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Teste de adesão de revestimento de acordo com a norma ASTM D4541 - Sticky Business

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Em um projeto de revestimento recente, o teste de adesão deveria ser feito de acordo com a norma ASTM D4541. Os requisitos especificados eram que fosse feito no mínimo um teste para cada 1.000 pés quadrados de revestimento e um teste para cada 100 pés quadrados de reparos no revestimento. A própria especificação do revestimento exigia uma adesão mínima de 1.000 psi. No entanto, a especificação do revestimento foi feita sob medida para um poliuretano específico com 100% de volume de sólidos, para o qual a folha de dados do produto anunciava um valor de adesão de 2.000 psi. Antes de iniciar o trabalho, foi decidido que o revestimento precisava ser testado em um mínimo de 1.900 psi. Parecia razoável que a adesão do revestimento deveria ser de pelo menos 95% do valor anunciado (95% de 2.000 psi = 1.900 psi). Muitos testes chegaram a 2.000 psi ou mais sem falhas de adesão. Infelizmente para a empreiteira, muitos testes não atenderam ao requisito mínimo de 1.900 psi. Alguns testes que falharam em uma área total muito pequena significaram que o empreiteiro teve de refazer o jateamento e reaplicar o revestimento em grandes áreas. Caramba, como ele estava preso!

É imperativo que um revestimento adira bem ao substrato, e o teste de adesão parece ser uma tarefa simples. Mas a adesão do revestimento é extremamente complexa e pouco compreendida. Testes simples de adesão, como sondagem e tentativa de levantar o revestimento com uma espátula ou canivete, são subjetivos. O teste de aderência por tração de arrancamento é conceitualmente simples e fornece uma única quantidade discreta - a força necessária para causar fratura. A natureza da fratura do revestimento em termos de falha adesiva versus falha coesiva deve ser observada, bem como as áreas relativas, e às vezes é, mas é esse valor quantitativo discreto que as pessoas cobiçam.

Embora o resultado do teste seja um valor numérico único, qualquer teste desse tipo é apenas uma indicação de desempenho relativo. O teste de adesão do revestimento é mais do que usar uma ferramenta para obter um resultado numérico que pode ser usado como critério de aprovação/reprovação. O método de teste ASTM D4541 foi especificado, mas ele fornece informações que foram completamente ignoradas nesse projeto.

O teste reflete parâmetros materiais e instrumentais. Diferentes ferramentas e diferentes adesivos fornecem valores diferentes. As diferenças de temperatura, umidade e outros fatores complicam a situação. Até mesmo a rigidez do substrato afeta os resultados do teste. Por exemplo, se todos os outros fatores forem iguais, os valores do teste geralmente são mais altos em aço com espessura de 1 ⁄4 polegadas em comparação com aço com espessura de 1 ⁄8 polegadas.

O principal problema é que o método de teste sofre com a falta de reprodutibilidade. A seção 6.1.1 da ASTM D4541 diz que, em geral, são necessárias pelo menos três repetições para categorizar estatisticamente a área de teste (em comparação com a exigência do trabalho de um teste por 1.000 pés quadrados). Assim como no SSPC-PA 2, o objetivo é categorizar estatisticamente uma área, não procurar e encontrar um valor baixo.

A norma ASTM D4541-02 contém uma seção que trata da precisão e tem uma tabela que mostra a variação esperada para os resultados de testes laboratoriais (intra-laboratoriais - realizados no mesmo laboratório, bem como interlaboratoriais - uma comparação entre laboratórios diferentes). A variabilidade é apresentada em três formas diferentes. A primeira é o coeficiente de variação, que é um decimal ou porcentagem determinada pela divisão do standard desvio de uma amostra pela média (average). A segunda é em termos de graus de liberdade, que se relaciona à distribuição t da amostra. (Pense na conhecida curva em forma de sino.) Esses são termos que só um estatístico poderia gostar. Felizmente, a terceira abordagem é mais direta e acessível aos profissionais de revestimentos - uma diferença percentual máxima aceitável.

A tabela mostra que, dependendo do tipo de instrumento, a diferença percentual aceitável entre dois valores pode estar entre cerca de 25% e 58%. Isso fornece uma indicação clara de que o teste é bastante variável, mas um exemplo ajuda. Para um instrumento do tipo IV usado no mesmo laboratório, a Tabela 1 da ASTM D4541-02 apresenta o coeficiente de variação como 8,5%, há 48 graus de liberdade e a diferença máxima aceitável é de 29%. A diferença em porcentagem relativa a dois resultados de teste é determinada pela equação simples abaixo.

Agora, considere dois valores de teste: 2.100 psi e 1.600 psi. Ao inserir esses valores na equação, obtém-se um resultado de 27%, que é menor do que a diferença máxima aceitável de 29% fornecida na tabela da ASTM. A precisão declarada do método de teste é tão ruim que nenhum desses dois valores, 2.100 psi ou 1.600 psi, pode ser declarado como o correto. Com uma amostragem muito pequena de apenas algumas medições, esses dois valores devem ser considerados como praticamente o mesmo resultado. Isso não é senso comum, mas isso é precisão para você, ou a falta dela.

A exatidão e a precisão às vezes são consideradas mais ou menos a mesma coisa quando, na verdade, são muito diferentes. A exatidão é uma questão de estar no alvo. A precisão é uma questão de repetibilidade e reprodutibilidade. Por exemplo, ao lançar dardos e mirar no alvo, se forem lançados três dardos, cada um deles aterrissando a 2,5 cm do centro do alvo, mas espaçados nos cantos de um triângulo equilátero, a precisão é boa, mas a exatidão é baixa. Os dardos estão todos próximos do alvo, mas não estão próximos uns dos outros. Na verdade, eles estão em todos os lados do alvo. Por outro lado, se todos os três dardos caírem no espaço duplo 20, a precisão é baixa, mas a exatidão é excelente. Para obter boa acurácia e boa precisão, é necessário colocar os três dardos próximos ao alvo e próximos uns dos outros.

Os vários tipos de testadores de tração podem ser calibrados para obter boa precisão. A deficiência do método de teste, entretanto, é que a precisão não é muito boa. Ele não é muito preciso no laboratório. Não espere que seja melhor em condições de campo.

Especificar um valor mínimo de aderência à tração de 1.900 psi nesse projeto para ficar dentro de 5% da aderência anunciada de 2.000 psi para o revestimento que está sendo usado parece razoável, se não se souber nada sobre revestimentos como materiais, os instrumentos de teste e o método de teste ASTM D4541 standard . A adesão do revestimento não é nada parecida com a resistência à tração do aço ou a resistência à compressão do concreto. Um revestimento com valor de aderência de 2.000 psi não é duas vezes melhor do que um revestimento com valor de aderência de 1.000 psi. De fato, um revestimento com um valor de aderência menor pode ter o melhor desempenho. PSI é uma unidade de medida conveniente e conhecida. Os revestimentos podem ser aplicados por metro quadrado, mas não apresentam desempenho ou falha por metro quadrado. Não fique preso à busca de números mágicos.

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