Cimento solvente de CPVC (erroneamente chamado de cola de CPVC) requer pouco tempo para endurecer, mas os tempos de cura variam de meros minutos a dias dependendo do clima e do tamanho da tubulação
Pipes feitos de CPVC, ou cloreto de polivinila clorada, tornaram-se uma escolha popular em sistemas de aspersores de incêndio residenciais, bem como outros ajustes de risco de luz. Os baixos custos, a resistência à corrosão e um design resistente ao calor fizeram com que o CPVC se expandisse de uma escolha favorecida para a canalização de água quente para um pilar fundamental na proteção contra incêndios em residências, apartamentos e outros espaços residenciais. Mas para os instaladores, o CPVC representa um grande desafio: nem todos os tubos de CPVC consistem nos mesmos compostos químicos. Consequentemente, os empreiteiros devem escolher seu método de união – o cimento solvente de CPVC – de acordo com as diretrizes dos fabricantes.
Neste artigo, explicamos a composição química do CPVC e fornecemos algumas diretrizes importantes para instaladores que escolhem colas de CPVC. Em seguida, fornecemos uma lista de tempos de secagem – para fixar e curar – para as chamadas “colas” usadas com as principais marcas de CPVC como BlazeMaster®, FlameGuard® e ThermaFit Industries.
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Cimento solvente de CPVC, ou “cola de CPVC”, forma uma ligação química entre tubos e acessórios
O que empreiteiros e revendedores geralmente se referem como CPVC “cola” não é cola de forma alguma. A cola cola cola os materiais intactos. As tubagens ou acessórios unidos desta forma ligam-se apenas ao material adesivo – não uns aos outros directamente. Tipicamente, estas substâncias consistem em produtos químicos que não são nada parecidos com as peças que mantêm juntas. Essas diferenças na composição química significam que as juntas coladas podem falhar quando confrontadas com tensões que os próprios tubos podem suportar.
Cola não semelhante, o cimento solvente CPVC funciona como uma solda química. As moléculas dos tubos e acessórios unidos com estes compostos unem-se para criar uma única peça plástica. Inicialmente, os solventes deste cimento quebram a membrana externa dos tubos e acessórios, preparando-os para a combinação química. À medida que o processo continua, o CPVC dentro do adesivo – ou CPVC – enche-se de resina em espaços vazios. Os estabilizadores e enchimentos aumentam a resistência, durabilidade e aparência da solda. O resultado: uma única peça de termoplástico com as dimensões e forma exatas necessárias.
Antes e depois de uma solda com solvente – aplicada ao plástico automotivo – mostra como o processo forma uma única peça a partir de peças separadas. Fonte: Hemmings Daily
Listuras e documentação do produto especificam escolhas aceitáveis para o cimento CPVC
Não há cimento solvente CPVC universal. A “cola” que mantém os acessórios juntos consiste em ligações químicas entre as moléculas de CPVC. Mas as peças de CPVC de marcas diferentes variam a nível molecular, impactando o desempenho e a resistência química. Como tal, cabe aos fabricantes determinar quais cimentos trabalham com seus produtos de CPVC – especialmente quando esses produtos fazem parte de um sistema de aspersão de incêndio.
Muitos E.U.A. estados e cidades têm regras para tubulação de CPVC baseadas em códigos da National Fire Protection Association (NFPA), incluindo:
- NFPA 13: Padrão para a Instalação de Sistemas de Sprinkler
- NFPA 13D: Padrão para a Instalação de Sistemas de Sprinkler em Residências de Uma e Duas Famílias e Casas Fabricadas
- NFPA 13R: Norma para a Instalação de Sistemas de Chuveiros Automáticos em Habitações Residenciais de Pequeno Porte
Todas estas três normas permitem o uso de tubagem de CPVC num sistema de chuveiros Automáticos contra incêndio apenas de acordo com as listagens do produto (uma forma de avaliação do produto, testes e certificação) e as instruções do fabricante.
Da edição 2016 da NFPA 13R
5.2 Tubos e Equipamentos acima do solo.
5.2.3.1.1 Tubos não metálicos listados devem ser instalados de acordo com as suas limitações de listagem, incluindo instruções de instalação.
Uma provisão quase idêntica pode ser encontrada na edição de 2019 da NFPA 13 (seção 7.4.3) e na edição de 2016 da NFPA 13D (5.2.3.1). Estas listagens e instruções de instalação especificam a escolha do cimento CPVC, restringindo as escolhas dos empreiteiros a uma de um punhado de opções. Tomemos, por exemplo, estas directrizes da ThermaFit Industries (TFI), um fabricante de tubos e acessórios de CPVC com sede na Califórnia:
As ligações de CPVC de meio termo são para montagem utilizando cimento solvente de um passo fabricado pela IPS Corporation identificada como Victaulic FireLock 899, IPEX BM-5, TYCO TFP-500, Central CSC-500, Spears FS-5, e Nibco FP-1000.
Cimentos solventes como este pinta da ThermaFit Industries – estão explicitamente listados como compatíveis nas instruções de instalação dos fabricantes de CPVC.
O tempo de endurecimento ou cura da cola de CPVC depende do clima, tamanho do tubo e outros factores
Uma junta formada com cimento de CPVC seca de duas formas: endurece (ponto em que a junta pode ser manuseada ou colocada sob tensão limitada) e cura (ligações suficientes para uso). Os três maiores fatores nestes tempos de secagem do cimento de CPVC são:
- O tamanho do tubo, tee, cotovelo, acoplamento, ou outras partes sendo unidas
- Temperatura ambiente
- Umidade
- Pressão de teste
Tempos de cura e secagem para “cola CPVC” aumentam com o tamanho do tubo
Os pequenos tubos e acessórios podem fundir-se mais rapidamente e a temperaturas mais baixas do que os seus equivalentes maiores. Na pressão de teste mais baixa descrita na documentação da ThermaFit -100 libras por polegada quadrada (PSI)-uma cura de tubos de 3/4″ em apenas 15 minutos, enquanto um tubo de 2 1/2″ pode levar 32 vezes mais tempo (8 horas).
Especialmente altas ou baixas temperaturas podem tornar a colagem impraticável ou impossível
Conjuntos de CPVC ajustados e curados rapidamente a temperaturas entre 60 e 120 graus Fahrenheit. Um tubo de 1″ pode endurecer em apenas 15 minutos a 60 graus, mas demorará 30 minutos a temperaturas mais baixas. A temperaturas inferiores a 40 graus, um tubo de 3/4″ pode demorar até dois dias para curar completamente. Em resumo, quando a temperatura cai, os tempos de cura crescem (e a um ritmo dramático para tubos de tamanho superior a 1″). De fato, as diretrizes da ThermaFit estabelecem que tamanhos de 2″, 2 1/2″ e 3″ nunca podem ser secos a temperaturas abaixo de 40 graus.
Ajustes maiores como este de 2 1/2″ CPVC deslizamento x adaptador ranhurado nunca podem secar a temperaturas abaixo de 40 graus Fahrenheit.
No entanto, altas temperaturas – mesmo aquelas entre 60 e 120 graus – podem ser uma fonte de problemas para os instaladores. Quando as temperaturas ultrapassam os 90 graus sob luz solar directa, o cimento solvente pode tornar-se demasiado fino para trabalhar ou secar demasiado depressa. Na melhor das hipóteses, o cimento em excesso será desperdiçado à medida que cai do aplicador e, na pior das hipóteses, pode ficar sem tubos e acessórios, deixando muito pouco no tubo.
Aumidade aumenta substancialmente os tempos de cura
Quando raramente é especificado, ambientes altamente húmidos podem impedir a evaporação do solvente no cimento de CPVC – o que impede a formação da solda química. Em ambientes úmidos, os tempos de cura podem crescer 50%.
Pressões de teste esperadas podem fazer a diferença entre horas e dias de secagem
Contratados realizam testes de aceitação quando os sistemas de aspersão de incêndio são instalados pela primeira vez. Durante esses testes, as bombas forçam a entrada de água pressurizada no sistema de tubulação para garantir que as tubulações sejam suficientemente à prova de vazamentos. A pressão aplicada varia com a pressão de trabalho do sistema, definida como a pressão máxima esperada para o sistema em circunstâncias normais (NFPA 13, seção 3.3.216).
Quando as pressões de teste necessárias aumentam, os tempos de secagem aumentam. A 100 PSI e temperaturas abaixo de 40 graus Fahrenheit, um tubo de CPVC de 1 1/4″ pode curar em 2 horas. A 200 PSI, esse número torna-se 120 horas, e a 225 PSI, a cura leva 10 dias.
Tubos e acessórios de CPVC feitos pela FlameGuard, BlazeMaster e ThermaFit Industries têm tempos de cura e escolhas quase idênticos para o cimento de CPVC
Existem diferenças entre os produtos de CPVC de marca – em termos de resistência a longo prazo, durabilidade a altas temperaturas, e composição – mas, na maioria das vezes, a cura não é uma delas. A documentação da Viking Plastics, Spears Manufacturing e ThermaFit Industries (TFI) fornece listas semelhantes de cimentos compatíveis e tempos de cura pré-teste. Esses tempos são compilados na tabela abaixo, juntamente com os tempos de secagem ou “set” recomendados pelo fabricante e os cimentos listados.
BlazeMaster (Viking Plastics) CPVC
Viking BlazeMaster-compatível com CPVC solvente inclui cimentos:
- Spears FS-5 One-Step Low VOC Solvent Cement
- NIBCO FP-1000 One-Step Cement
- IPEX BM5 One-Step Cement
- Hershey HVC-500 Cimento
- Victaulic Style #899 FireLock One-Step Solvent Cement
- Tyco TFP-500 One-Step Solvent Cement
Quanto tempo a “cola” CPVC demora a pôr: 1-5 minutos
FlameGuard (Spears Manufacturing) CPVC
Cimentos solventes de CPVC compatíveis com as especificações de velocidade incluem:
- Spears FS-5 Cimento Solvente de Um Passo de Baixo VOC
- IPEX BM5 Cimento de Um Passo
- Cimento CSC-500 Cimento Central de Sprinkler
- Tyco TFP-500 Cimento Solvente de Um Passo
Tempo inicial de secagem (tempo definido) para “cola” CPVC: Pelo menos 5 minutos
TermaFit Industries (TFI) CPVC
Cimentos solventes de CPVC compatíveis com ThermaFit incluem:
- Cimento de um passo para aspersores de CPVC
- Cimento FS-5 Cimento Solvente de um passo com baixo teor de COV
- NIBCO FP-1000 Cimento de um passo
- IPEX BM5 Cimento de um passo
- Cimento CSC-Central de Sprinkler500 Cimento
- Victaulic Style #899 FireLock One-Step Solvent Cement
- NIBCO FP-1000 One-Step Cement
Tempo necessário para a “cola” de CPVC a definir/secar: Pelo menos 5 minutos
Tempo de cura para indústrias ThermaFit seleccionadas, FlameGuard, e Tubos e Acessórios de CPVC tipo BlazeMaster |
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| Pressão de teste (Max) | Tamanho nominal do tubo (Métrico) | Temperatura ambiente | |||||||
| 60F a 120F (16C a 49C) | 40F a Menos de 60F (4.4C a <16C) | 0F a Menor que 40F (-17.8C a <4.4C) | |||||||
| 225 PSI / 15.5 BAR | 3/4″ (DN20) | 1 hora | 4 horas | 2 dias | |||||
| 1″ (DN25) | 1 1/2 horas | 4 horas | 2 dias | ||||||
| 1 1/4″ & 1 1/2″ (DN32 & DN40) | 3 horas | 1 1/3 dias (32 horas) | 10 dias | ||||||
| 2″ (DN50) | 8 horas | 2 dias | Subir a temperatura para curar | ||||||
| 2 1/2″ & 3″ (DN65 & DN80) | 1 dia | 4 dias | Subir a temperatura para curar | ||||||
| 200 PSI / 13.8 BAR | 3/4″ (DN20) | 45 minutos | 1 1/2 horas | 1 dia | |||||
| 1″ (DN25) | 45 minutos | 1 1/2 horas | 1 dia | ||||||
| 1 1/4″ & 1 1/2″ (DN32 & DN40) | 1 1/2 horas | 16 horas | 5 dias | ||||||
| 2″ (DN50) | 6 horas | 1 1/2 dias | Subir a temperatura para curar | ||||||
| 2 1/2″ & 3″ (DN65 & DN80) | 8 horas | 3 dias | Subir a temperatura para curar | ||||||
| 100 PSI / 6.9 BAR | 3/4″ (DN20) | 15 minutos | 15 minutos | 30 minutos | |||||
| 1″ (DN25) | 15 minutos | 30 minutos | 30 minutos | ||||||
| 1 1/4″ (DN32) | 15 minutos | 30 minutos | 2 horas | ||||||
| *1 1/2″ (DN40) | *1 1/2 horas | *16 horas | *120 horas | ||||||
| *2″ (DN50) | *6 horas | *1 1/2 dias | *Aumentar a temperatura para curar | ||||||
| *2 1/2″ & 3″ (DN65 & DN80) | *8 horas | *3 dias | *Aumentar a temperatura para curar | ||||||
| Viking BlazeMaster CPVC e Spears FlameGuard CPVC produtos a 1 1/2″, Os tamanhos de 2″, 2 1/2″ e 3″ podem não ser testados a 100 PSI. Em vez disso, teste a 200 PSI ou 225 PSI. | |||||||||
Embora nem sempre seque rapidamente, o cimento solvente CPVC torna simples a formação de juntas
Desde os anos 80, a presença do CPVC em sistemas à base de água aumentou rapidamente, deslocando tubos metálicos tanto em canalizações como em sistemas de protecção contra incêndios residenciais. A facilidade de instalação é uma das forças motrizes por trás desse crescimento – e o cimento de CPVC desempenha um papel importante para tornar esse processo fácil. Embora o processo de cura possa ser lento em algumas situações, unir dois tubos desta forma cria uma ligação duradoura com poucas ferramentas e pouco tempo de instalação.
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BlazeMaster® e FlameGuard® são marcas registradas da Lubrizol Advanced Materials, Inc. e da Spears Manufacturing Co. respectivamente.