Um isolante térmico é um produto que tem, como principal objectivo, reduzir a transferência térmica através dos elementos onde está instalado. Para uma correcta selecção e aplicação dos isolantes é necessário conhecê-los com alguma profundidade, de forma a realizar-se uma boa concepção e manutenção da envolvente.
Os isolantes podem classificar-se segundo várias tipologias:
Classificação dos isolantes quanto ao modo de produção
Quanto ao modo de produção os isolantes poderão ser divididos em dois grandes grupos isolantes pré-fabricados e isolantes aplicados “in situ” estes por sua vez poderão subdividir-se noutros grupos:
Isolantes pré-fabricados:
- Placas/paineis; elementos onde as dimensões, comprimento e largura são preponderantes relativamente à espessura e que se caracterizam pelo seu carácter rígido; podem ou não comportar revestimentos nas faces (ex.: placas de gesso);
- Mantas: elementos onde as dimensões comprimento e largura são preponderantes relativamente à espessura e que se caracterizam pelo seu carácter não rígido; podem ou não comportar revestimentos nas faces (ex. para-vapor);
- Blocos: elementos onde a espessura e da mesma ordem de grandeza das outras dimensões e que se caracterizam pelo seu carácter rígido.
Isolantes executados ”in Situ”;
- Isolantes moldados;
- Isolantes a granel;
- Isolantes injectados/projectados.
Classificação dos isolantes quanto ao tipo de aplicação
Quanto ao tipo de aplicação, os isolantes pré-fabricados podem aplicar-se sob diversas formas:
- Fixação mecânica;
- Colagem;
- Colocação livre;
Classificação dos isolantes quanto à estrutura
Quanto ao tipo de estrutura os isolantes poderão ser divididos em três grandes grupos como consta da classificação seguinte:
- Materiais celulares: contêm ar encerrado em alvéolos, ex.: aglomerados de cortiça, argamassas celulares, espumas de plásticos;
- Materiais fibrosos: mantêm uma película de ar aderente a extensa superfície que cada fibra expõe; ex.: lã de vidro, lã de rocha;
- Materiais granulares: retêm o ar nos intervalos entre grânulos e nos interstícios destes; ex: granulados de cortiça soltos, vermiculite solta ou aglomerada.
A classificação anterior inclui os principais tipos de isolantes térmicos, no entanto, poderão encontrar-se outros tipos de isolantes, tais como materiais com estrutura mista (ex. betão de agregados ligeiros), compactos (ex. aglomerado de madeira), de camadas múltiplas (ex. placas de gesso associadas a uma camada de fibra mineral)
Classificação dos isolantes quanto à apresentação
- Material rígido: material isolante ao qual são exigidas as mesmas características mecânicas de um material de construção normal considerado como rígido, ou pelo menos os isolantes que são auto-sustentáveis;
- Material semi-rígido e flexível: material não auto-sustentável;
- Material granular e pulvurento: material com apresentação amorfa, composto por partículas granulares ou pulvurentas não aglomeradas,
- Material pastoso: material em que os componentes químicos se conformam em obra, adoptando em primeiro lugar um aspecto pastoso, passando posteriormente a ter as características de rígido ou semi-rígido.
Consoante o tipo de envolvente, assim se seleccionam as características mais importantes, para isso torna-se necessário conhecer determinados fenómenos, não apenas os físicos, característicos de cada envolvente.
As propriedades que têm interesse na caracterização dos isolantes térmicos são as seguintes:
Condutibilidade térmica
A condutibilidade térmica é uma propriedade característica de cada material. O seu valor pode depender de uma série de factores, tais como a porosidade, tamanho dos poros, diâmetro da fibra, carácter isotrópico/anisotrópico, envelhecimento e tipo de gás que o material encerra, os factores mais influentes e importantes são a temperatura, massa volúmica e humidade.
Características físicas
As características físicas mais importantes são a massa volúmica aparente ou absoluta, o coeficiente de dilatação térmica linear, o coeficiente de absorção acústico, o calor específico. Das características físicas enunciadas destacam-se o coeficiente de dilatação térmica linear (importante na analise da estabilidade dimensional) e a massa volúmica;
Comportamento em relação à água
O conhecimento deste tipo de comportamento é fundamental para o conhecimento do funcionamento em obra dos isolantes. Das características a estudar destacam-se:
- A absorção de água por gravidade, capilaridade, imersão e aspersão;
- Impermeabilidade
- Higroscopicidade (absorção de água no estado de vapor), curva de absorção higroscópica;
- Carácter não hidrófilo (absorção de água por gravidade, capilaridade e aspersão desprezável);
- Imputrescibilidade;
- Intumescimento (inchação);
- A possibilidade de dissolução de aditivos, eventualmente, existentes
Um bom isolante deve ser insensível a acção da água, por isso, caso necessário pode ter na sua constituição aditivos hidrófugos que dificultem a reacção com a água;
Permeabilidade ao vapor de água
O conhecimento da permeabilidade ao vapor de água é fundamental para uma correcta concepção da envolvente, Por princípio, a resistência à difusão de vapor de água e proporcional à massa volúmica.
Comportamento face aos agentes atmosféricos e biológicos
Os isolantes, enquanto elementos da envolvente, estão frequentemente expostos a acções exteriores, que podem provocar reacções nem sempre conhecidas, no entanto, os isolantes devem ser suficientemente resistentes a degradações por elas provocadas. Entre as acções exteriores destacam-se a chuva, radiação solar (pode provocar envelhecimento e descoloração), neve, vento, ciclos de congelação/descongelação, fungos, bactérias, roedoras, insectos, aves. Para combater a acção dos agentes exteriores os isolantes podem incluir na sua composição, aditivos específicos contra aqueles.
Comportamento face ao fogo
O conhecimento do comportamento em relação ao fogo é fundamental, principalmente em situações de perigosidade para as pessoas. Entre as características a conhecer destacam-se a reacção ao fogo, risco de deflagração, temperatura limite de utilização, libertação de fomos opacos (ex.: dióxido de carbono, monóxido de carbono) e de gases tóxicos (ex.: cloreto e cianeto). É importante conhecer também se o isolante liberta substâncias físicas durante a combustão que possam propagar o incêndio ou provocar danos físicos nas pessoas o isolante pode ter na sua constituição aditivos ignífugos que dificultem a combustão.
Comportamento mecânico
A resistência mecânica é fundamental quando o isolante está sujeito a acções mecânicas/térmicas exteriores; as acções climatéricas podem provocar alterações irreversíveis (nomeadamente alterações a resistência mecânica) nos isolantes. É importante conhecer a resistência a compressão, flexão, tracção, corte, choque, punçoamento, acções dinâmicas, deformação com carga permanente. Regra geral, a resistência mecânica é proporcional à massa volúmica e é influenciada pelo carácter isotrópico/anisotrópico.
Estabilidade dimensional
A estabilidade dimensional é importante, especialmente quando o isolante se encontra ligado a outros materiais (ex.: isolante sob revestimento). Importa conhecer a retracção após fabrico e estabilidade dimensional sob a acção da temperatura, humidade e acção conjunta das acções anteriores.
Impacto face ao homem e meio ambiente
Em face das exigências actuais, constata-se uma limitação quanto ao impacto das actividades humanas no meio ambiente e no próprio homem, é fundamental conhecer esse impacto, destacando-se: a reacção ao tacto (possibilidade de alergias), a libertação de odores e substâncias nocivas, a segurança na utilização e no uso, o consumo de energia, a possibilidade de reciclagem, a libertação de CFC.
Compatibilidade química, física, biológica ou mecânica
A compatibilidade é importante quando o isolante se encontra ligado a outros materiais; importa conhecer, por exemplo, o PH, a resistência a ácidos, alcalis e a possibilidade de corrosão de metais (ex.: teores em sulfatos e cloretos, aditivos de ignifugação), A utilização de materiais higroscópicos, hidrófilos ou com propensão para o suporte de agentes biológicos pode agravar a degradação de materiais confinantes com os isolantes (ex.: madeira). A compatibilidade mecânica é importante por exemplo quando o isolante esta sujeito a cargas elevadas (ex.: isolante em pavimento térreo);
Permeabilidade ao ar
A permeabilidade ao ar é importante para soluções da envolvente que se caracterizem pelo carácter leve (ex.; fachadas e coberturas de madeira), onde os efeitos das pressões exteriores (vento) se podem fazer sentir no interior da habitação;
