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Sorção de vapor de água em gesso

Analisador de Sorção de Umidade - VSorp

Introdução

As medições dinâmicas de sorção de vapor são importantes instrumento no desenvolvimento e avaliação de materiais de construção como gesso, cimento, argamassa e semelhante.
Devido à ampla gama de usos e tarefas de tais materiais, uma variedade de produtos está disponível para atender a requisitos da respectiva aplicação.
Um critério importante aqui é capacidade de absorção de água do material. Por exemplo, emplastros desenvolvidos para uso em banheiros deve ter uma capacidade de absorção de água mais alta do que os gessos usados ​​em espaços residenciais ou como gesso para isolamento térmico e exterior.

Gesso

Gesso para aplicações em interiores são comumente higroscópicos e, portanto, mais adequado para regular passivamente o clima em termos de umidade ambiente.
O clima de uma sala pode ser mantido agradável quando primeiramente acontece a sorção de umidade do gesso devido a umidade relativa é alta e depois disso a dessorção em baixa umidade do ambiente. (1)

Para uso externo, a durabilidade e resistência às intempéries do materiais de construção é um critério importante.
Ambos dependem fortemente da interação do material com a umidade. Uma vez que a água está envolvida na maioria dos processos físico-químicos.
O perfil de propriedade do material deve atender aos requisitos do local específico de uso. (2)

A seguir veremos um exemplo da sorção de vapor de água em gesso.

Sorção de vapor de água de gesso
Amostras de Gesso para medições no DVS

As medições dinâmicas de sorção de vapor de água em gesso podem ser usadas para adaptar especificamente novas formulações, estruturas e processos a requisitos específicos. O comportamento do material sob a influência da mudança da umidade relativa, bem como os efeitos da temperatura, podem ser analisados. Além disso, as medições DVS podem ser usadas para simular e acelerar processos de envelhecimento induzidos por efeitos climáticos. Assim, as declarações sobre a durabilidade dos materiais podem ser feitas mais rapidamente.

 

Análise DVS

A sorção e dessorção do vapor de água dos gessos foram analisadas com um Vsorp Basic. A medição foi realizada a uma temperatura de 25 ° C. As amostras de gesso foram pré-condicionadas com umidade relativa de 50%. Posteriormente, a UR foi aumentada para 90%. Após atingir o equilíbrio, a umidade relativa foi reduzida para 50% para medir o comportamento de dessorção das amostras.

Resultados da Análise de Sorção de vapor de água em gesso

Condições de Teste

O protocolo de medição visa simular o comportamento das amostras de gesso quando expostas a mudanças nas condições climáticas, por ex. aumento temporário da umidade do ar com posterior ventilação do ambiente.
Os resultados mostram que as condições de equilíbrio durante a etapa de sorção são alcançadas após ~ 18 h para as amostras 1-4.
O equilíbrio de umidade mais rápido foi observado para a amostra 5, que estava em equilíbrio com a UR ambiente após ~ 7 h.
O comportamento de dessorção das amostras segue a mesma tendência. No entanto, com ~ 7 h para as amostras 1–4 e 2 h para a amostra 5, o equilíbrio de dessorção é alcançado 2,5 a 3,5 vezes mais rápido.
As amostras de teste foram preparadas aplicando o gesso sobre uma camada de suporte oculta.

Avaliação Gráfica

A Fig. 3 mostra os resultados da absorção de água, padronizados para a área de superfície do corpo de prova.
Para eliminar a influência de diferentes espessuras de camada, os resultados são ilustrados padronizados para a espessura da amostra na Fig. 4.

Sorção de vapor de água de gesso
Fig.3 Comportamento de Sorção e Dessorção referente à superfície da amostra de teste.

 

Com base nesses resultados, podem ser observadas diferenças claras na capacidade de absorção de água, variando de 33 g / m2 a 107 g / m2 quando as amostras são expostas a uma umidade relativa ambiente de 90%.
Além disso, a comparação das amostras 2 e 3, conforme ilustrado nas Figs. 3 e 4 mostram que embora a altura da camada de gesso da amostra 2 seja apenas metade da da amostra 3, a capacidade de absorção de umidade da amostra 2 é maior (Fig.4).

Sorção de vapor de água de gesso
Fig.4 Comportamento de Sorção e Dessorção referente a superfície e espessura de amostras de gesso

 

Isso pode ser explicado pelo fato de que a água não é apenas adsorvida na superfície, mas também absorvida no interior da amostra. Os resultados dão uma indicação da influência da estrutura interna na sorção de água do material.
Além disso, os dados de sorção dos materiais apresentam uma certa histerese, resultando em teores de água residual entre 2,8 g / m2 (amostra 5) e 6,1 g / m2 (amostra 2).

 

Conclusão da Análise de Sorção de vapor de água em gesso

Os resultados mostram que o dispositivo Vsorp da ProUmid permite uma distinção clara entre diferentes materiais de gesso. Assim, no que diz respeito à absorção de umidade, as propriedades do material podem ser caracterizadas com sensibilidade.
A análise do comportamento de sorção do vapor de água de materiais de construção é uma ferramenta eficaz para o desenvolvimento de novas formulações, testes de novas aplicações e no campo da garantia de qualidade.

Analisador de Sorção de Umidade - VSorp

Fig. 2: Vsorp para análise de sorção de umidade

Os dispositivos das séries SPS e Vsorp permitem uma medição sensível e com economia de tempo do comportamento de sorção do vapor de água devido à opção de múltiplas amostras. Além disso, grandes pratos de amostra com um diâmetro de 86 mm (disponível para Vsorp basic e Vsop plus) e o acessório opcional “Large Object Kit” com uma dimensão de 68 x 88 x 28 mm (largura x comprimento x altura) permitem a medição de grandes amostras, o que é particularmente interessante para materiais de construção, a fim de obter resultados representativos.

Saiba mais sobre a Análise de Sorção Dinâmica de Vapor (DVS)

 

A proUmid é uma empresa especialista em equipamentos para análise de sorção de vapor água em gesso.

 

Referências

[1] D. Maskell, A. Thomson, P. Waler, M. Lemke, Direct measurement of effective moisture buffering penetration depths in clay plasters, in: 7th Int. Conf. Build. with Earth (LEHM 2016), 2016.

[2] M. Saeidpour, L. Wadsö, Moisture equilibrium of cement based materials containing slag or silica fume and exposed to repeated sorption cycles, Cem. Concr. Res. (2015).
doi:10.1016/j.cemconres.2014.12.005.