cap47 - Tintas na construção civil

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Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Kai Loh – Escola Politécnica - USP
TINTAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL 
Capítulo 47
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Existem desde pré-história
• Função estética e protetora (mais recente)
• Situação atual
• Redução do impacto ambiental, gerando uma grande
inovação nos produtos
• Produção de tintas “amigáveis”
• Menor teor de VOC (Volatile Organic Compound) ou COV
• Baixo odor, redução de solventes aromáticos
• Menor teor de sólidos
• Substituição por emulsões – produtos de base aquosa
Introdução 
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• Combinação das funções
• Decoração
• Proteção da base (durabilidade dos substratos)
• Impede corrosão de metais
• Reduz absorção de água de argamassas e a sua lixiviação
• Reduz absorção de água de madeiras
• Funções especiais
• Higiene, retardar chama, anti-estática
• Reduz reflexão da radiação térmica IV -conforto térmico
• Sinalização - a mais importante é a viária
• Segurança de trabalho
• Identificação de tubulações
Funções básicas dos sistemas de pintura
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• Veículo
• Resina, não volátil
• Solvente, volátil
• Aditivos
• Pigmentos
• Aditivos
Constituintes básicos
•Figura 1 - Composição genérica de tinta do mercado – Fonte: Gnecco, 2007 
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• Fração não volátil
• Aglutinante das partículas de pigmento
• Características relacionadas com a resina
• Propriedades mecânicas- tração, elasticidade
• Permeabilidade
• Resistência ao intemperismo – radiação UV, água, poluentes
• Resistência química – alcalinidade da argamassa
• Aderência
Resina
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• Partículas finas – entre 0,1 m e 5 m praticamente
insolúveis no meio onde estão dispersos
• Orgânicos – podem ou não apresentar solubilidade
• Solúveis: possuem alto poder de tingimento, são mais caros e
mais tóxicos - também chamados corantes
• Inorgânicos – influem no aspecto da pintura como cor,
textura
• Inertes ou cargas – funções: enchimento, textura, resistência à
abrasão (carbonato de cálcio, talco)
• Ativos - funções:
• Promover cor: dióxido de titânio,
• Propriedade anticorrosiva: zarcão, cromato de zinco
• Reflexivos: alta reflexão na região do infravermelho – esferas de
vidro
Pigmentos
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• É volátil, por isso chamado de veículo volátil
• Não fazem parte da pintura após a sua secagem e cura
• O teor é corrigido conforme a necessidade momentos
antes da aplicação. Varia conforme a absorção
(porosidade) e rugosidade do substrato
• Tinta látex (emulsão aquosa): tem como solvente a água
• Funções básicas:
• Dissolver a resina – esmaltes, a óleo, epoxi
• Conferir viscosidade adequada para aplicação
• Influir na secagem
Solvente
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• Composição de diferentes naturezas químicas
• Hidrocarbonetos alifáticos - aguarrás
• Hidrocarbonetos aromáticos – xileno e tolueno
• Glicóis: butil glicol, acetato de etilglicol
• Cetonas: metil etil cetona (MEK), ciclohexanona
• Álcoois: isopropílico, butílico, etílico
Solventes
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• Substâncias adicionadas em pequenas proporções na
tinta – entre 0,1% a 2%
• Proporciona funções específicas
• Biocidas: fungicidas, bactericidas, algicidas – ação contra
microrganismos biológicos
• Reológicos: estabilizar emulsões - manter os pigmentos em
suspensão, facilitar a aplicação
• Agentes dispersantes: tensoativos – facilitam a producão
• Secantes: aceleram a secagem de tintas alquídicas
• Antibolhas, antinatas
Aditivos
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Formulação 
• Proporcionamento de matérias-primas para obter
propriedades desejadas
• Formulação: envolve elevado número de matérias primas
– aproximadamente 15 substâncias diferentes
• Conhecimento da formulação permite prever algumas
propriedades, mesmo assim é necessária a realização de
ensaios de desempenho
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Fração volumétrica de pigmentos (PVC) 
• PVC: parâmetro mais utilizado para descrever o
proporcionamento da composicão da tinta - termo em
inglês de Pigment Volume Concentration
• CPVC: região crítica onde observa-se uma elevada
mudança nas propriedades da película como porosidade,
flexibilidade, resistência aos agentes agressivos - termo
em inglês de Critical Pigment Volume Concentration
100x
VvVp
Vp
PVC


•Vp = volume de pigmento
•Vv = volume de veículo sólido
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Efeito do PVC nas propriedades da pintura 
•Figura 2 - Ilustra, qualitativamente, as mudanças de propriedades conforme a variação do 
PVC – Fonte: Ciullo, 2003
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Fração volumétrica de pigmentos (PVC) 
•Quadro 1 – Aspecto do acabamento da pintura em função do PVC
Tipo de acabamento PVC (%)
Alto brilho 10 a 15
Semibrilho 15 a 30
Acetinado 30 a 35
Fosco 35 a 45
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Constituintes básicos
•Figura 3 – Composição genérica de vários tipos de tinta – Fonte: Gnecco et al, 2007 
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Fotos por MEV – aumento de 10.000xs 
Figura 4 – Aspecto da superfície de pintura 
obtida com tinta de baixo PVC , acabamento 
semibrilho
Figura 5 – Aspecto da superfície de pintura 
obtida com tinta de alto PVC , acabamento 
fosco
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Processo de fabricação
Figura 6 – Processo de fabricação das tintas (adaptado de Silva, 2005)
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Tipos de sistemas de pintura 
• Fundo: produto destinado à primeira demão ou mais
demãos sobre a superfície e funciona como uma ponte
entre o substrato e a tinta de acabamento
• Selador: aplicação em materiais porosos – argamassa e
madeira
• Primer: proteção anticorrosiva de metais e algumas vezes
para madeira
• Washprimer: aumentar a aderência de metais não ferrosos
• Fundo preparador: promover a coesão de partículas soltas –
pintura calcinada, argamassa sem coesão, gesso
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Tipos de sistemas de pintura 
• Massa: correção de irregularidades da superfície já selada
– produto pastoso e com elevado teor de cargas
• Tinta de acabamento: fornecer as propriedades
necessárias para o fim a que se destina, inclusive
tonalidade – parte visível do sistema de pintura
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Constituintes dos sistemas de pintura 
Figura 7 – Principais constituintes dos sistemas de pintura
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Principais tintas e vernizes - Classificação
Substratos minerais porosos: concreto, reboco, argamassa,
cerâmica, gesso
• Látex (PVAc, acrílico, texturas)
• Esmalte sintético (alquídica)
• Tinta epóxi
• Tintas base de cal (caiação), de cimento
• Tinta de base de silicatos alcalinos (sódio, potássio) –
Selador para materiaisporosos como argamassa
• Verniz – acrílico (base água e solvente), poliuretânico mono
componente e bicomponente (base água e solvente), epoxi
(base água e solvente) *
• Silicones – silanos e siloxanos
*geralmente usado em manutenção industrial
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Principais tintas e vernizes - Classificação
Madeira e derivados
• À óleo
• Esmalte sintético (alquídica), base solvente e base água
• Impregnante (stains) ), base solvente e base água
• Verniz sintético, poliuretânico mono componente e com filtro
solar e poliuretânico bicomponente com filtro solar
PVC
• À óleo
• Esmalte sintético (alquídica), base solvente e base água
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Principais tintas e vernizes - Classificação
Metálicos, ferrosos e não ferrosos
• À óleo
• Esmalte sintético (alquídica), base solvente e base água
• Esmalte sintético (alquídica), base solvente e base água,
dupla ação
• Epóxi, base solvente e base água
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Sistemas base água
Acrílicos e vinílicos
• Dispersão aquosa contendo resina (emulsão), conhecidos
no mercado como látex, pigmentos como o dióxido de titânio
e/ou outros pigmentos coloridos, cargas e aditivos
• Resina
• acrílica (ácido metacrílico e o metacrilato de metila
copolimerizado com acrilato de etila ou butila)
• PVA (copolímeros de acetato de vinila com maleato de dibutila,
fumarato de butila, versatato de butila)
• Tipos de acabamentos: o semibrilho, o acetinado e o fosco
• São mais permeáveis a água do que os esmaltes sintéticos
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Mecanismo de formação de filme a base de 
dispersão aquosa
PROCESSO DE FORMAÇÃO DE FILME (LÁTEX)
Sol. Látex
teor de sólido 20-50 % (massa)
Estágio I
Estágio III
Estágio II
Coalescência
Empacotamento e deformação
das partículas
Formação de filme rígido
Evaporação de água
Cura T> Tg
Deformação de partículas
TTMFF
PROCESSO DE FORMAÇÃO DE FILME (LÁTEX)
Sol. Látex
teor de sólido 20-50 % (massa)
Estágio I
Estágio III
Estágio II
Coalescência
Empacotamento e deformação
das partículas
Formação de filme rígido
Evaporação de água
Cura T> Tg
Deformação de partículas
TTMFF
T: temperatura
TMFF: Temperatura mínima de formação de filme
Tg: Temperatura de transição vítrea
Figura 8 – Estágios da formação de um filme à 
base de dispersão aquosa (látex) (Uemoto, 1998)
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Sistemas alquídicos
• São constituídos por resinas alquídicas, pigmentos
orgânicos e inorgânicos ativos, cargas minerais inertes,
secantes organo-metálicos (sais metálicos), aditivos e
solventes como os hidrocarbonetos alifáticos
• A resina mais comum é formada pelo glicerol (álcool
polihídrico) com anidrido ftálico (ácido polibásico) - são
provenientes de poliésteres, resultantes de reações químicas
entre polialcóois e ácidos graxos ou óleos.
• A combinação dos diferentes ingredientes controla a reação de
polimerização, influenciando nas propriedades do produto final.
• Geralmente são fornecidas com solventes, e os produtos
obtidos com esses polímeros formam película pela reação com
o oxigênio (oxidação) do ar durante a exposição.
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Sistemas bicomponentes - Resina epóxi e 
poliuretana
• Resinas epóxi: são produtos de reação entre
epiclorohidrina e bisfenol-a e são caracterizadas pela
presença do grupo glicidila ou epóxi e de outros grupos
funcionais na molécula. Os “catalisadores”
(componente B) mais comuns são à base de
poliaminas, poliamidas e isocianato alifático
• Resinas poliuretanas têm como componente A o
acrílico ou poliéster e componente B isocianatos
alifáticos ou aromáticos. A reação de um grupo
isocianato com grupos hidroxila presentes em
poliésteres, ou acrílicos polihidroxilados acrílica (ácido
metacrílico e o metacrilato de metila copolimerizado
com acrilato de etila ou butila)
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Sistemas bicomponentes - Resina epóxi e 
poliuretana
• Tempo de vida útil (pot life): característica de tintas
bicomponentes, que significa o tempo útil para a aplicação
destas resinas, após a mistura dos dois componentes
(bicomponentes)
• Na Figura 9 está ilustrada a forma de apresentação de
produto bicomponente (epoxi). Um excesso de componente
B torna a película dura e quebradiça, ao passo que um
excesso de componente A torna a película mole e pegajosa
(Figura 10)
• Ambas resinas possuem produtos de base aquosa ou base
solvente
• São produtos mais impermeáveis a água e ao vapor de
água do que esmalte sintético
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Tintas epoxi bicomponente
Figura 9 – Componente A é a resina epóxi e componente B é o 
agente de cura (Fonte: Gnecco, 2007).
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Tintas epoxi bicomponente
Figura 10 – Mistura de tinta epóxi bicomponente (Fonte: Gnecco, 2007)
•Mistura correta
•Mistura incorreta
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Conhecidos no mercado como stain, são absorvidos pela
madeira, saturando-se parcial ou totalmente as fibras
superficiais. Alguns produtos contêm hidrorepelente na
formulação, como parafinas e ceras. Este tipo de produto
pode ser encontrado nos acabamentos transparente ou
semitransparente, sem a formação de barreira de proteção.
O produto no acabamento semitransparente contêm baixos
teores de pigmentos inorgânicos.
Impregnantes para madeira
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Impacto ambiental das tintas - VOC
• Tintas e produtos para pintura: podem conter
substâncias/elementos potencialmente tóxicos que
causam efeitos na saúde dos seres vivos e impactos no
ambiente.
• VOC
• Metais pesados
• Biocidas
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Impacto ambiental das tintas - VOC
• VOC
• Termo em inglês de Volatile Organic Compound e em
português de Composto Orgânico Volátil (COV)
• Composto orgânico volátil que participa de reações
fotoquímicas na atmosfera (ASTM D 3960-05)
• São emitidos à atmosfera pelas tintas, principalmente as
de base solvente, como a tinta a óleo, o esmalte sintético
e em solventes como a aguarrás e thinner
• Composição: hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos,
hidrocarbonetos contendo halogênio, cetonas, ésteres,
álcoois
• Ocorrência: durante as operações de pintura e secagem
da tinta
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Impacto ambiental das tintas - VOC
• Efeitos
• Afetam a saúde do trabalhador, resultando em problemas de
saúde ocupacional e prejuízos na sua produtividade
• Problemas respiratórios, irritação e obstrução nasal,
desidratação e irritação da pele, problemas na garganta e nos
olhos, dor de cabeça e cansaço, levando à perda da
concentração
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Impacto ambiental das tintas - VOC
• Emissão de VOCs em ambiente externo
• Função da composição química dos solventes, produzindo
diferentes teores de ozônio - reatividade fotoquímica
• Ozônio troposférico: combinação de hidrocarbonetos
(VOCs), óxidos de nitrogênio, radiação UV e calor
• Ozônio: um dos principais integrantes da névoa fotoquímica
urbana - conhecida popularmente por smog (BREZINSKI,1995)
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Impacto ambiental das tintas - VOC
• Emissão de VOCs em ambiente interno fechado
• Ocorrência de problemas característicos de SED (Síndrome
de Edifícios Doentes)
• Sintomas mais comuns: irritação e obstrução nasal,
desidratação e irritação da pele, problemas na garganta e
nos olhos, dor de cabeça e cansaço, perda da concentração
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Impacto ambiental das tintas - VOC
Produto tipo 01/01/07 01/01/10
Interior fosco Água
Solvente
75
400
30
30
Interior brilhante Água
Solvente
150
400
100
100
Exterior
(Substrato mineral)
Água
Solvente
75
450
40
430
Interior/exterior
(Madeira e metal)
Água
Solvente
150
400
300
100
Interior e exterior
(Vernizes e stains)
Água
Solvente
150
500
100
400
Quadro 2 – Limites da regulamentação Européia, Directiva 2004/42/CE (g/L), para teor máximo de VOC, 
para tintas e vernizes da linha decorativa/arquitetura (DIARIO OFICIAL DE LA UNIÓN EUROPEA, 2004)
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Impacto ambiental das tintas – Metais 
pesados
• Pigmentos nocivos à saúde: antimônio, cádmio, cromo
hexavalente, chumbo e mercúrio
• Presença em tintas de secagem ao ar e em fundos
preparadores (primer)
• Podem causar problemas de saúde ocupacional aos
trabalhadores na fase de aplicação da pintura e como
material de descarte e entulhos (resíduo) da construção civil.
• Origens:
• Aditivos secativos
• Pigmentos coloridos, geralmente nas cores vermelhas,
amarelas, laranjas e verdes
• Pigmentos anticorrosivos em fundos preparadores
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Impacto ambiental das tintas- biocidas
• Biocidas: aditivos que servem para preservar a tinta, na
forma líquida ou como película de pintura
• Efeitos: a ação de agentes biológicos, como as bactérias,
os fungos e as algas
• São susceptíveis à lixiviação por água
• Os produtos de base mercurial estão sendo substituídos
por produtos menos tóxicos - menor impacto ambiental
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Diretrizes para a especificação de sistemas 
de pintura
• Execução de pintura: deve ser considerada desde a fase
da definição do projeto.
• Exemplo: os detalhes de projeto influem durabilidade da
pintura, principalmente em fachada externa de edifícios
• Fatores que determinam a escolha:
• as condições do meio onde será exposta a superfície a ser
pintada - grau de agressividade da atmosfera local,
condições climáticas, o uso a que se destina a edificação, a
natureza do substrato se alvenaria, madeira, gesso
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Durabilidade da tinta 
• Resultado da interação entre o material e o ambiente que
o cerca, incluindo aspectos de microclima
• Agentes de degradação: radiação solar, fatores climáticos,
agentes biológicos, agentes poluentes, etc.
• Efeito sinérgico
• Função
• Tinta, características do substrato
• condições do meio ambiente
• uso
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Durabilidade 
• Previsão de vida útil
• Determinação das propriedades antes e após
envelhecimento sob condições de uso simuladas
• Natural: ensaio de longa duração. Exposição do material em
Estações de Envelhecimento Natural - pode-se assegurar uma
degradação mais próxima à do real
• Acelerado: realizados em laboratório sob condições de uso
simuladas em câmaras. É possível controlar a intensidade dos
fatores de intemperismo, gerando resultados experimentais
reprodutíveis
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Durabilidade – Ensaios de intemperismo
Quadro 3 – Variáveis existentes nos ensaios de intemperismo (Jacques, Master e Lewry , 1996)
Primários Secundários
Luz Poluentes atmosféricos
Calor Tensões físicas e fadiga
Umidade Agentes biológicos
- Erosão
- Ambiente marinho
- Incompatibilidade entre materiais
•Variáveis ambientais
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Durabilidade – Ensaios de intemperismo
Quadro 4 – Variáveis existentes nos ensaios de intemperismo (Jacques, Máster e Lewry , 1996)
•Variáveis de procedimento experimental
Ensaios acelerados Ensaios in situ
Posição dos suportes de corpos-de-prova Ângulo dos suportes
Calibração Posição dos suportes
Seleção do dispositivo de ensaio Tempo de exposição
Condições ambientais no laboratório Seleção do local
Número de corpos-de-prova Número de corpos-de-prova
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Durabilidade - degradação
• Durabilidade: função do tipo de polímero, da sua formulação,
microestrutura, composição química dos pigmentos, tipo de
acabamento, aditivos presentes
• Degradação do material polimérico – ruptura de ligações na cadeia
principal e redução de massa molecular
• Degradação da película – alteração de propriedades físico-químicas e
mecânicas como coloração, brilho, manchas brancas ou escuras,
pulverulência, fissuras, aumento de porosidade, perda da flexibilidade
• Função protetora mais duradoura do que decorativa
• A superfície de aplicação tem elevada influência na durabilidade da
pintura
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Durabilidade - degradação
• Luz: efeitos da radiação solar ( entre 290 a 3.000nm), principalmente
a ultravioleta (UV) ( entre 280-400nm) que provoca as reações
fotoquímicas. Quanto menor o  maior é a energia absorvida e maior
potencial de ruptura de ligações químicas. O material se torna
quebradiço, há alteração de cor
• Calor: a temperatura varia conforme a localidade, estação do ano e
efeitos como chuva ou neve
• Umidade: efeitos de água sob a forma líquida ou vapor como a de
condensação, de chuva, do orvalho etc. É ela que fornece meios para
a ocorrência da degradação como a hidrólise ou acidólise
• Efeitos cíclicos: a absorção e desorção de umidade no substrato
podem causar fenômenos de expansão e retração volumétrica e de
concentração de tensões dentro de um material
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Ensaios 
• Principal função: previsão do comportamento
• Critérios básicos
• Proteção da superfície
• Efeito estético
• Ensaios: realizados em condições padronizadas para
permitir reprodutibilidade
• Principais tipos de ensaio
• Tinta líquida: de caracterização, de aplicação do produto, de
formação de filme
• Película seca e curada: propriedades – resistência abrasão,
a agentes químicos, porosidade, durabilidade
• Substrato/sistema de pintura
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Ensaios normalizados na tinta líquida 
Propriedades Métodos 
Massa específica NBR15382-06
Teor de sólidos NBR15315-05
Teor de sólidos, resina e pigmentos ASTM C 3723- 99
Identificação da resina por IV ASTM D 3677
Poder de cobertura úmida NBR14943-03
Tempo de secagem (medida instrumental) NBR15311-05
Quadro 5 – Ensaios em tinta líquida (ABNT, 2005)
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Ensaios normalizados na película seca 
Quadro 6 – Ensaios na película seca para avaliação de desempenho ao longo do tempo –
durabilidade (ABNT, 2004)
Propriedades Métodos 
Cor e diferença de cor NBR15077-04
Brilho NBR15299-05
Grau de empolamento NBR15381-06
Grau de craqueamento NBR14945-03
Grau decalcinação NBR15302-05
Crescimento de fungos em placas de Petri NBR14941-03
Crescimento de fungos em câmara tropical NBR15301-05
Envelhecimento acelerado (UV/condensação de água) NBR15380-06
Intemperismo natural (Exposição em estações) Proj. 02:115.29-029
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Ensaios normalizados na película seca 
Quadro 7 – Ensaios na película seca para avaliação de desempenho (ABNT, 2004)
Propriedades Métodos 
Manchamento por água NBR15304-05
Poder de cobertura seca NBR14942-03
Abrasão úmida sem pasta abrasiva NBR15078-04
Abrasão com pasta abrasiva NBR14940-03
Dureza König NBR14946-03
Porosidade em película NBR14944-03
Permeabilidade ao vapor de água Proj. 02:115.29-017 (1)
Tração e alongamento Proj. 02:115.29-041 (1)
Resistência a produtos químicos Proj. 02:115.29-026 (1)
(1) Projeto de norma
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Requisitos mínimos para tinta látex 
econômica nas cores claras – Especificação
Quadro 8 – Critérios usados para a verificação da conformidade de tinta látex econômica nas 
cores claras – NBR 15079 (ABNT, 2004)
Métodos de ensaios Requisitos mínimos
NBR14942-03: Poder de cobertura de
tinta seca
 4,0 m2/l
NBR14943-03: Poder de cobertura de
tinta úmida
Razão de contraste 
 55%
NBR15078-04: Resistência à abrasão
úmida sem pasta abrasiva
 100 ciclos 
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Requisitos mínimos para tinta látex nas cores 
claras – Especificação (em consulta pública)
Quadro 9 – Critérios usados para a verificação da conformidade de tinta látex nas cores 
claras – Projeto 02:115.29-051 (ABNT, 2007)
Requisitos Método
de ensaio
Econômica Standard 
Fosca 
Premium 
Fosca 
Cobertura seca
m²/L 
NBR 14942 4,0 5,0 6,0
Cobertura úmida
%
NBR 14943 55,0 85,0 90,0
Abrasão úmida s/ 
pasta abrasiva
Ciclos
NBR 15078 100 - -
Abrasão úmida c/ 
pasta abrasiva
Ciclos
NBR 14940 - 40 100
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Ensaios normalizados para massa 
niveladora
Quadro 10 – Ensaios para massas niveladoras monocomponentes à base de dispersão 
aquosa
Propriedades Métodos 
Absorção de água NBR15303-05
Resistência à abrasão NBR15312-05
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Requisitos mínimos para massas niveladoras 
interior e exterior – Especificação
Quadro 11 – Critérios usados para a verificação da conformidade de massas niveladoras –
NBR 15348-06 (ABNT, 2006)
Métodos de ensaios Interior Interior/Exterior
NBR15312-05: Resistência
à abrasão
massa desbastada após (48 
± 1) h de secagem:  10g
massa desbastada após (48 
± 1) h de secagem:  10g
NBR15303-05: Absorção de 
água 
massa desbastada após (24 
± 1) h de secagem:  5g
massa desbastada após (24 
± 1) h de secagem:  5g