Você sabe o que há de interessante nas extrusões de PVC? Eles simplesmente ficam sentados do lado de fora, ano após ano, e basicamente nada acontece com eles. Tivemos projetos de instalação em que os tubos ficaram expostos durante atrasos na construção-às vezes meses-e funcionaram bem. Não é algo com que você gostaria de contar com todos os materiais.
O que realmente acontece quando o clima atinge o PVC
A maioria das pessoas pensa que o plástico se degrada rapidamente ao ar livre. Isso é verdade para alguns plásticos, mas as extrusões de PVC são diferentes devido à forma como o próprio material é estruturado. Os átomos de cloro na cadeia polimérica criam uma espécie de barreira UV natural. Não é perfeito, e é por isso que os fabricantes adicionam estabilizadores, mas já existe uma resistência inerente à química.
As oscilações de temperatura são mais importantes do que a maioria das especificações deixa transparecer. Um cachimbo no Arizona sofre um estresse diferente de um em Minnesota, obviamente. O PVC lida com ambos, mas vale a pena entender a maneira como ele responde. O frio o torna um pouco mais quebradiço-você notará isso durante as instalações de inverno se estiver cortando tubos em climas congelantes. O material não falha, mas os instaladores precisam trabalhar de forma diferente. Tempo quente? Na verdade, o PVC se torna um pouco mais flexível. Medimos taxas de expansão de cerca de 0,06 mm por metro por grau Celsius, o que parece pequeno até que você execute 100 metros de tubo.
Condições reais versus testes de laboratório
Os testes de laboratório para resistência às intempéries seguem padrões como ASTM D1784, mas aqui está o que eles nem sempre capturam: os efeitos da combinação. Um tubo sofre radiação UV, ciclos de temperatura, mudanças de umidade e, às vezes, exposição a produtos químicos, tudo ao mesmo tempo. O teste geralmente isola variáveis. O desempenho em campo diz mais.
Rastreamos algumas instalações há 40+ anos. As extrusões de PVC da década de 1980 parecem notavelmente semelhantes às instalações recentes quando comparadas lado a lado. Há alguma mudança de cor-mais perceptível em formulações mais claras-mas as propriedades mecânicas se mantêm. Os testes pull em amostras envelhecidas ainda atendem às especificações originais na maioria dos casos.
Onde a formulação faz a diferença
Nem todas as extrusões de PVC resistem igualmente às intempéries. A resina base é importante, mas o pacote estabilizador é mais importante. Estabilizadores-baseados em estanho funcionam bem para algumas aplicações. Os sistemas de cálcio-zinco tornaram-se padrão para produtos de água potável. Os estabilizadores de chumbo costumavam ser comuns, mas agora estão sendo gradualmente eliminados por razões regulatórias e não por questões de desempenho.
Os modificadores de impacto alteram a forma como o material responde ao estresse-induzido pelo clima. Você pode ter dois tubos com classificações de pressão idênticas que se comportam de maneira completamente diferente após cinco anos de exposição ao sol porque um usa modificadores CPE (polietileno clorado) e o outro usa modificadores acrílicos. Essas coisas nem sempre aparecem nas fichas de dados dos produtos.
A questão ultravioleta
A luz solar direta eventualmente degrada a maioria dos materiais. A vantagem do PVC é que a degradação ocorre de forma lenta e previsível. A escamação da superfície ocorre primeiro-você verá uma leve camada de pó se formar após exposição prolongada. Isso não penetra profundamente. Por baixo, o material permanece estável. Alguns fabricantes revestem suas extrusões com inibidores de UV adicionais, o que amplia ainda mais o prazo.
A localização geográfica altera significativamente a equação. As instalações equatoriais obtêm aproximadamente o dobro da intensidade UV em comparação com instalações a 45 graus de latitude. Vimos tubos no Equador que precisaram de substituição após 25 anos, enquanto produtos similares na Escócia ainda funcionavam bem após 35 anos. O material é o mesmo; o meio ambiente não é.
Umidade e PVC
Aqui está algo que surpreende as pessoas: o PVC não absorve muita água. A taxa de absorção de umidade fica em torno de 0,04-0,4% dependendo da formulação. Compare isso com a madeira com 10-15% ou mesmo com alguns outros plásticos com 1-3%. Isso significa que as extrusões de PVC expostas à chuva, neve ou ambientes úmidos não incham, deformam ou perdem estabilidade dimensional como outros materiais.
Os ciclos de congelamento-degelo são um teste diferente. A água que entra no tubo danificado pode congelar e expandir, mas o PVC em si não é danificado por mudanças de temperatura entre -20 graus e +60 graus. Testamos isso repetidamente. Os pontos de falha quase sempre são juntas-relacionadas-à instalação, suporte inadequado e não falhas de material.
Quanto tempo realmente dura a resistência às intempéries
A resposta honesta é que ainda não conhecemos totalmente o limite superior. As instalações de tubos de PVC mais antigas datam da década de 1930 na Alemanha e muitas ainda estão funcionais. As formulações modernas são melhores do que as versões anteriores. As estimativas da indústria sugerem 50-100 anos para aplicações enterradas, 30-50 anos para aplicações expostas, mas estes são números conservadores baseados em modelos de envelhecimento acelerado.
O que sabemos: as extrusões de PVC degradam-se muito mais lentamente do que as previsões iniciais sugeriam. As primeiras preocupações sobre a fragilidade após 20{2}}30 anos não se materializaram na maioria das aplicações do mundo real. O material parece atingir uma espécie de estado de equilíbrio onde a degradação diminui significativamente após as mudanças iniciais na superfície.
O ambiente de instalação é mais importante do que você imagina
Um tubo enterrado no subsolo enfrenta tensões climáticas completamente diferentes de um tubo montado no exterior de um edifício. O solo fornece isolamento térmico e bloqueia completamente os raios UV. Instalações acima-do solo precisam levar em consideração expansão/contração, exposição aos raios UV e carga de vento. A mesma extrusão tem desempenho diferente nesses cenários.
Ambientes costeiros introduzem névoa salina, com a qual o PVC lida bem-muito melhor do que as alternativas de metal. Examinamos tubulações perto de instalações oceânicas e descobrimos um impacto mínimo da exposição ao sal, mesmo depois de décadas. O desafio geralmente é a abrasão da areia transportada pelo vento, em vez do ataque químico do sal.
A realidade prática é que as extrusões de PVC resistem suficientemente bem às condições climáticas para que a resistência às intempéries geralmente não seja o fator limitante no projeto do sistema. Outras considerações-requisitos de pressão, métodos de união e custos de instalação-orientam as decisões com mais frequência do que preocupações com a degradação climática. Esse é provavelmente o melhor endosso que o material poderia obter.