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ENSAIOS DE TIPO INICIAL PARA MARCAÇÃO CE DA PEDRA NATURALMARCAÇÃO CE DA PEDRA NATURAL

COLÉGIO DE ENGENHARIA GEOLÓGICA E DE MINAS

SEMINÁRIO “EXPLORAÇÕES A CÉU ABERTO: NOVOS DESENVOL VIMENTOS”

23 DE MARÇO 2011, PAULA REBOLA Centro Tecnológico para o Aproveitamento e Valorização das Rochas Ornamentais e Industriais

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A marcação CE garante a conformidade de um produto com o conjuntode obrigações que incumbem ao fabricante por força das directivascomunitárias aplicáveis.

Marcação CE e Directiva 89/106/CE


SEMINÁRIO “EXPLORAÇÕES A CÉU ABERTO: NOVOS DESENVOLV IMENTOS”

23 DE MARÇO 2011, PAULA REBOLA

Para lançar as bases para a implementação da marcação “CE” nosprodutos da construção, isto é, nos produtos destinados a serempermanentemente incorporados em obras de construção, incluindo asobras de construção civil e de engenharia civil, foi publicada a Directiva89/106/CE .

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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:




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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Normas Harmonizadas• São normas europeias que obedecem a um mandato emitido pelaComissão, após consulta dos Estados Membros. São normas decaracterísticas de produto contendo, na maioria dos casos, partesvoluntárias ou não-harmonizadas, referentes a características dosprodutos não regulamentadas em nenhum Estado-membro.




produtos não regulamentadas em nenhum Estado-membro.

• Todas as normas harmonizadas elaboradas no âmbito da DPC incluemum anexo informativo ZA que identifica os requisitos objecto deregulamentação e as cláusulas da norma onde eles são tratados,constituindo assim a parte harmonizada da norma a partir da qual amarcação CE é atribuída.

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Normas Harmonizadas Aplicáveis à Pedra NaturalProduto 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

CEVALORSistemas de Avaliação da Conformidade

4322+11+

Ensaio de amostras colhidas na fábrica de

Controlo de produção da fábrica

Ensaio inicial do produto

Fabricante

Sistemas de avaliação da conformidadeRequisitos da certificaçãoAtribuições




Ensaio aleatório de amostras colhidas na fábrica, no mercado, ou no local da obra

Fiscalização, apreciação e aprovação contínuas do controlo de produção da fábrica

Inspecção inicial da fábrica e do controlo da produção da fábrica

Ensaio inicial do produto

Organismo notificado

Ensaio de amostras colhidas na fábrica de acordo com um programa de ensaio

previamente estabelecido

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O que fazer para obter a marcação CE em pedra natural ?

• Ensaios de Tipo Inicial.




• Ensaios de Tipo Inicial.

• Implementação de sistema de controlo na fábrica.

• Ensaios de Controlo da produção.

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PEDRA NATURAL - ENSAIOS DE TIPO INICIAL

• São necessários para determinar os valores que devem serdeclarados em relação a cada propriedade.

• Devem ser executados, quando:


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• Devem ser executados, quando:− a Norma seja aplicada pela primeira vez ou no início da produção deum novo tipo de pedra;− quando ocorram alterações significativas da matéria-prima,verificadas visualmente, ou modificações significativas nos resultadosdo controlo da produção em fábrica (CPF).

Propriedades / Norma de ReferênciaNorma de Produto

NP EN 1341

NP EN 1342

NP EN 1343

NP EN 1469

NP EN 12057

NP EN 12058

Descrição Petrográfica (EN 12407) 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 � � �M.Vol.Aparente e Porosidade Aberta (EN 1936)

x x x � � �

Absorção de Água por Capilaridade (EN 1925) (apenas se Porosidade Aberta ≥1%)

x x x x x x

Resistência ao Desgaste (EN 14157) � � x x

Resist. ao Escorregamento (EN 14231) � � � �

Resist. Choque Térmico (EN 14066) � � �

Ancoragens (EN 13364) (apenas se as placas se destinarem a ser fixadas mecanicamente)

�

Permeabilidade ao Vapor (EN 12524) � � x

Tactilidade (Descrição do perfil da superfície)

� �

Legenda: √ - Ensaio Obrigatório X - Ensaio Recomendado

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Descrição PetrográficaNorma de Ensaio - EN 12407

Objectivo - Identificação detalhada dos minerais constituintes da rocha, através do estudo ao microscópio petrográfico de uma lâmina delgada da pedra.




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 vistados seus componentes minerais, textura e estrutura, mastambém relativamente a qualquer característica da cor,presença de veios, de fósseis, descontinuidades, etc.

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Resistência à Compressão UniaxialNorma de Ensaio – EN 1926

Procedimento - Os provetes (após rectificaçãodas faces de carga, se necessário) são centradossobre o prato da prensa de ensaio. É aplicadauma força uniformemente distribuída nas faces




uma força uniformemente distribuída nas facesde carga, cujo incremento é contínuo, até ocorrera ruptura do provete.

N.º de Provetes: Pelo menos, 10

Dimensões: (50x50x50) mm ou (70x70x70) mmOutras dimensões → cilindros rectos de basecircular 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-seem MPa, de acordo com a equação:

F




F - Carga de ruptura (N)A - Área da secção transversal (mm2)

A

FR =

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Resistência à Compressão Uniaxial


• Se a rocha tiver que suportar cargas elevadas, quer durante a fasede transporte e armazenamento (empilhar a pedra) quer durante a




de transporte e armazenamento (empilhar a pedra) quer durante afase de utilização;

e principalmente:• Se a pedra for utilizada com funções estruturais, como colunas oupilares, onde actuem cargas verticais.

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Resistência à Flexão sob Carga CentradaNorma de Ensaio - EN 12372Procedimento – Aplicação progressiva de uma cargauniforme no centro do provete, até ruptura do mesmo.




Carga CentradaProvete de Ensaio

Cilindros de Apoio

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Resistência à Flexão sob Carga Centrada

Expressão de Resultados Individuais (MPa):

22

3

bh

FR tf

l=




F – Força de Ruptura (N)l - Distância entre os cilindros de apoio (mm) (deve serigual 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)

2 bh

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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 depedra fixas através de ancoragens metálicas, pois as placas precisamde 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 GeloNorma de Ensaio - EN 12371

Objectivo – Avaliação das alterações sofridas pela pedra natural na suaaparência visual e/ou nas suas características físico-mecânicas, quandosubmetida a ciclos sucessivos de gelo-degelo.




Ciclo de Gelo - Cada ciclo é constituídopor um período de seis horas de gelo ao ar,com temperaturas mínimas que podemchegar aos -12ºC, seguido por um períodode seis horas de degelo, durante o qual osprovetes 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 asvariações sofridas na estrutura de pedras naturais.




variações sofridas na estrutura de pedras naturais.

Ensaio Tecnológico – Quando o ensaio é executado para determinar oefeito dos ciclos de gelo/degelo em características de desempenhorelevantes (por exemplo, resistência à flexão, resistência à compressão,resistência às ancoragens, resistência ao choque térmico).

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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 aavaliar (Resistência à Flexão, Resistência à Compressão, entre outras)




avaliar (Resistência à Flexão, Resistência à Compressão, entre outras)

São necessários 2 conjuntos de provetes, um a ser ensaiado de acordo com apropriedade escolhida, após ter sido submetido aos ciclos de gelo e o outroconjunto 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 apedra natural não resistiu aos ciclos de gelo quando se obtêm decréscimos ≥ 20%.

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N.º de Provetes a ensaiar : Pelo menos 7

Ensaio de Identificação

N.º de Ciclos de Gelo: Especificado pelo Requerente ou até que os provetes sejamclassificados como degradados e, no máximo, até 168 ciclos.




N.º de Provetes a ensaiar : Pelo menos 7Um 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 dedeterioração:

Inspecção Visual;

Percentagem de Decréscimo do Módulo de Elasticidade Dinâmico.

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Inspecção VisualConsiste no exame dos provetes, em todas as suas faces, e na atribuição de umvalor, 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




1 Danos muito pequenos (pequeno arredondamento dos cantos e arestas) que nãocomprometem a integridade do provete.

2 Uma ou várias fissuras (≤ 0,1 mm de largura) ou desprendimento de fragmentos (≤ 30mm2 por fragmento).

3 Uma ou várias fissuras, orifícios ou desprendimento de alg uns fragmentossuperiores aos definidos para a classificação “2”, ou alter ação do material contidoem veios, ou evidencia de sinais significativos de fragment ação 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 GeloDecréscimo do Módulo de Elasticidade Dinâmico• Medir a frequência de ressonância fundamental de acordocom a Norma EN 14146 antes dos provetes serem submetidosa gelo e no decorrer do ensaio.• Calcular o Módulo de Elasticidade Dinâmico:

ρ××××= − 226104 FEd l




Critério de Deterioração: 2 ou mais provetes com Decréscimo ≥ 30%.

EdL – Módulo de elasticidade dinâmico longitudinal, em MPal - Comprimento do provete, em metrosFL - Frequência de ressonância fundamental longitudinal, em HertzΡ - Densidade aparente do provete, em kg/m3

ρ××××= − 2L

26L 104 FEd l

• Calcular o decréscimo do módulo de elasticidade dinâmico, em percentagem( )

0

n0 100E

EEE

×−=∆

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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 eseguidamente imerso em água à pressão atmosférica durante 48 horas, apósas quais são realizadas pesagens sucessivas (24 em 24 h) até à saturaçãocompleta do provete.




completa do provete.



Podem ser utilizadas outras dimensões desde que o seuvolume aparente, calculado através de mediçõesgeométricas, seja de, pelo menos, 60 ml. Emcomplemento, a razão entre a sua área e o seu volumedeve estar compreendida entre 0,08 mm-1 e 0,20 mm-1

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Expressão dos Resultados Individuais (%):

100d

dsb ×−=

m

mmA




md - massa do provete seco, em gramasms - massa do provete saturado (apósimersão em água até se atingir massaconstante), em gramas

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Importância de execução do ensaio:

• Elemento de avaliação da compacidade da rocha, podendoindiciar a sua durabilidade num determinado meio;




indiciar a sua durabilidade num determinado meio;

• Índice decisivo na escolha do material para usos que envolvam ocontacto 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 volúmicaaparente e a porosidade aberta são determinadas através da absorção deágua sob vácuo e da pesagem dos provetes imersos e saturados. A duraçãototal do ensaio é de 24 horas: 2 horas sob vácuo e 22 horas imersos em água


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total do ensaio é de 24 horas: 2 horas sob vácuo e 22 horas imersos em águadestilada à pressão atmosférica.



Podem ser utilizadas outras dimensões desde que o seuvolume aparente, calculado através de mediçõesgeométricas, seja de, pelo menos, 60 ml. Emcomplemento, a razão entre a sua área e o seu volumedeve estar compreendida entre 0,08 mm-1 e 0,20 mm-1

Vácuo: (20+7) mbar

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Expressão dos Resultados Individuais:

md - massa do provete seco, em gramas

rhhs

db mm

m ρρ ×−

= 100×−−

=hs

dso mm

mmp




md - massa do provete seco, em gramasms - massa do provete saturado, em gramasmh - massa do provete imerso, em gramasρρρρrh - massa volúmica da água a 20ºC(998 kg/m3 )ρρρρb – massa volúmica aparente (kg/m3)P0 – porosidade aberta (%)

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• O ensaio de massa volúmica é útil para os cálculos de massas evolumes específicos, bem como para conhecer, de modo aproximado,o grau de compacidade e a natureza da pedra.




o grau de compacidade e a natureza da pedra.

• Os valores de porosidade disponibilizam informação acerca daextensão 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 PorosidadeAberta ≥ 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




(nunca uma face com acabamento) é imersa em (3+1) mm de água e o aumentode massa sofrido é avaliado em função do tempo.


Dimensões: (50x50x50) mm ou(70x70x70) mm

Nível da Água

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Provete X

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Os intervalos de tempo variam consoanteestamos a tratar de uma pedra de alta oubaixa absorção. Os resultados sãoapresentados graficamente:• Abcissas: Tempo decorrido sob a forma de




00

0 50 100

150

200

250

300

350

400

450

Tempo (segundo 0,5 )

Provete Xy = 19,206x + 62,498

R2 = 0,9966

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 10 20 30 40 50 60 70

T empo ( segun do 0,5 )

• Abcissas: Tempo decorrido sob a forma deraiz quadrada dos segundos.• Ordenadas: Água Absorvida sob a forma deg/m2.

O Coeficiente de Absorção de Água porCapilaridade (C) de cada provetecorresponde ao declive do segmento de rectaque melhor se ajusta aos pontos iniciais dográfico.

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• Permite estabelecer uma relação entre o perfil de absorção de água e a




• Permite estabelecer uma relação entre o perfil de absorção de água e adistribuição dos poros – homogénea ou não homogénea.

• Indicador indirecto da durabilidade das rochas, habilitando à previsãodo seu comportamento quando utilizadas em exteriores, em particular emclimas frios e/ou húmidos.

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Resistência ao Desgaste (Método “Capon”)Norma de Ensaio – EN 14157

Procedimento - Expor uma das faces doprovete, simultaneamente, à rotação de uma rodade abrasão (75 voltas num minuto) e a ummaterial abrasivo normalizado.




material abrasivo normalizado.



Outras dimensões → obedecer à seguintecondição:Pelo menos (100×70) mm, e incluir a facesuperior do produto.

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Resistência ao Desgaste (Método “Capon”)

Expressão dos Resultados Individuais (mm):

Medida da corda da calote (Medida ab, emmilímetros), corrigida por um factor decalibração e seguidamente arredondada às




calibração e seguidamente arredondada àsdécimas a intervalos de 0,5 mm.

O factor de calibração é a diferença aritméticaentre 20,0 mm e o valor de calibração internaregistado .

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Resistência ao Desgaste (Método “Capon”)


Útil para avaliar o comportamento de pedras naturais utilizadas em




Útil para avaliar o comportamento de pedras naturais utilizadas empavimentos (interiores e exteriores), nomeadamente, aqueles que seprevêem ter tráfego intensivo, tais como locais, públicos depassagem.

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Resistência ao EscorregamentoNorma de Ensaio – EN 14231



Outras dimensões→ obedecer às seguintes condições:




Outras dimensões→ obedecer às seguintes condições:

Cada provete deve dispor de uma superfície de ensaio de 136 mm × 86mm. Esta superfície deve ser ensaiada com o deslizador largo de 76 mmsobre uma extensão de deslizamento de 126 mm, sendo as leiturasefectuadas na escala C.

Caso não seja possível dispôr-se da superfície atrás referida, pode-seseleccionar uma superfície de ensaio menor, de 42 mm × 86 mm, erealizar-se o ensaio utilizando o deslizador de 31,8 mm sobre umaextensão de deslizamento de 76 mm, sendo as leituras efectuadas naescala F.

Equipamento: Pêndulo de atrito(constituído por um deslizador deborracha normalizada montado naextremidade de um pêndulo econdicionado por uma mola).

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Resistência ao Escorregamento

Procedimento:Ajustar o braço do pêndulo de forma que o patimpercorra uma superfície de ensaio de (126+1)mm ou (76+1) mm, consoante o patim utilizadoseja o patim de 76 mm ou o patim de 31,8mm. Pêndulo




seja o patim de 76 mm ou o patim de 31,8mm.Soltar o pêndulo e segurá-lo no seu movimentode retorno.

Quando o pêndulo oscila, a força de atrito entreo deslizador e a superfície de ensaio é medidaatravés da redução da amplitude da oscilação,utilizando uma escala normalizada.

Distância de deslizamento

EscalaPêndulo

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Resistência ao EscorregamentoO ensaio é realizado em duas condições: superfície seca e superfíciehumedecida com água, após imersão dos provetes em água durante 2 horas.




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.

Superfície PolidaCondições SecasResultado=48 SRV

Superfície PolidaCondições HúmidasResultado = 6 SRV

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Resistência ao Envelhecimento por Choque TérmicoNorma de Ensaio – EN 14066

Objectivo - Avaliar as possíveis modificações da pedranatural por efeito de variações súbitas de temperatura,isto é, de ciclos alternantes de calor e de imersão emágua a temperaturas moderadas (choque térmico).




água a temperaturas moderadas (choque térmico).

N.º de Provetes: 13 (um dos quais será utilizado comoprovete 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 aoMódulo de Elasticidade Dinâmico, devido ao conflito entre asdimensões 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 seguinteprocedimento: (18±1) horas em estufa ventilada a (105±5) ºC, imediatamenteseguidas por (6 ± 0,5) horas de imersão completa em água destilada oudesmineralizada a (20 ± 5) ºC.

• Antes e após dos 20 ciclos de choque térmico são realizadas verificações decontrolo, nomeadamente, inspecção visual, pesagem e medição do módulo deelasticidade dinâmico.

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Resistência ao Envelhecimento por Choque Térmico

Expressão dos Resultados Individuais:

• Modificações observadas visualmente(oxidação, alteração na cor, fissuração,




(oxidação, alteração na cor, fissuração,escamação, etc.) por comparação com o provetede referência;

• Percentagem de variação de massa;

• Variação do Módulo de Elasticidade Dinâmico.

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Comportamento ao fogo“As pedras naturais são consideradas Classe A1 quanto ao comportamento aofogo, de acordo com a emenda à Decisão 96/603/CE da CE, com as seguintesexcepções:

Outras características a determinar




− Devem ser ensaiadas quanto ao comportamento ao fogo e classificadas deacordo com a EN 13501-1, as pedras naturais que contenham asfalto em maisde 1 % em massa ou em volume (…)− Devem ser ensaiadas quanto ao comportamento ao fogo e classificadas deacordo com a EN 13501-1, as pedras naturais cujo processamento envolve autilização de produtos orgânicos de reconstituição superficial, de preenchimentoou produtos similares para colmatar orifícios, falhas, fracturas ou similares emmais de 1 % em massa ou em volume (…)”

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Carga de ruptura ao nível de um orifício de ancoragemCaracterística a ser declarada apenas em Placas para revestimento de paredes (NormaHarmonizada EN 1469:2004) e quando as estas se destinarem a ser fixadasmecanicamente utilizando cavilhas inseridas nos seus bordos.Determinada de acordo com a metodologia descrita na EN 13364.

Permeabilidade ao vapor de água

Outras características a determinar




Permeabilidade ao vapor de águaEsta característica deve ser declarada quando solicitado (por exemplo, quando as placasse destinam a ser utilizadas num local sujeito a requisitos de controlo do vapor e sejamfixada com argamassas ou colas).Deve ser fornecida fazendo referência aos valores tabelados na EN 12524.

TactilidadeEsta característica deve ser declarada apenas para ladrilhos destinados a pavimentos edegraus, quando existam requisitos regulamentares ou quando for solicitado.A tactilidade é expressa por uma descrição do perfil da superfície obtido por intermédio deacabamentos 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




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 RebolaCEVALOR – Centro Tecnológico para o Aproveitamento e Valorização das Rochas Ornamentais e IndustriaisEstrada Nacional 4, km 158, EC Borba, Apartado 48, 7151-912 BorbaTelefone: 268 891 510 Fax: 268 891 529




Obrigado pela Vossa atenção !

Fax: 268 891 529Endereço electrónico: [email protected]

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