CEVALOR
ENSAIOS DE TIPO INICIAL PARA
MARCAÇÃO CE DA PEDRA NATURAL
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SEMINÁRIO “EXPLORAÇÕES A CÉU ABERTO: NOVOS DESENVOLVIMENTOS”
23 DE MARÇO 2011, PAULA REBOLA
Centro Tecnológico para o Aproveitamento e
Valorização das Rochas Ornamentais e Industriais
CEVALOR
Marcação CE e Directiva 89/106/CE
A marcação CE garante a conformidade de um produto com o conjunto
de obrigações que incumbem ao fabricante por força das directivas
comunitárias aplicáveis.
Para lançar as bases para a implementação da marcação “CE” nos
produtos da construção, isto é, nos produtos destinados a serem
permanentemente incorporados em obras de construção, incluindo as
obras de construção civil e de engenharia civil, foi publicada a Directiva
89/106/CE .
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CEVALOR
Directiva 89/106/CE – Directiva dos Produtos da
Construção
A DPC - 89/106/CE, de 21 de Dezembro de 1988 , estabelece que os
produtos devem estar aptos ao uso a que se destinam, por forma a
permitir que as obras onde estes sejam incorporados cumpram com os
requisitos essenciais da directiva:
- Resistência Mecânica e Estabilidade;
- Segurança contra Incêndios;
- Higiene, Saúde e Ambiente;
- Segurança na utilização;
- Protecção contra o Ruído,
- Economia de energia e Retenção de calor
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CEVALOR
Normas Harmonizadas
• São normas europeias que obedecem a um mandato emitido pela
Comissão, após consulta dos Estados Membros. São normas de
características de produto contendo, na maioria dos casos, partes
voluntárias ou não-harmonizadas, referentes a características dos
produtos não regulamentadas em nenhum Estado-membro.
• Todas as normas harmonizadas elaboradas no âmbito da DPC incluem
um anexo informativo ZA que identifica os requisitos objecto de
regulamentação e as cláusulas da norma onde eles são tratados,
constituindo assim a parte harmonizada da norma a partir da qual a
marcação CE é atribuída.
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CEVALOR
Normas Harmonizadas Aplicáveis à Pedra Natural
Produto
Norma Harmonizada
Lajes de pedra natural para pavimentos exteriores - Requisitos e
métodos de ensaio
EN 1341:2001
Cubos e paralelipípedos de pedra natural para pavimentos
exteriores – Requisitos e métodos de ensaio
EN 1342:2001
Guias de pedra natural para pavimentos exteriores – Requisitos
e métodos de ensaio
EN 1343:2001
Produtos de Pedra natural – Placas para revestimentos de
paredes – Requisitos
EN 1469:2004
Produtos de pedra natural – Ladrilhos modulares - Requisitos
EN 12057:2004
Produtos de pedra natural – Placas para pavimentos e degraus
– Requisitos
EN 12058:2004
Especificações para unidades de alvenaria. Parte 6: Unidades
de alvenaria em pedra natural
EN 771-6:2005
Ardósias e produtos de pedra para cobertura e revestimentos
descontínuos. Parte 1: Especificação dos Produtos
EN 12326-1:2004
CEVALOR
Sistemas de Avaliação da Conformidade
Atribuições
Sistemas de avaliação da
conformidade
Requisitos da certificação
1+
Ensaio inicial do produto
Controlo de produção da fábrica
Fabricante
Ensaio de amostras colhidas na fábrica de
acordo com um programa de ensaio
previamente estabelecido
Ensaio inicial do produto
Organismo
notificado
Inspecção inicial da fábrica e do controlo da
produção da fábrica
Fiscalização, apreciação e aprovação
contínuas do controlo de produção da fábrica
Ensaio aleatório de amostras colhidas na
fábrica, no mercado, ou no local da obra
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1
2+
2
3
4
CEVALOR
O que fazer para obter a marcação CE em pedra
natural ?
• Ensaios de Tipo Inicial.
• Implementação de sistema de controlo na fábrica.
• Ensaios de Controlo da produção.
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CEVALOR
PEDRA NATURAL - ENSAIOS DE TIPO INICIAL
• São necessários para determinar os valores que devem ser
declarados em relação a cada propriedade.
• Devem ser executados, quando:
− a Norma seja aplicada pela primeira vez ou no início da produção de
um novo tipo de pedra;
− quando ocorram alterações significativas da matéria-prima,
verificadas visualmente, ou modificações significativas nos resultados
do controlo da produção em fábrica (CPF).
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Norma de Produto
Propriedades / Norma de Referência
Descrição Petrográfica (EN 12407)
NP EN
1341
NP EN
1342
NP EN
1343
NP EN
1469
NP EN
12057
NP EN
12058
x
x
x
x
x
x
Comportamento ao Fogo (EN 13501-1)
Resist. à Flexão (EN 12372 ou EN 13161)
Gelo (EN12371) (Flexão Após Gelo)
Resistência à Compressão (EN 1926)
Gelo (EN12371) (Compressão Após Gelo)
Absorção de Água (EN 13755)
x
x
x
x
x
x
M.Vol.Aparente e Porosidade Aberta
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Resistência ao Desgaste (EN 14157)
x
x
Resist. ao Escorregamento (EN 14231)
x
(EN 1936)
Absorção de Água por Capilaridade
(EN 1925) (apenas se Porosidade Aberta ≥1%)
Resist. Choque Térmico (EN 14066)
Ancoragens (EN 13364) (apenas se as placas
se destinarem a ser fixadas mecanicamente)
Permeabilidade ao Vapor (EN 12524)
Tactilidade (Descrição do perfil da
superfície)
Legenda:
√ - Ensaio Obrigatório
X - Ensaio Recomendado
CEVALOR
Descrição Petrográfica
Norma de Ensaio - EN 12407
Objectivo - Identificação detalhada dos minerais
constituintes da rocha, através do estudo ao microscópio
petrográfico de uma lâmina delgada da pedra.
Importância da execução do ensaio:
•Estabelecer a classificação petrográfica.
• Caracterizar as pedras naturais, não só do ponto de vista
dos seus componentes minerais, textura e estrutura, mas
também relativamente a qualquer característica da cor,
presença de veios, de fósseis, descontinuidades, etc.
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CEVALOR
Resistência à Compressão Uniaxial
Norma de Ensaio – EN 1926
Procedimento - Os provetes (após rectificação
das faces de carga, se necessário) são centrados
sobre o prato da prensa de ensaio. É aplicada
uma força uniformemente distribuída nas faces
de carga, cujo incremento é contínuo, até ocorrer
a ruptura do provete.
N.º de Provetes: Pelo menos, 10
Dimensões: (50x50x50) mm ou (70x70x70) mm
Outras dimensões → cilindros rectos de base
circular cujo diâmetro e altura sejam iguais a
(70 ± 5) mm ou (50 ± 5) mm.
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Resistência à Compressão Uniaxial
Expressão de Resultados Individuais:
A resistência à compressão (R) de cada provete exprime-se
em MPa, de acordo com a equação:
F
R=
A
F - Carga de ruptura (N)
A - Área da secção transversal (mm2)
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Resistência à Compressão Uniaxial
Importância da execução do ensaio:
• Se a rocha tiver que suportar cargas elevadas, quer durante a fase
de transporte e armazenamento (empilhar a pedra) quer durante a
fase de utilização;
e principalmente:
• Se a pedra for utilizada com funções estruturais, como colunas ou
pilares, onde actuem cargas verticais.
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Resistência à Flexão sob Carga Centrada
Norma de Ensaio - EN 12372
Procedimento – Aplicação progressiva de uma carga
uniforme no centro do provete, até ruptura do mesmo.
Carga Centrada
Provete de Ensaio
Cilindros de Apoio
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Resistência à Flexão sob Carga Centrada
Expressão de Resultados Individuais (MPa):
R
tf
3Fl
=
2 bh 2
F – Força de Ruptura (N)
l - Distância entre os cilindros de apoio (mm) (deve ser
igual a cinco vezes a espessura (h) )
b – Largura do provete junto ao plano de fractura (mm)
h – Espessura do provete junto ao plano de fractura (mm)
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Resistência à Flexão sob Carga Centrada
Importância da execução do ensaio:
Rochas que ficam sujeitas a fortes solicitações de flexão, como quando
são utilizadas em pisos suspensos (degraus de escadas e bancadas).
Em revestimentos de fachadas de prédios muito altos com placas de
pedra fixas através de ancoragens metálicas, pois as placas precisam
de absorver as acomodações do suporte e as pressões do vento.
No dimensionamento da espessura das placas para cada utilização.
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Resistência ao Gelo
Norma de Ensaio - EN 12371
Objectivo – Avaliação das alterações sofridas pela pedra natural na sua
aparência visual e/ou nas suas características físico-mecânicas, quando
submetida a ciclos sucessivos de gelo-degelo.
Ciclo de Gelo - Cada ciclo é constituído
por um período de seis horas de gelo ao ar,
com temperaturas mínimas que podem
chegar aos -12ºC, seguido por um período
de seis horas de degelo, durante o qual os
provetes estão imersos em água.
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Resistência ao Gelo
Existem dois procedimentos possíveis:
Ensaio de Identificação – Quando o ensaio é executado para avaliar as
variações sofridas na estrutura de pedras naturais.
Ensaio Tecnológico – Quando o ensaio é executado para determinar o
efeito dos ciclos de gelo/degelo em características de desempenho
relevantes (por exemplo, resistência à flexão, resistência à compressão,
resistência às ancoragens, resistência ao choque térmico).
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Resistência ao Gelo
EnsaioTecnológico
N.º de Ciclos de Gelo: Especificado na Norma de produto adequada.
N.º de Provetes e Dimensões: De acordo com a Norma de referência da propriedade a
avaliar (Resistência à Flexão, Resistência à Compressão, entre outras)
São necessários 2 conjuntos de provetes, um a ser ensaiado de acordo com a
propriedade escolhida, após ter sido submetido aos ciclos de gelo e o outro
conjunto a ser ensaiado sem ser submetido a quaisquer ciclos de gelo.
A avaliação do efeito dos ciclos de gelo é efectuada através da variação
(normalmente decréscimo) numa propriedade específica, considerando-se que a
pedra natural não resistiu aos ciclos de gelo quando se obtêm decréscimos ≥ 20%.
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Resistência ao Gelo
Ensaio de Identificação
N.º de Ciclos de Gelo: Especificado pelo Requerente ou até que os provetes sejam
classificados como degradados e, no máximo, até 168 ciclos.
N.º de Provetes a ensaiar: Pelo menos 7
Um dos provetes é utilizado para monitorizar a temperatura.
Dimensões: (300x50x50) mm
A avaliação do efeito dos ciclos de gelo é efectuada recorrendo a dois critérios de
deterioração:
Inspecção Visual;
Percentagem de Decréscimo do Módulo de Elasticidade Dinâmico.
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Resistência ao Gelo
Inspecção Visual
Consiste no exame dos provetes, em todas as suas faces, e na atribuição de um
valor, de acordo com uma escala definida na Norma de referência:
0
Provete Intacto.
1
Danos muito pequenos (pequeno arredondamento dos cantos e arestas) que não
comprometem a integridade do provete.
2
Uma ou várias fissuras (≤ 0,1 mm de largura) ou desprendimento de fragmentos (≤ 30
mm2 por fragmento).
3
Uma ou várias fissuras, orifícios ou desprendimento de alguns fragmentos
superiores aos definidos para a classificação “2”, ou alteração do material contido
em veios, ou evidencia de sinais significativos de fragmentação ou dissolução.
4
Provete partido em dois ou mais ou com grandes fissuras ou desintegrado.
Critério de Deterioração: 2 ou mais provetes com Classificação 3.
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Resistência ao Gelo
Decréscimo do Módulo de Elasticidade Dinâmico
• Medir a frequência de ressonância fundamental de acordo
com a Norma EN 14146 antes dos provetes serem submetidos
a gelo e no decorrer do ensaio.
• Calcular o Módulo de Elasticidade Dinâmico:
Ed L = 4 × 10 −6 × l 2 × FL × ρ
2
EdL – Módulo de elasticidade dinâmico longitudinal, em MPa
l - Comprimento do provete, em metros
FL - Frequência de ressonância fundamental longitudinal, em Hertz
Ρ - Densidade aparente do provete, em kg/m3
• Calcular o decréscimo do módulo de elasticidade dinâmico, em percentagem
(E − E )×100
∆E = 0 n
E0
Critério de Deterioração: 2 ou mais provetes com Decréscimo ≥ 30%.
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Absorção de Água à Pressão Atmosférica
Norma de Ensaio - EN 13755
Procedimento - Após secagem a massa constante, cada provete é pesado e
seguidamente imerso em água à pressão atmosférica durante 48 horas, após
as quais são realizadas pesagens sucessivas (24 em 24 h) até à saturação
completa do provete.
N.º de Provetes: Pelo menos, 6
Dimensões: (50x50x50) mm
Podem ser utilizadas outras dimensões desde que o seu
volume aparente, calculado através de medições
geométricas, seja de, pelo menos, 60 ml. Em
complemento, a razão entre a sua área e o seu volume
deve estar compreendida entre 0,08 mm-1 e 0,20 mm-1
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Absorção de Água à Pressão Atmosférica
Expressão dos Resultados Individuais (%):
Ab =
ms − md
× 100
md
md - massa do provete seco, em gramas
ms - massa do provete saturado (após
imersão em água até se atingir massa
constante), em gramas
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Absorção de Água à Pressão Atmosférica
Importância de execução do ensaio:
• Elemento de avaliação da compacidade da rocha, podendo
indiciar a sua durabilidade num determinado meio;
• Índice decisivo na escolha do material para usos que envolvam o
contacto com a água.
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Massa Volúmica Aparente e Porosidade Aberta
Norma de Ensaio - EN 1936
Procedimento - Após secagem a massa constante, a massa volúmica
aparente e a porosidade aberta são determinadas através da absorção de
água sob vácuo e da pesagem dos provetes imersos e saturados. A duração
total do ensaio é de 24 horas: 2 horas sob vácuo e 22 horas imersos em água
destilada à pressão atmosférica.
N.º de Provetes: Pelo menos, 6
Dimensões: (50x50x50) mm
Podem ser utilizadas outras dimensões desde que o seu
volume aparente, calculado através de medições
geométricas, seja de, pelo menos, 60 ml. Em
complemento, a razão entre a sua área e o seu volume
deve estar compreendida entre 0,08 mm-1 e 0,20 mm-1
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Vácuo:
(20+7) mbar
CEVALOR
Massa Volúmica Aparente e Porosidade Aberta
Expressão dos Resultados Individuais:
md
ms − md
=
× 100
p
ρb =
× ρ rh
o
ms − mh
m s − mh
md - massa do provete seco, em gramas
ms - massa do provete saturado, em gramas
mh - massa do provete imerso, em gramas
ρrh - massa volúmica da água a 20ºC
(998 kg/m3 )
ρb – massa volúmica aparente (kg/m3)
P0 – porosidade aberta (%)
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Massa Volúmica Aparente e Porosidade Aberta
Importância de execução do ensaio:
• O ensaio de massa volúmica é útil para os cálculos de massas e
volumes específicos, bem como para conhecer, de modo aproximado,
o grau de compacidade e a natureza da pedra.
• Os valores de porosidade disponibilizam informação acerca da
extensão e das características do sistema capilar da pedra.
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Coeficiente de Absorção de Água por Capilaridade
Norma de Ensaio - EN 1925 (aplicável apenas pedras naturais com Porosidade
Aberta ≥ 1%)
Procedimento - Após secagem até massa constante, uma das faces do provete
(nunca uma face com acabamento) é imersa em (3+1) mm de água e o aumento
de massa sofrido é avaliado em função do tempo.
N.º de Provetes: Pelo menos, 6
Dimensões: (50x50x50) mm ou
(70x70x70) mm
Nível da Água
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Coeficiente de Absorção de Água por Capilaridade
Os intervalos de tempo variam consoante
estamos a tratar de uma pedra de alta ou
baixa
absorção.
Os
resultados
são
apresentados graficamente:
• Abcissas: Tempo decorrido sob a forma de
raiz quadrada dos segundos.
• Ordenadas: Água Absorvida sob a forma de
g/m2.
Provete X
1800
1600
1400
1200
1000
80
0
60
0
40
0
20
0
0
0
50
10
0
15
0
20
0
25
0
30
0
0,5
Tempo (segundo
35
0
40
0
45
0
)
Provete X
y = 19,206x + 62,498
R 2 = 0,9966
1400
O Coeficiente de Absorção de Água por
Capilaridade
(C)
de
cada
provete
corresponde ao declive do segmento de recta
que melhor se ajusta aos pontos iniciais do
gráfico.
1200
1000
800
600
400
200
0
0
10
20
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30
T empo ( segun do
40
0,5
50
)
60
70
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Coeficiente de Absorção de Água por Capilaridade
Importância de execução do ensaio:
• Permite estabelecer uma relação entre o perfil de absorção de água e a
distribuição dos poros – homogénea ou não homogénea.
• Indicador indirecto da durabilidade das rochas, habilitando à previsão
do seu comportamento quando utilizadas em exteriores, em particular em
climas frios e/ou húmidos.
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Resistência ao Desgaste (Método “Capon”)
Norma de Ensaio – EN 14157
Procedimento - Expor uma das faces do
provete, simultaneamente, à rotação de uma roda
de abrasão (75 voltas num minuto) e a um
material abrasivo normalizado.
N.º de Provetes: Pelo menos, 6
Dimensões: (150x150x30) mm
Outras dimensões → obedecer à seguinte
condição:
Pelo menos (100×70) mm, e incluir a face
superior do produto.
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Resistência ao Desgaste (Método “Capon”)
Expressão dos Resultados Individuais (mm):
Medida da corda da calote (Medida ab, em
milímetros), corrigida por um factor de
calibração e seguidamente arredondada às
décimas a intervalos de 0,5 mm.
O factor de calibração é a diferença aritmética
entre 20,0 mm e o valor de calibração interna
registado .
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Resistência ao Desgaste (Método “Capon”)
Importância da execução do ensaio:
Útil para avaliar o comportamento de pedras naturais utilizadas em
pavimentos (interiores e exteriores), nomeadamente, aqueles que se
prevêem ter tráfego intensivo, tais como locais, públicos de
passagem.
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Resistência ao Escorregamento
Norma de Ensaio – EN 14231
N.º de Provetes: Pelo menos, 6
Dimensões: (200x200x30) mm
Outras dimensões → obedecer às seguintes condições:
Cada provete deve dispor de uma superfície de ensaio de 136 mm × 86
mm. Esta superfície deve ser ensaiada com o deslizador largo de 76 mm
sobre uma extensão de deslizamento de 126 mm, sendo as leituras
efectuadas na escala C.
Caso não seja possível dispôr-se da superfície atrás referida, pode-se
seleccionar uma superfície de ensaio menor, de 42 mm × 86 mm, e
realizar-se o ensaio utilizando o deslizador de 31,8 mm sobre uma
extensão de deslizamento de 76 mm, sendo as leituras efectuadas na
escala F.
Equipamento: Pêndulo de atrito
(constituído por um deslizador de
borracha normalizada montado na
extremidade de um pêndulo e
condicionado por uma mola).
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Resistência ao Escorregamento
Procedimento:
Ajustar o braço do pêndulo de forma que o patim
percorra uma superfície de ensaio de (126+1)
mm ou (76+1) mm, consoante o patim utilizado
seja o patim de 76 mm ou o patim de 31,8mm.
Soltar o pêndulo e segurá-lo no seu movimento
de retorno.
Quando o pêndulo oscila, a força de atrito entre
o deslizador e a superfície de ensaio é medida
através da redução da amplitude da oscilação,
utilizando uma escala normalizada.
Pêndulo
Escala
Distância de deslizamento
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CEVALOR
Resistência ao Escorregamento
O ensaio é realizado em duas condições: superfície seca e superfície
humedecida com água, após imersão dos provetes em água durante 2 horas.
Superfície Polida
Condições Secas
Resultado=48 SRV
Superfície Polida
Condições Húmidas
Resultado = 6 SRV
Importância da execução do ensaio:
• Avaliar a segurança que oferece a face vista de um elemento de pedra natural,
aplicado num pavimento, a quem sobre ele caminha.
COLÉGIO DE ENGENHARIA GEOLÓGICA E DE MINAS
SEMINÁRIO “EXPLORAÇÕES A CÉU ABERTO: NOVOS DESENVOLVIMENTOS”
23 DE MARÇO 2011, PAULA REBOLA
CEVALOR
Resistência ao Envelhecimento por Choque Térmico
Norma de Ensaio – EN 14066
Objectivo - Avaliar as possíveis modificações da pedra
natural por efeito de variações súbitas de temperatura,
isto é, de ciclos alternantes de calor e de imersão em
água a temperaturas moderadas (choque térmico).
N.º de Provetes: 13 (um dos quais será utilizado como
provete de referência na inspecção visual)
Dimensões: (280x70x20) mm
Indicações da Norma de ensaio:
Pelo menos 6 provetes com dimensões de (200x200x20) mm →
Não é possível executar a verificação de controlo relativa ao
Módulo de Elasticidade Dinâmico, devido ao conflito entre as
dimensões dos provetes e o equipamento.
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Resistência ao Envelhecimento por Choque Térmico
Procedimento
• Submeter as amostras a 20 ciclos de choque térmico.
• Cada ciclo consiste em variações de temperatura de acordo com o seguinte
procedimento: (18±1) horas em estufa ventilada a (105±5) ºC, imediatamente
seguidas por (6 ± 0,5) horas de imersão completa em água destilada ou
desmineralizada a (20 ± 5) ºC.
• Antes e após dos 20 ciclos de choque térmico são realizadas verificações de
controlo, nomeadamente, inspecção visual, pesagem e medição do módulo de
elasticidade dinâmico.
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Resistência ao Envelhecimento por Choque Térmico
Expressão dos Resultados Individuais:
• Modificações
observadas
visualmente
(oxidação, alteração na cor, fissuração,
escamação, etc.) por comparação com o provete
de referência;
• Percentagem de variação de massa;
• Variação do Módulo de Elasticidade Dinâmico.
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Outras características a determinar
Comportamento ao fogo
“As pedras naturais são consideradas Classe A1 quanto ao comportamento ao
fogo, de acordo com a emenda à Decisão 96/603/CE da CE, com as seguintes
excepções:
− Devem ser ensaiadas quanto ao comportamento ao fogo e classificadas de
acordo com a EN 13501-1, as pedras naturais que contenham asfalto em mais
de 1 % em massa ou em volume (…)
− Devem ser ensaiadas quanto ao comportamento ao fogo e classificadas de
acordo com a EN 13501-1, as pedras naturais cujo processamento envolve a
utilização de produtos orgânicos de reconstituição superficial, de preenchimento
ou produtos similares para colmatar orifícios, falhas, fracturas ou similares em
mais de 1 % em massa ou em volume (…)”
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Outras características a determinar
Carga de ruptura ao nível de um orifício de ancoragem
Característica a ser declarada apenas em Placas para revestimento de paredes (Norma
Harmonizada EN 1469:2004) e quando as estas se destinarem a ser fixadas
mecanicamente utilizando cavilhas inseridas nos seus bordos.
Determinada de acordo com a metodologia descrita na EN 13364.
Permeabilidade ao vapor de água
Esta característica deve ser declarada quando solicitado (por exemplo, quando as placas
se destinam a ser utilizadas num local sujeito a requisitos de controlo do vapor e sejam
fixada com argamassas ou colas).
Deve ser fornecida fazendo referência aos valores tabelados na EN 12524.
Tactilidade
Esta característica deve ser declarada apenas para ladrilhos destinados a pavimentos e
degraus, quando existam requisitos regulamentares ou quando for solicitado.
A tactilidade é expressa por uma descrição do perfil da superfície obtido por intermédio de
acabamentos mecânicos.
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A caracterização físico-mecânica da pedra natural não deve ser
encarada apenas como o cumprimento de um requisito legal, mas sim
como um factor de valor acrescentado, uma vez que conhecer, o melhor
possível, as propriedades de um produto permite não só saber aplicá-lo
melhor, como auxilia a conseguir tornar o seu tempo de vida mais longo.
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CONTACTO LEM (Laboratório de Ensaios Mecânicos)
Responsável Técnica e da Qualidade – Paula Rebola
CEVALOR – Centro Tecnológico para o Aproveitamento e Valorização
das Rochas Ornamentais e Industriais
Estrada Nacional 4, km 158, EC Borba, Apartado 48, 7151-912 Borba
Telefone: 268 891 510
Fax: 268 891 529
Endereço electrónico: [email protected]
Obrigado pela Vossa atenção !
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