Norma: ASTM D570 Aluno: Douglas da Costa Ferreira
RESUMO
A ASTM D570 tem por finalidade a determinação da taxa relativa de absorção de água de plásticos quando submetidos a imersão em água, tanto para os moldados a quente quanto a frio. Basicamente, ela avalia a proporção de água absorvida por um material bem como os efeitos causados em suas propriedades devido a exposição a umidade umidade constante. (1) Dimensão dos corpos de prova
Em relação as dimensões dos corpos de prova (amostras), segundo a ASTM D570, eles poder ser cilíndricos com 50,8mm de diâmetro e 3,2mm de espessura, tolerando uma variação da espessura em ± 0,18mm para os moldados a quente e ± 0,3mm para os moldados a frio. Os corpos de prova também podem ter formato de barra com 76,2mm de comprimento e 25,4 de largura com espessura de 3,2mm. Podem também ter formato de uma vareta com 25,4mm de comprimento e 25,4mm de diâmetro ou menos. Varias são as dimensões dos corpos de prova, entretanto, a ASTM D570 ressalta que eles devem ser serrados ou cortados de modo a garantir suas bordas lisas e livres de rachaduras e com uma superfície isenta de óleo. (2) Preparo dos corpos de prova
Em relação ao condicionamento, ou seja, o preparo dos corpos de prova para ensaios, a ASTM D570 pede a confecção de 3 amostras, sendo este preparo divido em dois grupos. O primeiro leva em consideração os corpos de prova cujo valor de absorção de água é afetado por temperaturas próximas a 110ºC. Nesse caso, as amostras devem ser secas seca s em um forno durante 24horas a 50ºC ± 3ºC, esfriadas com o auxilio de um dessecador e imediatamente pesadas. Já o segundo grupo leva em consideração os corpos de prova cujo valor de absorção de água não é afetado por temperaturas ate 110ºC. Nesse caso, as amostras devem ser secas no forno por 1 hora com temperaturas entre 105 e 110ºC. (3) Procedimentos de imersão
Logo após o condicionamento dos corpos de prova a ASTM D570 descreve alguns procedimentos de imersão (imersão de 24horas, imersão de 2 horas, imersão repetida, imersão a longo prazo, imersão de 2 em 2 horas, imersão em água fervente de meia hora e imersão a 50ºC) para avaliação da absorção de umidade. Na imersão de 24horas os corpos de prova devem ser colocados em um recipiente com água á gua destilada a uma temperatura de 23 ± 1ºC e permanecerem totalmente imersos. No final das 24 horas
os corpos de prova devem ser removidos separadamente, secados (com o auxílio de um pano seco) e imediatamente pesados. Na imersão de 2 horas (geralmente usada em materiais com taxa de absorção de água elevada ou corpos de prova finos que apresentam um aumento significativo do seu peso especifico com 2 horas de imersão), os corpos de provas devem ser expostos conforme descrito na imersão de 24 horas, porém em um período de tempo de 120min ± 4min. Na imersão repetida, os corpos de prova devem ser pesados após a imersão de 2 horas, recolocado na água e pesado novamente após 24 horas. Na imersão a longo prazo, os corpos de prova são imersos em água destilada, por um longo período de tempo, sendo removidos num primeiro período de 24 horas, secados (com o auxilio de um papel toalha), pesados e novamente recolocados na água. Esse procedimento de imersão e pesagem é repetido após uma semana, e posteriormente de duas em duas semanas até que a média das massas seja menor que 1% do total do aumento da massa ou 5 mg. O corpo de prova é e então considerado saturado. A diferença de preso encontrada entre os corpos de prova é devido a absorção de água. Na imersão de 2 em 2 horas em água fervente, os corpos de prova são colocados em um recipiente com água destilada em ebulição, e no final de 120 ± 4min os corpos de prova são retirados, resfriados em água destilada a uma temperatura ambiente e após 15 ± 1min são removidos e pesados. Na imersão em água fervente de meia hora, utilizada em materiais com alta taxa de absorção de água e espessuras finas, os corpos de prova são colocados em um recipiente com água destilada em ebulição, e no final de 30 ± 1min os corpos de prova são retirados, resfriados em água destilada a uma temperatura ambiente e após 15 ± 1min são removidos e pesados. Por fim, na imersão a 50ºC, os corpos de prova são colocados em um recipiente com água destilada em ebulição, e no final de 48 ± 1h os corpos de prova são retirados, resfriados em água destilada a uma temperatura ambiente e após 15 ± 1min são removidos e pesados. De acordo com a ASTM, em alguns casos os materiais podem ser solúveis em água, sendo assim, após a imersão, os corpos de prova devem ser pesados, recondicionados, resfriados (com o auxilio de um dessecador) e por fim pesados novamente. Caso o peso do corpo de prova recondicionado for menor que o peso do corpo de prova anterior a imersão, trata-se de um material solúvel em água e a diferença de peso é considerada perdida durante o teste. O valor de absorção de água desses materiais é a soma do aumento de peso devido a imersão mais o peso do material solúvel em água. (4) Cálculos e relatório
Para efetuar o calculo da porcentagem do peso aumentado durante a imersão, a ASTM D570 sugere a seguinte expressão:
% =
ℎ −
100
(1)
Em relação a porcentagem de material solúvel perdido durante a imersão, a ASTM D570 sugere a seguinte expressão: ú % =
−
100
(2)
Por fim, a norma estabelece que os relatórios dos ensaios de imersão descritos acima devem conter as dimensões das amostras antes dos testes, o tempo e a temperatura de condicionamento, o procedimento de imersão utilizado bem como a porcentagem de água absorvida, que se da pela soma das expressões (1) e (2). A norma ainda ressalta que para o procedimento de imersão a longo prazo deve ser construído um gráfico do aumento de peso
versus
raiz quadrada de cada tempo de
imersão. A inclinação inicial deste gráfico refere-se a constante de infiltração de água no plástico e a parte nivelada representa a saturação do mesmo.
