Os ensaios em poliestireno expandido (EPS)

Conheça os métodos de ensaio para determinação das propriedades do poliestireno expandido (EPS) utilizado para qualquer fim. O EPS é um plástico celular rígido, resultado da polimerização do estireno em água. O produto final são pérolas de até 3 milímetros de diâmetro, que se destinam à expansão.

A NBR 16866 de 06/2020 – Poliestireno expandido (EPS) — Determinação das propriedades — Métodos de ensaio estabelece os métodos de ensaio para determinação das propriedades do poliestireno expandido (EPS) utilizado para qualquer fim. O EPS é um plástico celular rígido, resultado da polimerização do estireno em água. O produto final são pérolas de até 3 milímetros de diâmetro, que se destinam à expansão. No processo de transformação, essas pérolas aumentam em até 50 vezes o seu tamanho original, por meio de vapor, fundindo-se e moldando-se em formas diversas.

Expandidas, as pérolas apresentam em seu volume até 98% de ar e apenas 2% de poliestireno. Em 1m³ de EPS expandido, por exemplo, existem de 3 a 6 bilhões de células fechadas e cheias de ar. O processo produtivo do EPS não utiliza o gás CFC ou qualquer um de seus substitutos. Como resultado os produtos finais de EPS são inertes, não contaminam o solo, água e ar. São 100% reaproveitáveis e recicláveis e podem, inclusive, voltar à condição de matéria-prima.

Pode ser reciclado infinitas vezes que não perde as propriedades mecânicas (não degrada).

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Qual é a aparelhagem e como se faz a preparação dos corpos de prova para a determinação da resistência à compressão?

Qual é o esquema do ensaio de flexão?

Qual deve ser a aparelhagem para a determinação do índice de oxigênio?

Qual é o procedimento para execução do ensaio de determinação do índice de oxigênio?

Também conhecido como isopor, o EPS consiste em até 98% de ar e apenas 2% de poliestireno. Em 1m³ de EPS expandido, por exemplo, existem de 3 a 6 bilhões de células fechadas e cheias de ar. É produzido em duas versões: Classe P, não retardante à chama, e Classe F, retardante à chama. Também 3 grupos de massa específica aparente: I – de 13 a 16 kg/m3, II – de 16 a 20 kg/m³, III – de 20 a 25 kg/m³. Outro aspecto da classificação do EPS diz respeito à resistência à deformação.

O valor que se segue ao nome EPS indica a pressão necessária para uma compressão com deformação de 10%, em KPa. Por exemplo, para o EPS 30 são necessários 30 KPa para uma deformação de 10%. Esse material ganhou nos últimos 35 anos uma posição estável na construção de edifícios, não apenas por suas características isolantes, mas também por sua leveza, resistência, facilidade de trabalhar e baixo custo.

Existe um método de ensaio para a determinação da densidade aparente de blocos ou produtos moldados de EPS calculada pela relação entre a massa e o volume de cinco corpos de prova de uma amostra. Para a realização do ensaio, utilizar a seguinte aparelhagem: balança com resolução mínima de 0,1g; paquímetro ou régua com resolução de 0,1 mm. Para fazer a preparação dos corpos de prova, devem ser retirados cinco corpos de prova de regiões diferentes da amostra e com dimensões de 200 mm x 200 mm x 200 mm.

Os corpos de prova não podem conter faces da superfície original do bloco. Os corpos de prova devem ser condicionados por 24 h em ambiente a (23 ± 2) °C antes da realização do ensaio. O ensaio deve ser realizado em ambiente com temperatura de (23 ± 2) °C e umidade relativa do ar de (50 ± 10) %. Após o condicionamento descrito, determinar a massa M dos corpos de prova. Utilizando o paquímetro, medir três vezes a largura, o comprimento e a altura dos corpos de prova.

Cada medição deve ser realizada em posições distintas, tomando o cuidado para não comprimir as faces durante o procedimento. Calcular a densidade dos corpos de prova, expressa em quilogramas por metro cúbico (kg/m³), pela relação entre a massa e o volume, por meio da seguinte expressão: D=M/Vx10-6, onde D é a densidade, expressa por quilogramas por metro cúbico (kg/m³); M é a massa do corpo de prova, expressa em gramas (g); V é o volume do corpo de prova, expresso em milímetros cúbicos (mm³). Calcular a média aritmética dos resultados obtidos pelas determinações realizadas.

Expressar os resultados do ensaio para determinação da densidade em quilogramas por metro cúbico (kg/m³) com base na média aritmética da densidade encontrada para os cinco corpos de prova com uma casa decimal. O relatório de ensaio deve conter no mínimo as seguintes informações: identificação da amostra ensaiada; referência a esta norma; condições ambientais durante acondicionamento dos corpos de prova e durante o ensaio; dimensões e quantidades dos corpos de prova; resultados individuais e média aritmética da densidade, com aproximação de 0,1 kg/m³; data de realização do ensaio; possíveis desvios em relação a esta norma,

O método de ensaio para determinação da quantidade de água absorvida pelo EPS é feito após imersão total em água calculada pelo aumento da porcentagem em volume d’água dos corpos de prova imersos em água à temperatura controlada por 24 h. Para a realização do ensaio, utilizar a aparelhagem a seguir: balança analítica com resolução mínima de 0,001 g; paquímetro com resolução de 0,01 mm; estufa com circulação de ar, capaz de manter a temperatura constante em (50 ± 3) °C; dessecador; água deionizada; recipiente com profundidade mínima de 150 mm; dispositivo que evite a flutuação e exposição dos corpos de prova ao ar, de modo a impactar pouco sobre a superfície dos corpos de prova, por exemplo, rede.

Os corpos de prova devem ser cubos de 100 mm de lado sem falhas ou imperfeições visíveis. Os corpos de prova devem ser retirados da parte interna do bloco de EPS, sem conter nenhuma face externa original. Devem ser ensaiados cinco corpos de prova por amostra, retirados de diferentes regiões do bloco.

Como procedimento para execução do ensaio, deve-se usar o paquímetro, determinar as três dimensões de cada corpo de prova. Realizar três medições para cada lado e calcular a média aritmética. Multiplicar os valores obtidos para obter o volume de cada corpo de prova. Para realizar a medição corretamente, o paquímetro deve apenas encostar sobre a superfície do corpo de prova, sem comprimi-la.

Manter os corpos de prova na estufa por 24 +10 h a uma temperatura de (50 ± 3) °C. Retirar os corpos de prova da estufa e mantê-los no dessecador a uma temperatura de (23 ± 3) °C até atingirem a temperatura ambiente. Determinar a massa seca (mi) de cada corpo de prova. B.4.5 Imergir os corpos de prova em um recipiente com água deionizada por 24 +10 h a (23 ± 3) °C. Os corpos de prova devem ser presos com uma rede ou um dispositivo semelhante, de modo que exista uma camada de água de pelo menos 25 mm acima dos corpos de prova e que eles não encostem no fundo do recipiente, conforme figura abaixo.

Retirar os corpos de prova da água e remover o excesso de água com um pano úmido. Determinar a massa saturada (mf) de cada corpo de prova. Para obter os valores de absorção de água em porcentagem de volume d’água, utilizar a seguinte equação: av=mf-m1/V x r  x 100, onde av é a absorção de água de cada corpo de prova, expressa em porcentagem (%); mf é a massa saturada de cada corpo de prova, expressa em gramas (g); mi é a massa seca de cada corpo de prova, expressa em gramas (g); V é o volume do corpo de prova, expressa em centímetros cúbicos (cm³); r é a densidade da água, expressa em gramas por centímetro cúbico (g/cm³). Considerar r = 1 g/cm³.

Calcular a média aritmética dos resultados obtidos das determinações realizadas nos cinco corpos de prova. Expressar os resultados do ensaio de determinação de absorção de água por volume em porcentagem com base na média aritmética dos resultados encontrados para os cinco corpos de prova com uma casa decimal. O relatório de ensaio deve conter no mínimo as seguintes informações: identificação da amostra ensaiada; referência a esta norma; dimensões e quantidades dos corpos de prova; condições ambientais durante acondicionamento dos corpos de prova e durante a realização do ensaio; resultados individuais e média aritmética da absorção de água em porcentagem de volume d’água, com aproximação de 0,1%; data de realização do ensaio; possíveis desvios em relação a esta norma.

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