Telha

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Antecedentes

As telhas são feitas de vários tipos de materiais. As telhas de madeira são serradas de cedro vermelho ou pinho. As telhas modernas são cortadas de árvores novas e devem ser tratadas com conservantes químicos para durar, assim como as versões anteriores que foram cortadas de árvores antigas. Eles também devem ser tratados quimicamente para atingir uma classificação de resistência ao fogo comparável a outros tipos de telhas; na verdade, a classificação mais alta só pode ser obtida instalando-os sobre uma camada subsuperficial especial. As telhas de alumínio têm uma longa vida útil, embora sejam comparativamente caras. As telhas de asfalto cobrem cerca de 80% das residências nos Estados Unidos. Sua popularidade se deve ao seu peso relativamente leve, custo comparativamente baixo, facilidade de instalação e baixos requisitos de manutenção.

Uma telha de asfalto típica é um retângulo com cerca de 12-18 pol. (30-46 cm) de largura e 36-40 pol. (91-102 cm) de comprimento. Os estilos populares têm vários recortes ao longo de uma borda para formar abas que simulam telhas menores e individuais. Três guias são comuns, mas o número pode variar de dois a cinco. Alguns estilos são feitos para travar com as telhas adjacentes durante a instalação, criando uma superfície mais resistente ao vento.

História

O asfalto é usado como material de construção há milhares de anos. Os antigos babilônios o usavam como argamassa entre tijolos de argila e como impermeabilizante em canais. Telhados de rolo, consistindo de longas tiras de feltro revestido de asfalto com uma camada de acabamento de pedra finamente triturada, são fabricados nos Estados Unidos desde 1893. Em 1903, Henry M. Reynolds começou a comercializar telhas de asfalto que cortou de folhas de telhado de rolo. Na década de 1920, esse material de cobertura se tornou tão popular que foi vendido por catálogo de vendas pelo correio. Na década de 1950, as telhas de asfalto típicas tinham a mesma aparência de hoje, incluindo os recortes formadores de abas.

Desde o final dos anos 1950, os fabricantes têm procurado desenvolver materiais de base inorgânicos como alternativas ao feltro orgânico tradicional. As bases inorgânicas são desejáveis ​​porque são mais resistentes ao fogo do que uma base orgânica; além disso, eles absorvem menos asfalto durante o processo de fabricação, de modo que as telhas resultantes pesam menos. O amianto era usado em esteiras de telhas até que seus riscos para a saúde se tornassem conhecidos. As melhorias nas esteiras de fibra de vidro as tornaram o material de base de telha asfáltica mais popular na indústria desde o final dos anos 1970.

Matérias-primas

As telhas do asfalto são às vezes chamadas de telhas compostas. Sua base é uma base de feltro orgânico ou fibra de vidro. As esteiras de feltro orgânicas são feitas de fibras de celulose obtidas a partir de resíduos de papel reciclado ou madeira. Essas fibras são reduzidas a uma polpa à base de água, formadas em folhas, secas, cortadas em tiras e enroladas em rolos. Telhas mais finas, mais leves e com maior resistência ao fogo são feitas sobre uma base de fibra de vidro. Em um processo típico, a membrana de fibra de vidro é feita cortando finos filamentos de vidro e misturando-os com água para formar uma polpa, que é formada em uma folha. A água é então aspirada da polpa e um aglutinante é aplicado à esteira. Após a cura, a esteira é fatiada nas larguras adequadas e enrolada.

Para fazer telhas, um rolo de feltro orgânico ou esteira de fibra de vidro é montado e alimentado em uma laçadeira seca. O material passa por uma câmara de pré-saturação, depois segue para um tanque saturador cheio de asfalto quente, que reveste as fibras. Se necessário, o material passa pela máquina de malha úmida.

O asfalto, uma substância de hidrocarboneto muito espesso, pode ser obtido a partir de depósitos naturais ou, mais comumente, como um subproduto do refino de petróleo bruto. Antes de ser utilizado na fabricação de telhas, o asfalto deve ser oxidado por um processo denominado sopro. Isso é feito borbulhando ar através do asfalto aquecido, ao qual foram adicionados os catalisadores apropriados, causando uma reação química. A forma de asfalto resultante amolece a quantidade certa nas temperaturas certas para fazer boas telhas. Para processar ainda mais o asfalto soprado em um material de revestimento adequado, um estabilizador mineral, como cinza volante ou calcário finamente moído, é adicionado. Isso torna o material mais durável e mais resistente ao fogo e às intempéries.

Várias cores de grânulos minerais revestidos de cerâmica são usadas como camada superior em telhas para protegê-las dos raios ultravioleta do sol, aumentar sua resistência ao fogo e adicionar um acabamento atraente. Os grânulos podem ser pequenas rochas ou partículas de escória (um subproduto da fundição do minério). As telhas projetadas para uso em locais úmidos podem incluir alguns grânulos contendo cobre na camada superior para inibir o crescimento de algas no telhado. A superfície posterior das telhas é revestida com areia, talco ou partículas finas de mica para evitar que as telhas grudem durante o armazenamento.

Tiras ou manchas de um adesivo termoplástico são aplicadas na maioria das telhas durante o processo de fabricação. Depois de instaladas em um telhado, as telhas são aquecidas pelo sol e esse adesivo é ativado para unir as telhas sobrepostas para aumentar a resistência ao vento.

O processo de fabricação

As telhas asfálticas são produzidas passando o material de base por uma máquina que adiciona sucessivamente os outros componentes. A mesma máquina pode ser usada para fazer telhas ou telhas de rolo.

Loop seco

• 1 Um rolo jumbo [6 pés (1,83 m) de diâmetro] de feltro orgânico ou esteira de fibra de vidro é montado e alimentado na máquina de telhado. O material de base primeiro passa por uma laçadeira seca. A esteira é acumulada em forma de sanfona neste reservatório, de modo que a máquina pode continuar a operar quando o rolo de alimentação se exaurir e um novo for montado.

Saturação

• 2 O material base passa por uma câmara de pré-saturação, onde é borrifado de um lado com asfalto quente para retirar qualquer umidade que possa estar presente. Em seguida, ele vai para um tanque saturador cheio de asfalto quente. A imersão no asfalto reveste as fibras dentro da esteira e preenche os vazios entre elas.

Circuito úmido

• 3 O tapete é novamente formado em dobras semelhantes a acordeão. Enquanto o revestimento asfáltico da esteira esfria, ele é puxado para o feltro, criando um grau de saturação ainda maior.

Revestimento

• 4 O asfalto de revestimento, que foi estabilizado com minerais em pó, é aplicado em ambas as superfícies da manta. O tapete passa A esteira passa entre um par de rolos de revestimento de asfalto. Em seguida, um revestimento de finas partículas minerais é aplicado na superfície posterior da manta, que então passa por uma série de rolos que embutem as partículas do revestimento no asfalto e resfriam o material. As telhas são finalizadas por resfriamento e corte no tamanho desejado. entre um par de rolos de revestimento, que são separados por uma distância apropriada para garantir que a quantidade desejada de asfalto de revestimento seja aplicada à manta. Esta etapa pode ser suficiente para revestir os filamentos de fibra de vidro e preencher os espaços vazios entre eles; neste caso, as etapas de saturação e looping úmido podem ser contornadas.

Superfície mineral

• 5 Grânulos de minerais revestidos de cerâmica da cor desejada são aplicados na superfície superior da manta revestida de asfalto. Um revestimento de partículas finas de um mineral, como talco ou mica, é aplicado na superfície posterior da esteira. A folha de manta tratada passa então por uma série de rolos que embutem as partículas do revestimento no asfalto e resfriam o material.

Acabamento

• 6 A tira de material de cobertura é acumulada, tipo acordeão, em uma laçadeira de resfriamento para finalizar o resfriamento.

Corte

• 7 A folha de material de telha acabada então passa para uma máquina de corte, onde é cortada da parte de trás no tamanho e forma desejados. A máquina separa as telhas e as empilha em feixes. Os feixes geralmente contêm telhas suficientes para cobrir 25-35 pés quadrados (7,62-10,67 m²).

Embalagem

• 8 Os feixes de telhas são transferidos para equipamentos que os envolvem e afixam etiquetas.

Controle de qualidade

O controle de qualidade começa durante a fabricação do material de base. Não apenas o material deve ter um bom desempenho no produto final, mas também deve ter força de tração (tração) e resistência ao rasgo suficientes para suportar o processo de fabricação de telhas. Além dessas características de resistência, os tapetes orgânicos são monitorados continuamente para garantir o teor de umidade e absorção adequados. Os tapetes de fibra de vidro são monitorados quanto à distribuição adequada da fibra e peso uniforme.

Durante a fabricação das próprias telhas, inúmeras características são monitoradas, incluindo uniformidade e espessura do revestimento asfáltico. A aplicação dos revestimentos minerais é monitorada para distribuição uniforme e incorporação adequada das partículas. As inspeções das telhas acabadas verificam o peso, contagem, tamanho e cor adequados do produto.

Além de suas próprias medidas de controle de qualidade, os fabricantes de telhas também podem convidar laboratórios de testes independentes e terceirizados para suas fábricas e enviar-lhes amostras de produtos. Esses laboratórios de teste verificam a conformidade do produto com as classificações definidas pelo Underwriters Laboratories (UL) e pela American Society for Testing Materials (ASTM). Essas classificações indicam que o produto atende aos padrões especificados de resistência ao fogo e outras características de desempenho, como força e resistência ao vento.

Subprodutos / resíduos

Resíduos revestidos de asfalto do processo de fabricação incluem fragmentos de telhas e resíduos gerados por abas de corte nas telhas. Em alguns casos, esses resíduos são vendidos para uso na fabricação de pavimentação asfáltica de estradas. Por exemplo, o estado da Carolina do Norte permite que esse material seja usado na pavimentação de asfalto desde 1995 e não encontrou nenhum problema para fazer ou colocar o material de pavimentação. Por causa dos custos de envio, no entanto, essa opção pode não ser prática, a menos que uma planta de processamento de asfalto de pavimentação esteja localizada relativamente perto da planta de telha.