UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
JESSICA ALVES DOS SANTOS LIMA
130142913
RELATÓRIO DA PRÁTICA DE LABORATÓRIO 02
PLACAS CERÂMICAS
Brasília, Agosto, 2018
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Análise de placas cerâmicas de revestimento segundo as normas ABNT NBR 13817 e 13818, Exercícios de Materiais e Sistemas de Construção
Este relatório analisa a conformidade de placas cerâmicas de revestimento com as normas abnt nbr 13817 e 13818, focando no estudo dos métodos de fabricação, grupos de absorção de água, absorção de água, carga de ruptura e módulo de resistência à flexão. O ensaio é realizado em amostras de placas cerâmicas prensadas (b), extrudadas (a) e produzidas por outros processos (c), e os resultados são comparados com as especificações da norma.
Tipologia: Exercícios
2018
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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
JESSICA ALVES DOS SANTOS LIMA
RELATÓRIO DA PRÁTICA DE LABORATÓRIO 02 PLACAS CERÂMICAS Brasília, Agosto, 2018
1 INTRODUÇÃO
Segundo a NBR 13816, de abril de 1997, placa cerâmica é o “material composto de argila e outras matérias-primas inorgânicas,geralmente utilizadas para revestir pisos e paredes,sendo conformadas por extrusão (representada pela letra A) ou por prensagem (representada pela letra B), podendo também ser conformadas por outros processos (representados pela letra C). As placas são incombustíveis e não são afetadas pela luz.” A norma NBR 13817 define que as placas cerâmicas para revestimento podem ser classificadas segundo os seguintes critérios: a) Esmaltadas e não esmaltadas; b) Métodos de fabricação; c) Grupos de absorção de água; d) Classes de resistência à abrasão superficial (EPI), em número de 5; e) Classes de resistência ao manchamento, em número de 5; f) Classes de resistência ao ataque de agentes químicos, segundo diferentes níveis de concentração; g) Aspecto superficial ou análise visual. A norma também define as características físicas e químicas em: a) Absorção de água; b) Carga de ruptura e módulo de resistência à flexão; c) Classe de abrasão superficial, para placas cerâmicas esmaltadas destinadas a pavimentos; d) Resistência à abrasão profunda, para placas cerâmicas não esmaltadas destinadas a pavimentos; e) Resistência ao gretamento, para placas cerâmicas esmaltadas; f) Coeficiente de atrito para pavimentos; g) Expansão por umidade; h) Resistência ao impacto; i) Resistência a manchas; j) Resistência aos agentes químicos. Por motivos de tempo focamos o estudo deste relatório nos critérios e nos ensaios para a determinação de: Métodos de Fabricação Placas cerâmicas extrudadas (A), placas cerâmicas prensadas (B) e produzidas por outros processos (C). Grupos de Absorção de Água (Abs). Absorção de água, e no ensaio para determinação da Carga de ruptura e Módulo de resistência à flexão.
1. Condições Gerais 1.1. Identificação nas embalagens As placas ou as correspondentes embalagens devem conter as seguintes identificações: a) Marca do fabricante ou marca comercial e país de origem; b) Identificação de primeira qualidade; c) Tipo de placa cerâmica (grupo de classificação) e referência à esta norma; d) Tamanho nominal (N), dimensão de fabricação (W) e formato modular (M); e) Natureza da superfície: GL – esmaltado ou UGL – não esmaltado; f) Informação sobre a classe de abrasão (para as placas cerâmicas esmaltadas usadas como pavimentos; g) Nome ou código de fabricação do produto; h) Referência de tonalidade do produto i) Código de rastreamento (ex. data de fabricação, turno, lote de fabricação, etc.); j) Número de peças; k) Metros quadrados que cobrem, sem juntas; l) Especificação de junta pelo fabricante. 2. Características Físicas e Mecânicas 2.1. Absorção de Água Segundo a NBR 13818, as placas cerâmicas para revestimento do grupo BIII (prensado) devem possuir índice de absorção de água individual mínimo de 9% e a média deve ser superior a 10%, de acordo com a tabela 1. 2.2. Carga de Ruptura e Módulo de Resistência à Flexão O mesmo quadro define que para espessuras menores que 7,5 mm (caso que engloba todos os corpos de prova estudados) a carga de ruptura deve ser CR ≥ 200N, e o módulo de resistência à flexão MRF ≥ 12 MPa.
2.2 OBJETIVO
Analisar a conformidade ou não das Placas Cerâmicas de revestimento nos requisitos de Identificação nas Embalagens, Absorção de Água, Carga de Ruptura e Módulo de Resistência à Flexão, seguindo as normas ABNT NBR 13817 e 13818.
2.3 APARELHAGEM E INSTRUMENTAÇÃO
Água Balança Mettler com capacidade para 3600g e precisão de 0,01g Flanela Estufa capaz de operar à temperatura de (110 ± 5) ºC Fonte de aquecimento Paquímetro digital com precisão de 0,01mm Prensa Manual Recipiente de hidratação
2.4 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Para a inspeção de identificação a norma não especifica o tamanho da amostra, nem critérios de aceitação e rejeição, portanto para o ensaio uma embalagem foi utilizada. Já os ensaios de absorção de água e carga de ruptura e módulo de resistência à flexão tem amostras e critérios de aceitação e rejeição especificados n a tabela U.1 do anexo U. As tabelas 3 e 4 representam os procedimentos para valores individuais e médios respectivamente.
3) Características Mecânicas
3.1 Carga de Rusptura (CR) e Módulo de Resistência à Flexão (MRF) Escolher os corpos-de-prova por amostragem representativa dentro do lote a ser ensaiado. Sempre que possível, usar placas inteiras; caso as placas tenham mais que 300 mm de comprimento, estas podem ser cortadas. O número mínimo de corpos-de-prova a ensaiar está indicado na Tabela 5. Tabela 5: Dimensão das placas e número mínimo de corpos-de-prova Comprimendo da placa (mm) Número mínimo de corpos-de-prova ≥ 48 7 18 ≤ b ≤ 48 10 Removeu-se com uma escova dura quaisquer partículas soltas, aderidas no verso do corpo-de-prova. Posteriormente, secou-se cada corpo-de-prova na estufa a (110 ± 5) °C. Foram medidas com o uso do paquímetro digital a espessura e o lado mais largo do corpo-de- prova. Colocou-se o corpo-de-prova sobre os apoios, com a superfície de uso para cima e com a largura paralela aos apoios, conforme indicado na Figura 4: Aparelho para determinar o módulo de resistência à flexão e a carga de ruptura.
Com a prensa, aplicou-se forca de maneira gradativa até o corpo se romper. A carga de ruptura da placa deve ser calculada pela equação 2. A carga de ruptura e o módulo de resistência à flexão são obtidos pelas equações 2 e 3, respectivamente. Equação 2 Equação 3 Onde: CR é a Carga de ruptura (N); F é força de ruptura (N); L é distância entre as barras de apoio (mm); B é largura do corpo de prova (mm); MRF é o módulo de resistência à flexão (MPa); E é espessura mínima do corpo de prova (mm).
A embalagem classificava as placas como BIII, e a norma prevê que para este grupo, o índice de absorção de água de cada placa deve ser superior a 9% e a média superior a 10%. Porém, após os cálculos os corpos-de-prova apresentaram uma absorção inferior a 10%, assim como a média, o que não condiz com o que foi especificado na caixa do fabricante. Os corpos-de-prova ficam no intervalo de absorção de água do grupo IIB, que é de 6,0 < Abs < 10,0. Uma outra amostra do mesmo lote foi submetida aos procedimentos 3.1, nesse ensaio as placas foram cortadas em pedaços menores. Os dados obtidos estão expressos na Tabela 8. Tabela 8: Carga de Ruptura e Módulo de Resistência à Flexão Corpo de prova Largura b (mm) Espessura e (mm) Força (kgf) Força (N) Carga de Ruptura (N) Módulo de Resistência à Flexão (Mpa) 1 74,06 7,17 54 529.56 686,94 26, 1ª Amostrage m L = 96,07mm
Média: 699,44 27, A norma especifica que placas cerâmicas do grupo de absorção BIII com espessuras menores que 7,5 mm, devem ter carga de ruptura maior ou igual que 200 N e módulo de resistência à flexão maior ou igual que 12 MPa. Dessa forma, todos os corpos de prova se enquadram dentro dos especificações da norma. Porém, como dito anteriormente, as placas se enquadram dentro do intervalo de absorção de água do grupo IIb, que é de 6,0 < Abs < 10,0. Assim, para placas com espessuras menores que 7,5 mm, a norma diz que para o grupo BIIb, devem ter carga de ruptura maior ou igual que 500N e módulo de resistência à flexão individual de pelo menos 16 N, e a média do módulo de resistência à flexão maior ou igual a 18 N. Dessa forma, a amostragem também esta dentro dessas especificações.
corpo de prova 7 não
obteve CR ≥ 200N.
4 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
As placas cerâmicas para revestimento podem ter vários usos na construção civil, e cada uso requer características físicas e químicas diferentes no intuito de uma maior duração. A norma não é muito rígida na questão da identificação do produto na embalagem, não existe nenhum limite de aceitação e rejeição na ausência de algum dos dados referidos na norma. Com isso não há um controle efetivo da fabricação e identificação dos lotes. Devido ao tempo reduzido que temos em laboratório, estudamos apenas as principais características físicas e mecânicas das placas: a absorção de água, a carga de ruptura e módulo de resistência à flexão. O ensaio de absorção revelou um índice médio de 8,51%, enquadrando o lote de amostragem no grupo de absorção BIIb (prensado), o que não condiz com as informações disponíveis na embalagem do fabricante. Já no ensaio de carga de ruptura e módulo de resistência à flexão a amostra teve resultados maiores de CR maiores de 500 N, como a norma estabelece para o grupo BIIb, muito acima do valor mínimo de 200 N para o grupo BIII. Também demonstrou ter MRF médio de 27,42 Mpa, bem acima do mínimo estabelecido para o grupo BIII, informado pelo fabricante. Porém, esse número se aproxima mais do mínimo estabelecido para o grupo BIIb, que é de 18 Mpa. Levando em consideração os resultados dos ensaios, o lote amostrado poderia ter como função principal o revestimento de pisos e paredes em áreas externas, mas sem grande quantidade de umidade ou incidência direta de água, pois apresentam grandes valores de características mecânicas e um valor mediano de absorção de água. Porém, de acordo com o fabricante, o lote amostrado possui PEI 0 (resistência mecânica e abrasivas muito baixas) que significa que as placas so deveriam ser aplicadas apenas em paredes. Concluímos que os dados obtidos através dos ensaios não condizem com as especificações apresentadas na embalagem apresentada pela Cecrisa Cerâmica.