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Ano 1 | Nº 3 | novembro 2003
Edição 3 < RAD - Revestimento de alto desempenho
Revestimentos de Alto Desempenho RAD para pisos -
PARTE I
Este trabalho do Engº Paulo Sérgio F. de Oliveira marca o início de uma série de artigos
sobre RAD que serão publicados na Revista PI a partir desta edição
Se considerarmos que quase todas as atividades industriais e comerciais ocorrem sobre um piso, parece-nos óbvio pressupor que este item receba uma atenção especial na concepção e no detalhamento de qualquer projeto. Lamentavelmente, os problemas freqüentemente apresentados pela grande maioria dos pisos em uso mostram que a realidade é bastante diferente. Desgastes, destacamentos localizados, descontinuidades, fissuras e o esborcinamento de bordas de juntas, entre outros problemas, são anomalias que limitam e comprometem a funcionalidade e a durabilidade deste importante elemento da construção.
Nas indústrias, em particular, pisos de concreto bem projetados e executados podem resistir a solicitações conseqüentes de esforços de abrasão devido ao arraste de cargas sobre a superfície do piso. Porém, condições extremas de impacto e, sobretudo, a ação de produtos químicos agressivos (mesmo aqueles sistematicamente utilizados para a limpeza superficial) podem provocar a rápida deterioração de pisos de concreto desprotegidos, tornando-os inseguros e criando problemas sérios de saúde e de segurança para pedestres e para o ambiente de trabalho, contaminando o solo e provocando danos irreversíveis ao meio ambiente. Além dos problemas já descritos, a queda e o dano de matérias-primas e de produtos acabados transportados e a redução na velocidade do deslocamento de insumos afetam diretamente a produtividade e os custos de produção.
O uso crescente de equipamentos mecânicos especiais de manejo de cargas como, por exemplo, veículos que se Figura 1. Camadas constituintes do "Sistema Piso"
A Revista Editorial
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deslocam sobre colchão de ar, empilhadeiras com garfos de longo alcance e sistemas
automáticos de transporte, requerem pisos com superfícies lisas e índices de planicidade cada vez mais acurados. Unidades industriais modernas, principalmente as indústrias eletrônicas, aeroespaciais, farmacêuticas, de alimentos e bebidas, impõem ainda condições particulares de higiene, limpeza e de operação que exigem a utilização de Revestimentos de Alto Desempenho apropriados.
De forma similar, as exigências atuais e a sofisticação presente nos projetos de edificações comerciais e de uso institucional ou público, sobretudo aquelas destinadas a elevado tráfego de pedestres como pisos de aeroportos, escolas, shopping centers e hipermercados, também requerem superfícies resistentes e de fácil limpeza, com uma quantidade mínima de juntas, propiciando elevada durabilidade e baixo custo de manutenção. Nestas condições, os Revestimentos de Alto Desempenho decorativos também precisam oferecer características arquitetônicas e estéticas atrativas para serem classificados como pisos decorativos, concorrendo e oferecendo vantagens em relação a soluções tradicionais como placas de mármore e granito e ainda, revestimentos cerâmicos de alto padrão como, por exemplo, o Porcelanato.
Não é errado afirmar que há uma certa
negligência no detalhamento e especificação nos projetos de pisos correntes, desprezando-se a adoção de um Revestimento de Alto Desempenho (RAD)_ com o propósito de fazer frente aos problemas descritos. As razões para esta negligência geralmente estão
relacionadas a dois aspectos:
• Considerar que uma matriz razoavelmente rígida à base de cimento está imune aos problemas descritos, sobretudo os decorrentes do efeito de fadiga do concreto, causados por ações mecânicas e de impacto repetitivas ao longo do tempo e, ainda, aqueles diretamente relacionados ao ataque químico;
• A quase inexistência de consultores e projetistas especializados em RAD no mercado brasileiro. Há
empresas competentes que atuam na área de projeto e tecnologia de pisos de concreto, mas, mesmo
estas, não são especializadas em RAD.
Embora as considerações efetuadas até o momento estejam mais relacionadas ao projeto de pisos novos, uma subdivisão útil pode ser feita entre a construção de pisos novos e a modernização e manutenção de pisos já em uso, devido a uma mudança de utilização ou mesmo para satisfazer novas exigências e padrões modernos de segurança, higiene e limpeza. Em ambas as áreas, o desenvolvimento tecnológico tem sido significativo. Na modernização de pisos existentes ou antigos é possível renovar completamente a área em questão em um ou em alguns finais de semana (ou até mesmo em períodos programados) para que haja o mínimo de interferência nas atividades industriais ou comerciais, liberando rapidamente o piso para o tráfego.
Porém, em qualquer situação, tratando-se de um projeto novo, da manutenção ou modernização de um piso antigo, é fundamental contar com o trabalho de um consultor em pisos e em RAD para avaliar as condições existentes e as necessidades impostas pela operação, desenvolvendo um projeto detalhado e uma especificação
Foto 1. Desgaste por abrasão em piso de concreto
de materiais e de execução adequada para garantir o elevado desempenho e durabilidade do "Sistema Piso".
A seleção do RAD apropriado
A escolha do RAD adequado para cada tipo de aplicação é um dos fatores críticos para o sucesso do
projeto e para a garantia da durabilidade do piso. Diante de uma situação de seleção do revestimento, é importante saber se o RAD será aplicado sobre um piso de concreto novo, dimensionado e projetado para recebê-lo ou se o revestimento será aplicado sobre um piso de concreto existente com o objetivo de modernizar ou de mudar a finalidade de uso do piso. Em ambos casos, é importante observar os critérios e cuidados prescritos no projeto do "Sistema Piso". Mesmo que se adote um RAD perfeitamente compatível com as solicitações a que o piso estará sujeito, seu desempenho e vida útil poderão estar completamente comprometidos se houverem deficiências na preparação da superfície ou falhas no substrato tais como movimentações não previstas, umidade ascendente, falta de previsão ou de proteção de juntas, etc.
Particularmente no Brasil, os problemas decorrentes de umidade ascendente e pressão de vapor têm se mostrado de grande importância. Não tem sido raro encontrar defeitos em RAD causados por bolhas de 1 a 10 milímetros de diâmetro. Estas bolhas, que sempre contêm um líquido alcalino sob pressão no seu interior, surgem entre duas semanas e três meses após a instalação do RAD. Esta anomalia geralmente ocorre em revestimentos de baixa permeabilidade e de maior espessura e decorre de um processo denominado "osmose". A pressão gerada no interior dos poros capilares do concreto é enorme e provoca o descolamento do revestimento do substrato. O RAD, bem mais flexível que o concreto, deforma-se plasticamente formando a bolha para o alívio e equilíbrio da pressão. A prevenção deste fenômeno é fácil quando se trata do projeto de pisos novos. Os projetos modernos consideram sempre a especificação de sistemas de drenagem e de impermeabilização do "Sistema Piso" - o que é suficiente para prevenir o problema. Outra medida importante é obedecer o prazo de cura e de secagem do concreto novo, não aplicando o RAD antes de 28 dias do lançamento
Foto 3. Área industrial antes de receber o RAD Foto 4. Área industrial após a instalação do RAD
do concreto. Certamente, existem medidas técnicas que podem ser adotadas na etapa de projeto e especificação do concreto que possibilitam minimizar este prazo. No caso de pisos de concreto existentes, deve-se garantir a completa remoção de contaminações e a total secagem do piso. Em qualquer situação – pisos novos ou existentes – é recomendável sempre efetuar a medição prévia da umidade superficial adotando-se o procedimento descrito na ASTM D 4263/83 ou ainda utilizando um equipamento medidor de umidade superficial adequado e calibrado, liberando a aplicação do RAD somente quando a umidade superficial for inferior a 5%. Para situações em que este índice não puder ser obtido, também existem primers e revestimentos dispersos em água ou mesmo híbridos à base de cimento Portland e polímeros que são compatíveis com substrato úmido e podem ser empregados como camada intermediária permitindo a aplicação do RAD imediatamente após a polimerização desta camada. Partindo do pressuposto que o projeto e a especificação do Sistema Piso tenha considerado todos os pontos importantes, a seleção do RAD mais apropriado para cada situação de uso deverá ser efetuada por um especialista considerando-se vários dos aspectos descritos na Tabela 1.
Fatores Pontos a observar
1. Resistência à abrasão requerida
Intensidade e freqüência de tráfego de veículos e de pedestres, tipo de veículo utilizado, carga transportada, tipo e tamanho das rodas. Também é importante saber a freqüência de limpeza e se haverá presença de
partículas ou grãos abrasivos no piso 2. Resistência ao
impacto Tipo e freqüência do impacto a que o RAD estará sujeito 3. Resistência ao
escorregamento
Detalhamento do tipo de perfil e textura requerida para o RAD, de forma a garantir a segurança de pessoas e evitar a derrapagem de veículos. Este item tem implicação direta com a maior ou menor facilidade de limpeza
4. Facilidade de limpeza
A manutenção da limpeza superficial é crítica para certas áreas e atividades. Há sempre um balanço apropriado entre uma textura mais lisa que torne a superfície de fácil limpeza e uma mais rugosa que proporcione resistência ao escorregamento. Um RAD bem conservado e limpo é um forte estímulo à produtividade de áreas industriais e um forte atrativo em pisos de uso comercial, público ou institucional
5. Ataque químico
É importante saber que produtos químicos estarão em contato com o RAD, bem como sua concentração, temperatura e freqüência de contato. Também é importante considerar se a exposição se dará por respingos,
derramamentos esporádicos ou contato permanente. Os produtos usados para a limpeza e a temperatura de contato destes com o RAD também precisam ser considerados
6. Potabilidade e compatibilidade com alimentos e bebidas
No revestimento de áreas de processamento ou estocagem de alimentos ou mesmo na manutenção do RAD destas áreas, estes revestimentos precisam atender critérios de potabilidade estabelecidos (FDA / USDA), não deixando cheiro ou alterando o gosto de alimentos e bebidas
7. Vibração
A presença de vibração transmitida por equipamentos pode causar danos como delaminações e fissuras no substrato e no RAD. É possível prevenir este tipo de problema, mediante o isolamento das bases destes
equipamentos e adoção de revestimentos ou camadas intermediárias mais flexíveis
8. Choques térmicos A intensidade e freqüência de possíveis choques térmicos também precisam ser conhecidos. A não observância a estes aspectos é uma causa comum de
A importância da espessura do RAD
Além dos fatores descritos, a espessura do RAD também é determinante de sua vida útil de serviço. Em certas circunstâncias, embora uma pintura de alta espessura com, por exemplo, camada de 400mm possa atender as necessidades operacionais de uma determinada atividade que exija apenas resistência a esforço de abrasão, sua vida útil seria muitas vezes menor que a de um RAD espatulado ou autonivelante com espessura de 5 mm. Outro aspecto importante relacionado a espessura do RAD é a resistência ao impacto e a esforços de
frenagem e derrapagem de veículos. Obviamente, a proteção do piso e sua vida útil dependerão da espessura do RAD. A transferência destes esforços à área de aderência entre o RAD e o substrato é
inversamente proporcional à espessura do RAD, conforme demonstra a Figura 2.
delaminação dos RAD. São disponíveis sistemas de RAD mais flexíveis e tolerantes a estas situações de uso
9. Condutividade elétrica e dissipação de eletricidade estática
Existem RAD formulados especificamente para atender as necessidades de áreas de manuseio de inflamáveis ou que ofereçam risco de explosão ou ainda, áreas que ofereçam danos potenciais para equipamentos eletrônicos sensíveis na indústria eletrônica ou em salas de cirurgia, por exemplo 10. Aspectos estéticos
e arquitetônicos
Este atributo não pode ser subestimado. A existência RAD com resistência à abrasão muito superior à do concreto permite a especificação de sistemas que propiciem elevada vida útil de serviço, mesmo sob condições severas de operação. RAD para pisos institucionais e comerciais podem apresentar benefícios importantes, com possibilidades arquitetônicas ilimitadas no que tange a escolha de cores, texturas e acabamento
11. Refletância de luz
Certas atividades de precisão exigem pisos claros e de alta refletância luminosa. O uso de RAD de base polimérica de cores claras e de
acabamento liso permite a obtenção de elevada refletância, com implicação direta na segurança da operação e na redução dos custos de iluminação 12. Controle
microbiológico
Áreas de processamento de remédios, vacinas e certos tipos de alimentos e de bebidas, além de hospitais e centros médicos requerem RAD que propiciem controle microbiológico. Os RAD para esta finalidade contêm fungicidas apropriados para efetuar o controle microbiológico, além de oferecer grande facilidade de limpeza
13. Descontaminação de radioatividade
Em usinas e áreas de transformação de energia atômica, esta propriedade é requerida. Existem normas e procedimentos padrão que regulamentam esta operação. No Brasil estes critérios são estabelecidos pelo CNEN
Tabela 1 – Fatores importantes a considerar na seleção do RAD mais adequado
Impacto de uma carga pontual lançada de 1 metro de altura
Um outro aspecto importante na seleção do RAD é considerar o prazo de instalação disponível.
Dependendo do polímero e do sistema de polimerização e do tipo de RAD, o prazo de instalação e de cura poderá variar bastante de um revestimento para outro. Em obras de cronograma curto, este fator poderá ser determinante na escolha do material mais apropriado.
Leia a segunda parte deste artigo na próxima edição. Pintura de 0,1 mm Tensão transferida para a linha de aderência (área de 1 mm) : 40 Mpa Pintura de 2 mm Tensão transferida para a linha de aderência (área de 13 mm) : 3,1 Mpa Pintura de 5 mm Tensão transferida para a linha de aderência (área de 80 mm) : 0,5 MPa
Figura 2. A importância da espessura do RAD
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