma deformação relativa de 10%, ou o valor da
deformação de ruptura (se menor do que 10%).
Figura A.2 – Curva Carga x Deformação
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
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A.8 Expressão dos resultados
A.8.1 O resultado deve consignar o cálculo da resistência à tração perpendicular entre as faces, segundo
as expressões:
mt
Fm
A
=
mt=
Fm
Lxb
onde:
mt
é igual à resistência à flexão, expressa em quilopascal ;
Fm é igual à força máxima de ruptura, expresso em quilonewton;
A é igual à área da secção transversal do corpo-de-prova, expresso em metros quadrados, como o
produto de L x b;
L e b são respectivamente iguais ao comprimento e à largura do corpo-de-prova, expressos em
metros.
A.8.2 O resultado deve ser indicar o valor médio e os valores individuais.
A.9 Relatório do ensaio
No relatório de ensaio devem constar as seguintes informações:
a)
referência a esta Norma;
b)
identificação do produto;
c)
−
marca comercial ou nome do fabricante ou nome do fornecedor
−
número do código de produção
−
tipo de produto
−
descrição da embalagem e do acondicionamento
−
descrição da forma em que o produto foi fornecido ao laboratório;
−
qualquer outra informação que se considere relevante, tais como espessura nominal,
densidade nominal
procedimento do ensaio
−
histórico do ensaio e das amostras
−
identificação do laboratório
−
condições ambientais
−
data da realização dos ensaios
−
dimensões e número de corpo-de-prova
−
informação geral relativa ao ensaio tais como:
tipo de adesivo utilizado, região da ocorrência da ruptura, desvios encontrados nos
procedimentos;
−
qualquer fato relevante ocorrido que possa ter afetado o resultado do ensaio
d) resultados
−
valores médios e individuais da tensão de ruptura;
----------------------------------------------------------
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
14
Anexo B (normativo)
Determinação da tensão ao cisalhamento e do módulo de cisalhamento do núcleo de
poliuretano de painéis e telhas industrializadas de poliuretano
B.1 Objetivo
Este anexo prescreve o método de ensaio para a determinação da resistência ao cisalhamento do
núcleo de espuma rígida de poliuretano existente em painéis e telhas.
Nota:
A tensão de ruptura ao cisalhamento é a tensão máxima atingida antes da ruptura por cisalhamento de
um painel.
B.2 Princípio
Corpo-de-prova submetido a curtos ciclos de carregamento, utilizando-se o teste de flexão de quatro
pontos,
registrando-se as curvas cargas x deformações alcançadas.
B.3 Aparelhagem
A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é composta de:
B.3.1 Pontos de apoio e carga:
Os pontos de apoio do corpo-de-prova são tiras metálicas para evitar esmagamento local do núcleo do
painel ou telha com largura mínima de 60mm e máxima de 100 mm,. Se o esmagamento ocorrer mesmo
assim deve-se utilizar o procedimento descrito em B.6 f.
B.3.2 Carga Aplicada:
Placas metálicas que permitem a distribuição uniforme da carga aplicada entre os pontos de carga
B.4 Corpos-de-prova
B.4.1 Dimensões:
B.4.1.1 espessuras menores ou iguais a 100 mm
A largura do corpo-de-prova deve ser de 100 mm ± 2 mm
B.4.1.2 espessuras maiores que 100 mm
A largura do corpo-de-prova deve ser igual à sua espessura.
B.4.1.3 painéis ou telhas produzidas pela colagem de placa de PU rígido às chapas metálicas
A resistência ao cisalhamento de painéis ou telhas produzidas pela colagem de placa de PUR rígido às
chapas metálicas deve ser calculada com o painel ou telha inteira.
B.4.2 Quantidades
Devem ser ensaiados no mínimo 3 corpos-de-prova de cada amostra.
B.5 Preparação dos corpos de prova
Os corpos-de-prova devem ser cortados na direção longitudinal do painel.
A posição deve ser escolhida de tal forma que as faces sejam planas e paralelas.
As faces podem conter perfil suave
B.6 Procedimento
A seqüência é a seguinte:
a) medir e registrar a espessura do revestimento metálico, excluindo todos os revestimentos de
proteção, de ambas as faces do painel ou telha;
b) executar o ensaio conforme indicado na figura B.1;
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15
r igual ao raio
w igual à deflexão
p designa os pratos de metal de carga com
largura Ls
Figura B.1 – Teste dos 4 pontos
c) escolher o vão livre L a fim de se obter ruptura por cisalhamento, no caso do vão livre
recomendado (1000 mm) não produzir uma ruptura por cisalhamento, o vão livre deve ser
reduzido em 100 mm, até se obter tal ruptura;
d) realizar testes subseqüentes com o vão livre reduzido;
Notas:
1)
uma ruptura típica por cisalhamento está demonstrada na figura B.2.
Figura B.2 - Típica ruptura por cisalhamento
2)
a condição para se obter uma ruptura por cisalhamento ao invés de uma ruptura por flexão é
dada pela seguinte expressão:
L<
3t1σ w
f Cv
onde:
t1 é igual à espessura da chapa superior, excluindo revestimentos de proteção como pintura, etc.,
expressa em milímetros
fCV é igual à resistência ao cisalhamento do núcleo de PUR, expresso em newton por milímetro ao
quadrado
σW é igual à resistência ao enrugamento da face superior, expresso em newton por milímetro ao
quadrado
e) aumentar a carga a uma taxa de velocidade, suficiente para um aumento da deformação,
equivalente a 10% da espessura do painel, com precisão de ± 25% por minuto, até ocorrer a
ruptura, quando, então, a força aplicada deve ser registrada;
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16
f)
registrar a extensão da deformação durante o teste, enquanto é traçada a curva de carga x
deformação;
g) caso ocorra esmagamento do núcleo de poliuretano, pode-se adotar o seguinte procedimento:
1) se ambas as faces do painel são planas ou levemente perfiladas, a deflexão total no
centro do painel de teste deve ser dividido em duas partes, atendendo a seguinte
expressão:
w=wb +wv
onde:
w é igual à a deformação medida no ponto médio do vão livre do painel testado, expressa em
milímetros
wb é igual à medida da deformação axial nas faces, expressa em milímetros
wV é igual à medida da deformação de cisalhamento no núcleo do painel, expressa em milímetros
2) a carga pode ser aplicada por um dos dois esquemas abaixo indicados nas figuras B.3 e
B.4
Figura B.3 - Pontos de carga nas posições 1/8, 3/8, 5/8, 7/8 do vão livre
Neste caso da figura B.3 a deflexão é composta pelas seguintes expressões :
4l FL3
wb =
3072 B5
wv =
1 FL
8 Gc A3
Figura B.4 - Pontos de carga nas posições 0,1L, 0,4L, 0,6L, 0,9L do vão livre
Neste caso da figura B.4 a deformação é composta pelas seguintes expressões:
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
wb =
1,24 FL3
96 BS
wv =
1 FL
10 GC AS
17
B.7 Expressão dos resultados
B.7.1 A resistência ao cisalhamento, no ponto crítico (fCv ), do núcleo de poliuretano, deve ser calculada
com a carga máxima aplicada (Fu) sobre um corpo-de-prova, em ruptura, pela seguinte expressão:
f Cv =
Fu
2 Be
B.7.2 A resistência característica ao cisalhamento deve ser declarada em newtons por milímetro
quadrado.
B.7.3 O vão livre, L, distância entre apoios subseqüentes de um painel, deve ser declarado no relatório
de ensaio.
B.7.2 Para cada amostra, o módulo de cisalhamento GC deve ser calculado pela inclinação da parte reta
da curva carga-deformação (∆F/∆w) conforme demonstrado a seguir:
B.7.2.1 Rigidez a flexão:
B5 =
E F 1 × AF 1 × E F 2 × AF 2
e2
( E F 1 × AF 1 ) + ( E F 2 × AF 2 )
Onde:
EF1 é igual ao módulo de Young da face superior, expresso em quilopascal
AF1 é igual à área da seção transversal da face superior, expressa em metros ao quadrado
AF2 é igual à área da seção transversal da face inferior, expressa em metros ao quadrado
EF2 é igual ao módulo de Young da face inferior, expresso em quilopascal
e
é igual à profundidade entre os centros de gravidade das faces, expressa em metros
B.7.2.2 Deformação por flexão
∆F × L3
∆wB =
56,34 × Bs
Onde:
∆wb é igual à variação da deflexão do painel , expressa em metros
∆F é igual à variação da força de carregamento, expressa em N
B.7.2.3 Deflexão por cisalhamento:
É a deformação produzida, pela força cortante, no núcleo de poliuretano do painel, pelos deslocamentos
mútuos de secções transversais adjacentes ao longo umas das outras.
∆ws = ∆w − ∆wB
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18
Onde:
∆ws é igual à variação da deflexão , expressa em metros
∆w é igual à variação da deflexão no ponto médio do vão livre para um aumento na carga de ∆F
tomado da inclinação da parte linear da curva de carga x deformação, expressa em metros
B.7.2.3 Módulo de cisalhamento :
GC =
∆F × L
6 B × d C × ∆wS
Onde:
Gc é igual ao módulo de cisalhamento ou de elasticidade transversal, constante que relaciona a
deformação por cisalhamento à tensão, expresso em quilopascal
dC é igual à profundidade do núcleo de PUR, expressa em metros quadrados
B é igual à largura do corpo-de-prova, expressa em metros
B.8 Relatório de ensaio
No relatório de ensaio devem constar as seguintes informações:
a)
b)
data e horário da produção do painel ou telha;
método de produção e orientação do painel durante a produção (ex.: qual face estava voltada
para cima, qual era a extremidade frontal durante a espumação contínua, etc.);
c)
data e horário do teste
d)
condições durante o teste;
e)
método de carga e detalhes da instrumentação;
f)
condições do apoio (largura do vão livre, largura e detalhes dos apoios e pontos de carga,
detalhes das conexões dos apoios);
g)
orientação do painel durante o teste;
h)
propriedades do material das chapas do painel ou telha;
i)
densidade do núcleo de poliuretano;
j)
medições realizadas durante os testes (carga, leituras de deflexão, temperatura etc)
k)
tipo de ruptura; e
l)
dimensões do painel e dos corpos-de-prova ensaiados.
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Anexo C (normativo)
Determinação da resistência à compressão das placas e painéis
C.1 Objetivo
Este anexo prescreve o método de ensaio para determinação da resistência à compressão das placas e
painéis.
C.2 Princípio
O metodo de ensaio consiste em aplicar uma força de compressão com uma velocidade de
aplicação dada, em direção axial, perpendicularmente às placas principais de um corpo-deprova paralelepipédico, e se calcula a tensão maxima suportada pelo corpo-de-prova.
Nota: Se o valor da tensão máxima corresponde a uma deformação relativa menor de 10%, se
identificará como a resistência à compressão, e se expressara como a deformação relativa
correspondente.
Se não for observada ruptura antes de alcançar os 10% da deformação relativa, se calcula a
tensão de compressão que corresponde a 10% de deformação relativa, e se identificará seu
valor como o valor da tensão de compressão a 10% de deformação relativa.
C.3 Aparelhagem
C.3.1 A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é composta de:
a)
b)
c)
d)
máquina de ensaio de compressão propriamente dita com as seguintes características:
−
possuir faixa de cargas e deslocamentos;
−
dispor de dois pratos planos e paralelos, rígidos, polidos, com formato quadrangular ou
circular, cujas dimensões dos lados (ou diâmetro), deve ser suficiente para cobrir toda a
superfície do corpo-de-prova a ensaiar; um dos pratos deve ser fixo e o outro móvel, sendo
recomendável estar equipado com um rótulo esférico centrado que assegure estar a força
axial aplicada somente as faces do corpo-de-prova;
−
o prato móvel deve ser capaz de mover-se a uma velocidade de deslocamento constante de
acordo com as condições estabelecidas nesta Norma.
medidor do deslocamento com as seguintes características:
−
ser um sistema de medição contínuo;
−
estar acoplado à máquina de ensaio de compressão
−
permitir a medição do deslocamento do prato móvel com uma precisão de ± 5% ou de ± 0,1
mm, prevalecendo aquele que apresentar o menor valor.
medidor da força com as seguintes características:
−
estar fixado a um dos pratos da máquina para medir a força produzida pela reação do corpode-prova contra os pratos;
−
possuir um sensor de força de tal modo que sua deformação, durante o transcurso do ensaio
seja desprezível, quando comparada com a deformação medida, ou se não for desprezível,
esta deformação deve estar considerada nos cálculos.
registrador com as seguintes características:
−
capaz de registrar simultaneamente a força F e o deslocamento X, a fim de desenhar a curva
de F em função de X.
−
deve permitir a medida contínua da força durante todo o ensaio com uma precisão de ± 1%
Nota: Esta curva mostra informação adicional sobre o comportamento do material, e em alguns casos
possibilita a determinação do módulo de elasticidade à compressão.
C.3.2 As figuras C.1 indicam alguns exemplos de gráficos de forças e deslocamentos, bem como
fornecem explicações dos significados.
19
20
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
C.3.2.1 A deformação relativa, é o quociente entre a diminuição da espessura do corpo-de-prova e sua
espessura inicial d01 medido na direção da carga, sendo expresso em percentagem
C.3.2.2 módulo de elasticidade à compressão, , é o quociente entre a tensão de compressão e a
deformação relativa correspondente à zona em que a relação é linear, e por abaixo do limite de
proporcionalidade (ver figuras C1).
C.3.2.3 A resistência à compressão m é o quociente entre a máxima força de compressão Fm
alcançada e a superfície inicial da secção transversal do corpo-de-prova, quando a deformação
relativa - no ponto de plasticidade (ver figura C1b ) ou de ruptura (ver figura C1a ) - é menor
de 10 %.
C.3.2.4 A tensão de compressão a 10% de deformação relativa, 10 é o quociente entre a força
de compressão F 10 a 10% da deformação relativa ( 10), e a superfície inicial da secção
transversal do corpo-de-prova.(ver figuras C1c e C1d).
Nota: Essa tensão se aplica aos materiais que apresentam deformação relativa de 10%, antes de
alcançar o comportamento plástico ou a ruptura.
Figuras C.1 – Exemplos de curvas de força x deslocamento
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
C.4 Corpos-de-prova
C.4.1 Dimensões
Os corpos-de-prova devem possuir a espessura do produto acabado, e incluem-se qualquer
revestimento, peles ou faces (placas) eventualmente incorporados ao produto.
Os corpos-de-prova devem ser prismáticos, de seção quadrada, tendo os lados as dimensões
recomendadas de 50 mm x 50 mm , 100 mm x 100 mm, 150 mm x 150 mm, 200 mm x 200 mm ou
300 mm x 300 mm.
As dimensões lineares devem ser determinadas com precisão de ± 5%.
C.4.2 Quantidades
Devem ser ensaiados no mínimo cinco corpos-de-prova.
C.5 Preparação dos corpos-de-prova
C.5.1 Os corpos-de-prova devem ser recortados das placas ou painéis assegurando-se que a base do
corpo-de-prova esteja perpendicular à direção das forças de tração atuantes no produto quando sua
aplicação.
C.5.2 A preparação dos corpos-de-prova deve ser realizada por método que não altere a estrutura
original do produto.
C.5.3 Os revestimentos, faces e/ou peles que incorporem o produto devem fazer parte integrante dos
corpos-de-prova.
C.5.4 Os corpos-de-prova devem ser representativos do produto, e preferencialmente não devem ser
retirados a menos de 15 mm das bordas do produto a fim de evitar influencias de eventuais danos
causados durante o manuseio do produto.
C.5.5 Para os produtos com faces não planas ou não paralelas, ou que tenham peles, revestimentos ou
faces, a preparação do corpo-de-prova deve ser especificada na norma do produto correspondente.
C.5.6 A tolerância de paralelismo e de planeza, entre as duas faces do corpo-de-prova, não devem ser
superior à 5 % da largura do corpo-de-prova, e nem devem exceder 0,5 mm, prevalecendo aquela de
maior valor.
C.5.7 Para painéis com faces perfiladas não planas, o recorte do corpo-de-prova deve ser realizado na
região onde haja espessura predominante.
Caso haja equivalência entre a predominância das duas espessuras no painel, ambas devem ser
analisadas e declaradas separadamente.
C.5.8 Quando o perfil e a face não permitirem corpos-de-prova com superfícies de 100 mm² , a ser
recortado do painel, deve ser utilizado corpo-de-prova cilíndrico de diâmetro mínima de 50 mm.
C.6 Acondicionamento dos corpos de prova
C.6.1 Antes do acondicionamento dos corpos-de-prova, estes devem estar previamente unidos às placas
ou blocos do dispositivo de ensaio, utilizando-se adesivo adequado.
C.6.2 Os corpos-de-prova, (incluindo as placas ou blocos de fixação do dispositivo de ensaio) devem
permanecer no mínimo de seis horas a 23 ± 5 ºC e umidade 50 +/- 5%.
C.7 Procedimento
a) Os procedimentos são os seguintes:
b) realizar o ensaio à temperatura ambiente de (23 ± 5) ºC e umidade relativa do ar de 50% ± 5% ;
c) montar o corpo-de-prova, previamente preparado, na maquina de tração por meio do dispositivo
de fixação das placas ou blocos;
d) efetuar o ensaio de tração seguindo o incremento de carga à velocidade constante de
afastamento das garras até a sua ruptura;
e) registrar o alongamento a cada incremento de carga, a fim de obter um gráfico carga x
deformação, conforme modelo indicado na figura C.2;
21
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
22
f)
anotar e registrar a força máxima em quilonewton;
g) anotar e registrar a forma e o local onde ocorreu a ruptura, ou seja, se no material, revestimento
ou recobrimento;
Notas:
1)
Ruptura ocorrida na região de fixação com as placas ou blocos deve ser desprezada.
2)
Para corpos-de-prova que não apresentarem boa definição final de carga Fu, pode-se adotar
uma deformação relativa de 10%, valor apropriado para espumas de poliuretano.
Figura C.2 – Curva Carga x Deformação
C.8 Expressão dos resultados
C.8.1 Os valores devem ser expressos como a média das medidas, segundo as expressões indicadas
em C.8.2, e devem consignar:
a) o cálculo da resistência à compressão com três casas significativas;
b) a deformação relativa;
c) a tensão de compressão a 10 % da deformação relativa; e
d) módulo de elasticidade à compressão.
Nota: Não devem ser relacionados os resultados obtidos com corpos-de-prova com espessuras
diferentes.
C.8.2 As expressões para o cálculo de cada resultado estão explicadas e individualizadas de C.8.2.1 a
C.8.2.4
C.8.2.1 Resistência a compressão e deformação relativa correspondente
m =
103 Fm
Ao
onde:
m
é igual à resistência à compressão, expressa em quilopascal;
Fm é igual à força máxima alcançada, expressa em newton;
A0 é igual à área inicial da secção transversal do corpo-de-prova, expressa em milímetros quadrados.
C.8.2.2 Deformação relativa
A deformação relativa se determina por meio do ponto de deformação zero, prolongando-se a reta de
maior deflexão da curva força x deslocamento até a linha de força Fp igual a zero,.
Para o cálculo das deformações relativas medem-se todos os deslocamentos desde este “ponto de
deformação zero” correspondente a Fp = (250 ± 10 ) Pa.
Nota: A figura C1 mostra quatro exemplos deste procedimento.
A deformação relativa,
m
em valor percentual, determina-se mediante a expressão:
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
Xm
100
do
=
m
onde:
Xm é igual ao deslocamento correspondente a força máxima alcançada, expresso em milímetros,
d0 é igual à medida da espessura inicial do corpo-de-prova, expressa em milímetros.
C.8.2.3 Tensão de compressão a 10 % da deformação relativa
É calculada pela seguinte expressão:
=
10
103 F10
Ao
onde
10
é igual à resistência à compressão, expressa em quilopascal;
F10 é igual à força correspondente relativa à deformação de 10 %;, expressa em newton;
A0 é igual à área inicial da secção transversal do corpo-de-prova, expressa em milímetros quadrados.
Nota: Pode haver necessidade eventual de se calcular a tensão de compressão para deformações
relativas menores que 10 %.
C.8.2.4 Módulo de elasticidade a compressão
É calculado pela seguinte expressão:
E=
σ e do
Xe
onde
e
é igual à 10³ x Fe / A0 , expressa em quilopascal;
Fe é igual à força no extremo final da zona plástica convencional (parte reta bem definida do gráfico de
forças x deslocamentos), expressa em newton;
Xe é igual ao deslocamento correspondente a força Fe, expresso em milímetros
Nota : Caso no gráfico de forças x deslocamentos, a parte reta ou o “ponto de deformação zero” - obtido
conforme indicado em C.8.2.2 - não se manifestar claramente ou seja resultando valor negativo, não se
deve utilizar este procedimento, e para estes casos o “ponto de deformação zero” deve ser tomado
como a deformação correspondente à tensão de (250 ± 10 ) Pa.
C.9 Relatório do ensaio
No relatório de ensaio devem constar as seguintes informações:
a) referência a esta Norma;
b) identificação do produto;
c)
−
marca comercial ou nome do fabricante ou nome do fornecedor
−
número do código de produção
−
tipo de produto
−
descrição da embalagem e do acondicionamento
−
descrição da forma em que o produto foi fornecido ao laboratório;
−
qualquer outra informação que se considere relevante, tais como espessura nominal,
densidade nominal
procedimento do ensaio
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Projeto 10:501.07-001/1: 2004
24
−
histórico do ensaio e das amostras
−
identificação do laboratório
−
condições ambientais
−
data da realização dos ensaios
−
dimensões e número de corpo-de-prova
−
informação geral relativa ao ensaio tais como:
tipo de adesivo utilizado, região da ocorrência da ruptura, desvios encontrados nos
procedimentos;
−
qualquer fato relevante ocorrido que possa ter afetado o resultado do ensaio
d) resultados
− todos os valores individuais e sua média aritmética da resistência à compressão, da
deformação relativa correspondente, da tensão de compressão a 10 % de deformação relativa e
do módulo de elasticidade.
----------------------------------------------------------
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
25
Anexo D (normativo)
Determinação da estabilidade dimensional nas condições específicas de força de compressão e
temperatura
D.1 Objetivo
Este anexo prescreve o método de ensaio para a determinação da estabilidade dimensional nas
condições específicas de força de compressão e temperatura dos painéis e placas industrializadas com
espuma rígida de poliuretano.
D.2 Princípio
Baseia-se na deformação relativa do corpo-de-prova sob condições de carga de compressão e
temperatura, conforme diferentes condições de testes, estabelecidas em duas etapas.
D.3 Aparelhagem
a) A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é composta de:
b) instrumento de medição capaz de medir as dimensões lineares dos corpos de prova de ensaio
com uma precisão de 0,5% para comprimento e largura e ao menos 0,1 mm para espessura;
c) estufa com termostato e circulação forçada de ar, capaz de manter a temperatura requerida com
precisão de ± 1 K;
d) estrutura rígida, com dois suportes paralelos para apoio do corpo-de-prova;
e) placas de carga uniformemente distribuídas a fim de serem colocadas sobre o corpo-de-prova.
D.4 Corpos-de-prova
D.4.1 Dimensões
Os corpos-de-prova devem possuir a espessura do produto acabado, e incluem-se qualquer
revestimento, peles ou faces (placas) eventualmente incorporados ao produto. Os corpos-de-prova de
ensaio devem ser de seção quadrada, com as seguintes dimensões recomendadas:
−
50 mm x 50 mm;
−
100 mm x 100 mm;
−
150 mm x 150 mm;
−
200 mm x 200 mm;
−
300 mm x 300 mm.
As dimensões dos lados do corpo de prova devem ser iguais ou maior que a espessura.
A tolerância no paralelismo entre as duas faces do corpo de prova não deve ser maior do que 0,5% da
dimensão dos lados, e no máximo de 0.5 mm.
D.4.2 Quantidade de corpo de prova de ensaio
Devem ser ensaiados no mínimo três corpos-de-prova, para cada condição de ensaio.
D.5 Preparação dos corpos de prova
Os corpos-de-prova de ensaio devem ser cortados do painel de tal modo que a direção das forças de
ensaio corresponda a direção da força de compressão aplicada no uso real do produto.
No corpo-de-prova deve ser conservado qualquer revestimento de acabamento (pele ou revestimento
que formem parte integrante do produto).
D.6 Acondicionamento dos corpos de prova de ensaio
Os corpos-de-prova devem estar acondicionados e aclimatados no mínimo por 6 horas a (23 ± 5) °C e
(50 ± 5) % de umidade relativa.
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
26
D.7 Procedimento
D.7.1 Condições do ensaio
As condições de ensaio devem ser as indicadas na tabela 1
Tabela 1
Condições de ensaio
Conjunto de
condições
1
2
3
Esforço
kPa
20
40
80
Etapa A
Temperatura °C
Tempo h
(23 ±5)
(48 ±1)
(23 ±5)
(48 ±1)
(23 ±5)
(48 ±1)
Etapa B
Temperatura °C
Tempo h
(80 ±1)
(48 ±1)
(70 ±1)
(48 ±1)
(60 ±1)
(48 ±1)
D.7.2 Procedimento de ensaio
Medir o comprimento e largura de cada corpos de prova de ensaio com precisão de 0,5%. Estas
dimensões serão utilizadas para o cálculo de área inicial da seção transversal do corpo de prova para
determinação de carga.
O ensaio deve ser conduzido com um dos três diferentes conjuntos de condições (1,2 ou 3) constantes
na tabela 1.
Deve-se medir a espessura (dS) - em milímetros com uma casa decimal.- de cada corpo de prova,
previamente aclimatado,
O ensaio será conduzido em duas etapas, A e B, utilizando o seguinte procedimento:
D.7.2.1 - Etapa A - Aplicar a carga no corpo de prova a temperatura de 23 ± 5 °C durante 48 ±1 h, com
uma carga correspondente ao selecionado do conjunto de condições (1, 2 ou 3) da tabela 1.
Determinar a espessura (d1) dos corpos de prova.
D.7.2.2 - Etapa B – Submeter ao corpo de prova a carga e temperatura durante o tempo especificado na
condição de ensaio selecionada (1,2 ou 3).
Determinar a espessura (d2).
D.8 Cálculo e expressão de resultados
D.8.1 Os resultados devem expressos por meio da média das medições, com três casas significativas.
D.8.2 Calcular a redução da espessura do corpo-de-prova, 1, após a etapa A do ensaio, expressa em
percentual com relação à espessura inicial medida na direção da carga de compressão, utilizando a
seguinte expressão:
ε1 =
d S − d1
× 100
dS
onde:
1
é igual à deformação relativa, número adimensional
dS é igual à espessura do corpo-de-prova, antes da aplicação de carga, expressa em milímetros
d1 é igual à espessura do corpo-de-prova, depois de aplicada a carga selecionada, expressa em
milímetros
D.8.3 Calcular a redução da espessura do corpo-de-prova, 2, após a etapa B de ensaio, expressa em
percentual com relação à espessura inicial medida na direção da carga de compressão, utilizando a
seguinte expressão:
ε2 =
dS − d2
× 100
dS
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
onde:
2
é igual à deformação relativa, número adimensional
dS é igual à espessura do corpo-de-prova, antes da aplicação de carga, expressa em milímetros
d2 é igual à espessura do corpo-de-prova, depois de aplicada a carga selecionada, expressa em
milímetros
D.9 Relatório de ensaio
No relatório de ensaio devem constar as seguintes informações:
a) referencia a esta Norma;
b) identificação do produto:
−
marca comercial, fabricante ou fornecedor;
−
número do código de produção;
−
tipo de produto;
−
embalagem;
−
a forma em que a amostra foi fornecida;
−
outras informações relevantes.
c) procedimento de ensaio:
−
histórico de ensaio (retirada de amostra, local, responsável pelo ensaio, etc..);
−
acondicionamento;
−
qualquer desvio encontrado
−
data de realização do ensaio;
− informações gerais relativas ao ensaio, incluindo as dimensões do corpo de prova e seleção
dos conjuntos de condições de ensaio;
−
qualquer fato que tenha afetado no resultado de ensaio;
Nota – A informação sobre os dispositivos e equipamentos empregados, e identificação do técnico que
realizou o ensaio deverá estar disponível no laboratório, não sendo necessário estar registrado no
relatório.
d) resultados:
− Todos os valores individuais e os valores médios das etapas A e B devem constar no relatório.
27
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
28
Anexo E (normativo)
Determinação da deformação à flexão
E.1 Objetivo
Este anexo prescreve o método de ensaio para avaliação da deformação à flexão de painéis e placas
industrializadas, com núcleo de espuma rígida de poliuretano.
E.2 Princípio
Aplicação de uma carga, uniformemente distribuída, sobre painéis ensaiados à flexão simples,
simplesmente apoiados.
E.3 Aparelhagem
A aparelhagem necessária é a seguinte:
a)
estrutura construída com apoios firmes e rígidos, a qual possibilita a colocação de uma manta,
resistente, de material impermeável;
b)
cronômetro; e
c)
régua graduada com resolução de 1 mm ou paquímetro com relógio.
E.4 Corpos-de-prova e quantidade
E.4.1 Um painel inteiro constitui o corpo-de-prova
E.4.2 Deve ser ensaiado um painel
E.5 Preparação e acondicionamento dos corpos-de-prova
E.5.1 O painel deve ser sustentado sobre apoios simples de 3,0 m de vão livre (ver Fig. E.1) e balanços nas
extremidades quando exceder esta dimensão.
E.6.2 Quando o comprimento do painel a ensaiar necessitar de um ou mais apoios intermediários, deve-se
distanciá-los de 3,0 m, conforme indicado na figura E.1.
E.6 Procedimento
E.6.1 O painel deve ser ensaiado à flexão simples aplicando, unicamente, no trecho entre apoios uma
sobrecarga de 500 N/m2 , uniformemente distribuída.
2
E.6.2 A sobrecarga deve ser aplicada a uma velocidade de (10 ± 1,0) N / m ) / s.
Nota: Para a realização deste ensaio se recomenda a utilização de água como elemento de sobrecarga.
E.7 Expressão dos resultados
O resultado deve consignar a flecha instantânea, expressa em milímetros, e a carga uniformemente
2
distribuía expressa em dN / m .
Figura E.1 - Flecha máxima admissível para o
ensaio à flexão simples
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
E.8 Relatório de ensaio
No relatório de ensaio devem constar as seguintes informações:
a) referencia a esta Norma;
b) identificação do produto:
−
marca comercial, fabricante ou fornecedor;
−
número do código de produção;
−
tipo de produto;
−
embalagem;
−
a forma em que a amostra foi fornecida;
−
outras informações relevantes.
c) procedimento de ensaio:
−
histórico de ensaio (retirada de amostra, local, responsável pelo ensaio, etc..);
−
acondicionamento;
−
qualquer desvio encontrado
−
data de realização do ensaio;
− informações gerais relativas ao ensaio, incluindo as dimensões do corpo de prova e seleção
dos conjuntos de condições de ensaio;
−
qualquer fato que tenha afetado no resultado de ensaio;
Nota – A informação sobre os dispositivos e equipamentos empregados, e identificação do técnico que
realizou o ensaio deverá estar disponível no laboratório, não sendo necessário estar registrado no
relatório.
d) resultados:
− Todos os valores individuais e os valores médios, tanto das flechas quanto das cargas
29
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
30
Anexo F (normativo)
Determinação da densidade aparente global e da densidade aparente interna do núcleo
de poliuretano de painéis e placas industrializadas
F.1 Objetivo
Este anexo prescreve o método de ensaio para a determinação da densidade moldada (DM) e
densidade de núcleo (DN) de painéis e placas industrializadas.
F.2 Princípio
Relação entre a massa e o volume geométrico do núcleo.
F.3 Aparelhagem
a)
balança para determinação da massa dos corpos-de-prova extraídos do núcleo que permita
leituras com resolução de 0,01g;
b)
balança, para determinação do peso do painel, que permita leitura com precisão de ± 2%; e
c)
paquímetros com resolução de 0,01 mm.
F.4 Corpos-de-prova
F.4.1 Dimensões dos corpos-de-prova de amostras retiradas do núcleo de painéis ou telhas
A espessura deve ser equivalente à metade da espessura do painel ou telha, de tal forma que seu ponto
médio seja coincidente ao do elemento de onde foi extraída (amostra concêntrica).
Comprimento e espessura podem variar, de tal forma que o volume da amostra seja de, pelo menos, 125
3
cm .
F.4.2 Quantidade de corpos-de-prova
Devem ser ensaiados no mínimo três corpos-de-prova de cada amostra a ser ensaiada.
F.5 Preparação e condicionamento dos corpos-de-prova
Os corpos-de-prova devem ser cortados a partir do centro da amostra do produto, sendo homogêneos e
isentos de pele.
O produto deve ser condicionado por, pelo menos, 16 horas, à temperatura de (23 ± 1) ºC e umidade
relativa de (50 ±10)% antes de cortar os corpos-de-prova.
F.6 Procedimento
F.6.1 Densidade aparente global (DM)
a)
Medir a massa total do painel ou telha (PT)
b)
Medir comprimento (CP), largura (LP) do painel ou telha e espessura (EP) do poliuretano rígido.
c)
Extrair as chapas e demais elementos (por exemplo: locks )
d)
Retirar o poliuretano aderido às chapas e aos demais elementos
e)
Medir o peso de chapas e outros elementos que constituem o painel ou telha (PE)
F.6.2 Densidade aparente interna do núcleo
a)
pesar a amostra;
b)
medir comprimento do corpo-de-prova (CN), sua espessura (EN) e sua largura (LN), utilizandose paquímetro ou micrômetro conforme a norma NBR 11506
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
31
F.7 Expressão dos resultados
F.7.1 Massa do poliuretano rígido de um painel ou telha
A massa (MG) do poliuretano rígido, expressa em gramas, deve ser calculado pela seguinte expressão:
MG = PT - PE
onde:
PT é a massa total do painel, expresso em gramas;
PE é a massa das chapas e outros elementos constituintes do painel, expresso em gramas
F.7.2 Volume de poliuretano (VP)
O volume de poliuretano, expresso em m3, deve ser calculado pela seguinte expressão:
VP = CP x EP x LP
F.7.3 Densidade aparente global (DM)
É a relação entre a massa total de poliuretano rígido de um painel ou telha e o volume (VP) que o
material ocupa, e deve ser determinada pela seguinte expressão:
DM =
MG
VP
F.7.4 Volume da amostra do núcleo do painel (VN)
O volume da amostra do núcleo do painel deve ser determinado pela seguinte expressão:
VN = CN x LN x EN
F.7.5 Densidade aparente interna do núcleo (DN)
É a relação entre a massa e o volume de uma amostra, cuja espessura é a metade da espessura do
painel ou telha de onde a mesma foi extraída - no eixo baricêntrico - a não menos do que 150 mm das
bordas .
A densidade aparente interna do núcleo deve ser determinada pela seguinte expressão:
DN =
MN
VN
onde:
MN é igual à de uma amostra do núcleo do painel ou placa
VN é igual ao volume de uma amostra do núcleo do painel ou placa
F.8 Relatório do ensaio
No relatório de ensaio devem constar as seguintes informações:
a)
data e horário da produção do painel ou placa;
b)
data e horário do teste;
c)
condições durante o teste;
d)
localização das amostras retiradas para medição da densidade de núcleo;
e)
elementos constituintes do painel;
f)
dimensões do painel e dos corpos-de-prova ensaiados;
g)
densidade aparente global do painel e / ou densidade aparente interna do núcleo;
h)
referência a esta Norma
-------------------------------------------------------------
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
32
Anexo G (normativo)
Determinação da condutância térmica, face à face
G.1 Objetivo
Este anexo prescreve o método de ensaio para a determinação da condutância térmica – face à face de espuma rígida de poliuretano empregada na fabricação de painéis e placas , assim como placas
laminadas de poliuretano rígido.
G.2 Princípio
Com base em dois princípios alternativos, a saber, o do equipamento de placa quente – segundo ISO
8302 - guardada ou o do equipamento medidor de fluxo de calor, por meio de corpos-de-prova, com
formato de placas planas e paralelas e espessura nominal dos painéis ou telhas dos quais foram
retirados.
G.3 Aparelhagem
G.3.1 Método das placas quentes protegidas
O equipamento consiste em uma placa de superfície quente contando com uma área de medição e uma
guarda primária, duas placas de superfície fria e uma guarda secundária com controle de temperatura no
formato de isolamento das extremidades deste conjunto, e geralmente uma câmara com condições
ambientais controladas.
Os detalhes construtivos deste equipamento devem seguir o descrito pelo método das placas quentes
protegidas, conforme projeto 02:135.07-001 parte 4
G.3.2 Método do medidor de fluxo de calor
Um equipamento medidor de fluxo de calor consiste de duas placas isotérmicas, um ou mais
transdutores de fluxo de calor e equipamento para controlar as condições climáticas, quando necessário.
Este equipamento é de uso freqüente por ter um conceito relativamente simples com precisão e
reprodutibilidade excelentes, quando a calibração ocorre com padrões cujos valores de resistência
térmica sejam próximos aos dos corpos-de-prova a serem ensaiados.
Este é um método comparativo ou secundário de medição, já que espécimes de propriedades de
isolamento conhecidos devem ser usados em sua calibração.
Os detalhes construtivos deste equipamento devem seguir o descrito pelo método das placas quentes
protegidas, conforme ISO 8301.
G.3.3 Balança
A balança para determinação da massa dos corpos-de-prova deve permitir leituras com precisão de
0,01g.
G.4 Corpos-de-prova
G.4.1 Dimensões dos corpos de prova
Quando a aparelhagem não possuir um dispositivo para medição da espessura do corpo-de-prova
durante o ensaio, a espessura do corpo-de-prova deve ser determinada antes do ensaio, através da
média aritmética de oito medições efetuadas em vários pontos dos corpos-de-prova, igualmente
espaçados entre si.
A espessura do corpo-de-prova deve ser de 2,5 +/- 0,5 cm.
Os corpos-de-prova devem ser preparados de modo que as suas superfícies sejam planas e paralelas,
com as dimensões laterais suficientes para que cubram totalmente as superfícies das placas quentes e
frias.
G.4.2 Numero de corpos-de-prova
Devem ser ensaiados no mínimo 3 corpos-de-prova de cada amostra a ser ensaiada.
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
G.4.3 Preparação de corpos-de-prova
Os corpos de prova devem ser cortados a partir do centro da amostra do produto, sendo homogêneos e
isentos de pele. O produto deve ser condicionado por pelo menos 16h à temperatura de 23 ± 1 ºC e
umidade relativa de (50± 10)% antes de se cortar os corpos-de-prova.
G.5 Procedimento
a)
Pesar os corpos-de-prova, imediatamente, antes da execução do ensaio, anotando-se a massa
m1 .
b)
Instalar o(s) corpo(s)-de-prova(s) no aparelho, de forma que o ensaio seja realizado com a
superfície do painel perpendicular à direção do fluxo de calor;
c)
Princípio das placas quentes protegidas: deve ser usado o procedimento descrito na norma
projeto 02:135.07-001 parte 4; ou
d)
Princípio do Medidor de fluxo de calor : deve ser usado o procedimento descrito na norma ISO
8301.
e)
Pesar os corpos-de-prova imediatamente após o ensaio, anotando-se a massa mf.
G.6 Expressão dos resultados
G.6.1 Cálculos
G.6.1.1 Condutividade térmica (λPUR)
Calor transferido por unidade de tempo, por unidade de espessura, por unidade de gradiente de
temperatura, em condições de regime estacionário, na perpendicular a uma superfície isotérmica.
As medições da condutividade térmica no equipamento medidor de fluxo de calor devem ser conforme
Norma ISO 8301.
As medições da condutividade térmica no equipamento de placa quente protegida devem ser conforme
projeto 02:135.07-001 parte 4
G.6.2 Efeitos relacionados ao painel
G.6.2.1 Condutância linear
A condutância linear das juntas dos painéis deve ser determinada de acordo com EN ISO 10211-2 e
2
expressa por m de painel.
Quando se optar por uma solução analítica, deve-se empregar um software que responda aos requisitos
da norma IRAM 11658-2.
G.6.2.2 Condutância térmica (C)
A condutância térmica C, corrigida, do painel deve ser calculada de acordo com a seguinte expressão:
1
λPUR
=C =
+ψ
Rt
d n1 + ∆e
onde :
Rt é igaul à resistência térmica total – face à face – expressa em m2 K / W
C é igual à condutância térmica, ou seja é o calor transferido, por unidade de tempo, por unidade de
área do painel ou telha, por unidade de gradiente de temperatura, em condições de regime
estacionário, na perpendicular a este painel ou telha - excluídas as resistências térmicas superficiais
2
- é o inverso da resistência térmica Rt, expressa em W / m K;
dn1 é igual à espessura nominal do núcleo de PUR (ignorando a espessura das chapas), expressa em
metros;
λPUR é igual à condutividade térmica do núcleo de PUR, encontrada no ensaio de medição, expressa
em W / m K ;
∆e é igual à espessura adicional devido aos perfis principais, expressa em metros;
33
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
34
2
ψ é igual à transmitância linear das juntas, expressa em W / m K;
G.6.2.3 Perda de massa do corpo-de-prova (PMe)
A perda de massa do corpo-de-prova, durante o ensaio, expressa em percentagem, deve ser calculada
de acordo com a seguinte expressão:
PM e =
(m1 − m f )
m1
x100
onde;
PMe é igual à perda de massa, expressa em percentagem;
m1 é igual à massa inicial, expressa em quilos;
mf é igual à massa final, expressa em quilos.
G.6.3 Painéis perfilados
Para painéis perfilados, a espessura adicional (∆e), em função da cobertura do perfil (r) deve ser obtida
pela tabela abaixo, calculando-se o valor de “r” - pela seguinte expressão:
r=
0,5 × (b1 + b2 ) x100
d
onde os símbolos estão indicados na figura G.1.
Cobertura do
Perfil
r < 25%
25 < r 50%
50 < r 60%
60 < r 70%
70 < r 85%
10
h < 25
1
3
5
7
8
Altura do Perfil
(mm)
25 h < 50
50 h < 70
2
2
5
6
9
12
12
16
15
20
Figura G.1 – Detalhes geométricos dos painéis
G.6.4 Painéis Lisos
Para painéis lisos, ∆e = 0
h
70
2
7
14
19
24
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
35
G.7 Relatório de ensaio
No relatório de ensaio devem constar as seguintes informações:
a)
nome ou qualquer outra identificação, pertinente ao painel, incluindo sua descrição física;
b)
descrição do corpo-de-prova em relação à sua amostra;
c)
espessura do painel e dos corpos-de-prova ensaiados;
d)
perda de massa dos corpos-de-prova;
e)
temperatura média durante o ensaio, em °C;
f)
tempo decorrido desde o início da produção da espuma, até o momento da medição da
condutividade térmica (idade da espuma do painel);
g)
massa específica aparente do corpo-de-prova em kg / m , determinada conforme a NBR 11506;
e
h)
3
o valor do coeficiente global de condutância térmica, C .
--------------------------------------------------------------
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
36
Anexo H (normativo)
Determinação do coeficiente de deformação lenta ou fluência
H.1 Objetivo
Este anexo prescreve o método de ensaio para a determinação do coeficiente de deformação lenta ou
fluência.
H.2 Princípio
Medida das deformações de um painel simplesmente apoiado, submetido a uma carga permanente
uniformemente distribuída, conforme indicado na figura H.1.
Figura H.1
H.3 Aparelhagem
H.3.1 A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é a seguinte:
a)
estrutura de apoio rígida e indeformável;
b)
relógio;
c)
régua graduada com resolução de 1,0 mm;
d)
defletômetro ou paquímetro com resolução de 0,01 mm; e
e)
cargas aferidas.
H.4 Corpos-de-prova
O corpo de prova deve possuir as dimensões do produto acabado.
H.5 Preparação e acondicionamento dos corpos-de-prova
H.5.1 O espaçamento entre os apoios do corpo-de-prova deve ser o mesmo daquele empregado no
ensaio de cisalhamento (ver anexo B).
H.5.2 Para os casos de painéis aplicados em coberturas ou forros, é suficiente a execução de somente
um ensaio, em um corpo-de-prova simplesmente apoiado, submetido a uma carga uniformemente
distribuída, para determinar o coeficiente de fluência.
H.5.3 Para este ensaio deve-se utilizar os corpos-de-prova, da maior espessura prevista para uma
determinada família de painéis ou placas industrializadas.
H.6 Procedimento
H.6.1 A carga a ser aplicada no ensaio deve ser igual a 35% ± 1% da carga média aplicada no ensaio de
cisalhamento a temperatura ambiente (ver anexo B).
H.6.2 Durante a colocação da carga, o painel deve estar sustentado de tal modo que esta sustentação
possa ser removida rápida e suavemente, a fim de iniciar o ensaio,
H.6.3 A medição da deflexão no centro do vão deve começar no momento em que a carga total for
aplicada.
H.6.4 O ensaio deve ser executado através de um carregamento constante, sem variações, por um
período mínimo de 1000 horas.
Durante este lapso de tempo, a deflexão deve ser controlada regularmente, a fim de resultar uma relação
contínua entre a deflexão e o tempo decorrido
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
H.8 Expressão dos resultados
H.8.1 Generalidades
Fluência, também chamada de deformações lentas ou diferidas, é aquela deformação devida à
solicitação de um momento fletor que atua de forma permanente, durante un período de tempo
determinado.
Os registros das medições e interpretação dos resultados devem estar consoante aos tipos de ensaios
indicados em H.8.2 e H.8.3, bem como devem incluir as informações pertinentes listadas.
Baseado nos resultados dos ensaios – dentro do intervalo de tempo 0 h < t < 1 000 h – o coeficiente de
fluência necessário é determinado, para efeitos de projeto, mediante extrapolação linear do gráfico da
curva de deflexão em função do tempo desenhado em escala semi-logarítmica.
H.8.2 Ensaios iniciais de tipo ou ITT
As seguintes informações devem estar registradas em todos os testes ITT.
a)
data e hora da produção;
b)
método de produção e orientação do painel durante a fabricação (por exemplo qual face é a
superior, qual foi a extremidade dianteira (canto) durante a fabricação contínua da espuma);
c)
data do ensaio:
d)
condições ambientais durante os ensaios (temperatura e umidade);
e)
método de carregamento, e detalhes dos instrumentos;
f)
condições de apoio (número e comprimento dos vãos livres, largura, detalhes dos suportes,
número e detalhes das conexões suportes das estruturas etc);
g)
orientação do painel durante o ensaio;
h)
tipo e propriedades do material de revestimento (espessura, tensão de escoamento, geometria
etc);
i)
tipo e propriedades do material do núcleo (densidade, resistência, módulo etc);
j)
tipo e propriedades do material do núcleo (densidade, resistência, módulo etc);
k)
medições efetuadas durante os ensaios (carga, leituras das deformações,temperatura etc); e
l)
tipo de ruptura
H.8.3 Ensaios de controle na produção ou TCP
As seguintes informações devem estar registradas em todos os testes TCP.
a)
data e hora da produção;
b)
método de produção e orientação do painel durante a fabricação (por exemplo qual face é a
superior, qual foi a extremidade dianteira (canto) durante a fabricação contínua da espuma);
c)
data do ensaio:
d)
orientação do painel durante o ensaio;
e)
tipo e propriedades do material de revestimento (espessura, tensão de escoamento, geometria
etc);
f)
tipo e propriedades do material do núcleo (densidade, resistência, módulo etc);
g)
tipo e propriedades do material do núcleo (densidade, resistência, módulo etc);
h)
medições efetuadas durante os ensaios (carga, leituras das deformações,temperatura etc); e
i)
tipo de ruptura
37
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
38
H.8.4 Coeficientes conforme tipos de painéis
H.8.4.1 Coeficiente de fluência (núcleo) para painéis levemente perfilados (ϕ
ϕt)
O coeficiente de fluência para o núcleo de um painel, ligeiramente perfilado, determina-se mediante a
seguinte expressão:
ϕt =
wt − w0
w0 − wb
onde:
ϕt é igual ao coeficiente de fluência, grandeza adimensional;
wt é igual à deflexão medida ao longo do tempo t, expressa em milímetros;
w0 é igual à deflexão inicial medida no tempo t = 0, expressa em milímetros;
wb é igual a deflexão causada pela deformação elástica dos revestimentos (sem a deformação por
corte)
Nota: Caso as deflexões forem determinadas a partir do gráfico em função do tempo, para t1 = 200 h e t2
= 1 000 h, o coeficiente de fluência requerido pode ser calculado pela seguinte expressão:
ϕ 2000 = 1,2 × (1,43ϕ1000 − 0,43ϕ 200 ) = 1,7 × (ϕ1000 − 0,3ϕ 200 )
ϕ100.000 = 3,86ϕ1000 − 2,86ϕ 200
H.8.4.2 Coeficiente de fluência (núcleo) para painéis com perfil profundo (ϕ
ϕt)
As deformações causadas pela flexão, e as causadas por cisalhamento de um painel, com faces
profundamente perfiladas, não podem ser separadas da expressão da deflexão, devido ao fato de que a
distribuição do momento fletor - entre o componente MS (referente a todo o painel) e os componentes
referentes às chapas de revestimentos, a saber MF1 (superior), MF 2 (inferior) - depende da rigidez ao
cisalhamento do núcleo.
O coeficiente de fluência deve ser avaliado com base nas deflexões medidas em função do tempo.
Caso uma, ou ambas as faces do painel sejam perfiladas, o coeficiente de fluência,
pelas seguintes expressões
ϕt =
t
, deve ser avaliado
β × (CD − 1)
β1 × [1 − β − ( β × ρ ) × (CD − 1)]
onde:
CD é igual à relação entre a deformação, depois de um tempo t de carga e a deformação inicial,
sendo dada pela expressão:
CD =
wt
w0
ρ é igual ao coeficiente de relaxão – adimensional - tomado como sendo igual a 0.5
, coeficiente adimensional, dado pela seguinte expressão:
β=
IF
IW
IW =
IF + IS
(1 + k )
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
39
onde :
Iw é o momento de inércia, expresso em centímetros elevado à quarta potência
IF é igual ao momento de inércia da(s) face(s) perfilada(s), ou sua soma, se ambas as faces forem
perfiladas, expresso em centímetros elevado à quarta potência;
IS é igual ao momento de inércia do elemento painel, expresso em centímetros elevado à quarta
potência;
k , grandeza adimensional, é dado pela seguinte expressão:
π 2 × E F 2 × AF 2 × e 2
k=
(
AF 1
+ 1) × GC × AC × L2
AF 2
β1 =
k×β
(1 + k )
onde:
1 grandeza adimensional; e é igual à distancia medida entre os centros de gravidade (baricentros)
das chapas de revestimento, expressa em centímetros;
L é igual ao vão do painel utilizado no ensaio de fluência, expresso em centímetros
Nota: Caso as deflexões forem determinadas a partir do gráfico em função do tempo, para t1 = 200 h e t2
= 1 000 h, o coeficiente de fluência requerido pode ser calculado pelas expressões indicadas em H.8.2.1.
Deve-se utilizar 2000 para aplicações onde a neve permanece por períodos significativos, e
aplicações gerais em coberturas e forros.
100 000
para
H.8.5 Influência ao longo do tempo sobre as deformações por cisalhamento do núcleo
Onde relevante, o valor reduzido do módulo de elasticidade transversal, GCt , deve ser determinado, para
um período de tempo de 2 000 h para cargas de neve, e de 100 000 h para cargas permanentes.
O módulo de elasticidade transversal reduzido, GCt, é calculado pela seguinte expressão:
GCt =
GC
1 + ϕt
onde:
ϕ t é igual ao coeficinete de fluência
ϕ t deve ser determinado por ensaios, de acordo com este anexo, ou também pode ser
utilizado os siguintes valores:
ϕ
t
= 2.4 para t = 2 000 h
ϕ
t
= 7.0 para t = 100 000 h.
A fluência devido cargas de neve pode ser desprezada em regiões onde a carga de neve não
permanece mais do que alguns poucos días.
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
40
Si ϕ t é menor do que 0.5, os efeitos da fluência devem ser desprezados para os paineis
industrizalidaos com revestimentos delgados, como por exemplo em paineis com revestimentos
planos ou micro ou ligeiramente perfilados.
Nota: A espuma rígida de poliuretano, como todos os materiais típicos de núcleo de painéis
revestidos , têm un comportamento visco-elástico, que faz com que as deformaçòes aumentem
ao longo do tempo, embora as cargas permaneçam constantes.
As cargas de longa duração causam fluência ou deformaçòes diferidas por cisalhamento, no
núcleo, as quais podem ser consideradas como uma redução do módulo de elasticidade
transversal Gc do material do núcleo.
H.8.6 Interpretações
O coeficiente de fluência torna-se importante, em geral, para t = 2 000 h , valor adequado para cargas de
neve e t = 100 000 h, valor adequado para ações permanentes ou seja peso próprio.
H.9 Relatório do ensaio
No relatório de ensaio devem constar as seguintes informações:
a) referência a esta Norma;
b) identificação do produto;
−
marca comercial ou nome do fabricante ou nome do fornecedor
−
número do código de produção
−
tipo de produto
−
descrição da embalagem e do acondicionamento
−
descrição da forma em que o produto foi fornecido ao laboratório;
−
qualquer outra informação que se considere relevante, tais como espessura nominal,
densidade nominal
c) procedimento do ensaio
−
histórico do ensaio e das amostras
−
identificação do laboratório
−
condições ambientais
−
data da realização dos ensaios
−
dimensões e número de corpo-de-prova
−
informação geral relativa ao ensaio tais como:
−
tipo de adesivo utilizado, região da ocorrência da ruptura, desvios encontrados nos
procedimentos;
−
qualquer fato relevante ocorrido que possa ter afetado o resultado do ensaio
d) resultados
−
valores médios e individuais, bem como os gráficos da fluência
----------------------------------------------------------
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
41
Anexo J (informativo)
Modelo de etiqueta
J.1 Objetivo
Este anexo descreve o conteúdo mínimo para indicar as características de desempenho, as classes e os
usos dos produtos painéis e placas industrializadas de poliuretano.
J.2 Modelo
Características do desempenho
NBR 00 000 – Parte 1 : 2004
Denominação
Referência
Uso
Densidade
Painel e placa industrializada de PUR
Externo
0,0 kg / m3
Características mecânicas
Telhados
Interno
Resistência à tração
Resistência à flexão e flecha no vão de 3 000 mm
0,00 MPa
00 mm
Resistência ao cisalhamento
0,00 MPa
Módulo de cisalhamento
0,00 MPa
Resistência à compressão
0,00 MPa
Coeficiente de deformação lenta
0,0
Estabilidade dimensional
0,0 % (explicitar as condições )
Classe de acesso
(a) livre / (b) condicional / (c) proibido
Características térmicas
2
Condutância térmica
00,0 m K / W
Comportamento ao fogo
Reação ao fogo
segundo a NBR 00000:2004 Parte 2
Desempenho ao fogo externo - coberturas
Indicar
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
42
Anexo K (Informativo)
Critérios técnico-econômicos e de desempenho para o dimensionamento de espessuras
1 Objetivo
Este anexo prescreve um critério para a determinação de espessuras de uso para os painéis
industrializados com núcleo de espuma rígida de poliuretano (PUR).
2 Procedimentos de cálculo
1.2.1
Espessuras técnicas mínimas
A espessura técnica mínima, ou seja aquela que pode evitar, na maioria dos casos, a condensação
superficial nas paredes e nos telhados, acarretando a conseqüente formação de fungos e mofos, deve
ser calculada através da determinação da temperatura superficial interior que deve estar acima do ponto
de orvalho do ar interior.
Para os casos gerais adota-se uma temperatura interior de projeto de 18° C e umidade 75%.
Nos casos especiais (piletas coberturas, ginásios, depósitos, etc.), se adotam os parâmetros de projeto
específicos e particulares, para cada caso.
Recomenda-se adotar as resistências térmicas superficiais do interior conforme tabela K1:
Tabela K1 - Resistências térmicas superficiais do interior
m² K / W
Panos centrais de paredes e tetos
0,17
Arestas verticais e horizontais superiores, cantos superiores
0,25
Arestas e cantos inferiores
0,34
Interiores de placares e superfícies atrás dos móveis
0,50
Considera-se 0,50 m para cada lado, do encontro da superfície de fechamentos, a largura da zona a ser
tratada como aresta.
Para esta verificação, a temperatura exterior de projeto a ser adotada, deve ser a temperatura mínima
média do mês mais frio do ano menos 4,5°C, informada pelo Serviço Meteorológico, para a localidade
considerada.
K.2.2 Espessuras 1 econômicas
Para calcular seu valor, balanceiam-se os custos de amortização e juros sobre o capital investido para a
isolação térmica de PUR, em relação aos custos que correspondem aos equipamentos de refrigeração e
/ ou calefação, incluindo-se seus custos de manutenção, energia consumida, etc, buscando-se a
espessura que apresente o menor custo de operação.
Para o cálculo deve-se levar em conta os dados climatológicos locais de implantação da obra e a
temperatura interna de projeto.
1
ver definições em 3.2.11 a 3.2.13
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
43
K.2.3 Espessuras ecológicas
Por meio da redução do consumo de energia se almeja evitar:
a) o esgotamento prematuro dos recursos naturais não renováveis (fundamentalmente os
combustíveis fósseis);
b) a necessidade de instalação de maiores capacidades de geração de energia termonuclear;
c) o corte dos bosques para lenha; ou
d) a necessidade adicional de instalações de geração hidro-elétrica, com a destruição ou alteração
dos ecossistemas afetados.
Como também, trata-se de evitar, mediante um menor uso energético para a refrigeração e / ou
calefação dos edifícios, a excessiva emissão de contaminantes pelos gases de combustão - principais
responsáveis pelo efeito inverno, da chuva ácida e da severa poluição ambiental nos espaços urbanos
(“smog”).
Para calcular o valor da espessura ecológica, transforma-se, em quilogramas de petróleo crú, o
equivalente à toda a energia utilizada, de qualquer tipo, para fabricar (incluída a energia contida na
matéria prima), transformar, transportar e colocar o isolante térmico, bem como, também, a energia
utilizada para a refrigeração e / ou calefação do edifício, determinando assim o menor gasto possível de
petróleo cru equivalente.
Em alguns casos, as espessuras determinadas com o procedimento indicado no item anterior
apresentam valores consideráveis, que fazem com que a montagem dos painéis ofereça algumas
dificuldades.
Devido a este fato, se define uma espessura ecológica prática, como aquela que proporciona uma
resistência térmica do núcleo de PUR de 8,5 m² oK / W, ou seja uma condutância térmica não maior do
o
que 0,117 W / m² K, com a condição simultânea de que não seja inferior à espessura econômica
determinada conforme este anexo.
K.3 Exemplo de cálculo
K.3.1 Espessuras técnicas mínimas
Pressão de saturação de vapor da água para o ar a 18°C : 2065 Pa (ver tabela K1)
Para a umidade relativa de 75%, a pressão parcial do vapor de água: 0.75 x 2065 = 1549 Pa,
que corresponde a uma temperatura do ponto de orvalho de 13,5°C.
Temperatura do ar exterior de bulbo seco, a média mínima do mês mais frio do ano: (por exemplo) 10°
C.
Temperatura exterior de projeto, a ser levado em conta: 10 – 4.5 = 5,5°C.
Espessura do painel: 0,04 m
Resistência térmica total da parede:
Rt = Rsi + Rse + e/
= 0,34 + 0,04 + 0,04/0,020 = 2,38 m² K / W
Diferença de temperatura entre o ar interior e a superfície da parede:
0,34/2,38 (Tint – Text) = 1,8 °C
Temperatura superficial no interior:
18 °C – 1,8 °C = 16,2 °C (maior que o ponto de orvalho igual a 13,5 °C, assim sendo
não há condensação superficial).
K.3.2 Espessuras econômicas
Para desenvolver o exemplo, foram considerados os seguintes dados:
Graus x dias de refrigeração (incluindo incidência por radiação solar)
correspondentes
12000° C x dias
Temperatura máxima exterior de projeto (inclusive Radiação solar)
45°C
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
44
Temperatura interior de projeto
-10°C
Custo da energia elétrica
0,10 R$ / kWh
Vida útil dos painéis isolantes
25 anos
Vida útil dos equipamentos de refrigeração
10 Anos
Taxa de juros real, anual, considerada
6% sobre capital amortizado
Densidade aparente do PUR
40 kg / m3
Condutividade térmica do PUR
0,020 W / m K
Figura K.1
O consumo de energia elétrica e os custos de funcionamento anual para a refrigeração do frigorífico são
avaliados em função dos gráficos indicados nas figuras K1 e K2, com base nos parâmetros indicados,
sendo expressos por m² de parede ou cobertura, e em função das espessuras de PUR.
Verifica-se que o menor custo anual se consegue com uma espessura de PUR de cerca de 23 cm a 24
cm.
Esta é a espessura definida como “espessura econômica”.
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
45
Figura K.2
K.3.2 Espessuras ecológicas
Além dos dados consignados em K.3.1, considera-se que:
a) um quilo de PUR equivale a 2,55 kg de petróleo cru eqüivalente (kgceq), ou seja igual à energia
contida na matéria prima utilizada e a energia consumida para sua fabricação, transformação,
transporte e colocação na obra;
b) assume-se, para a refrigeração, um rendimento de 1,60 TR /kgceq , onde TR é igual à uma
tonelada de refrigeração, tomada igual a 3,52 kWh.
Figura K.3
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
46
A espessura ecológica aqui estabelecida é aquela em que o consumo de energia é o mínimo, no
presente caso, e de acordo com o gráfico precedente, ocorre com uma espessura de PUR de cerca de
53 cm, isto é, algo mais do que o dobro da espessura econômica.
Segundo descrito no último parágrafo do K.2.2, se toma como valor prático da espessura ecológica o
maior valor dentre os seguintes:
a)
a espessura econômica determinada, neste caso 23 cm; ou
b)
8,5 m² K / W x 0,020 W /m K = 0,17 m ou 17 cm.
Conforme as definições desta Norma, a espessura ecológica estabelecida seria 53 cm e a espessura
ecológica prática seria 23 cm.
Projeto 10:501.07-001/1: 2004
47
Tabela K.1 – Pressões de vapor de água saturado
Temperatura
Pressões de vapor de água
Pa
ºC
,0
,1
,2
,3
,4
,5
,6
,7
,8
,9
30
4244
4269
4294
4319
4344
4369
4394
4419
4445
4469
29
4006
4030
4053
4077
4101
4148
4148
4172
4196
4219
28
3781
3803
3826
3848
3871
3894
3916
3939
3961
3984
27
3566
3588
3609
3631
3652
3674
3695
3717
3793
3759
26
3362
3382
3403
3423
3443
3463
3484
3504
3525
3544
25
3169
3188
3208
3227
3246
3266
3284
3304
3324
3343
24
2985
3003
3021
3040
3059
3077
3095
3114
3132
3151
23
2810
2827
2845
2863
2880
2897
2915
2932
2950
2968
22
2645
2661
2678
2695
2711
2727
2744
2761
2777
2794
21
2487
2504
2518
2535
2551
2566
2582
2598
2613
2629
20
2340
2354
2369
2384
2399
2413
2428
2443
2457
2473
19
2197
2212
2227
2241
2254
2268
2283
2297
2310
2324
18
2065
2079
2091
2105
2119
2132
2145
2158
2172
2185
17
1937
1950
1963
1976
1988
2001
2014
2027
2039
2052
16
1818
1830
1841
1854
1866
1878
1889
1901
1914
1926
15
1706
1717
1729
1739
1750
1762
1773
1784
1795
1806
14
1599
1610
1621
1631
1642
1653
1663
1674
1684
1695
13
1498
1508
1518
1528
1538
1548
1559
1569
1578
1588
12
1403
1413
1422
1431
1441
1451
1460
1470
1479
1488
11
1312
1321
1330
1340
1349
1358
1367
1375
1385
1394
10
1228
1237
1245
1254
1262
1270
1279
1287
1296
1304
9
1148
1156
1163
1171
1179
1187
1195
1203
1211
1218
8
1073
1081
1088
1096
1103
1110
1117
1125
1133
1140
7
1002
1008
1016
1023
1030
1038
1045
1052
1059
1066
6
935
942
949
955
961
968
975
982
988
995
5
872
878
884
890
896
902
907
913
919
925
4
813
819
825
831
837
843
849
854
861
866
3
759
765
770
776
781
787
793
798
803
808
2
705
710
716
721
727
732
737
743
748
753
1
657
662
667
672
677
682
687
691
696
700
0
611
616
621
626
630
635
640
645
648
653
-0
611
605
600
595
592
587
582
577
572
567
-1
562
557
552
547
543
538
534
531
527
522
-2
517
514
509
505
501
496
492
489
484
480
-3
476
472
468
464
461
456
452
448
444
440
-4
437
433
430
426
423
419
415
412
408
405
-5
401
398
395
391
388
385
382
379
375
372
(1) Conforme norma IRAM 11625, extraída da norma DIN 4108