Caractéristiques morphosyntaxiques du nom propre

As propriedades termofísicas da amostra a utilizar nos ensaios em campo são definidas pelos procedimentos fluximétrico e de placa quente. Porém, no processo de medição de temperatura e fluxo de calor superficial, existem diferentes fatores associados que produzem interferências no procedimento, o que se traduz em valores medidos não-exatos. Desse modo, serão analisadas as possíveis fontes de erros que possam gerar imprecisões nos resultados das medições, bem como as suposições e valores teóricos utilizados no modelo matemático.

Na metodologia utilizada, estima-se que as principais fontes de imprecisão sejam erros numéricos no modelo matemático, erros nas medições por variações na calibração dos transdutores de fluxo de calor, no contato entre os sensores e a superfície, e por perdas de calor laterais.

A incerteza na obtenção das propriedades termofísicas pode ser estimada através do método utilizado por Guimarães e Phillipi (1993), que é baseado na teoria de propagação linear de erros. A incerteza final é dada pela composição das incertezas do sistema de medição das variáveis originais com a incerteza na determinação numérica das propriedades. A incerteza na obtenção do sinal (Ifinal) pode ser calculada como

2 2 2 medição numérica final I I I = + (6.10)

Para a determinação da condutividade térmica da amostra seca, são consideradas como principais fontes de erro numérico a resistência térmica de contato calculada na seção 2.5 considerando o gel como material de contato como 1,23%. Nas fontes de erro de medição são consideradas a variação na calibração dos termopares (0,75%), a variação média na calibração dos transdutores de fluxo de calor (4,70%) e as fugas de calor observadas no transdutor de fluxo de calor da placa fria no estado de equilíbrio térmico final (1,77%). Assim, a incerteza final para a condutividade térmica da amostra seca é de 5,22% e a condutividade térmica seca pode ser definida como

λo = 0,84 ± 0,044 W/m K

Para a determinação da condutividade térmica da amostra em condição úmida (saturação de 42,7%), são consideradas como principais fontes de erro numérico a resistência térmica de contato com o gel como 1,23%, e a diferença entre a condutividade térmica experimental e a condutividade térmica efetiva em função da mudança de fase no procedimento de ensaio (item 4.5.2) como 3,2%. Nas fontes de erro de medição são consideradas as variações na calibração de termopares (0,75%) e transdutores de fluxo de calor (4,70%) e as fugas de calor observadas no transdutor de fluxo de calor da placa fria no estado de equilíbrio térmico final (3,09%). Assim, a incerteza final para a condutividade térmica da amostra seca é de 6,63% e a condutividade térmica seca pode ser definida como

λm = 1,06 ± 0,070 W/m K

A Figura 6.15 apresenta na curva argm_desloc o comportamento da condutividade térmica observada por Perrin (1985) para a argamassa deslocada para uma condutividade

térmica seca de 0,84 W/m K. A partir dessa curva são contrastados os valores obtidos nos ensaios fluximétricos (pontos A e B). Observa-se que o valor obtido para uma saturação de 42,7% apresenta um valor 0,21 W/m K menor ao que seria obtido se fosse considerado o comportamento da argamassa estudada por Perrin (1985) na curva deslocada. A diferença obtida neste ponto pode ser explicada pela maior quantidade de poros com diâmetros menores (0,02 – 2 μm) na argamassa usada por Perrin (1985), como foi observado no ensaio de porosimetria (Figura 6.3). Em uma estrutura com poros de menor diâmetro, os efeitos de capilaridade podem ter uma importância maior e gerar variações maiores na condutividade térmica para um determinado conteúdo de umidade.

argm_deloc MIN MAX MED Mendes_(1997) 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 Saturação [%] λ [W/m K]λ [W/m K] B A 00

Figura 6.15 – Comparação entre a curva de Perrin deslocada, a expressão proposta por Mendes (1997) e os valores obtidos para a condutividade térmica da amostra de concreto.

Para uma incerteza de 5,22% em condição seca (ponto A) e de 6,63% em condição insaturada (ponto B), é possível estabelecer uma faixa linear de incerteza com valores máximo (MAX) e mínimo (MIN), em que a reta confeccionada a partir dos valores obtidos em laboratório (MED) possui uma inclinação de 0,0051 (W/mK) / %. Este comportamento linear da condutividade térmica foi observado por Fernandes et al (1990) para o material de argamassa, porém com uma inclinação 4,7 vezes maior (0,024 (W/mK) / %). Esta inclinação maior no comportamento da condutividade térmica pode ser explicada porque a porosidade da argamassa usada por Fernandes et al (1990) é de 31,0%, enquanto a amostra utilizada no ensaio tem uma porosidade de 18,1%.

Ainda, a reta confeccionada a partir dos valores obtidos em laboratório (curva MED) apresenta uma boa correlação (99,93%) com a expressão proposta por Mendes (1997) para a variação na condutividade térmica em função do conteúdo de umidade, para uma saturação menor que 50% (curva Mendes_(1997)). A expressão proposta por Mendes (1997) possibilita a determinação da condutividade térmica com apenas a porosidade η (obtida no ensaio de intrusão de mercúrio) e a condutividade térmica do componente em estado seco (equação 6.11). θ η θ η _{λ λ} λ θ λ ₌ − _{⋅ ⋅} − ar agua solido 1 ) ( (6.11)

em que λagua e λar são valores determinados de acordo com a Tabela 4.1, e a condutividade térmica do material sólido pode ser calculada através do modelo baseado na média geométrica como:

η η λ λ λ _⎟⎟ − ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = 1 1 sec ar o solido (6.12)

A Figura 6.16 apresenta a diferença percentual entre as retas MIN, MED e MAX da Figura 6.15 e a curva deslocada de Perrin. As diferenças percentuais mais altas são observadas para uma faixa de saturação de 30 a 50 %.

0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 Saturação [%] Δλ [%]Δλ [%] _MAX MED MIN 00

Figura 6.16 – Diferença percentual na condutividade térmica identificada em laboratório em função da curva deslocada de Perrin.

Para a determinação da capacidade térmica volumétrica, são consideradas como principais fontes de erro a resistência térmica de contato, calculada na seção 2.5 (considerando o gel como material de contato) como 0,80%. Nas fontes de erro de medição, é considerada a variação na calibração dos termopares (0,75%). Assim, a incerteza final para a capacidade térmica volumétrica da amostra é de 1,09% e a capacidade média para uma saturação de 42,7% pode ser definida como

ρo·cm = 2225 ± 24 kJ/m3 K

A variação na capacidade térmica volumétrica em função da saturação de poros segue a relação definida na equação 4.28. Considerando que a relação é linear, foi assumida uma incerteza constante (1,09%) para toda a faixa de saturação. Assim, para uma saturação de 42,7% o conteúdo de umidade volumétrico é 0,077 m3/m3 e, considerando que a capacidade térmica volumétrica da água líquida é de 4138 kJ/m3 K, a capacidade térmica volumétrica para a condição seca pode ser calculada como

ρo·co = 1906 ± 21 kJ/m3 K