NBR 10636 Paredes divisórias sem função estrutural - Determinação da . A . S resistência ao fogo s MAR 1989
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á r b o r t e P a r a p a v i s u l c x e o Método de ensaio s u Origem: Projeto 00:001.03-040/1985 e CB-24 - Comitê Brasileiro de Segurança d contra Incêndio a GT-1 - Grupo de Trabalho de Portas Corta-Fogo ç NBR 10636 - Fire tests - Wall and dividing n wall without structural function - Fire e resistance - Method of test c i L Palavras-chave: Palavras-chave: Paredes e divisórias. Corta-fogo. Resistência 7 páginas ao fogo
SUMÁRIO 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Definições 4 Aparelhagem 5 Execução do ensaio 6 Resultados 7 Referências
. A S . s á r 1 Objetivo b ode ensaio, classifica r 1.1 Esta Norma prescreve o método t e gradua, quanto à resistência e ao fogo, as paredes e divi P sórias sem função estrutural, a não tratando, porém, da toxi r cidade dos gases emanados pelo corpo-de-prova a durante a realização dos p ensaios. a v somente às instalações 1.2 Esta Norma é i aplicável s terrestres. u l c 1.3 Os procedimentos descritos por esta Norma x de ensaio e permitem a determinação da resistência ao fogo de pa osem função estrutural, tomando-se por redes e divisórias, s udurante o qual o corpo-de-prova, represenbase, o tempo e tativo do d elemento de construção, mantém-se íntegro quanto aos critérios aqui estabelecidos, quando submeti a ç do às n condições padronizadas de aquecimento e de e pressão. c i L 2 Documentos complementares Na aplicação desta Norma é necessário consultar: NBR 5628 - Componentes construtivos estruturais Determinação da resistência ao fogo - Método de ensaio
NBR 6479 - Portas e vedações - Métodos de ensaio ao fogo - Método de ensaio
3 Definições Para os efeitos desta Norma são adotadas as definições de 3.1 a 3.4. 3.1 Resistência ao fogo de paredes e divisórias sem função estrutural Propriedade de suportar o fogo e proteger contra a sua ação. É caracterizada pela sua capacidade de manter a estabilidade, estanqueidade e isolamento térmico. 3.2 Estabilidade Estabilidade Característica da parede ou divisória de manter-se íntegra, sem apresentar colapso, quando submetido ao ensaio descrito em 5.5.1. 3.3 Estanqueidade Característica da parede ou divisória de impedir a passagem de chamas e gases quentes, quando submetido ao ensaio descrito em 5.5.2. 3.4 Isolamento térmico Característica da parede ou divisória de resistir à transmissão do calor, impedindo que as temperaturas na face não exposta ao fogo superem determinados limites.
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2 4 Aparelhagem Os equipamentos necessários à execução deste ensaio estão descritos em 4.1 a 4.6.
metro não menor que 0,7 mm e não maior que 3,2 mm. Os termopares a serem utilizados na face não exposta, devem ser do tipo T (cobre-constantan) e ter diâmetro não maior que 0,7 mm.
4.1 Forno
4.3 Pirômetros
O forno utilizado deve permitir submeter o corpo-de-prova ao programa térmico padrão e às condições de pressão constantes em 5.1.
O pirômetro a ser utilizado com os termopares para medir a temperatura interna do forno deve ser registrador e operar na faixa de 400°C a 1200°C. O pirômetro a ser utilizado com os termopares para medir a temperatura da face não exposta deve operar na faixa de 0°C a 300°C.
L i c e n 4.2 Termopares ç a d termopares para a medição da Devem ser utilizadose temperatura interna do u forno e da superfície não exposta s ao fogo do corpo-de-prova, o de acordo com o disposto em 5.2.1 e 5.2.2. Os fios dos termopares e utilizados no interior do forno, devem ser do tipox Kc (cromel-alumel) e ter diâl u s i v a p a r a P e t r o b r á s S . A .
4.4 Dispositivo de tomada de pressão Construído com tubos metálicos de diâmetro interno igual a 13 mm, protegidos por aba metálica, conforme a Figura 1. Unid.: mm
L i c e n ç a d e u s o e x c l u s i v a p a r a P e t r o b r á s S . A . Figura 1 - Dispositivo de tomada de pressão
3
NBR 10636/1989 4.5 Manômetro Manômetro diferencial, para leituras de pressão variando entre 5 Pa e 15 Pa, com resolução de 2 Pa. 4.6 Anemômetro Anemômetro capaz de medir velocidades até 2 m/s, com resolução de 0,1 m/s.
5 Execução do ensaio 5.1 Condições normalizadas de aquecimento e de pressão 5.1.1 Condições normalizadas de aquecimento
O aumento de temperatura no interior do forno deve ser controlado de modo a variar com o tempo, de acordo com a seguinte expressão: T - To = 345 log (8t + 1) Onde: t = tempo de ensaio, em min T = temperatura do forno no tempo t, em °C
To = temperatura inicial do forno, em °C, sendo 10°C ≤ To ≤ 40°C A curva que representa esta função, conhecida como "curva-padrão temperatura x tempo", está apresentada na Figura 2. A Tabela apresenta alguns valores de elevação de temperatura para os valores indicados de tempo de ensaio.
. A S . s á r b Tabela - Elevação de temperatura o r t e Tempo Elevação da temperatura do forno P a (T - T )°C t (min) r a 556 p 5 a 659 10 v i s 15 718 u l 30 821 c x e 60 925 o 90 986 s u 120 1029 e 180 d 1090 a 240 ç 1133 n 360 1193 e c i L
. A . S s á r b o r t e P a r a p a v i s u l c x e o s u e d a ç n e c i L Figura 2 - Curva-padrão temperatura x tempo
o
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4 5.1.2 Tolerância de temperatura
5.2.1.1.1 No caso de se usar cinco termopares, recomenda-
O desvio da temperatura do forno é dado em porcentagem, pela seguinte expressão:
se o seguinte arranjo: um defronte ao centro geométrico do corpo-de-prova e os demais defronte ao centro de cada uma das áreas resultantes da divisão da superfície do corpo-de-prova em quatro partes iguais.
A - B x 100 B
L i c Onde: e n ç A = valor da áa rea sob a curva da temperatura média d do forno, obtida e conforme 5.2.1 u B = valor da área sob a curva-padrão temperatura x s o tempo e x c Os desvios máximos permitidos são: l u s i v a) ± 15% durante os primeiros 10 min; a p b) ± 10% durante os primeiros 30a min; r a c) ± 5% após os primeiros 30 min deP ensaio. e t r o Em nenhum instante, a partir dos primeiros 10 min de b r ensaio, a temperatura medida por qualquer dos termoá s °C da pares deve diferir, em valor absoluto, mais em 100 correspondente temperatura padronizada. Para S corpos. A de de-prova que incorporarem quantidade significativa . materiais combustíveis, a temperatura medida por qualquer termopar não deve diferir mais de 200°C, em valor absoluto.
5.1.3 Condições de pressão A pressão de (10 ± 5) Pa (1) acima de pressão atmosférica deve existir no interior do forno, pelo menos nos dois terços superiores da altura do corpo-de-prova, durante a realização do ensaio. Para a verificação dessa condição, a pressão deve ser medida em pelo menos um ponto localizado a aproximadamente três quartos da altura do corpo-de-prova, durante a realização do ensaio. Para a verificação dessa condição, a pressão deve ser medida em pelo menos um ponto localizado a aproximadamente três quartos da altura do corpo-de-prova e junto à face exposta ao fogo. Deve ser usada tomada de pressão e manômetro conforme descrito em 4.4 e 4.5. O controle de pressão deve ser efetuado a partir de 10 min após o início do ensaio, em intervalos de 5 min.
5.2 Medições de temperatura 5.2.1 Medição da temperatura do forno 5.2.1.1 A temperatura do forno deve ser a m édia aritmética das temperaturas medidas por termopares arranjados simetricamente dentro do forno, em número total não menor que cinco e não menor que um para cada 1,5 m2 de superfície do corpo-de-prova, de modo que a média das temperaturas a ser determinada seja representativa do corpo-de-prova na sua totalidade. Os termopares devem distar permanentemente 100 mm do ponto mais próximo da superfície do corpo-de-prova.
(1)
(10 ± 5) Pa
≅
(1,0 ± 0,5) mm H2O.
5.2.1.1.2 Os fios dos termopares, com diâmetro não menor que 0,7 mm e não maior que 3,2 mm, devem ser protegidos por material resistente ao calor, tal como tubos de porcelana, e com extremidade exposta de no mínimo 25 mm de comprimento. Termopares totalmente protegidos podem ser usados, desde que possuam aproximadamente a mesma sensibilidade e a mesma constante de tempo de resposta que aqueles possuidores de extremidade exposta.
5.2.1.1.3 As temperaturas devem ser medidas com precisão de pelo menos ± 1,5%.
5.2.1.1.4 As temperaturas devem ser registradas continuamente durante o ensaio.
5.2.2 Medição da temperatura da face não exposta do corpode-prova Cada termopar utilizado para a medição da temperatura da face não exposta do corpo-de-prova deve ser soldado ao centro da face de um disco de cobre de 12 mm de diâmetro e 0,2 mm de espessura, devendo ter a superfície da face oposta à solda mantida em contato com a superfície do corpo-de-prova. Os discos devem ser recobertos com pastilhas de papelão de amianto de 30 mm x 30 mm e 2 mm de espessura, com densidade aproximada de 1000 kg/m3. Antes da aplicação, devem ser secas em estufa a 100°C, durante pelo menos 30 min. As pastilhas de papelão de amianto devem ser fixadas na superfície do corpo-de-prova por meio de pinos, fitas ou adesivos adequados, dependendo do material que compõe a face não exposta. As leituras devem ser feitas durante o decorrer de todo o ensaio, em intervalos que não excedam 5 min. As temperaturas devem ser medidas com precisão de pelo menos ± 1,5%.
L i c e n ç A temperatura média a da face não exposta deve ser medida, no mínimo em cinco arranjados da seguinte d e pontos, maneira: um localizado aproximadamente no centro u geométrico da face do corpo-de-prova e os demais diss postos aproximadamente o nos centros de cada uma das e áreas resultantes da divisão da superfície em quatro partes x c iguais. Pontos adicionais de l medida deverão ser disu tribuídos na face do corpo-de-prova, da forma mais sis i métrica possível. Nenhum dos termopares v a destinados à determinação da temperatura média deve ser instalado p em pontos onde existam partes metálicas a que atravessam o corpo-de-prova, nem a uma distânciar das bordas infea P rior a 150 mm. Os pontos de medida considerados no cálculo de temperatura média não deveme coincidir com t r o juntas entre distintos materiais que possam existir no corb po-de-prova. A média aritmética das temperatura medidas r á s nos termopares instalados é considerada a temperatura S média da face não exposta. . A . 5.2.2.1 Temperatura média
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5.2.2.2 Temperatura máxima A temperatura da face não exposta deve ser medida em quaisquer pontos, incluindo juntas, que aparentem ser mais quentes que aqueles escolhidos para a determinação da temperatura média.
5.3 Corpo-de-prova 5.3.1 Preparação O ensaio deve ser realizado sobre um corpo-de-prova representativo da parede ou divisória, incluindo, segundo cada caso, todos os tipos de juntas previstas, os sistemas de fixação e apoio, e acabamentos que reproduzam as condições de uso. Os materiais e mão-de-obra utilizados na execução do corpo-de-prova devem ser representativos daqueles que sejam empregados na prá tica construtiva corrente. Para determinar a resistência ao fogo de uma parede ou divisória composta, o corpo-de-prova pode incluir pilares e vigas que, nas condições de uso sejam integrados à parede ou divisória. Pode-se incluir, também, outros componentes igualmente integrados, tais como, portas e vedadores. O corpo-de-prova deve ser restringido em todas as suas bordas, a menos que, nas condições de uso, esteja previsto ao elemento apresentar movimentos térmicos sem encontrar barreiras.
5.3.2 Dimensões Quando não for possível ensaiar corpo-de-prova com dimensões reais de utilização, admite-se um de menores dimensões, representativo da situação de utilização. As dimensões mínimas admitidas são 2,5 m de largura por 2,5 m de altura e, em qualquer caso, espessura igual aquela a ser adotada quando da utilização.
5.3.3 Condicionamento e proteção do corpo-de-prova
. A . S s á r b o r t e 5.4 Condições gerais de ensaio P a r a no momento do início do 5.4.1 A temperatura ambiente, p ensaio, deve estar situada entre 10°C e 40°C. a v i s do ar, antes do início e durante o en5.4.2 A velocidade u l saio, medida nas c direções paralela e perpendicular à su x perfície externa e do corpo-de-prova, e a uma distância em torno de 50 mm, onão deve ser superior a 1,3 m/s. s u e o grau de resistência ao fogo, em 5.4.3 A categoria e relação d aos quais está sendo feito o ensaio com o corpo a de-prova, devem ser preestabelecidos, em consonância ç com n 6.3. e c i L 5.4.4 Os corpos-de-prova, ensaiados segundo esta NorO corpo-de-prova deve ser condicionado, com o intuito de alcançar-se o conteúdo de umidade e a resistência mecânica previstos para a situação de utilização(2). O corpo-de-prova deve permanecer protegido, livre da ação de ventos e chuvas, durante e após sua confecção.
ma, não devem ser submetidos a qualquer carregamento externo durante o ensaio.
5.4.5 O corpo-de-prova deve ser exposto em uma de suas faces às condições de aquecimento especificadas em 5.1.1.
. A S . s á r b o ao fogo a serem r t 5.5 Características de resistência e verificadas durante o ensaio P a r 5.5.1 Estabilidade a p a As deformações do corpo-de-prova (flechas devidas a v i desvios de curvatura e trincas) devem ser medidas e s u anotadas durante l todo o período de ensaio, assim como c relatada a ocorrê x ncia de colapso ou qualquer sinal de e instabilidade. A estabilidade também deve ser verificada o 3 min antes do tempo preestabelecido para o término do s u ensaio, conforme 5.4.3, pela aplicação do teste de choque e mecânico, que consiste em submeter a superfície não d exposta a ao fogo do corpo-de-prova ao impacto de uma ç esfera n de aço em movimento pendular, com massa entre 15 kg e e 25 kg, de forma a se obter no choque, uma energia c i correspondente a 20 J. Os impactos devem ser realizados L em três pontos distintos da parede ou divisória, alinhados 5.4.6 Os corpos-de-prova que, nas condições de uso,
possam ser expostos ao fogo em ambas as faces, devem ser ensaiados na face que propicie menor resistência. Em caso de dúvida, devem ser preparados dois corposde-prova e ensaiados um em cada face.
horizontalmente a 1,40 m da base do corpo-de-prova. São dispensados os impactos nas paredes ou divisórias classificadas conforme 6.5, como CF 15 - CF 30 - PC 15 PC 30.
5.5.2 Estanqueidade A estanqueidade às chamas e gases quentes das trincas ou outras aberturas é verificada por meio de um chumaço de algodão colocado a uma distância destas, variável entre 20 mm e 30 mm. O chumaço deve ser aplicado a curtos intervalos de tempo e mantido em posição durante pelo menos 10 s, porém, não mais que 20 s, para determinar sua inflamação. O algodão utilizado no ensaio deve consistir de fibras novas, macias e não tingidas, sem qualquer mistura com fibras artificiais; antes do uso deve ser seco em estufa a 100°C durante pelo menos 30 min. O chumaço deve medir 100 mm x 100 mm na superfície exposta e ter espessura de cerca de 20 mm, pesando entre 3 g e 4 g, e ser fixado por meio de grampos de arame de aço a um bastidor quadrado de 100 mm de lado, também de arame de aço, com cerca de 1 mm de di âmetro. O bastidor deve ser fixado a uma haste também de arame de aço, com comprimento de, aproximadamente, 750 mm. Deve-se anotar o instante e a posição em que ocorrer a primeira inflamação do chumaço de algodão. Quaisquer ocorrências de trincas ou outras aberturas devem ser observadas e registradas, assim como o aparecimento de chamejamento na face não exposta, com duração superior a 10 s. O chumaço não deve ser reutilizado.
5.5.3 Isolamento térmico O isolamento térmico é verificado pelo aumento de temperatura observado na face não exposta do corpo-de-prova, durante o decorrer do ensaio.
Sempre que aplicável, deve-se aguardar o tempo de cura necessário para obter-se a resistência mecânica prevista para a situa ção de utilização.
(2)
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5.5.4 Observações adicionais
6.3 Graus de resistência ao fogo
5.5.4.1 No transcorrer do ensaio devem ser observadas
A cada categoria ao fogo é associado um grau de resistência ao fogo, expresso pelo tempo de ensaio durante o qual os corpos-de-prova satisfazem aos critérios de resistência correspondentes à sua categoria. Os graus de resistência ao fogo, expressos em minutos, são os seguintes: 360, 240, 180,120, 90, 60, 45, 30 e 15.
todas as mudanças ou eventos, mesmo que não relativas aos critérios da resistência ao fogo, que possam causar riscos no ambiente de um edifício; por exemplo, a emissão de volume apreciável de fumaça ou de vapores pela face não exposta do elemento de vedação.
L i c e portas, vedadores, pilares ou vigas 5.5.4.2 Quando houver n corpo-de-prova, incorporadas ao ç as verificaçõ es de a estabilidade, estanqueidade e isolamento térmico, relad tivas a estes componentes, e devem ser feitas de acordo u íficos para cada caso, como com os mé todos espec s segue: o e x a) portas e vedadores: conforme a NBR 6479; c l u s NBR 5628. b) pilares e vigas: conforme ai v a p 6 Resultados a r a 6.1 Critério de resistência ao fogo P e t r o 6.1.1 Estabilidade b r á Considera-se estável o corpo-de-prova que, durante s todo ção do o transcorrer do ensaio, inclusive durante a aplicaS . teste de choque mecânico, não entrar em colapso. A .
6.4 Resultado do ensaio O resultado do ensaio deve fornecer a classificação do corpo-de-prova segundo a categoria e o grau de resistência ao fogo, se os critérios de resistência referentes a quaisquer das duas categorias tiverem sido atendidos.
6.5 Classificação do corpo-de-prova Em fun çã o da categoria de resist ê ncia ao fogo apresentado, o corpo-de-prova pode ser classificado em diferentes graus: a) parede ou divisória corta-fogo: CF 15 CF 30 CF 45
6.1.2 Estanqueidade
CF 60
Considera-se estanque o corpo-de-prova que, durante o ensaio, não apresentar trincas ou aberturas suficientes para permitir a passagem, da face exposta ao fogo para a não exposta, de gases quentes ou chamas, revelados pela inflamação de um chumaço de algodão, conforme 5.5.2, ou de chamas com duração superior a 10 s.
CF 90 CF 120 CF 180 CF 240
6.1.3 Isolamento térmico CF 360 Considera-se o corpo-de-prova satisfatório como isolante térmico, enquanto não houver, na face não exposta, aumento de temperatura média superior a 140°C e, em qualquer termopar da mesma face, aumento superior a 180 °C.
6.1.3.1 Nas divisórias classificadas conforme 6.5, como CF 15 e CF 30, quando estruturadas com montantes met álicos, com espaçamento mínimo de 900 mm, a temperatura máxima, medida nestes elementos, não deve apresentar aumento superior a 225°C.
6.2 Categorias de resistência ao fogo De acordo com o atendimento a cada um dos critérios de resistência ao fogo descritos em 6.1, o corpo-de-prova se enquadrará em uma ou mais das seguintes categorias: a) corta-fogo, quando atender a todas as exigências, ou seja, estabilidade, estanqueidade e isolamento térmico; b) pára-chamas, quando atender às exigências de estabilidade e estanqueidade.
L i c e n PC 15 ç a d PC 30 e u s PC 45 o e x PC 60 c l u s PC 90 i v a p PC 120 a r a PC 180 P e t r PC 240 o b r á PC 360 s S . A 6.5.1 Um corpo-de-prova classificado em determinado . grau CF, terá o mesmo grau PC, quando n ão houver b) parede ou divisória pára-chamas:
avaliação especial para PC.
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6.5.2 Paredes com o mesmo grau CF podem possuir diferentes graus PC.
6.6 Documento técnico No documento técnico, contendo os resultados do ensaio, devem constar pelo menos os seguintes dados: a) nome do interessado; b) data do ensaio; c) nome do fabricante e marca comercial do produto; d) pormenores de construçã o do corpo-de-prova, acompanhados de desenhos contendo as dimensões principais; e) descrição dos materiais constituintes, citando-se as fontes de informações; f) sistemas de fixação e tipos de apoio; g) face do corpo-de-prova submetida à exposição ao fogo; h) indicação dos pontos de medida de temperatura no corpo-de-prova;
. A . S s á r b o r t e P a r a p a v i s u l c x e o s u e d a ç n e c i L
i) condições e tempo de condicionamento do corpode-prova; j) resultado do ensaio de acordo com 6.4 e observações anotadas durante o ensaio;
. A . k) descrição do comportamento S do corpo-de-prova s do forno; durante o período de resfriamento á r b o r l) características gerais dos equipamentos utilizados, t e incluindo as dimensões principais do forno. P a r a 7 Referências p a v i 7.1 Normas estrangeiras s u l c BS 476: Part x 8: 1972 - Test methods and criteria for e the fire resistance of elements of buiding o s construction; u e d Teil 2 - 1977- Brandverhal von baustoffen DIN-4102 a un ç bauteilen, Banteile, Begriffe, Anforderungen und n Prufungen (Em); e c i L ASTM E 119 - Fire tests of buinding construction and material; ISO 834 - 1975 - Fire resistance tests Elements of building construction.
