Plano para teste de umidade da laje de concreto ou plano para falha
O excesso de umidade no concreto continua sendo um desafio caro para instaladores de pisos. Estima-se que esses custos cheguem a quase US$ 1 bilhão por ano, somente nos Estados Unidos, devido a falhas relacionadas à umidade em pisos de concreto comerciais.
Muitas causas de falhas em pisos de concreto relacionadas à umidade podem ser evitadas ou atenuadas testando adequadamente as condições de umidade do concreto antes de instalar o piso.
- Opções de teste de umidade de lajes de concreto
- Teste de RH in situ
- Garantindo que a documentação do projeto especifique o teste de umidade do concreto correto
Infelizmente, o valor defensivo dos ensaios de umidade do concreto é frequentemente prejudicado devido a um planejamento de ensaio indiferente ou inexistente, ou a ensaios de umidade mal realizados. Planejamento ou especificação inadequados podem resultar na utilização de um método de ensaio de segunda linha e pouco confiável. O método mais cientificamente validado e confiável para medir as condições de umidade no concreto é o ensaio de umidade relativa (UR) in situ.
Testar incorretamente a condição de umidade de uma laje, mesmo usando um método de teste preciso, também produzirá leituras errôneas.
Consequentemente, os testes de RH devem ser realizados em conformidade com ASTM F2170 (Método de teste padrão para determinação da umidade relativa em lajes de concreto usando sondas in situ) e deve ser feito usando um sistema de teste de RH confiável.
O método exato de teste de umidade do concreto a ser utilizado pode ou não estar especificado na documentação do projeto. Mesmo assim, a não especificação de testes adequados deixa todos que tocaram o concreto ou o piso vulneráveis caso ocorra uma falha no piso relacionada à umidade.
Garantir que o padrão de teste ASTM F2170 e o teste de RH específico a serem usados estejam especificados na documentação do projeto é a maneira mais eficaz de proteger você e sua equipe.
Opções de teste de umidade de lajes de concreto
Conforme observado acima, o teste de UR é o único método cientificamente validado que fornece leituras precisas e acionáveis que ajudam os instaladores de pisos a fazer escolhas informadas sobre quando instalar o piso ou tomar medidas de remediação.
No entanto, é instrutivo revisar os dois métodos comuns de teste de umidade em lajes de concreto para entender como eles funcionam e qual valor eles fornecem ou não.
Medidor de Umidade de Concreto e ASTM F2659
Um medidor de umidade do concreto é uma ferramenta útil para realizar uma verificação inicial da condição de umidade relativa de áreas em uma laje. Utilizado dessa forma, ele aumenta a eficácia dos testes de umidade relativa in situ, por motivos que detalharei na discussão sobre testes de umidade relativa abaixo.
No entanto, os medidores de umidade não fornecem medições quantitativas de umidade. Por esse motivo, um medidor de umidade de concreto não é uma ferramenta que pode ajudar você a decidir se uma laje está pronta para receber o piso.
Um medidor de umidade do concreto mede qualitativamente uma área específica de uma laje em relação à condição geral de umidade da laje. Ele não fornece uma medida da condição de umidade da laje, nem certamente nenhuma leitura que se correlacione com a condição futura de umidade da laje após a selagem sob o piso.
Um medidor de umidade do concreto não fornece uma medida quantitativa. Além disso, ele apenas mede as condições de umidade dentro de uma polegada superior da laje. A umidade do concreto não é consistente em toda a laje, tanto devido à forma como a umidade se move através do concreto quanto devido às variações na composição do concreto que podem ser encontradas até mesmo dentro da mesma laje.
Ler apenas a camada superior em um ponto da laje não pode fornecer uma medida precisa da verdadeira condição de umidade da laje.
O uso padronizado de medidores de umidade de concreto é regido pela norma ASTM F2659 (Guia Padrão para Avaliação Preliminar da Condição Comparativa de Umidade de Concreto, Gesso Cimento e Outras Lajes e Contrapisos Usando um Medidor Eletrônico de Umidade Não Destrutivo).
As diretrizes ASTM F2659 declaram especificamente:
Este guia não se destina a fornecer resultados quantitativos como base para a aceitação de um piso para instalação de sistemas de acabamento de pisos sensíveis à umidade. Os Métodos de Ensaio F1869, F2170 ou F2420 fornecem informações quantitativas para determinar se os níveis de umidade estão dentro de limites específicos.
A ASTM F2170 refere-se a testes de umidade relativa in situ, enquanto a ASTM F1869 refere-se a testes de cloreto de cálcio (CaCl2420). (A ASTM F2014 regulava certos usos de testes de umidade relativa, mas foi retirada em 2170.) Abordarei as normas ASTM F1869 e FXNUMX mais adiante neste artigo. Mas a ASTM deixou claro: medidores eletrônicos de umidade não devem ser usados para determinar se a laje está pronta para a instalação do piso.
Teste de Cloreto de Cálcio e ASTM F1869
A referência documentada mais antiga que temos ao teste de cloreto de cálcio é de um livro de instalação de Armstrong sobre linóleo, publicado em 1941. O livro o chamava de "teste de umidade". Os instaladores de pisos colocavam cristais revestidos sobre a laje e os inspecionavam no dia seguinte para ver se pareciam ter absorvido umidade.
Na década de 1960, engenheiros decidiram padronizar a forma como as medições de umidade eram determinadas usando o teste de CaClXNUMX, em vez de depender de uma avaliação visual da quantidade de umidade absorvida pelos cristais. A fórmula desenvolvida consistiu em usar diferenciais de peso nos cristais para calcular a taxa de evaporação do vapor de umidade (MVER) que sai da placa.
A documentação da década de 1960 frequentemente especificava uma taxa de MVER de dois a três libras, enquanto muitos fabricantes de pisos aumentaram a taxa de MVER aceitável para cinco libras na década de 1990.
O teste CaCl foi padronizado em 1998 com a adoção de ASTM F1869 (Método de teste padrão para medir a taxa de emissão de vapor de umidade de contrapiso de concreto usando cloreto de cálcio anidro)).
De acordo com a norma ASTM F1869, os cristais precisam ser pesados antes de serem colocados na laje e cobertos. Os cristais devem ser pesados 60 a 72 horas depois para determinar o MVER da laje. De acordo com as diretrizes da norma F1869, "a quantidade de umidade deve ser expressa como a taxa de emissão de vapor de umidade, medida em libras de umidade em uma área de 1000 pés quadrados..."
As instruções do fabricante que fazem referência à norma ASTM F1869 especificam qual faixa de taxa de MVER é aceitável para a instalação do piso. Na ausência de instruções do fabricante, o padrão da indústria é de três libras. Uma atualização da norma ASTM F1869 proíbe o uso de Teste de CaCl em concreto à base de gesso ou agregado leve.
O Grupo de Laboratórios de Tecnologia da Construção (CTL) realizou testes de CaCl2 durante uma década para quantificar a precisão com que o padrão MVER refletia a umidade em lajes de concreto. De acordo com o cientista principal do CTLGroup, o renomado especialista em concreto Howard Kanare, o teste de CaCl2 “pode não ser confiável; capaz de produzir resultados falsos altos e baixos. "
Em um dos testes conduzidos pelo CTLGroup, foram medidas quatro lajes de concreto que haviam se estabilizado com 50% de umidade por anos. Seguindo as diretrizes da ASTM F1869, os resultados dos testes de CaCl2.5 apresentaram valores de MVER variando entre 4 kg e XNUMX kg ou mais. Esses resultados indicam que “O dessecante no kit CaCl2 estava sugando mais umidade do que saía do concreto, gerando um resultado falso positivo."
Este foi um dos vários testes, que incluíram testes de laboratório e de campo, Grupo CTL conduzido no ensaio de CaCl e na medição do MVER como um indicador confiável dos níveis de umidade no concreto. De acordo com Kanare, o CTLGroup descreveu seis razões pelas quais o MVER "sofre de sérias deficiências".
- Não havia base científica para os padrões quando foram criados, portanto o MVER como uma medida confiável de umidade não tem base quantitativa.
- Os kits MVER em si não podem ser calibrados, o que torna impossível determinar a precisão.
- O teste mede apenas o teor de umidade na superfície da laje e não fornece nenhuma informação sobre o teor de umidade da laje abaixo da superfície.
- O teste de CaCl não mede o MVER com precisão; leituras falso-positivas e falso-negativas são comuns.
- As condições ambientais interferem facilmente nos resultados. Esta é uma das razões pelas quais os testes de CaCl frequentemente retornam leituras falso-positivas ou negativas. Os cristais atraem umidade do ar, que é então falsamente atribuída à umidade do concreto.
- Certas limitações do MVER não levam em conta o impacto que os adesivos têm no desempenho do piso a longo prazo.
A terceira deficiência nesta lista, que o teste de CaCl mede apenas a umidade da superfície, reflete o fato de que outras pesquisas sobre umidade no concreto mostram que a umidade se move através do concreto e não se estabiliza até que a laje de concreto seja selada.
Consequentemente, medir a umidade da superfície de uma laje, mesmo que feito com precisão, ainda não nos diz nada útil sobre a umidade abaixo da superfície. E é qualquer excesso de umidade abaixo da superfície que se moverá para cima e impactará os revestimentos de piso que foram instalados muito cedo.
A outra questão crítica é que a medição da umidade da superfície pode ter pouca correlação com o nível de umidade que permanecerá na laje após a instalação do piso sobre o concreto. Após a instalação do piso, não há mais evaporação de umidade. A umidade restante se equilibrará por toda a laje.
Portanto, a quantidade de umidade restante para se equilibrar sob um piso selado tem o maior impacto na possibilidade de o piso sofrer danos relacionados à umidade no futuro. Qualquer excesso de umidade remanescente na laje subirá sem conseguir evaporar, transportando vapor de umidade e produtos químicos que ficam presos entre a superfície da laje e o piso.
Uma leitura que reflete isso apenas no momento em que o teste foi realizado fornece pouca informação preditiva útil sobre qual será a condição de umidade da laje quando o piso for selado.
O teste de CaCl continua sendo utilizado, apesar de suas deficiências documentadas. Isso pode se dever, em parte, à crença de que o teste de CaCl é mais barato do que o teste de UR. O custo do teste de CaCl é menor do que o de um kit de teste de UR.
No entanto, o teste de CaCl exige muito mais mão de obra do que o teste de RH. Consequentemente, a realização do teste de CaCl tem custos diretos mais altos do que o teste de RH e custos indiretos mais altos devido ao uso ineficiente de tempo e mão de obra.
Outro motivo pelo qual o CaCl continua sendo usado pode ser o fato de o CaCl ter um histórico de campo mais longo do que o teste de RH, o que alguns podem confundir com maior credibilidade. Muitos fabricantes de pisos continuam a especificar uma taxa de MVER aceitável para a cobertura da garantia, o que também continua a dar ao teste de CaCl um brilho de credibilidade.
Teste de RH in situ e ASTM F2170
O trabalho da Universidade Técnica de Lund, na Suécia, na década de 1990 foi crucial para o desenvolvimento do método de teste de UR in situ conhecido hoje. Esses pesquisadores analisaram os níveis de UR dentro da laje e como eles se relacionam com a CEM da laje após a instalação do piso. Eles determinaram as profundidades precisas da laje nas quais um sensor de UR precisa ler a porcentagem de UR que reflete a CEM da laje após a selagem.
Para lajes de concreto moldadas sobre o solo, a profundidade é de 40%; para lajes secando em ambos os lados, a profundidade adequada para o sensor de umidade relativa in situ é de 20%. Não é de surpreender que as primeiras associações industriais a emitir normas para testes de umidade relativa in situ tenham sido na Suécia e na Finlândia.
Essas normas profissionais, coloquialmente chamadas de “Nordtest”, foram publicadas em 1995. A ASTM usou o Nordtest como base para escrever o F2170, que foi aprovado pela primeira vez em 2002.
O escopo da validação científica é uma distinção notável nas histórias contrastantes de F1869 e F2170. O teste e a padronização do CaCl foram desenvolvidos a partir de experiências anedóticas, com testes controlados subsequentes revelando suas fragilidades. A UR in situ nasceu e foi aprimorada por meio de testes científicos, seguidos pelos padrões de uso em campo.
De fato, testes científicos contínuos com o método de umidade relativa in situ aprimoraram nossa compreensão, resultando em uma atualização recente da norma F2170. A norma F2170 original exigia um período de espera de 72 horas para que o ar no furo de concreto se equilibrasse, e somente então uma leitura em conformidade com a norma ASTM poderia ser realizada.
Um estudo de precisão e viés, encomendado pela ASTM e conduzido por um laboratório independente em 2014, testou a eficácia do período de espera de 72 horas. Os pesquisadores realizaram leituras em vários intervalos antes das 72 horas para rastrear o diferencial em relação à leitura de 2170 horas exigida pelo F72.
Por meio desse processo, os pesquisadores descobriram que as leituras realizadas na marca de 24 horas eram estatisticamente equivalentes às realizadas na marca de 72 horas. Quaisquer desvios ocasionais encontrados entre as duas leituras eram consistentemente e suficientemente pequenos para não causar impacto estatístico. Tudo isso significa que a leitura de 24 horas era funcionalmente idêntica à leitura de 72 horas, tornando irrelevante o requisito da leitura de 72 horas.
Como resultado dessa pesquisa, a ASTM atualizou a norma F2170 para permitir que leituras em conformidade com a norma sejam realizadas 24 horas após a inserção do sensor no furo. Com a norma revisada, o método de ensaio de umidade relativa in situ (UR) passou a ser o mais rápido disponível, já que os usuários da norma F1869 ainda precisam aguardar pelo menos 60 horas antes de realizar uma leitura em conformidade com a norma.
A distinção mais significativa entre os métodos de teste de UR in situ e CaCl2 é o que eles realmente testam. Como observado acima, uma das deficiências mais graves do teste de CaCl2 é que ele mede apenas a umidade da superfície, sendo a condição de umidade abaixo da superfície o mais revelador.
Somente um sensor de umidade relativa in situ mede a umidade relativa e a temperatura dentro da laje de concreto, tornando-o o único método de teste que pode nos dizer com precisão qualquer coisa sobre a condição futura de umidade do concreto depois que o piso for instalado.
Confiabilidade Validada de Kits de Teste de RH
A ciência por trás dos testes de UR in situ também garante que os kits de teste de UR possam ser calibrados de acordo com padrões nacionais rastreáveis. A incapacidade de calibrar as ferramentas que medem o MVER como parte de um teste de CaCl foi uma das principais fragilidades do teste, conforme destacado por Kanare na pesquisa do CTLGroup. Sem calibração, é impossível verificar se o equipamento que realiza o teste está retornando uma leitura precisa.
Teste de umidade relativa in situ: o método de teste mais preciso e fácil
Nem sempre temos a feliz coincidência de que a opção mais eficaz e confiável também é a mais fácil e rápida. Quando se trata de testes de umidade do concreto, é exatamente esse o caso.
Em primeiro lugar, vale ressaltar que as pesquisas científicas mais recentes sobre testes de umidade relativa in situ levaram a ASTM a revisar a norma F2170 para exigir apenas um período de espera de 24 horas. A norma F1869 ainda exige um mínimo de 60 horas antes que seja possível realizar leituras de umidade relevantes.
Além disso, você pode encontrar kits de teste de umidade relativa in situ que também simplificam a instalação e a coleta de dados dos testes de umidade relativa in situ, acelerando todo o cronograma de medição de umidade do concreto dentro de um projeto.
Por exemplo, existem sensores de RH in situ fáceis de instalar, como os que fazem parte do Sistema de medição de umidade do concreto Rapid RH® L6 da Wagner MetersAo contrário dos testes de CaCl, que exigem muita preparação para garantir a vedação dos cristais, os sensores de UR in situ são instalados em minutos. Basta perfurar um orifício simples, limpá-lo e inserir o sensor de UR.
O sistema Rapid RH L6 também inclui uma variedade de acessórios opcionais e aplicativos móveis gratuitos que agilizam ou automatizam os processos de coleta de dados e geração de relatórios F2170. A coleta de dados aprimorada não apenas acelera o cronograma, mas também fornece uma base quantitativa para melhor compreensão do processo de secagem de uma laje específica por meio de gráficos de análise de tendências.
A F2170 estipula a instalação de um determinado número de sensores com base na metragem quadrada da laje, incluindo a especificação dos locais onde alguns sensores devem ser instalados. Um medidor de umidade do concreto é útil como um dispositivo de direcionamento que pode localizar pontos problemáticos dentro de um local de teste para garantir que recebam a atenção que merecem.
Procure um medidor de umidade que meça abaixo da superfície, como o medidor de umidade de concreto sem pinos C555 da Wagner Meters, que mede ¾” na laje. Ele retorna uma leitura que mostra a condição de umidade comparativa do local, o que ajuda a identificar onde a laje está retendo mais umidade.
Garantindo que a documentação do projeto especifique o teste de umidade do concreto correto
Embora o teste de umidade relativa in situ seja o mais confiável e rápido, o teste de CaCl2 ainda tem seus adeptos. Empreiteiros gerais ou instaladores de pisos geralmente optam pelo teste com o qual se sentem mais confortáveis, mesmo que não seja o mais adequado. Ninguém em um projeto quer perder tempo discutindo sobre qual teste de umidade do concreto usar após a concretagem da laje.
O momento de insistir na utilização de um teste de umidade relativa in situ em conformidade com a norma F2170 é durante a especificação do projeto. Realizar a devida diligência para validar a utilidade aprimorada do teste de umidade relativa in situ e especificar o sistema de teste de umidade relativa mais eficaz de acordo com seus critérios para o projeto é uma maneira infalível de reduzir seus níveis de estresse – pelo menos no que diz respeito aos testes de umidade do concreto.
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Jason tem mais de 20 anos de experiência em vendas e gestão de vendas em diversos setores e lançou com sucesso uma variedade de produtos no mercado, incluindo os testes originais de umidade para concreto Rapid RH®. Atualmente, ele trabalha na Wagner Meters como gerente de vendas de produtos Rapid RH®.
Última atualização em 11 de fevereiro de 2025
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