NBR 8660-revestimento-de-piso-determinacao-da-densidade-critica-de-fluxo-de-energia-termica

Prévia do material em texto

Copyright © 1984,
ABNT–Associação Brasileira
de Normas Técnicas
Printed in Brazil/
Impresso no Brasil
Todos os direitos reservados
Sede:
Rio de Janeiro
Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar
CEP 20003-900 - Caixa Postal 1680
Rio de Janeiro - RJ
Tel.: PABX (021) 210 -3122
Fax: (021) 240-8249/532-2143
Endereço Telegráfico:
NORMATÉCNICA
ABNT-Associação
Brasileira de
Normas Técnicas
Palavras-chave: Pisos. Revestimento 10 páginas
NBR 8660NOV 1984
Revestimento de piso - Determinação
da densidade crítica de fluxo de
energia térmica
Origem: Projeto 00:001.03-026/1983
CB-24 - Comitê Brasileiro de Segurança contra Incêndio
GT-1 - Grupo de Trabalho de Portas Corta-Fogo
Esta Norma foi baseada na ASTM E 648
Método de ensaio
SUMÁRIO
1 Objetivo
2 Aparelhagem
3 Corpos-de-prova
4 Levantamento do perfil de densidade de fluxo
5 Execução do ensaio
6 Resultados
ANEXO A - Figuras
ANEXO B - Classificação dos materiais quanto à propa-
gação superficial de chama
1 Objetivo
1.1 Esta Norma prescreve o método para determinar a
densidade crítica de fluxo de energia térmica de reves-
timentos de piso expostos à energia radiante.
1.2 O índice obtido por este ensaio é aplicável para medir
e descrever a propriedade de um material manter a chama
na sua superfície, quando exposto à radiação térmica;
não deve ser utilizado para fixar o grau de segurança ao
incêndio. Os valores obtidos permitem, entretanto, verificar
comparativamente qual o material mais conveniente para
a segurança ao incêndio, por ocasião do levantamento
dos fatores que fixam este grau de segurança para um
projeto particular, face ao incêndio real.
2 Aparelhagem
Os equipamentos necessários para a realização deste
ensaio estão descritos em 2.1 a 2.15.
2.1 Câmara
A câmara de ensaio (Figuras 1 e 2 do Anexo A) deve ter
as seguintes características:
a) dimensões de 1400 mm de comprimento, 500 mm
de largura e 710 mm de altura (contada a partir da
superfície superior do corpo-de-prova posicionado
para o ensaio);
b) estrutura de perfis metálicos, fechada nas laterais
e na face superior com placas de silicato de cálcio
e fibra de amianto com espessura de 13 mm e
densidade nominal de 580 kg/m3;
c) janela de vidro resistente ao calor com 100 mm de
altura e 1100 mm de comprimento para acompa-
nhamento do ensaio;
d) porta para inserção do corpo-de-prova, posicio-
nada abaixo da janela referida na alínea anterior;
e) chaminé para exaustão da fumaça, colocada na
face superior e no extremo oposto àquele onde
se situa o painel cerâmico poroso, com 125 mm
de largura, 380 mm de comprimento e 300 mm
de altura;
f) base constituída por plataforma deslizante, de me-
tal resistente ao calor, construída de modo a per-
mitir a fixação de suporte para o corpo-de-prova
em posição fixa e nivelada, e com área livre a sua
volta para acesso de ar, de 1950 cm2 a 3550 cm2;
2 NBR 8660/1984
g) escala metálica, graduada de 50 mm em 50 mm,
colocada na parte posterior da plataforma ou no
fundo da câmara.
2.2 Painel radiante
2.2.1 No interior da câmara de ensaio deve ser colocado
um painel de material cerâmico refratário poroso, medindo
300 mm x 460 mm, fixado a uma armação de ferro fundido
e alimentado com mistura de gás propano e ar, possibi-
litando temperatura de operação acima de 800°C.
2.2.2 A mistura do gás e ar é feita em um aspirador tipo
Venturi, cuja pressão de trabalho é próxima da atmos-
férica, com ar injetado por exaustor centrífugo ou equi-
valente que forneça 50 L/s de ar à pressão de 700 Pa,
passando por um filtro de ar para evitar partículas que
obstruam os poros do painel.
2.2.3 São utilizadas válvulas reguladoras de pressão e
de controle de vazão na alimentação de gás e ar, além
da válvula de fechamento rápido para o gás.
2.2.4 O painel radiante deve ser instalado no interior da
câmara, formando um ângulo de 30° em relação ao
corpo-de-prova (disposto horizontalmente), mantendo
uma distância de 140 mm entre a aresta horizontal inferior
do painel e o corpo-de-prova, e de 89 mm entre a projeção
desta mesma aresta no plano do corpo-de-prova e a
extremidade deste último, correspondente à marca
“zero mm” (ver Figura 2 do Anexo A)(1).
2.3 Suporte do corpo-de-prova
2.3.1 O suporte do corpo-de-prova (Figura 3 do Anexo A)
deve ser construído com chapa de aço inoxidável re-
sistente ao calor, de 2,0 mm de espessura, e deve ter
1150 mm de comprimento por 320 mm de largura,
dispondo ainda de abertura central de 200 mm por
1000 mm. Deve conter também 12 prendedores de
pressão destinados a fixar o corpo-de-prova, evitando
sua soltura ou empenamento.
2.3.2 O suporte deve ser fixado à plataforma deslizante
através de dois parafusos em cada extremidade.
2.4 Pirômetro ótico
Para medir o nível de radiação térmica do painel radiante
à temperatura padronizada, deve-se utilizar um pirômetro
ótico colocado a 1370 mm de distância da superfície do
painel, permitindo visualizar uma área circular de
254 mm de diâmetro na superfície do painel.
2.5 Potenciomêtro
A corrente elétrica gerada pelo pirômetro ótico deve ser
lida por um potenciômetro adequado para o mesmo.
2.6 Queimador-piloto
2.6.1 Para ignizar o corpo-de-prova, deve-se utilizar quei-
mador tipo Venturi comercial, axialmente simétrico, com
orifício de 0,8 mm de diâmetro e que seja capaz de
produzir, com gás propano, uma chama-piloto azul cujo
cone interno tenha 13 mm de diâmetro.
2.6.2 O queimador deve ser instalado na câmara, de modo
que a chama-piloto atinja o ponto de interseção do eixo
longitudinal do corpo-de-prova com a aresta do mesmo,
conforme indicado nas Figuras 1 e 2 do Anexo A. Deve
ser possível ainda deslocar o queimador da posição inicial
do ensaio descrito acima para uma segunda posição
50 mm acima da superfície da amostra, mantendo a chama
paralela à mesma.
2.7 Termopares
Dois termopares protegidos com aço inoxidável de
espessura 3,0 mm devem ser colocados na câmara de
ensaio. Um termopar deve estar localizado no plano lon-
gitudinal vertical, central da câmara, 25 mm abaixo do
topo e a 100 mm da chaminé. O segundo termopar deve
estar dentro do tubo da chaminé a 152 mm do topo e no
centro da mesma(2).
2.8 Potenciômetro
O potenciômetro para ser utilizado com os dois termopares
descritos acima deve operar na faixa de 0°C a 500°C.
2.9 Duto de exaustão
2.9.1 O duto de exaustão da fumaça e gases a ser instalado
acima da chaminé da câmara deve ter a capacidade de
vazão de 28 m3/min a 85 m3/min a C.N.T.P. (Condição
Normal de Temperatura e Pressão).
2.9.2 O duto deve estar colocado a uma distância mínima
de 76 mm acima do topo da chaminé e ter área efetiva
ligeiramente maior que a seção transversal da chaminé
da câmara.
2.9.3 Não deve haver diferença mensurável no fluxo do ar
na chaminé da câmara com o exaustor ligado ou desli-
gado, estando o painel aceso e o corpo-de-prova padrão
em posição de ensaio.
2.10 Corpo-de-prova padrão
2.10.1 Deve ser utilizado como corpo-de-prova padrão
uma placa de silicato de cálcio com densidade nominal
de 740 kg/m3, com 250 mm de largura, 1070 mm de com-
primento e 19 mm de espessura (ver Figura 3 do Ane-
xo A).
2.10.2 A placa deve ter furos de 27 mm de diâmetro ao
longo do eixo longitudinal, localizados a cada 100 mm,
sendo o primeiro furo a 100 mm da marca zero mm, de-
finida em 2.2.4, e o último a 900 mm da mesma marca.
(1)
 É fundamental a observância do ângulo e das dimensões fixadas acima. Qualquer modificação pode alterar bastante o resultado do
ensaio.
(2)
 Os termopares devem ser mantidos limpos para assegurar-se a leitura correta da temperatura.
NBR 8660/1984 3
2.11 Radiômetro
2.11.1 O radiômetro para medir a intensidade da irradiação
nos vários pontos do corpo-de-prova padrão, deve ser
do tipo Schmidt-Boelter, refrigerado a água à temperatura
entre 15°C e 250°C(3).
2.11.2 O radiômetro deveoperar na faixa de
(0 a 15)W/cm2 e ser calibrado para a faixa de
(0,1 a 1,5)W/cm2.
2.12 Voltímetro
Um voltímetro de alta impedância ou potenciométrico que
opere na faixa de 0 mV a 10 mV, com resolução de
0,01 mV, deve ser usado para medir a tensão gerada
pelo radiômetro.
2.13 Cronômetro
A câmara deve dispor de cronômetro convenientemente
instalado para medir o tempo de pré-aquecimento do
corpo-de-prova e o tempo de aplicação da chama-piloto.
2.14 Balança
Utiliza-se balança com resolução de pelo menos 0,1 g.
2.15 Equipamento de segurança
2.15.1 Deve-se instalar um sistema de segurança na ali-
mentação do gás com as seguintes características:
a) possuir válvula automática para interrupção do
fornecimento do gás quando faltar o fornecimento
de ar;
b) dispor de sensor térmico instalado na superfície
do painel que corta o fornecimento do combustível
quando a chama do painel se apaga.
2.15.2 O sistema de exaustão da fumaça deve ser projeta-
do para proteger o ambiente do laboratório(4).
3 Corpos-de-prova
3.1 Dimensões e número de corpos-de-prova
De amostra representativa de um lote de material de piso
ou revestimento de piso, devem ser preparados pelo
menos três corpos-de-prova idênticos, com 250 mm de
largura por 1070 mm de comprimento.
3.2 Preparação dos corpos-de-prova
Os corpos-de-prova devem ser preparados de modo a
reproduzir o mais fielmente possível, as condições de
aplicação do revestimento de piso nas edificações, no
que diz respeito aos materiais constituintes, execução e
acabamento.
3.2.1 Na preparação dos corpos-de-prova para ensaios
de revestimentos de piso aplicados sobre lajes de
concreto, deve ser utilizada uma placa plana de cimento
amianto de 6 mm de espessura, substituindo a laje de
concreto.
3.3 Condicionamento
Os corpos-de-prova devem ser condicionados em
ambientes à temperatura de (23 ± 3)°C e umidade relativa
de (50 ± 5)%, até o equilíbrio ou no mínimo por 48 h em
período imediatamente anterior à realização do ensaio.
4 Levantamento do perfil de densidade de fluxo
4.1 Antes da realização do ensaio, é necessário levantar
o perfil da densidade de fluxo de energia térmica, usando
o corpo-de-prova padrão. Quando este ensaio é realizado
freqüentemente, admite-se levantar o perfil pelo menos
uma vez por semana, e, quando o intervalo entre ensaios
for maior que uma semana, o perfil deve ser levantado
antes da realização de uma série de ensaios.
4.2 Deve ser observado o seguinte procedimento no
levantamento do perfil de densidade de fluxo de energia
térmica:
a) prender o corpo-de-prova padrão no suporte e
fixar o conjunto na plataforma deslizante;
b) ignizar o painel radiante, mantendo a plataforma
deslizante fora da câmara;
c) aquecer por 1 h o equipamento, mantendo a
chama-piloto apagada neste período;
d) ajustar a mistura ar-gás do painel radiante até obter
chama azul (leve excesso de ar);
e) através do controle da vazão de gás, levar o painel
radiante a uma temperatura na qual sua irradiação
é equivalente a de um corpo negro a 500°C, obser-
vando ainda que a temperatura no interior da
câmara se mantenha próxima de 180°C;
f) empurrar a plataforma deslizante para dentro da
câmara logo que as condições da alínea e) sejam
atingidas;
g) aguardar por 30 min a estabilização da temperatura
na câmara fechada;
h) colocar o radiômetro referido em 2.11 nos furos
dos corpos-de-prova padrão, de modo que o plano
do radiômetro fique paralelo ao plano do corpo-
(3)
 O radiômetro e o corpo-de-prova padrão são utilizados em conjunto para levantar o perfil da densidade de fluxo de energia térmica
(ver Figura 4 do Anexo A).
(4) O operador deve ser orientado para não se expor e minimizar o contato com os produtos de combustão, por exemplo, assegurar o
bom funcionamento do exaustor, usar vestimentas apropriadas, luvas, etc.
4 NBR 8660/1984
de-prova padrão e a uma distância compreendida
entre 1,6 mm e 3,2 mm, iniciando pelo furo corres-
pondente à marca de 400 mm e verificando se os
valores medidos estão nos intervalos fixados a
seguir:
- (0,87 a 0,95)W/cm2 no furo correspondente à
marca de 200 mm;
- (0,48 a 0,52)W/cm2 no furo correspondente à
marca de 400 mm;
- (0,22 a 0,26)W/cm2 no furo correspondente à
marca de 600 mm;
i) quando os valores medidos estiverem conforme o
fixado acima, determinar o perfil de densidade con-
forme a alínea l) e subseqüentes;
j) quando os valores medidos não estiverem con-
forme o fixado na alínea h), proceder ao ajuste na
vazão de gás, de modo a obter os valores fixados;
k) repetir a operação acima o número de vezes ne-
cessário, aguardando 30 min a cada ajuste do gás
para proceder à nova verificação da densidade
de fluxo;
l) colocar o radiômetro, conforme descrito em h), no
furo correspondente à marca de 100 mm do corpo-
de-prova padrão, aguardar em torno de 30 s e
anotar a milivoltagem resultante, repetindo o pro-
cedimento para os furos subseqüentes até o
correspondente à marca de 900 mm;
m)retornar ao furo correspondente à marca de
400 mm e verificar se a medida obtida continua na
faixa prevista na alínea h); em caso afirmativo,
considerar a câmara calibrada e o perfil de den-
sidade de fluxo determinado; em caso contrário,
ajustar cuidadosamente a alimentação de gás,
aguardar 30 min e repetir o procedimento;
n) representar graficamente a relação entre as den-
sidades de fluxo de energia térmica e distâncias,
em coordenadas retangulares, obtendo a curva
denominada perfil de densidade do fluxo da
energia térmica (ver Figura 4 do Anexo A);
o) abrir a porta, retirar a plataforma deslizante, aguar-
dar 30 min com a porta aberta, anotando em se-
guida a milivoltagem gerada pelo pirômetro ótico
colocado na base da câmara e que corresponde à
temperatura em que um corpo negro emitiria a mes-
ma irradiação que está sendo emitida pelo painel.
4.2.1 A temperatura determinada conforme a alínea o)
pode ser usada cada vez que a câmara for colocada em
operação, dispensando o uso do radiômetro, para o acer-
to da temperatura do painel radiante.
5 Execução do ensaio
Deve ser observado o seguinte procedimento na execu-
ção do ensaio:
a) ignizar o painel radiante com a plataforma des-
lizante fora da câmara;
b) aguardar em torno de 1 h o aquecimento da
câmara, com o exaustor ligado;
c) ajustar a temperatura do painel radiante referida à
de um corpo negro aquecido, verificando se o pirô-
metro ótico está fornecendo indicação dentro do
intervalo de ± 5°C em torno do valor determinado
conforme a alínea o) de 4.2(5);
d) colocar o suporte metálico sobre uma bancada e
ajustar o corpo-de-prova, fixando-o por meio de
parafuso;
e) passar o aspirador na superfície do corpo-de-prova
para limpá-lo e fixar o suporte com o corpo-de-
prova na plataforma deslizante;
f) acender a chama-piloto, mantendo-a na posição
horizontal e a 50 mm acima da superfície do corpo-
de-prova;
g) empurrar a plataforma deslizante para dentro da
câmara e fechar a porta;
h) iniciar a contagem do tempo e aguardar 2 min de
pré-aquecimento do corpo-de-prova antes de
aplicar a chama-piloto;
i) pôr a chama-piloto, em contato com o centro da
amostra na marca zero mm e em ângulo reto em
relação ao comprimento durante 10 min;
j) retirar a chama-piloto, retornando-a para a posição
original e mantendo-a acesa até o final do ensaio;
k) encerrar o ensaio, caso o corpo-de-prova não se
ignize durante os 10 min de aplicação da chama-
piloto;
l) em caso de ignição do corpo-de-prova, o ensaio
deve prosseguir até a extinção da chama ou até
que a mesma tenha percorrido toda a extensão do
corpo-de-prova;
m) encerrado o ensaio, abrir a porta da câmara e
puxar a plataforma para fora, procedendo à
medida da extensão da parte queimada do corpo-
de-prova (distância entre o ponto de aplicação da
chama-piloto e o ponto mais distante, atingido pelachama durante o ensaio) com precisão de milí-
metros;
n) repetir este procedimento para cada um dos cor-
pos-de-prova a serem ensaiados.
(5) É conveniente utilizar uma chapa de material inorgânico, para fechar a abertura da porta, protegendo o corpo-de-prova e o
operador.
NBR 8660/1984 5
6 Resultados
6.1 A determinação da densidade crítica de fluxo de ener-
gia térmica para cada um dos corpos-de-prova é feita
com a utilização do perfil de densidade de fluxo de ener-
gia térmica levantado anteriormente e as respectivas ex-
tensões das partes queimadas de cada um dos corpos-
de-prova.
6.1.1 A densidade crítica de fluxo de energia térmica deve
ser expressa em W/cm2, com dois algarismos signifi-
cativos.
6.2 Devem ser calculados a média, o desvio-padrão e o
coeficiente de variação dos valores de densidade crítica
de fluxo de energia térmica obtidos no ensaio dos corpos-
de-prova de uma mesma amostra, através das fórmulas
abaixo:
X = X
n
iΣ 
S = X -nX
n 1
i
2 2Σ 
-
ν= 
S
X
 x 100
Onde:
X = valor médio da densidade crítica de fluxo de
energia térmica, em W/cm2
Xi = valor individual de densidade crítica de fluxo de
energia térmica, em W/cm2
n = número de corpos-de-prova ensaiados
S = desvio-padrão estimado
ν = coeficiente de variação
6.3 O relatório técnico, contendo os resultados dos en-
saios, deve trazer as seguintes informações:
a) nome ou identificação do material ensaiado;
b) descrição do sistema de piso ensaiado, materiais
constituintes e modo de aplicação em obra;
c) descrição do procedimento usado na preparação
dos corpos-de-prova;
d) número de corpos-de-prova ensaiados;
e) valor médio da densidade crítica de fluxo de energia
térmica, desvio-padrão e o coeficiente de variação;
f) observações realizadas no material durante os
ensaios, tais como ocorrência de rugas, trincas,
separação de camadas, fusão, etc.;
g) classificação do material conforme Anexo B.
/ANEXO A
6 NBR 8660/1984
NBR 8660/1984 7
ANEXO A - Figuras
Figura 1 - Câmara de ensaio (corte transversal)
Unid.: mm
8 NBR 8660/1984
Figura 2 - Câmara de ensaio (corte longitudinal)
Unid.: mm
NBR 8660/1984 9
Figura 4 - Perfil da densidade de fluxo de energia térmica
/ANEXO B
(6) Medtherm - Modelo nº 64-2-20 - série nº 124 421 (calibrado NBS) ou similar.
(7) Kiethley - Modelo nº 160 ou similar.
(8)
 Radiante - Heating Ltda. ou similar.
Unid.: mm
Figura 3 - Corpo-de-prova padrão e suporte
10 NBR 8660/1984
ANEXO B - Classificação dos materiais quanto à propagação superficial de chama
B-1 Materiais de revestimento de piso, ensaiados con-
forme esta Norma, devem ser agrupados nas seguintes
classes, de acordo com o valor médio obtido da densidade
crítica de fluxo de energia térmica ( X ) em W/cm2:
a) classe I - X até 0,5 W/cm2;
b) classe II - X compreendido entre 0,5 W/cm2 a
0,25 W/cm2;
c) classe IIII - X inferior a 0,25 W/cm2.