Construção Magazine 52 by avawise design

52 N° 52 . novembro/dezembro 2012 . 6.50

DOSSIER Resíduos e Materiais de Construção

CONVERSAS Victor Ferreira

SEMINÁRIO TÉCNICO

6 de dezembro, Lisboa

Eficiência Energética nos Edifícios 14h30

PROGRAMA 09h30 10h00 10H15 10h40 11h05 11h30 11h45 12h10 12h35 13h00

Organização:

Receção aos participantes Sessão de Abertura Eng.º Pina dos Santos, LNEC RCCTE: ponto de situação Eng.º Rui Fragoso, ADENE Perdas e ganhos energéticos nos edifícios Eng.º Pina dos Santos, LNEC Balanço energético nulo dos edifícios: é fazível? Doutora Laura Aelenei, LNEG Pausa para café Sistemas de construção sem pontes térmicas Arq.º Jorge Mascarenhas, IP Tomar Materiais de construção: análise comparativa Eng.º Vitor Gil, ITeCons Debate Almoço livre

Patrocínios:

14h55 15h20 15h45 16h10 16h25

16h50

17h15 17h40 18h05

Coberturas Engª Patrícia Lopes, SIKA Paredes Prof. Albano Neves e Sousa, IST-UTL Janelas eficientes: como escolher? Eng.º Manuel Casquiço, ADENE Iluminação e domótica Eng.º Sérgio Ribeiro, TEV 2 Pausa para café Soluções integradas e eficazes de Sistemas Solares Térmicos Eng.º Tiago Teixeira, Vulcano Soluções eficientes de aquecimento - o desafio da nova regulamentação térmica Eng.º Rui Marques, Buderus Mudanças Inevitáveis na Certificação Energética Eng.ª Patrícia Botelho, ANPQ Debate Encerramento

Apoio Institucional:

ficha técnica diretor Eduardo Júlio ejulio@civil.ist.utl.pt Carla Santos Silva carla.silva@engenhoemedia.pt

conselho científico Abel Henriques (UP), Albano Neves e Sousa (UTL), Álvaro Cunha (UP), Álvaro Seco (UC), Aníbal Costa (UA), António Pais Antunes (UC), António Pinheiro (UTL), Carlos Borrego (UA), Conceição Cunha (UC), Daniel Dias da Costa (UC), Diogo Mateus (UC), Elsa Caetano (UP), Emanuel Maranha das Neves (UTL) Fernando Branco (UTL), Fernando Garrido Branco (UC), Fernando Sanchez Salvador (UTL), Francisco Taveira Pinto (UP), Helder Araújo (UC), Helena Cruz (LNEC), Helena Gervásio (UC), Helena Sousa (IPL), Hipólito de Sousa (UP), Humberto Varum (UA), João Mendes Ribeiro (UC), João Pedroso de Lima (UC), Joaquim Figueiras (UP), Jorge Alfaiate (UTL), Jorge Almeida e Sousa (UC), Jorge Coelho (UC), Jorge de Brito (UTL), Jorge Lourenço (IPC), José Aguiar (UTL), José Amorim Faria (UP), José António Bandeirinha (UC), Júlio Appleton (UTL), Luciano Lima (UERJ), Luis Calado (UTL), Luís Canhoto Neves (UNL), Luís Godinho (UC), Luís Guerreiro (UTL) , Luís Juvandes (UP), Luís Lemos (UC), Luís Oliveira Santos (LNEC), Luís Picado Santos (UTL), Luís Simões da Silva (UC), Maria Cecilia Amorim Teixeira da Silva (UNICAMP), Maria do Rosário Veiga (LNEC), Paulo Coelho (UC), Paulo Cruz (UM), Paulo Lourenço (UM), Paulo Maranha Tiago (IPC), Paulo Providência (UC), Pedro Vellasco (UER, Brasil), Paulo Vila Real (UA), Raimundo Mendes da Silva (UC), , Rui Faria (UP), Said Jalali (UM), Valter Lúcio (UNL), Vasco Freitas (UP), Vítor Abrantes (UP), Walter Rossa (UC)

redação Joana Correia redaccao@engenhoemedia.pt

marketing e publicidade Vera Oliveira v.oliveira@engenhoemedia.pt

editor António Malheiro

grafismo avawise

assinaturas Tel. 22 589 96 25 construcaomagazine@engenhoemedia.pt

redação e edição Engenho e Média, Lda. Grupo Publindústria

propriedade Publindústria, Lda. Praça da Corujeira, 38 - 4300-144 PORTO Tel. 22 589 96 20, Fax 22 589 96 29 geral@publindustria.pt | www.publindustria.pt

publicação periódica Registo n.o 123.765

tiragem 6.500 exemplares

issn 1645 – 1767

depósito legal 164 778/01

capa

editorial

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dossier | resíduos e materiais de construção

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conversas

Victor Ferreira

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Desafios ao uso industrial de ligantes ativados alcalinamente – inês barata , luís ferreira , jorge f. j. coelho e eduardo júlio

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Produção de painéis de fachada com betão ativado alcalinamente – luís ferreira , inês barata , eduardo júlio, jorge f. j. coelho e paulo maranha nunes tiago

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Betão produzido com agregados de vidro reciclado: desempenho mecânico – diogo serpa , jorge de brito e jorge pontes

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Melhoramento do comportamento mecânico e térmico de tijolos de alvenaria cerâmica aditivada com resíduos da indústria do alumínio – inês grilo, paulo santos, joão paulo gouveia e eduardo júlio

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Quantificação, composição e indicadores de geração de resíduos de construção e demolição (rcd) – andré coelho e jorge de brito

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Reciclagem de lama residual de anodização e lacagem em tijolo – caso de estudo em indústrias portuguesas – ivânia marques e maria teresa vieira

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eficiência energética na construção

Sistemas de pré-aquecimento passivo do ar de ventilação – Parte I – jorge s. carlos, helena corvacho, pedro d. silva e j. p. castro-gomes

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projeto térmico

Estudo paramétrico para otimização do projeto térmico de pequenos edifícios – Parte I – albano neves e sousa e andré afonso

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i& d empresarial

sustentabilidade

O aço e a sustentabilidade da construção

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térmica

Reabilitação térmica e energética: Uma aproximação à realidade

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betão estrutural

Inspeção, monitorização e diagnóstico: Novos métodos e abordagens

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alvenaria e construções antigas

A gestão do risco sísmico e o património construído com valor cultural

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notícias

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mercado

estante

projeto pessoal Hipólito de Sousa

eventos

diretora executiva

Próxima edição > Dossier Reabilitação de Pavimentos

editorial

Reduzir, Reutilizar e Reciclar são os ‘3 Rs da Sustentabilidade’, tema que tem merecido a atenção da Construção Magazine, sobretudo nas duas primeiras vertentes. Com efeito, desenvolver materiais eco-eficientes e melhorar o comportamento térmico dos edifícios, não é mais do que reduzir o consumo energético, os resíduos e as emissões de CO2 para a atmosfera, associados à produção de materiais, à obra e à utilização das infraestruturas. De igual modo, a reabilitação é a transposição do conceito ‘reutilizar’ para a realidade da construção e, ao não demolir o existente e ao evitar construir novo, reduz-se igualmente o impacte ambiental do sector. O presente número é especialmente dedicado ao ‘terceiro R’. Procuramos dar a conhecer ao leitor exemplos de estudos, em desenvolvimento no sistema científico-tecnológico nacional e, em muitos casos, realizados em co-promoção com a indústria nacional, em que o objectivo central é reciclar resíduos, subprodutos industriais, introduzindo-os em materiais de construção, ou mesmo, em materiais estruturais. Neste contexto, importa referir que, ao contrário do que o leitor possa estar a imaginar, não raras vezes a incorporação de resíduos traduz-se numa majoração das características relevantes dos produtos originais. Para além dos habituais artigos técnico-científicos, o dossier temático inclui ainda a tradicional ‘conversa’ com uma personalidade com especial visibilidade no âmbito do tema tratado. No caso presente, optámos por convidar um reputado investigador do Instituto Superior Técnico, o Prof. Jorge de Brito, autor de inúmeros artigos sobre incorporação de resíduos em betões, para entrevistar o Prof. Victor Ferreira, da Universidade de Aveiro, presidente da Plataforma para a Construção Sustentável. *O Professor Eduardo Júlio escreve de acordo com a antiga ortografia.

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Eduardo Júlio, Director

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conversas

professor victor ferreira

Entrevista conduzida por Jorge de Brito Jornalismo por Joana Correia Fotografia por Carlos Santos Silva

Ensino, investigação e cooperação empresarial são atividades que fazem parte do dia-a-dia de Victor Ferreira. Sustentabilidade é um conceito incontornável para este Professor da Universidade de Aveiro, não fosse também o fundador e presidente da Plataforma para a Construção Sustentável. Em entrevista à CM, Victor Ferreira fala sobre esta Plataforma, sobre o Cluster Habitat Sustentável e destaca a importância da Inovação no setor.

Construção Magazine (CM) – Quando foi criada e o que é a Plataforma para a Construção Sustentável? Victor Ferreira (VF) – A Plataforma para a Construção Sustentável é uma associação sem fins lucrativos que agrega os diversos agentes do cluster Habitat em Portugal. Entenda-se o cluster Habitat como a fileira de atividades económicas movidas pela construção e reabilitação e que agrega outras associadas a diferentes setores, desde a extração de matérias-primas à transformação em materiais e produtos da construção e abrangendo também o fornecimento de equipamentos suplementares, da domótica até à energia/ambiente. Trata-se, de facto, de uma fileira de grande impacto na economia nacional. A sustentabilidade da construção do nosso Habitat depende crucialmente de colocar em rede esta mega fileira, pois todos os contributos de todos os subsetores têm impacto na sustentabilidade global. A Plataforma foi fundada em 2007 com o objetivo de unir em rede diversas entidades como empresas, associações empresariais, municípios, centros de I&D (Universidades e infraestruturas tecnológicas), Institutos e outros agentes da fileira ou cluster Habitat. O grande objetivo que une e anima estas entidades na rede é o propósito de usar os princípios da sustentabilidade da construção como mote para a inovação e para o reforço da sua competitividade. Sustentabilidade, Inovação e Competitividade formam o triângulo-chave de ação da Plataforma e dos seus associados. A Plataforma tem vindo a crescer desde a sua fundação e possui hoje mais de 110 associados, maioritariamente empresas, podendo encontrar mais informações no seu website www.centrohabitat.net CM – Como define o Cluster Habitat Sustentável? VF – O Cluster Habitat Sustentável foi um dos polos de competitividade reconhecido formalmente, em julho de 2009, pelos ministros da Economia e do Ambiente, do Ordenamento do Território e do Desenvolvimento Regional, no âmbito das Estratégias de Eficiência Coletiva (EEC), associando as atividades das indústrias da construção e da reabilitação urbana, envolvendo todas as fileiras que contribuem para a construção do nosso habitat e que adotou, desde o início, o tema da Sustentabilidade enquanto fator dinâmico e transversal para o seu desenvolvimento estratégico. O objetivo deste cluster é contribuir para tornar o “Habitat Sustentável”.

A iniciativa, enquadrada no âmbito das Estratégias de Eficiência Coletiva “Polos de Competitividade e Outros Clusters”, é promovida e dinamizada pela Associação Plataforma para a Construção Sustentável (que é a sua entidade gestora), incluindo empresas e associações empresariais, municípios e entidades do sistema científico e tecnológico, abrangentes das diversas fileiras do Habitat. Este cluster pretende dar corpo à vocação natural da atividade empresarial neste domínio. Exemplo disso é o tecido empresarial existente no país, com atividade muito relevante e de valor acrescentado em toda a cadeia de valor do Habitat. As entidades que integraram inicialmente este Cluster, enquanto parceiros, pretendem gerar sinergias no sentido do desenvolvimento de novos produtos, tecnologias e sistemas de construção e de uma nova prática de conceção de espaços e envolventes. Pretende-se deste modo facilitar o aparecimento de projetos de inovação, com a disponibilização de condições para a sua concretização em parceria. As empresas e outros agentes de desenvolvimento têm aqui uma oportunidade para enquadrar o seu desenvolvimento estratégico. CM – Num contexto de retração atual dos mercados, o que é que significa esta iniciativa? VF – É um facto que o mercado nacional associado à construção do nosso Habitat se contraiu e atingiu um nível de saturação que implicou uma relativa estagnação da indústria

da construção e de todas as fileiras envolvidas. A Estratégia de Eficiência Coletiva (EEC) desenvolvida para este cluster vem reforçar as atividades com potencialidades de desenvolvimento efetivas, tendo por base as perspetivas de mercado e as capacidades empresariais e de conhecimento atualmente existentes, promovendo e dando expressão aos conceitos da Construção Sustentável. Em termos do posicionamento desta EEC, no que concerne a tecnologias e mercados, estas coincidem com as competências de oferta das entidades do Sistema de Inovação e com os setores de atividade das empresas que integram o Cluster. Do ponto de vista dos mercados, pretende-se induzir a entrada das empresas em novos mercados internacionais, em consequência do incremento do valor acrescentado dos produtos e serviços empresariais, orientado pelos conceitos da Construção Sustentável. No mercado internacional, incluindo os países em vias de desenvolvimento, perspetivamse intervenções também relacionadas com esta nova abordagem nos espaços e em construção nova. Também nestes mercados a afirmação de uma especialização em construção sustentável, por parte das empresas deste cluster Habitat, pode constituir um elemento de diferenciação, gerando fatores de competitividade acrescidos e uma oportunidade de diferenciação pela inovação face à concorrência internacional. Por exemplo, a nível nacional, pretende-se igualmente que as autarquias possam enquadrar uma nova cultu-

ra de urbanismo e da promoção da construção e reabilitação sustentável, constituindo-se como motores da economia local. CM – Perspetivando esta aposta na Inovação e Competitividade, quais são os pilares estratégicos do cluster? VF – Começa hoje a tornar-se evidente uma preocupação global com os temas dos recursos, da energia e do ambiente, enfim da sustentabilidade. A este facto não são alheias as fortes pressões da economia em torno destas questões. Estima-se mesmo que o “ambiente construído” consuma, direta e indiretamente, cerca de 40 por cento da energia produzida mundialmente, o que eleva consideravelmente o interesse mundial em torno do tema da construção sustentável. A construção sustentável é um conceito abrangente, envolvendo várias áreas de conhecimento e agregando múltiplos setores económicos, sendo hoje entendida como a criação e gestão responsável de um ambiente construído e a construir. Pretende-se que o mesmo seja saudável, respeite princípios ecológicos e a utilização eficiente dos recursos. A importância da sustentabilidade está hoje bem patente em vários documentos estratégicos das políticas nacionais e europeias, refletindo-se como uma questão transversal a todo o conjunto de atividades e empresas produtivas que é a “sustentabilidade do ambiente construído”. Neste contexto, a estratégia coletiva do cluster Habitat em Portugal apostou em cinco grandes

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conversas conversas

temas onde era necessário congregar esforços e projetos de inovação para contribuir para a sustentabilidade do que a fileira habitat produz. Assim, são temas fulcrais da estratégia do cluster aqueles que estejam associados ao desenvolvimento de materiais e produtos para uma construção sustentável, o desenvolvimento de tecnologias e sistemas de construção e reabilitação sustentável, projetos que contribuam para o bom desempenho energético-ambiental do ambiente construído, a utilização dos recursos naturais e questões ligadas à economia e gestão da construção sustentável. Todos os projetos que se qualifiquem nestes princípios encontram enquadramento dentro da estratégia do Cluster Habitat Sustentável. Temos hoje a necessidade de integrar em soluções de habitat diferenciadas, inovadoras e de elevado valor acrescentado, os contributos altamente especializados, mas complementares, das várias fileiras produtivas que o compõem, dirigidas, sobretudo, a mercados internacionais fortemente exigentes e sofisticados nesta matéria. CM – Particularizando, como é que o tema do uso e valorização dos resíduos se encaixa nesse quadro de ação? VF – De diferentes formas. Tem sido aliás um dos exemplos que temos usado na definição mais fina que fazemos periodicamente com o QREN para os diferentes concursos ao abrigo dos diferentes sistemas de incentivo em aberto. Em relação aos pilares estratégicos que mencionei na questão anterior, pode-se enquadrar a questão do uso e valorização dos resíduos de diferentes formas. Senão vejamos, no que diz respeito ao desenvolvimento de materiais e produtos sustentáveis, há a considerar os aspetos relacionados com os processos de fabrico com geração de menos resíduos e com capacidade de reciclagem, no mesmo processo, dos que se vão inevitavelmente gerando. Por outro lado, há aqui também a considerar a questão da reciclagem e valorização dos resíduos exógenos provenientes, portanto, de outros setores. Medidas como esta refletem-se numa clara poupança de matérias-primas naturais com benefícios indiretos, mas acumulados, em ternos da poupança em outros recursos fundamentais como a água e a energia. Projetos nesta área tocam em pelo menos dois dos outros pilares estratégicos do cluster e da sustentabilidade e que são o da utilização dos recursos naturais e o do impacto energético e ambiental do ambiente construído.

“as empresas e outros agentes de desenvolvimento têm aqui uma oportunidade para enquadrar o seu desenvolvimento estratégico.“ 6_cm

Ainda, relativamente à valorização dos resíduos, há outro aspeto a considerar que é o facto de o seu uso evitar a deposição em aterro. Além disso, há que reforçar a aposta na valorização perspetivando em termos de novos e velhos produtos o que é que a introdução de resíduos pode, nalguns casos específicos, gerar em termos de melhoria das características ou da sua diferenciação. No entanto, só o facto de em muitas situações de uso de resíduos se conseguir poupar simultaneamente nas matérias-primas naturais tradicionalmente usadas e no envio para a deposição em aterro constitui um enorme benefício mesmo quando as características do produto sejam ligeiramente prejudicadas. O essencial é que continue a cumprir com os requisitos fundamentais para a sua aplicação. CM – Existem exemplos reais nesta área? Que limitações existem? VF – Esta é uma das áreas onde tem existido bastante trabalho a nível nacional, quer do ponto de vista de Investigação e desenvolvimento, quer do ponto de vista empresarial. Ainda no nosso último congresso do cluster habitat (o CINCOS’2012) que aconteceu este ano em Aveiro de 20 a 22/setembro, e que se realiza desde 2008 de 2 em 2 anos, foi bem o espelho do que afirmei atrás com vários exemplos de diferentes entidades com trabalhos efetuados no domínio da valorização de resíduos em diferentes materiais e produtos da construção. É possível encontrar referência do que disse no livro de atas do congresso CINCOS’12 ou de edições anteriores. Trabalhos conduzidos em instituições como o IST ou a Universidade de Aveiro, entre outras, são exemplo disso mas também por parte de uma série de empresas do cluster, que têm apostado num conjunto de práticas internas já há bastante tempo e que também apresentam trabalho no sentido da simbiose industrial, ou seja, do aproveitamento e valorização de resíduos e subprodutos de outros setores transformadores. As limitações que surgem ao nível da inovação e da valorização dos resíduos, sejam os da construção e demolição ou outros, podem ser de natureza diversa. A primeira dificuldade, de mais fácil resolução, pode surgir da necessidade da compatibilidade, viabilidade técnica e económica da solução de valorização. Geral-

O cluster promove três Projetos Âncora de natureza coletiva, afirmando três centros de competências. Os Projetos Âncora que constituem o Programa de Ação harmonizam a integração das competências existentes, com as necessidades das empresas que compõem o Cluster: Centro de Competências para a Sustentabilidade do Habitat

Centro de Conhecimento em Materiais para a Construção Sustentável

Pólo de Conhecimento em Tecnologias da Construção Sustentável

Promotor: Plataforma para a Constru-

Promotor: CTCV - Centro Tecnológico

Promotor: IteCons

ção Sustentável

da Cerâmica e do Vidro

Este projeto integrou, por um lado, os conceitos de sustentabilidade e sua avaliação e reforça, por outro, a componente de formação avançada e qualificação dos técnicos das e para as empresas e outros agentes de inovação. É um centro de desenvolvimento de competências aberto a todo o Cluster Habitat.

Sustenta a componente de desenvolvimento de materiais, processos e tecnologias de produção, espaço de demonstração para produtos desenvolvidos e produção piloto, caracterização, teste, validação e utilização de produtos e tecnologias desenvolvidos no âmbito de projetos complementares integrantes do Cluster.

Resposta às necessidades do setor da construção no uso e desenvolvimento de tecnologias de construção sustentável, estudo do comportamento de espaços e elementos de construção, diagnóstico e indicação de soluções de reabilitação de patologias em construções, apoio técnico no desenvolvimento de novos sistemas construtivos, entre outras. © centrohabitat.net

mente, o fator mais limitativo na afirmação destas soluções de aproveitamento e valorização de resíduos estão ligados à necessidade da indústria transformadora de produtos para a construção e de que outros possam ter acesso permanente e fiável a esses resíduos como o têm em relação a outras matérias-primas naturais ou artificiais que estes venham substituir. Este facto implica geralmente ter estações de tratamento e valorização ou cadeias de fornecimento instaladas que garantam aos sistemas produtivos um fornecimento regular. Há, portanto, nesta área muito a fazer para ajudar as empresas e contribuir decisivamente para uma construção mais sustentável. Este trabalho necessita do contributo de todos, empresas e entidades do sistema científicotecnológico para que os resultados tenham impacto na economia real.

Perfil Victor Ferreira é doutorado pela Universidade de Aveiro em Ciência e Engenharia de Materiais e é professor nesta Universidade desde 1983. Atualmente é Professor Associado da Universidade de Aveiro no Departamento de Engenharia Civil, com atividades de ensino, I&D e de cooperação empresarial na área dos Materiais de Construção e Sustentabilidade. É também fundador e presidente da Plataforma para a Construção Sustentável desde 2007, uma associação de empresas, centros de I&D, municípios e outros agentes da fileira do Habitat e que assumiu o papel de entidade gestora do Cluster Habitat Sustentável desde o seu reconhecimento formal em Portugal em 2009.

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resíduos e materiais de construção desafios ao uso industrial de ligantes ativados alcalinamente O desenvolvimento de ligantes ativados alcalinamente (LAA) constitui uma alternativa promissora e ecologicamente benéfica aos ligantes à base de cimento Portland normal (CPN). Na produção deste novo ligante são utilizados subprodutos industriais, correspondendo a uma redução da emissão de CO2 em cerca de 80% por comparação com a produção de CPN. Os LAA podem ser formulados com qualquer composto rico em sílica e alumina dissolvido numa solução alcalina [1]. Contudo, a utilização dos LAA em elementos estruturais apresenta diversos desafios/dificuldades, entre estes o desenvolvimento de um novo tipo de adjuvantes, uma vez que os atuais não resistem à elevada alcalinidade do meio. Neste artigo, apresenta-se uma descrição genérica dos LAA e os resultados de um estudo preliminar, desenvolvido com o objetivo de contribuir para a sua utilização à escala industrial.

INTRODUÇÃO A produção de 1 tonelada de Cimento Portland Normal (CPN) é responsável pela emissão de 1 tonelada de CO2, resultado não só da descarbonatação do calcário quando incinerado com argilas para a produção de clínquer, mas também do consumo de combustíveis fósseis utilizados para a produção da energia necessária para o fabrico de CPN [2]. Assim, surge a necessidade de encontrar uma alternativa ecologicamente eficiente a este ligante, garantindo as mesmas ou melhores propriedades no produto final. O desenvolvimento de ligantes ativados alcalinamente (LAA) é bastante interessante neste contexto, face ao CPN, na medida em que utiliza subprodutos industriais (e.g. cinzas volantes, provenientes de centrais termoelétricas). Os LAA apresentam um conjunto interessante de propriedades, tais como [1, 3]: — elevada resistência mecânica, devido ao elevado grau de policondensação; — elevada durabilidade; — facilidade em serem reciclados; — resistência a temperaturas bastante elevadas (1000-1200ºC), sem perda das suas propriedades; 8_cm

— baixo consumo de energia e baixa emissão de gases na sua produção. O projeto ECOFACHADA, em desenvolvimento na FCTUC em parceria com a Prégaia, tem por objetivo desenvolver um betão ativado alcalinamente, usando cinzas volantes, para prefabricação de painéis de fachada. Neste âmbito, foram efetuados o estudo e a caracterização das cinzas volantes, tendo-se identificado como prioritário o desenvolvimento de adjuvantes para estes novos materiais. Neste artigo descrevem-se genericamente as características dos LAA e apresentam-se os resultados de um estudo preliminar, conduzido com o objetivo de desenvolver adjuvantes adequados à utilização de LAA à escala industrial.

Produção do LAA Os métodos de produção do LAA devem ser adotados tendo em conta a viabilidade da sua implementação à escala industrial. Assim, para o desenvolvimento do LAA são vários os parâmetros que devem ser estudados, nomeadamente: matérias-primas (tipo e propriedades do produto final); ativadores

Inês Barata* CIEPQPF & DEQ FCTUC, Coimbra, Portugal Luís Ferreira ICIST & DEC FCTUC, Coimbra, Portugal Jorge F. J. Coelho CIEPQPF & DEQ FCTUC, Coimbra, Portugal Eduardo Júlio ICIST & DECivil IST UTL, Lisboa, Portugal

utilizados (tipo e concentração); adições e adjuvantes; e condições de cura (temperatura, tempo de reação e humidade na cura).

Seleção da matéria-prima Do ponto de vista teórico, qualquer material/ subproduto que possua sílica e alumina na sua composição poderá, juntamente com um ativador alcalino, produzir o LAA [1]. Segundo a literatura [4, 5], existem dois modelos de ativação alcalina, os quais se distinguem pela composição do material a ser ativado e pela concentração do ativador (Quadro 1). Alguns estudos [6, 7] realizados com o intuito de investigar as propriedades, desempenho e aplicações do betão ativado alcalinamente, referem que os materiais calcinados, como as escórias de alto forno, as cinzas volantes e o metacaulino, são os mais indicados para o processo de ativação alcalina. De acordo com Hardjito et al [7], as cinzas volantes possuem importantes vantagens relativamente às escórias de alto forno, nomeadamente a sua alta reatividade, devido à sua reduzida dimensão, por se encontrarem

Características

Condição

Teor de Óxido de Cálcio

Baixo

Si / Al

Composição do material a ser ativado

Concentração do ativador

Exemplo de matéria-prima

% de material inerte

< 5%

Quantidade de sílica reativa

40 – 50 %

Si e Ca

Baixa e moderada

Escórias de alto formo

Distribuição tamanho das partículas (<45µm)

80 – 90 %

Si e Al

Alta

Metacaulino e cinzas

Teor de fase vítrea

Alto

Quadro 1 Modelos de Ativação alcalina.

na sua maioria no estado amorfo e, também, devido à sua maior abundância. Fernández-Jiménez e Palomo [5], referem que a caracterização da matéria-prima é absolutamente crítica para que, por um lado, se avalie a sua aplicabilidade tendo em conta os objetivos e, por outro, para que seja possível fazer os reajustes nos métodos de preparação de LAA de modo a maximizar o desempenho do produto final. Segundo vários estudos [4, 5, 8], para uma mais eficaz ativação alcalina das cinzas, é desejável que estas sejam do “tipo F”, de acordo com a norma ASTM 618-C3 [9]. Fernández-Jiménez et al. [5] concluíram que, idealmente, as cinzas devem apresentar as características descritas na Quadro 2. As cinzas foram a matéria-prima selecionada para o projeto ECOFACHADA, pela sua facilidade de obtenção e por apresentarem, segundo alguns autores [5, 8], uma melhoria significativa das propriedades do ligante, nomeadamente a trabalhabilidade, a redução de calor de hidratação, a redução da permeabilidade e, consequentemente, maior durabilidade. — Ativador alcalino De acordo com Fernández-Jiménez et al. [10], o tipo de ativador alcalino é um elemento essencial ao processo de preparação do LAA, na medida em que a sua concentração pode aumentar a resistência do LAA. Os mais comuns são o hidróxido de sódio, o hidróxido de potássio e uma combinação destes com silicato de sódio ou de potássio. O estudo da combinação de hidróxido de sódio com silicato de sódio em diferentes percentagens é feito com o intuito de acelerar a reação para obter resistências mecânicas mais elevadas em idades mais jovens [4, 11]. Segundo diferentes estudos [7, 12, 13], o ativador alcalino mais indicado é o hidróxido de sódio, por apresentar bons resultados quando usado isoladamente ou combinado com o silicato de sódio. Adicionalmente, apresenta um menor custo quando comparado com os

Quadro 2 Características desejadas para as cinzas.

outros ativadores. Importa ainda referir que a concentração de grupos hidroxilo existentes nas soluções alcalinas desempenha um papel decisivo na dissolução inicial da sílica e da alumina existente nas cinzas volantes. Fernández-Jiménez et al. [10] referem ainda que a ativação alcalina de cinzas volantes com componentes de potássio gera matrizes cimentícias mais porosas e menos resistentes do ponto de vista mecânico. — Adições e adjuvantes A incorporação de adições e de adjuvantes aos ligantes de base CPN tem por objetivo melhorar as suas propriedades físicas, químicas e mecânicas. No caso de LAA, a maior alcalinidade do meio faz com que estes produtos sejam pouco ou nada eficazes. Segundo Puertas et al. [14], o uso de adjuvantes não apresenta um aumento significativo na fluidez das pastas. Contudo, outros autores [7, 15] referem que o uso de adjuvantes, nomeadamente os redutores de água, pode melhorar a trabalhabilidade da mistura. Relativamente às adições, neste projeto foram estudadas a sílica de fumo e a farinha de sílica, com o objetivo de verificar o seu efeito na resistência à compressão (vide artigo Ferreira et al. “Produção de Painéis de Fachada com Betão Ativado Alcalinamente” desta edição). — Condições de cura As condições de cura (tempo, temperatura e humidade) também influenciam as propriedades mecânicas do betão ativado alcalinamente, sendo este um parâmetro a otimizar na implementação a nível industrial dos LAA [7, 16]. Com os estudos já efetuados no Projeto ECOFACHADA verifica-se um balanço entre o tempo e a temperatura de cura, ou seja, uma menor temperatura pode ser compensada com um maior tempo de cura, e vice-versa, obtendo-se valores de resistência à compres-

são semelhantes [17].

Estudo de adjuvantes para LAA Uma vez que, os adjuvantes disponíveis no mercado, tradicionalmente usados em betão com CPN não são eficazes nos LAA, devido à elevada alcalinidade do ativador, surge a necessidade de desenvolver/adaptar novos adjuvantes. Uma parte determinante deste projeto consiste então em desenvolver adjuvantes, emulsões acrílicas de base aquosa para incorporar no novo ligante, com o intuito de aumentar a trabalhabilidade e/ou alterar (acelerar ou retardar) o tempo de cura dos materiais. Estes novos adjuvantes devem ser resistentes a pH’s elevados, de modo a manter a sua estabilidade durante a mistura com o LAA. A ideia base do projeto consiste em desenvolver um adjuvante que apresente uma fase que confira uma maior trabalhabilidade ao LAA, sem decréscimo da resistência, e que esta seja protegida (encapsulada) num componente resistente a pH (e.g. acrilonitrilo ou compostos fluorados). Esta organização do polímero depende, não só do tipo de monómeros e tensioativos que fazem parte da mistura reacional, mas também da ordem e forma das adições ao longo da reação (e.g. em simultâneo, sucessivamente ou em 2 fases distintas). Para o estudo das emulsões de base aquosa no LAA, foi adotada uma mistura de argamassa de referência, MR, (vide artigo Ferreira et al. “Produção de Painéis de Fachada com Betão Ativado Alcalinamente” desta edição) com as seguintes características: solução alcalina composta 60% de hidróxido de sódio (12M) e 40% de silicato de sódio; dosagem de cinza de 600 kg/m3; e relação de ativador alcalino/ligante (AA/L) de 0,50. Os provetes foram sujeitos todos às mesmas condições de cura, num forno, a uma temperatura de 90ºC, durante 3 horas. Neste trabalho, foram estudados 4 adjuvan-

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resíduos e materiais de construção

Mistura

MR*

MRA

MRB

MRC

MRD

slump [cm] 18,9

20,4

19,8

19,6

21,7

fmcm [MPa]

28,9

35,1

31,6

29,8

34,3

MR* - Mistura de Referência

Quadro 3 Resultados experimentais das misturas de argamassas ativadas alcalinamente.

tes, sendo que 3 são emulsões acrílicas de base aquosa desenvolvidas no âmbito deste projeto (A, B e C) e o outro um adjuvante comercial (D). As emulsões desenvolvidas são à base de: (A) Estireno; (B) Estireno e Acrilato de n-butilo; e (C) Estireno, Acrilato de n-butilo e acrilonitrilo. A influência das emulsões foi estudada na consistência das argamassas no estado fresco (Figura 1) e na resistência à compressão no estado endurecido (Figura 2). No Quadro 3 são apresentados os resultados da consistência, em termos de slump, e do valor médio da resistência à compressão das argamassas, fmcm, obtido logo após a cura térmica. A resistência à compressão, apresentada no Quadro 3 é resultado da média de 3 ensaios, sendo que o coeficiente de variação é inferior a 4, para todas as misturas. Analisando os resultados da trabalhabilidade das misturas de argamassas ativadas alcalinamente (AAA) (Figura 1), verifica-se um ligeiro aumento da trabalhabilidade nas misturas com incorporação de adjuvantes. Para as misturas com emulsões acrílicas de base aquosa (MRA, MRB e MRC) o aumento foi cerca de 5%, em média, em relação à mistura MR. Já para a mistura com adjuvante comercial, MRD, o aumento foi de 14,6%. Quanto à resistência à compressão (Figura 2), verifica-se que todas as misturas apresentam uma diminuição da resistência, em média cerca de 12%, à exceção da mistura MRB. Esta apresenta uma maior percentagem de monómero flexível (acrilato de n-butilo), o que poderá ser responsável por este aumento.

Conclusões

BIBLIOGRAFIA

A necessidade de redução de emissões de CO2 na indústria cimenteira requer o desenvolvimento de opções mais ecológicas. Neste contexto, os LAA surgem como uma alternativa bastante promissora. A sua produção pode ser feita com subprodutos industriais, sendo o consumo de energia bastante baixo quando comparado com a produção do CPN. As cinzas volantes são a matéria-prima mais vantajosa, não só pelo facto de ser um “resíduo” corrente, mas também por apresentar provas de uma melhoria significativa nas propriedades do ligante. As emulsões de base aquosa desenvolvidas até esta fase do projeto, com o intuito de melhorar a trabalhabilidade dos LAA, mostraram resultados promissores. No entanto, é necessário otimizá-las para melhorar o seu desempenho quando incorporadas nas misturas.

Agradecimentos Os autores agradecem o apoio da Agência de Inovação NSRF/QREN, Projeto QREN 13285, “EcoFachada - Desenvolvimento de painéis de fachada em betão eco-eficiente de base geopolimérica com incorporação de resíduos“ em copromoção com a PRÉGAIA – Préfabricados, Lda. Os agradecimentos são extensivos às empresas SE CIL - Companhia Geral de Cal e Cimento, S.A. e SIKA Portugal – Produtos, Construção e Indústria, S.A.. > Figura 1: Trabalhabilidade das misturas de AAA. > Figura 2: Resistência á compressão das misturas de AAA.

10_cm

1. Khale, D. and R. Chaudhary, Mechanism of geopolymerization and factors influencing its development: a review. Journal of Materials Science, 2007. 42(3): p. 729-746. 2. Gartner, E., Industrially interesting approaches to “low-CO2” cements. Cement and Concrete Research, 2004. 34(9): p. 1489-1498. 3. Duxson, P., et al., The role of inorganic polymer technology in the development of ‘green concrete’. Cement and Concrete Research, 2007. 37(12): p. 1590-1597. 4. Palomo, A., M.W. Grutzeck, and M.T. Blanco, Alkali-activated fly ashes - A cement for the future. Cement and Concrete Research, 1999. 29(8): p. 1323-1329. 5. Fernández-Jiménez, A. and A. Palomo, Characterisation of fly ashes. Potential reactivity as alkaline cements. Fuel, 2003. 82(18): p. 2259-2265. 6. Chang, E.H., Shear and bond behaviour of reinforced fly ashbased geopolymer concrete beams, in Curtin University of Technology 2009: Perth. 7. Hardjito, D. and B.V. Rangan, Development and Properties of Low-Calcium Fly Ash-Based Geopolymer Concrete, in Research Report GC12005, Curtin University of Technology - Faculty of Engineering: Perth. 8. Fernández-Jiménez, A., A. Palomo, and M. Criado, Microstruture development of alkali-activated fly ash cement: a descriptive model. Cement and Concrete Research, 2005. 35: p. 1204-1209. 9. ASTMC618-C3, Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete, in ASTM C6182003, American Society for Testing and Materials (ASTM): West Conshohocken, PA, USA: ASTM International. 10. Fernández-Jiménez, A., A. Palomo, and M. Criado, Alkali activated fly ash binders. A comparative study between sodium and potassium activators. Materiales De Construccion, 2006. 56(281): p. 51-65. 11. Miranda, J.M., et al., Corrosion resistance in activated fly ash mortars. Cement and Concrete Research, 2005. 35(6): p. 1210-1217. 12. Fernández-Jiménez, A. and A. Palomo, Composition and microstructure of alkali activated fly ash binder: Effect of the activator. Cement and Concrete Research, 2005. 35(10): p. 1984-1992. 13. Fernández-Jiménez, A. and A. Palomo, Factors affecting early compressive strength of alkali activated fly ash (OPC-free) concrete. Materiales De Construccion, 2007. 57(287): p. 7-22. 14. Puertas, F., et al., Effect of superplasticisers on the behaviour and properties of alkaline cements. Advances in Cement Research, 2003. 15(1): p. 23-28. 15. Criado, M., et al., Alkali activated fly ash: effect of admixtures on paste rheology. Rheologica Acta, 2009. 48(4): p. 447-455. 16. Fernández-Jiménez, A., A. Palomo, and D. Ruvuelta. Alkali activation of industrial by-products to develop new earth-friendly cements. in 11th International Conference on Non-Conventional Materials And Technologies (NOMAT 2009). 2009. Bath, UK. 17. Ferreira, L., et al. Design of Alkali-Activated Mortar Mixtures. in fib Symposium: Concrete Structures for Sustainable Community. 2012. Stockholm, Sweden.

12_15

resíduos e materiais de construção produção de painéis de fachada com betão ativado alcalinamente Neste artigo descreve-se o desenvolvimento de um betão ativado alcalinamente (BAA) para aplicação na indústria da pré-fabricação, nomeadamente com vista à produção de painéis de fachada. Inicialmente, estudou-se a composição química da matéria-prima (cinzas volantes). Na fase de desenvolvimento, analisaram-se diferentes tipos e dosagens de ativadores alcalinos e diferentes proporções de ligante e adições em misturas de argamassas ativadas alcalinamente (AAA). Apresentam-se os resultados obtidos em termos de consistência no estado fresco e de resistência à compressão no estado endurecido das misturas de BAA produzidas, os quais evidenciam a viabilidade da sua aplicação na produção de painéis de fachada.

Luís Filipe Brandão Ferreira* ICIST & DEC FCTUC, Coimbra, Portugal luisferreir@dec.uc.pt Inês Isabel Nunes Barata CIEPQPF & DEQ FCTUC, Coimbra, Portugal. inesbarat@hotmail.com Eduardo Nuno Brito Santos Júlio ICIST & DECivil IST UTL, Lisboa, Portugal. ejulio@civil.ist.utl.pt Jorge Fernando Jordão Coelho CIEPQPF & DEQ FCTUC, Coimbra, Portugal. jcoelho@eq.uc.pt Paulo Maranha Nunes Tiago EC+A & DEC ISEC IPC, Coimbra, Portugal. pmtiago@vodafone.pt

12_cm

1. INTRODUÇÃO A maioria das construções modernas em Portugal, como na maioria dos países, apresenta uma estrutura em betão à base de cimento Portland Normal (CPN). Contudo, a produção de CPN está associada a grandes quantidades de emissões de CO2 para a atmosfera, aproximadamente 1 tonelada de CO2 por cada tonelada de CPN produzido, correspondendo a mais de 5% dos gases com efeito de estufa emitidos em todo o mundo [1]. É neste contexto que os ligantes ativados alcalinamente (LAA) são uma alternativa bastante interessante. Basicamente, qualquer resíduo com sílica e alumina reativas na sua composição, como por exemplo as cinzas volantes (CV) e as escórias de altoforno, pode ser utilizado para produzir LAA, o qual juntamente com um ativador alcalino e uma cura térmica adequada permitem obter um material com boas propriedades mecânicas [2-4]. Este requisito, a necessidade de cura térmica, torna-os especialmente apropriados para serem utilizados na indústria de pré-fabricação. Os ativadores alcalinos mais utilizados são uma combinação de hidróxido de sódio ou de hidróxido de potássio com silicato de sódio ou silicato de potássio [2], sendo igualmente possível usar apenas hidróxido de sódio [4-7]. O trabalho de investigação aqui descrito foi realizado tendo como principal objetivo desenvolver uma mistura de betão ativado alcalinamente (BAA), usando cinzas volantes, visando a pré-fabricação de painéis de fachada. Primeiro, determinou-se a composição química das cinzas volantes e a quantidade de sílica reativa presente nestas. Seguidamente, foram preparadas diferentes misturas de argamassas ativadas alcalinamente (AAA),

variando os seguintes parâmetros: (i) tipo de ativador alcalino; (ii) concentração de hidróxido de sódio; (iii) relação ativador alcalino/ ligante; (iv) dosagem de ligante; e (v) adição de farinha de sílica, sílica de fumo e cimento CEM I 52,5R. Depois, foi estudada a influência destes parâmetros na consistência, no estado fresco, e na resistência à compressão, no estado endurecido, das misturas de argamassa. Finalmente, realizaram-se misturas de BAA e os parâmetros atrás referidos foram caracterizados em provetes de betão.

2. MATERIAIS E MÉTODOS Foram utilizadas CV da classe F, de acordo com a norma ASTM 618-C3 [8], originárias de uma central termoelétrica Portuguesa, cuja composição química e superfície específica são apresentadas no Quadro 1. As CV têm uma massa volúmica de 2,38 kg/m3. De acordo com Fernández-Jiménez e Palomo [9], as propriedades ligantes das CV utilizadas são excelentes. Como ativador alcalino (AA), foram utilizadas três soluções diferentes: (A) contendo apenas hidróxido de sódio; (B) combinação de 80% de hidróxido de sódio com 20% de silicato de sódio; e (C) combinação de 60% de hidróxido de sódio com 40 % de silicato de sódio. Foram ainda consideradas diferentes concentrações de hidróxido de sódio (8, 10, e 12 M). Por fim, foram utilizados como adição os seguintes materiais: farinha de sílica (FS); sílica de fumo (SF); e cimento CEM I 52,5R. Os provetes foram sujeitos sempre às mesmas condições de cura, num forno, a uma temperatura de 90˚C, durante 4 horas. Após o período de cura, foram imediatamente desmoldados

e mantidos no laboratório até ao ensaio. Na formulação das composições das misturas de AAA e de BAA, foram definidas inicialmente as dosagens de ligante (CV) e a relação ativador alcalino/ligante (AA/L) e foi estimado o volume de vazios (20 l/m3). O acerto da massa volúmica final da mistura foi sempre efetuado recorrendo à proporção de areia.

Composição química LI

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K 2O

Na2O

TiO2

3,9

22,0

8,5

6,0

1,6

1,0

1,2

54,0

2,33

Quadro 1 Composição química (%) e área de superfície das CV utilizadas.

NaOH [M]

Ligante [kg/m3]

Adição [%]

AA/L

600

—

0.45

600

—

600

Mistura

slump [cm]

fmcm [MPa] 1 dia

7 dias

28 dias

15.8

10.4

13.0

17.4

0.45

14.4

17.6

20.8

26.3

—

0.45

10.3

26.7

27.2

32.0

600

—

0.50

19.2

10.8

10.0

16.2

600

—

0.50

18.9

13.6

15.4

19.6

600

—

0.50

15.7

20.4

20.9

25.1

600

—

0.50

17,0

12.1

12.7

16.7

600

—

0.50

12.8

32.3

29.7

30.9

600

—

0.50

16.0

39.0

39.2

41.5

M10

600

—

0.55

21.8

30.3

31.5

36.1

M11

500

—

0.50

10.0

17.4

18.3

27.1

M12

660

—

0.50

16.6

24.7

25.0

26.4

M13

700

—

0.50

20.8

25.2

22.6

21.3

M14

660

SF (10)

0.45

16.9

5.9

7.8

11.9

M15

660

OPC (10)

0.45

15.6

28.2

25.1

32.7

M16

660

SS (10)

0.45

17.4

19.9

20.6

21.9

3. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS DAS AAA No Quadro 2 apresenta-se a composição de algumas misturas de AAA, assim como os resultados obtidos da consistência, em termos de slump, e do valor médio da resistência à compressão das argamassas, f mcm . Analisando primeiro o efeito do ativador alcalino, verifica-se que a trabalhabilidade diminui e a resistência à compressão aumenta com o aumento da concentração de hidróxido de sódio (misturas M1 a M5), independentemente do tipo de solução. Verifica-se igualmente uma diminuição da trabalhabilidade e um aumento da resistência à compressão nas misturas que contêm silicato de sódio na solução (M7 a M10), o que corrobora os resultados obtidos noutros estudos [6, 7, 10]. Como esperado, a trabalhabilidade também varia com a relação AA/L, ou seja, o aumento desta relação origina um aumento da trabalhabilidade das misturas no estado fresco. Outro aspeto importante, relacionado com as AAA, prende-se com o desenvolvimento da resistência à compressão ao longo do tempo, após o período inicial de cura, observando-se um incremento médio de cerca de 20 % entre 1 e 28 dias. Para o estudo da dosagem de ligante (cinzas volantes) nas AAA foi adotada a solução A, a concentração de hidróxido de sódio 12 M e uma relação AA/L de 0,50. A influência da dosagem de ligante foi estudada na consistência das argamassas no estado fresco e na resistência à compressão no estado endurecido (M6, M11, M12 e M13). Novamente como esperado, constatou-se que o aumento da dosagem de ligante origina um aumento no valor do slump das misturas no estado fresco, quando mantida a relação AA/L. Observa-se igualmente a tendência para a resistência à compressão

Área de Superfície [m2/g]

Quadro 2 Misturas de argamassa ativadas alcalinamente e resultados experimentais.

aumentar com o aumento da dosagem de ligante. De referir que o aumento da dosagem de ligante de 500 (M11) para 700 kg/m3 (M13) origina um aumento da resistência à compressão de cerca de 50%. Relativamente ao estudo do efeito das adições nas misturas de AAA, optou-se por avaliar a influência da farinha de sílica, da sílica de fumo e do cimento CEM I 52,5R. Para esse efeito, foi selecionada uma mistura de referência, com 660 kg/m3 de dosagem de ligante, solução alcalina constituída apenas por hidróxido de sódio 8M e com uma relação AA/L de 0,45 (M14, M15 e M16). Verificou-se que a adição de SF faz cair abruptamente a resistência à

compressão. Quanto à adição de FS, origina um pequeno aumento da resistência à compressão, principalmente nas idades iniciais, atenuando-se esse efeito para os 28 dias de idade. Para a adição de CPN, verifica-se uma melhoria significativa da resistência à compressão, de cerca 65% em média.

4. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS DOS BAA Com base nos resultados obtidos das misturas das AAA, realizaram-se algumas misturas de BAA com o intuito de obter a mistura que melhor se adequará às exigências da pré-

cm_13

resíduos e materiais de construção

Mistura

Ligante [kg/m3]

Adição [%]

AA/L

γpl

slump [cm]

fcm [MPa]

500

—

0.45

0.81

0.53

21.8

500

—

0.45

0.81

0.53

26.4

500

—

0.45

0.81

0.53

39.6

500

—

0.50

0.79

0.51

16.1

500

—

0.50

0.79

0.51

31.8

500

—

0.55

0.78

0.48

19.0

500

—

0.55

0.78

0.48

36.9

550

CPN (10)

0.55

0.75

0.48

25.3

550

CPN (10)

0.55

0.76

0.48

42.5

Quadro 3 Misturas de Argamassa Ativadas Alcalinamente e resultados experimentais.

fabricação dos painéis de fachada. No Quadro 3 são apresentadas as misturas de BAA, assim como os resultados de consistência, abaixamento (slump) e valor médio da resistência à compressão, fcm, obtido após cura térmica a 90˚C durante 4 horas. Realizaram-se primeiro as misturas B1, B2 e B3, variando entre elas o tipo de solução. Verifica-se que a resistência à compressão aumenta com o aumento da quantidade de silicato de sódio presente. Depois, optou-se por produzir novas misturas de BAA com relações AA/L de 0,50 e 0,55, apenas para as soluções B e C,

uma vez que se observou nas misturas de AAA que, quando usada a solução A, a resistência à compressão diminui com o aumento da relação AA/L. Nas Figura 1 e Figura 2 são apresentados os resultados da trabalhabilidade (slump) e do valor médio da resistência à compressão, fcm, das misturas de BAA, respetivamente. Analisando os resultados da trabalhabilidade das misturas de BAA (Figura 1), verifica-se que, à medida que a relação AA/L aumenta, a trabalhabilidade das misturas também aumenta. No que diz respeito ao tipo de ativador alcalino, constata-se que as misturas produzidas com a

solução B apresentam menor trabalhabilidade do que as restantes misturas produzidas com as soluções A e C, tal como observado nas misturas de argamassa produzidas. Quanto à resistência à compressão (Figura 2), verificase que as misturas produzidas com a solução C apresentam um valor cerca de 80% superior do que as produzidas com a solução B, para qualquer relação AA/L. Para as duas relações AA/L mais baixas (0,45 e 0,50), o aumento da relação originou uma diminuição da resistência à compressão. Por outro lado, apesar do aumento da relação AA /L de 0,50 para 0,55 gerar um aumento da trabalhabilidade, gera igualmente um aumento da resistência à compressão, para os dois tipos de solução. Finalmente, decidiu-se testar a adição de 10% de cimento CEM I 52,5R, por ter conduzido a um aumento da resistência à compressão das misturas de argamassa. Foi adotada a relação AA/L de 0,50 (a mesma das misturas B6 e B7), mas com um ligeiro aumento da dosagem de ligante de 500 para 550 kg/m3. Este aumento da dosagem de ligante teve por objetivo evitar o efeito da redução de trabalhabilidade provocado pela adição de cimento. Analisando o Quadro 3, verifica-se que a adição de cimento aumenta a resistência à compressão em cerca de 15 e 30% nas misturas com solução B e C, respetivamente.

5. CONCLUSÕES

>1 > Figura 1: Trabalhabilidade das misturas de BAA, slump. > Figura 2: Resistência à compressão das misturas de BAA, fcm.

14_cm

Do estudo preliminar realizado com misturas de AAA e misturas de BAA retiram-se as seguintes conclusões: (1) o aumento da concentração de hidróxido de sódio diminui a trabalhabilidade no estado fresco, mas aumenta a resistência à compressão das misturas no estado endurecido; (2) as misturas incorporando 20% de silicato de sódio na solução alcalina apresentam menor trabalhabilidade; (3) as misturas incorporando 40% de silicato de sódio na solução alcalina não apresentam alteração na trabalhabilidade; (4) as misturas com 20% de silicato de sódio apresentam uma melhoria na resistência à compressão, especialmente

PUB

para as concentrações mais elevadas de hidróxido de sódio (10 e 12M); (5) o aumento da relação AA/L aumenta a trabalhabilidade, tendo efeito inverso na resistência à compressão; (6) a dosagem de ligante, quando mantida a relação AA/L, aumenta tanto a trabalhabilidade como a resistência à compressão; (7) a adição de SF diminui a resistência à compressão; (8) a adição de FS não tem influência na resistência à compressão; e (9) a adição de 10% de CPN aumenta a resistência à compressão. Por fim, analisando exclusivamente as misturas de BAA, verificase que estas possuem de um modo geral boas características para a sua aplicação na indústria da pré-fabricação, em particular as misturas B7 e B9, ambas com valores de slump superior a 20cm e de resistência à compressão superior a 35 MPa.

6. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem o apoio da Agência de Inovação NSRF/ QREN, Projeto QREN 13285, “EcoFachada - Desenvolvimento de painéis de fachada em betão ecoeficiente de base geopolimérica com incorporação de resíduos“ em copromoção com a PRÉGAIA –Préfabricados, Lda. Os agradecimentos são extensivos à empresa SECIL - Companhia Geral de Cal e Cimento, S.A..

BIBLIOGRAFIA 1. Duxson, P. and J. Provis, Low CO2 concrete – are we making any progress. 2008. 2. Hardjito, D. and B.V. Rangan, Development and Properties of LowCalcium Fly Ash-Based Geopolymer Concrete, in Research Report GC1. 2005, Curtin University of Technology – Faculty of Engineering: Perth, Australia. 3. Fernandez-Jimenez, A. and A. Palomo, Composition and microstructure of alkali activated fly ash binder: Effect of the activator. Cement and Concrete Research, 2005. 35(10): p. 1984-1992. 4. Palomo, A., M.W. Grutzeck, and M.T. Blanco, Alkali-activated fly ashes – A cement for the future. Cement and Concrete Research, 1999. 29(8): p. 1323-1329. 5. Torgal, F.P., Desenvolvimento de Ligantes Obtidos por Activação Alcalina de Lamas Residuais das Minas da Panasqueira, in Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura. 2006, Universidade da Beira Interior: Covilhã. 6. Miranda, J.M., et al., Corrosion resistance in activated fly ash mortars. Cement and Concrete Research, 2005. 35(6): p. 1210-1217. 7. Dolezal, J., et al., Concrete based on fly ash geopolymers, in Alkali Activated Materials – Research, Production and Utilization 3rd Conference. 2007: Praga, República Checa. p. 185-197. 8. ASTMC618-C3, Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete, in ASTM C618. 2003, American Society for Testing and Materials (ASTM): West Conshohocken, PA, USA: ASTM International. 9. Fernández-Jiménez A., A.P., Characterisation of fly ashes. Potential reactivity as alkaline cements. Fuel, 2003. 82(18): p. 2259-2265. 10. Fernandez-Jimenez, A., I. García-Lodeiro, and A. Palomo, Durability of alkali-activated fly ash cementitious materials. Journal of Materials Science, 2007. 42: p. 3055–3065.

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resíduos e materiais de construção betão produzido com agregados de vidro reciclado: desempenho mecânico O estudo aqui apresentado tem como objectivo caracterizar o desempenho mecânico de betões com dife-rentes composições de vidro (5%, 10% e 20% do volume total de agregados) e analisar a influência das dimensões dos agregados (finos, grossos e ambos) nesse mesmo desempenho. A utilização de vidro como agregado é uma alternativa ambiental ao seu depósito em aterro, reduzindo o consumo de recursos naturais e de espaço ocupado por aterros. Os agregados foram estudados ao nível da massa volúmica e abrasão, por ensaio de Los Angeles. No betão fresco, foi analisada a trabalhabilidade e a massa volúmica. O betão endurecido foi testado à compressão, tracção por compressão diametral e por flexão, módulo de elasticidade e desgaste por abrasão. Conclui-se que a incorporação de agregados de vidro em betões leva a uma diminuição geral do desempenho mecânico, ainda que não significativa para percentagens de incorporação de vidro até 10% do volume dos agregados naturais, com excepção da resistência à abrasão em que existe uma melhoria. Verificou-se um melhor desempenho nos betões com agregados grossos de vidro, seguidos dos betões com agregados finos de vidro e, por fim, os betões com incorporação simultânea de agregados grossos e finos de vidro.

1. INTRODUÇÃO O tratamento e eliminação dos resíduos, a limitação à utilização de aterros e o consumo excessivo de matérias-primas são problemas crescentes. As Nações Unidas estimavam a produção anual de resíduos na ordem das 200 milhões de toneladas, sendo que destes 7% são vidro [1]. Em Portugal, de acordo com dados estatísticos do INE, cada português produziu 470 kg de resíduos urbanos por ano durante 2004-2009, sendo que, em resíduos de vidro, o valor mais alto registou-se no ano de 2008 com um total de 962041 toneladas; por outro lado, durante o ano de 2009, consumiu-se um total de 374,7 milhões de euros de produtos fabricados com vidro. Em Portugal, durante o período de 1999 a 2005, somente 30% do vidro foi reciclado, sendo que 70% foi levado a aterro [2]. São produzidas anualmente, no Reino Unido, 29,1 milhões de to16_cm

neladas de resíduos, sendo que 4,2% corresponde a vidro [3]. Também Taiwan produzia 500000 toneladas de vidro, sendo parte desse oriundo da produção de vidro para LCD’s que, devido ao seu tratamento químico, não pode ser levado a aterro [4][5][6]. Toda esta situação se traduz num acréscimo no consumo energético, visto que o vidro é produzido a altas temperaturas, e nos impactes ambientais, devido ao consumo de matérias-primas e ocupação de espaço por aterros, aspectos que é premente melhorar. À semelhança de outros resíduos (plásticos [7][8]; borracha [9][10]; betão [11][12]; cerâmicos), o vidro pode ser utilizado para incorporação no betão, substituindo agregados naturais e diminuindo desta forma os impactes ambientais associados quer às pedreiras quer aos aterros de resíduos sólidos. Este estudo pretende verificar a aplicabilidade de resíduos de vidro como agregados em betões de modo a colmatar o problema ambiental

Diogo Serpa Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior Técnico Jorge de Brito Professor Catedrático, Instituto Superior Técnico Jorge Pontes Bolseiro de Investigação, Instituto Superior Técnico

que é a eliminação destes. Os aspectos inovadores estão associados à utilização de uma curva granulométrica exacta, calculada de acordo com o método de Faury, assim como a determinação da evolução de diferentes características da resistência mecânica (compressão, tracção por compressão diametral e por flexão, módulo de elasticidade e resistência ao desgaste) ao longo do tempo, para diferentes famílias de dimensões de agregado e diferentes percentagens de substituição, e a comparação entre estas. Pretende-se com este trabalho eliminar ou confirmar resultados relativos às propriedades presentes em trabalhos publicados, assim como apresentar novos dados que possam trazer melhor entendimento sobre as propriedades do betão com agregados reciclados de vidro. Este trabalho é complementar de um outro [15] que analisa o desempenho em termos de durabilidade de betões do mesmo tipo.

Na campanha, foram utilizados agregados naturais (AN) e agregados reciclados de vidro (ARV). Os AN utilizados foram brita e areia calcária de rio. O vidro foi obtido de empresas de fabrico de vidro para construção e automóveis. Para a produção do betão, foi usado cimento tipo II A-L 42,5 R e água da rede.

FINOS

2. MATERIAIS

GROSSOS

Intervalo entre peneiro (in) (mm)

3. COMPOSIÇÃO DAS MISTURAS DE BETÃO Segundo a NP EN 206-1, foi produzido o betão de referência (BR) de modo a ter uma resistência à compressão, medida em cubos, de 44 MPa, e uma trabalhabilidade dentro da gama de valores de abaixamento de 125 ± 10 mm. Segundo a mesma norma, esta resistência corresponde a um betão da classe C30/37 (resistência aos 28 dias de 30 MPa) em cilindros com diâmetro de 15 cm ou de 37 MPa força em cubos com arestas de 15 cm. As proporções volumétricas dos agregados estão presentes na Tabela 1. Os ARV foram incorporados no betão por substituição em proporção volumétrica dos AN. As substituições foram realizadas de acordo com os tamanhos dos agregados (isto é, mantendo a curva granulométrica constante em todas as betonagens) e produziu-se um total de dez misturas de betão. As percentagens de substituição foram determinadas para o volume total de agregados (finos e grossos) nas razões de 5, 10 e 20% (Tabela 2). Relativamente ao tamanho das partículas, a substituição foi realizada com ARV finos apenas, grossos apenas e finos e grossos em simultâneo. As partículas finas são constituídas pelo material que passa no peneiro de malha 4 mm, sendo as partículas grossas constituídas pelo material que passa no peneiro de malha 22,4 mm para os AN e no peneiro de 11,2 mm para os ARV e que fica retido no peneiro de malha 4 mm. A diferença entre a dimensão máxima dos AN e a dos AV deve-se ao facto de não existirem agregados disponíveis de dimensões maiores no vidro em volume suficiente para satisfazer os requisitos, mas substituiu-se a 100% todas as granulometrias entre 4 e 11,2 mm (daí que a composição B20G corresponda em rigor a 19,60% e não a 20%).

Material retido [%]

Volumes (ft3/ft3) (m3/m3)

1,24-1,77 (31,5-45)

0,0

0,0000

0,88-1,24 (22,4-31,5)

0,0

0,0000

0,63-0,88 (16-22,4)

17,8

0,1202

0,44-0,63 (11,2-16)

17,7

0,1195

0,31-0,44(8-11,2)

6,8

0,0459

0,22-0,31 (5,6-8)

6,8

0,0459

0,16-0,22 (4-5,6)

6,0

0,0405

0,08-0,16 (2-4)

11,1

0,0750

0,04-0,8 (1-2)

9,6

0,0648

0,02-0,04 (0,5-1)

6,0

0,0405

0,01-0,02 (0,25-0,5)

14,2

0,0959

0,005-0,01 (0,125-0,25)

4,0

0,0270

0,002-0,005 (0,063-0,125)

0,0

0,0000

0-0,002 (0-0,063)

0,0

0,0000

Cimento

0,1148

Água

0,1925

Volume de vazios

0,0174

Volume total

1,0000

Tabela 1 Composição do betão de referência.

Identificação

% de agregados substituídos

0,00

5,00 10,00 19,6

% de agregados finos substituídos

0,00

% de agregados 0,00 grossos substituídos Relação a/c efectiva

0,55

B05G

B10G

0,00

B20G

B05F

B10F

B20F

B05FG

B10FG

B20FG

5,00 10,00 20,00

5,00

10,00

20,00

0,00 11,14 22,27 44,54

5,57

11,14

22,27

9,07 18,15 35,57 0,00

0,00

4,54

9,07

18,15

0,55

0,57

0,58

0,55

0,57

0,55

Tabela 2 Características principais dos betões produzidos.

Todas as substituições foram feitas de forma proporcional entre cada dimensão dos agregados, de modo a não afectar a distribuição granulométrica e assim esta ser, em todas as composições, idêntica à do BR. Finalmente, de modo a se manter a mesma trabalhabilidade (abaixamento dentro dos limites aceitáveis), foi necessário recorrer ao ajustamento da relação a/c.

cimento e a restante água. Foram necessários 3 minutos de mistura para esta ficar homogénea e 5 minutos de betonagem total. Todos os moldes foram lubrificados com óleo descofrante, sendo o betão colocado nos moldes e vibrado. Após 24 h, os provetes foram desmoldados e colocados nas condições de cura preconizadas para cada tipo de ensaio.

5. ENSAIOS AOS AGREGADOS 4. PREPARAÇÃO DOS PROVETES DE ENSAIO Na produção de betão, seguiu-se a seguinte sequência: a betoneira foi pré-molhada e o material foi inserido na seguinte ordem: agregados grossos, agregados finos, metade da água,

Os agregados foram caracterizados de acordo com os seguintes ensaios e normas tendo-se obtido os resultados da Tabela 3: – análise granulométrica – NP EN 933-1:2000 e NP EN 933-2:1999;

cm_17

resíduos e materiais de construção

– massa volúmica e absorção de água – NP EN 1097-6:2003; – massa volúmica aparente – NP EN 10973:2008 (só grossos); – índice de forma – NP EN 933-4:2008 (só grossos); – de sgas te de “ L o s A ngele s” – L NEC E237:1970 (só grossos).

7. ENSAIOS AO BETÃO ENDURECIDO O betão, no estado endurecido e após cura, foi submetido aos seguintes ensaios e correspondentes normas: – resistência à compressão aos 7, 28, 56 e 91 dias – NP EN 12390-3:2009 (resultados na Figura 3); – resistência à tracção por compressão diametral – NP EN 12390-6:2003 (resultados na Figura 4); – resistência à tracção por flexão – NP EN 12390-5:2009 (resultados na Figura 5); – módulo de elasticidade – LNEC E 397:1993 (resultados na Figura 6); – resistência à abrasão – DIN 52108:2002 (resultados na Figura 7).

6. ENSAIOS AO BETÃO FRESCO 8. COMPARAÇÃO DE RESULTADOS O betão, no estado fresco, foi sujeito aos seguintes ensaios e correspondentes normas tendo-se obtido os resultados da Figuras 1 e 2: – ensaio de abaixamento (cone de Abrams) – NP EN 12350-2:2009; – massa volúmica – NP EN 12350-6:2009.

Para se determinar possíveis modelos matemáticos que possam modelar o comportamento mecânico dos betões estudados, e sendo a resistência à compressão aos 28 dias o comportamento mecânico mais estudado, comparou-se esta com o módulo de elasticidade e a resistência à tracção por compressão diametral e por flexão. Os resultados obtidos estão descriminados nas Figuras 8 a 10.

Areia

Material impermeável (kg /m) 3

Brita

Fina

Grossa

Vidro

4,76-9,5

9,5-19,0

9,5-38,1

2687,5

2624,0

2526,3

25,17,3

2749,1

2739.3

2718,5

Partículas secas (kg /m)

2587,4

2657.9

2524,5

2515,2

2657,9

2646,3

2648,9

Partículas secas com superfície saturada (kg3/m)

2589,3

2623,3

2525,2

2516,0

2692,4

2679,8

2674,3

Absorção de água [%]

0,07

0,01

0,03

1,22

1,29

0,97

Baridade (kg /m)

1500,0

1543,0

1353,7

1438,3

1424,9

1426,2

Los Angeles [%]

–

38,37

34,16

30,84

31,92

índice de forma [%]

–

30,5

18,6

17,9

10,2

Tabela 3 Resultados dos ensaios aos agregados.

2380,0

140,0

Massa Volúmica [kg/m3]

Abaixamento [mm]

160,0 150,0

BFG

130,0

Limite pretendido

120,0

Limite pretendido

110,0

Limite aceitável

100,0

Limite aceitável

2340,0

BG 2320,0

BF BFG

2300,0 2280,0

90,0 0

Substituição [%]

>1 > Figura 1: Resultados do ensaio de abaixamento em função da taxa de substituição. > Figura 2: Resultados do ensaio de abaixamento em função da taxa de substituição.

18_cm

2360,0

Substituição [%]

B05G

45,0

B10G B20G

40,0

B05F 35,0

B10F B20F

30,0

B05FG

Resistência tracção [%BR]

Resistência à compressão [MPa]

105,0%

50,0

B10FG

25,0 0

100,0% 95,0% 90,0% 85,0%

80,0%

75,0%

BFG

70,0% 65,0%

B20FG

100

Tempo [dias]

Substituição [%]

95,0% 90,0% 85,0%

80,0%

75,0%

BFG

70,0%

Módulo de elasticidade [%BR]

Resistência flexão [%BR]

105,0% 100,0%

65,0%

100,0% 80,0% 60,0%

BG BF

40,0%

BFG

20,0% 0,0%

Substituição [%]

Desgaste por abrasão [%BR]

120% 110% 100% 90%

80%

70% 60% 0

Substituição [%]

9. CONCLUSÕES Foi efectuado um programa experimental para estudar a aplicabilidade de agregados de vidro reciclado como substitutos de agregados naturais até a uma percentagem de 20% na produção de betões. Conclui-se que: – a resistência à compressão é mais afectada pelos agregados finos do que pelos grossos;

no entanto, este factor pode ser minimizado com a aplicação de superplastificantes para manter a mesma trabalhabilidade e a mesma relação a/c para todas as misturas; – na resistência à tracção (por compressão diametral e por flexão), verifica-se que os agregados finos conduzem a piores resultados, podendo este facto ser também colmatado recorrendo a super-plastificante em

vez de aumentar a relação a/c, nas situações em que se pretende manter a trabalhabilidade; – relativamente ao módulo de elasticidade, não se regista variação assinalável, mantendo-se relativamente constante para as diferentes taxas de substituição. No entanto, os agregados finos são os que apresentam piores resultados;

> Figura 3: Resistência à compressão ao longo do tempo. > Figura 4: Resistência à tracção por compressão diametral dos betões de agregado de vidro (BAV) relativamente ao BR em função da taxa de substituição. > Figura 5: Resistência à tracção por flexão dos BAV relativamente ao BR em função da taxa de substituição. > Figura 6: Módulo de elasticidade dos BAV relativamente ao BR em função da taxa de substituição. > Figura 7: Desgaste por abrasão dos BAV relativamente ao BR em função da taxa de substituição.

cm_19

RC vs RT

4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

y = 0,2203x 0,7 R2 = 0,4086 RTvsRC RTvsRC Park EN 1992 0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

Resistência à tracção [MPa]

Resistência à tracção por compressão diametral [MPa]

resíduos e materiais de construção

RC vs RF

8,0 7,0

RFvsRC

6,0 5,0

RFvsRC

4,0 3,0

Park

y = 0,0323x1,3376 R2 = 0,8699

2,0 1,0 0,0

60,0

0,0

Resistência à compressão [MPa]

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

Resistência à compressão [MPa]

Módulo de elastiscidade [GPa]

RC vs ME 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

MEvsRC MEvsRC Kou EN 1992 y = 15,465x 0,2354 R2 = 02754 0

Resistência à compressão [MPa]

> 10

– existe uma melhoria nos resultados da resistência à abrasão para as misturas com agregados grossos de vidro (AGV), obtendo-se os valores máximos para a mistura com 10% de substituição de AGV; – quando comparados os diferentes comportamentos entre si e quando comparados com a EN 1992-1-1:2004, pode-se concluir que há viabilidade na substituição de agregados naturais por agregados de vidro. Assim, a aplicação deste tipo de agregados pode ser feita, mas deve-se ter em conta a tendência geral de decréscimo do comportamento mecânico. Quando se aplicar betões com este tipo de agregados, é preferível recorrer a AGV. No entanto, caso se queira aplicar agregados grossos e finos de vidro ou mesmo agregados finos de vidro, deve-se recorrer a superplastificantes para que a trabalhabilidade seja mantida para a mesma relação a/c e assim não prejudique o comportamento mecânico dos betões.

10. REFERÊNCIAS [1] Topçu, I. B.; Canbaz, M.; “Properties of concrete containing waste glass”, Cement and Concrete Research, 34 (2), 2004, pp. 267-274. [2] Oliveira, L.; Gomes, J. e Santos, P.; “Avaliação de desempenho da substituição de areia natural por areia de resíduos de vidro em betões estruturais”, BE2008 - Encontro Nacional Betão Estrutural 2008, 2008. [3] Al-Sibahy, A.; Edwards. R.; “Mechanical and thermal properties of novel lightweight concrete mixtures containing recycled glass and metakaolin”, Construction and Building materials, 31, 2012, pp. 157-167. [4] Wang, H. Y.; Huang, W. L.; “A study on the properties of fresh self-consolidating glass concrete (SCGC)”, Construction and Building Materials, 24 (4), 2010, pp. 619-624. [5] Wang, H. Y. “A study on the effects of LCD glass and on the properties of concrete”, Waste Management, 29 (1), 2009, pp. 335-341. [6] Su, N; Chen, J. S.; “Engineering properties of asphalt concrete made with recycled glass”, Resources, Conservation and recycling, 35 (4), 2002, pp. 259-274. [7] Ferreira, L.; Brito, J. de; Saikia, N.; “Influence of curing conditions on the mechanical performance of concrete containing recycled plastic aggregate”, Construction and Building Materials, 36, 2012, p. 196-204. [8] Silva, R.; Brito, J. de; Saikia, N.: “Influence of curing conditions on the durability-related performance of concrete made with selected plastic waste aggregates”, Cement and Concrete Composites (aceite para publicação). [9] Bravo, M.; Brito, J. de; “Concrete made with used tyre aggregates: Durability-Related Performance”, Journal of Cleaner Production, 25 (4), UK, pp. 42-50. [10] Valadares, F.; Bravo, M.; Brito, J. de; “Concrete with used tyre rubber: Mechanical performance”, ACI Materials Journal, 109 (3), 2012, pp. 283-292. [11] Evangelista, L.; Brito, J. de; “Mechanical behaviour of concrete made with fine recycled concrete aggregates”, Cement and Concrete Composites, 29 (5), 2007, pp. 397-401. [12] Evangelista, L.; de Brito, J.; “Durability performance of concrete made with fine recycled concrete aggregates”, Cement & Concrete Composites, 32 (1), 2010, pp. 9-14. [13] De Brito, J.; Pereira, A. S.; Correia, J.; “Mechanical behaviour of non-structural concrete made with recycled ceramic aggregates”, Cement and Concrete Composites, 27 (4), 2005, pp. 429-433. [14] Correia, J.; Brito, J. de; Pereira, A. S.: “Effects on concrete durability of using re-cycled ceramic aggregates”, Materials and Structures, 39 (2), 2006, pp. 151-158. [15] Castro. S. de; Brito, J. de; “Evaluation of the durability of concrete made with crushed glass aggregates”, Journal of Cleaner Production (submetido para publicação). [16] Park, S. B.; Lee, B. C.; Kim, J. H.; “Studies on mechanical properties of concrete containing waste glass aggregate”, Cement and Concrete Research, 34 (12), 2004, pp. 2181-2189. [17] Kou, S. C.; Poon, C. S.; “Properties of self-compacting concrete prepared with recycled glass aggregates”, Cement and Concrete Composites, 31 (2), 2009, pp. 107-113.

> Figura 8: Resistência à tracção por compressão diametral versus resistência à compressão aos 28 dias. > Figura 9: Resistência à tracção por flexão versus resistência à compressão aos 28 dias. > Figura 10: Módulo de elasticidade versus resistência à compressão aos 28 dias.

20_cm

* Por opção dos autores, o artigo é redigido de acordo com a antiga ortografia.

21_23

resíduos e materiais de construção melhoramento do comportamento mecânico e térmico de tijolos de alvenaria cerâmica aditivada com resíduos da indústria do alumínio O tijolo é um material de construção, simultaneamente milenar e moderno. O estudo das suas propriedades e características permitiu a sua evolução de forma a respeitar os requisitos funcionais das edificações e das práticas da construção. Numa era em que as preocupações associadas à eficiência energética e às alterações climáticas assumem maior relevância, importa desenvolver soluções construtivas que minimizem as perdas e ganhos de calor através da envolvente [1]. Uma seleção apropriada dos materiais de construção pode reduzir consideravelmente estas trocas de calor [2]. Neste artigo, apresenta-se um estudo realizado com o objetivo de analisar a viabilidade de incorporar resíduos da indústria transformadora de alumínio na argila, matéria-prima usada na produção de tijolos cerâmicos, com a dupla motivação de obter um produto ambientalmente sustentável e com majoração das suas propriedades térmicas, traduzida numa redução significativa da sua condutibilidade térmica. Simultaneamente, pretendia-se garantir que o novo produto não apresentasse perdas significativas da sua resistência mecânica. Para a realização do estudo em questão, adotou-se como referência um tijolo térmico da empresa Preceram, SA. A geometria original foi mantida, tendo-se apenas alterado a matéria-prima, adicionando à argila lamas resultantes da anodização e lacagem do alumínio. Foram conduzidos diferentes ensaios de caracterização do comportamento físico e mecânico dos dois tipos de bloco, i.e. com e sem adição de lamas, assim como ensaios de caracterização do desempenho térmico de ambos, tendo-se recorrido, neste último caso, a uma modelação numérica.

1. INTRODUÇÃO As crescentes preocupações com o comportamento térmico e desempenho energético dos edifícios conduziram à necessidade de desenvolvimento de métodos de caracterização térmica das suas envolventes e ao estudo da influência de um conjunto de fatores [1]. Hoje, exige-se dos materiais a aplicar nas paredes um comportamento adequado em termos de isolamento térmico e acústico, apresentando, simultaneamente, a possibilidade de se comportarem como elementos estruturais [3]. 21_cm

Desde os anos 90 que a indústria cerâmica tem vindo progressivamente a melhorar o isolamento térmico e acústico do tijolo, sobretudo através da alteração da geometria dos septos. Com os tijolos de furação vertical, elementos cerâmicos de elevado desempenho, as características térmicas, acústicas e mecânicas melhoraram significativamente, em relaçãoaos sistemas tradicionais de tijolo cerâmico furado [4]. O principal objetivo do estudo aqui descrito consistia em incluir a indústria cerâmica no setor da construção sustentável, através da

Inês Grilo* ICIST & DEC FCTUC, Coimbra, Portugal inesgrilo@dec.uc.pt Paulo Santos ISISE & DEC FCTUC, Coimbra, Portugal pfsantos@dec.uc.pt João Paulo Gouveia ISISE & DEC ISEC, Coimbra, Portugal jopamago@isec.com Eduardo Júlio ICIST & DECivil IST UTL, Lisboa, Portugal ejulio@civil.ist.utl.pt

incorporação de resíduos de outras indústrias na produção de tijolo cerâmico. Ensaios preliminares [5] em tijolos maciços produzidos a partir de mistura manual de argilas com lamas resultantes do tratamento de superfície de alumínio, permitiram detetar uma redução significativa da condutibilidade térmica da argila, sem perdas significativas da sua resistência estrutural. Assim, considerou-se plausível desenvolver um tijolo térmico ecológico, mantendo a sua geometria aperfeiçoada e integrando lamas resultantes da indústria de anodização e lacagem do alumínio na sua matéria-prima.

cm_21

resíduos e materiais de construção

Propriedades Massa volúmica real (kg/m ) 3

Mecânicas

Tijolo ecológico

2030

1920

Massa volúmica aparente (kg/m )

890

770

Absorção de água (%)

9,5

12,5

Percentagem de vazios (%)

Face 1

7,3

6,3

Físicas

Tijolo normal

Resistência à compressão (MPa)

Face 2

2,1

1,8

Face 2

0,3

Quadro 1 Resultados obtidos: Caracterização física e mecânica.

a) Balança digital

b) Forno

c) Paquímetro

d) Tanque

Para a realização deste estudo, adotou-se como referência um tijolo térmico da empresa Preceram, S.A., designado por “Tijolo Térmico e Acústico 30x19x24” com dimensões nominais indicadas na Figura 1. Numa primeira fase, foi conduzido em laboratório um estudo com corpos de prova [6] e, posteriormente, foram produzidos em fábrica tijolos cerâmicos aditivados. Realizaram-se ensaios normalizados de caracterização física, mecânica e térmica dos dois tipos de bloco, i.e. com e sem adição de lamas, denominados tijolo ecológico e tijolo normal, respetivamente.

2. Caracterização física e mecânica dos tijolos As propriedades físicas dos tijolos foram caracterizadas através de ensaios normalizados: massa volúmica real seca e aparente seca (NP EN 772-13) [7], absorção de água (NP EN 772-7) [8] e percentagem de vazios (NP EN 772-3) [9]. Alguns dos equipamentos utilizados para a determinação dos parâmetros físicos dos blocos estão ilustrados na Figura 2. A resistência à compressão dos tijolos foi determinada de acordo com a norma NP EN

> Figura 1: Tijolos Térmico e Acústico 30x19x24. > Figura 2: Equipamentos utilizados para a determinação dos parâmetros físicos dos blocos. > Figura 3: Ensaios de resistência à compressão dos tijolos, de acordo com a norma NP EN 772-1.

22_cm

772-1 [10], segundo as três direções do espaço, Figura 3. Os resultados obtidos nos ensaios experimentais estão apresentados no Quadro 1. Compar ando as propriedades físicas e mecânicas do tijolo normal e do tijolo ecológico, verifica-se que, com a adição de lamas resultantes da indústria do alumínio: (i) a massa volúmica decresce; (ii) a absorção de água e a percentagem de vazios aumentam ligeiramente (3% e 4%, respetivamente); e (iii) a resistência à compressão diminui ligeiramente quando a carga é aplicada nas

Modelação das caixas-de-ar

faces 1 e 2 (Figura 1), mantendo-se inalterada se aplicada na face 3.

3. Caracterização do desempenho térmico dos tijolos O desempenho térmico do tijolo normal e do tijolo ecológico foi avaliado numericamente, através do software comercial THERM 6.3 [11]. Inicialmente, determinou-se experimentalmente a condutibilidade térmica, λ (W/mºC), das respetivas matérias-primas, tendo-se registado para a argila o valor 0,53 W/mºC e para a argila aditivada o valor 0,34 W/mºC. Posteriormente, determinou-se numericamente o coeficiente de transmissão térmica de cada bloco, U (W/m2ºC), de acordo com o procedimento a seguir descrito. As furações verticais dos blocos foram consideradas “pequenas” caixas de ar não ventiladas, tendo sido necessário quantificar a sua condutibilidade térmica equivalente, de acordo com três documentos regulamentares/normativos: RCCTE [12], NFRC 100 [13] e EN ISO 6946 [14]. Conhecidos os valores da condutibilidade térmica do material dos dois tipos de tijolos, assim como os valores da condutibilidade térmica equivalente das caixas-de-ar formadas pela furação vertical, foi possível construir um modelo numérico para simular o comportamento térmico do tijolo (Figura 4a). Para a determinação do fluxo de calor (W/m2) através do tijolo (Figura 4b), foram impostas temperaturas de 20ºC e 0ºC nas suas faces opostas. No Quadro 2 apresentam-se os valores obtidos. Comparando o comportamento térmico dos

dois tipos de tijolo, verifica-se que a adição de lamas resultantes da indústria do alumínio induz um incremento considerável no seu desempenho térmico, traduzido numa redução de aproximadamente 20% do coeficiente de transmissão térmica.

4. Conclusões Da análise dos resultados obtidos, é possível concluir que o desempenho térmico dos tijolos melhorou consideravelmente com a adição de lamas resultantes do tratamento de alumínio. As propriedades físicas dos novos tijolos (massa volúmica, absorção de água e percentagem de vazios) apresentam valores adequados para as suas exigências normativas. Simultaneamente, verifica-se que o seu comportamento mecânico regista perdas pouco significativas; diminuição de 7,3 para 6,3 MPa para a situação mais desfavorável, correspondente à aplicação de uma carga vertical na face 1 (Figura 1). Em síntese, pode-se afirmar que é viável a reciclagem de resíduos da indústria transformadora do alumínio através da sua incorporação na argila, matéria-prima utilizada na produção de tijolos, conduzindo adicionalmente a uma majoração das propriedades térmicas deste produto.

Agradecimentos Este estudo foi financiado pelo Projeto QREN 13312 SeTiverNano intitulado “Produção de tijolos térmica e estruturalmente mais resistentes por introdução de nanomateriais”.

Coeficiente de transmissão térmica U (W/m2ºC) Tijolo normal

Tijolo ecológico

RCCTE

0,82

0,65

NFRC 100

0,82

0,65

EN ISO 6946

0,78

0,61

Quadro 2 Resultados obtidos: Caracterização térmica.

BIBLIOGRAFIA [1] Simões, N, Coelho, D., Martins, S., Tadeu, A., Influência das juntas de argamassa no desempenho térmico de paredes de alvenaria, 3º Congresso Português de Argamassas de Construção, Lisboa, (2010). [2] Al-Hadrami, L. M., Ahmad, A., Assessment of termal performance of diferente types of masonry bricks used in Saudi Arabia, Applied Thermal Engineering 29, pp. 1123-1130 (2009). [3] Manual de Alvenaria de Tijolo. APICER – Associação Portuguesa da Indústria de Cerâmica, Coimbra (2000). [4] Desenvolvimento de elementos de alvenaria cerâmica de elevado desempenho, Apresentações cBloco – www.cbloco.com.pt, Coimbra (2008). [5] Neto, V., Efeito do óxido de alumínio no barro vermelho, Tese de Mestrado Integrado, Universidade de Coimbra, Coimbra (2010). [6] Marques, I., Neto, V., Grilo, I., Vieira, M.T., Júlio, E., Recycling of residual sludge from aluminium anodizing and lacquering in clay bricks – Case study of Portuguese industries, 4th International Conference on Engineering from Waste and Biomass Valorization, Porto (2012). [7] Norma Portuguesa (NP EN 772-13), Métodos de ensaio de blocos para alvenaria: Determinação da massa volúmica real seca e da massa volúmica aparente seca de blocos para alvenaria (1998). [8] Norma Portuguesa (NP EN 772-7), Métodos de ensaio para elementos de alvenaria: Determinação da absorção de água em água fervente de elementos cerâmicos para alvenaria (1998). [9] Norma Portuguesa (NP EN 772-3), Métodos de ensaio para elementos de alvenaria: Determinação do volume líquido e da percentagem de furação em elementos cerâmicos para alvenaria por pesagem hidrostática (2000). [10] Norma Portuguesa (NP EN 772-1), Métodos de ensaio de blocos para alvenaria: Determinação da resistência à compressão (2002). [11] THERM Simulador de Elementos Finitos (Versão Freeware), Versão 6.3.14, Universidade da Califórnia (2010). [12] Decreto-Lei n.º 80/2006 (4 de Abril), Regulamento das Características do Comportamento Térmico de Edifícios – RCCTE (2006). [13] National Fenestration Rating Council Incorporated (NFRC 100-2004), Procedure for Determining Fenestration Product U-Factors (2004). [14] Norma Europeia (EN ISSO 6946), Building components and building elements – Thermal resistance and Thermal transmittance – Calculation Method (2007).

> Figura 4: Modelo numérico de simulação de comportamento térmico do tijolo e fluxo de calor.

cm_23

24_28

resíduos e materiais de construção quantificação, composição e indicadores de geração de resíduos de construção e demolição (rcd) O presente trabalho apresenta o resultado de estudos dedicados à quantificação da geração global de RCD em Portugal, bem como sua composição. Trata ainda da apresentação de índices de geração de RCD que têm largo potencial de aplicação em planos de prevenção e gestão de RCD. Os resultados principais apontam para uma geração de RCD global presente de 186 kg/habitante.ano (projectada para cerca de 416 kg/habitante.ano até 2020), uma composição dominada pelos agregados cerâmicos - na ordem de 80% - e uma listagem de índices de geração em parte verificados em casos reais, que apontam, por exemplo, para 80 kg/m2 de geração de RCD em construção nova residencial e cerca de 170 kg/m2 em reabilitação de edifícios de serviços.

1. INTRODUÇÃO A gestão de RCD continua a ser uma actividade em grande medida ignorada em Portugal. Demonstrou-se que, no âmbito da geração global de resíduos – incluindo RCD, resíduos sólidos urbanos (RSU) e resíduos industriais – os RCD representam um problema de maior importância do que os RSU, em termos de quantidade gerada [1]. Há razões para crer que a quantidade usualmente citada para a geração de RCD produzida em Portugal, de 325 kg/habitante.ano [2], não representa a geração actual, não obstante outras tentativas de calcular um valor global para o território nacional, que de tão díspares não poderão representar uma estimativa credível [3]. O aumento da geração de RCD em Portugal é, no entanto, praticamente inevitável nos próximos anos, com a diminuição da construção nova e franco aumento das actividades de demolição e reabilitação de edifícios. Não somente é necessário ter noção de um valor global de geração de RCD, mas também de qual a sua distribuição em constituintes. Esta 24_cm

distribuição será particularmente importante para a gestão de centrais de processamento de RCD, uma vez que permite determinar as parcelas expectáveis de cada material, à entrada e à saída da central, obtendo assim dados essenciais ao dimensionamento dos componentes da central [4]. Esta distribuição em termos de composição dos RCD gerados é também importante para a determinação de custos de processamento (separação para reciclagem) e para estimativa das receitas com a comercialização de fileiras de materiais separados. Por outro lado, para operacionalizar a correcta gestão de RCD, é necessária a correcta estimativa das quantidades de RCD geradas nas obras, em termos globais e parciais (por fileiras). Essa estimativa tem falhado, em grande medida por falta de informação à disposição dos projectistas, bem como pela falta de consideração generalizada dos empreiteiros e donos de obra pela gestão dos RCD, e em particular dos planos de prevenção e gestão dos RCD [5]. No sentido de colmatar esta lacuna, foram estimados índices de geração

André Coelho Doutor em Engenharia Civil Jorge de Brito Professor Catedrático, Instituto Superior Técnico

de RCD por fileira (segundo a classificação em códigos da Lista Europeia de Resíduos (LER)), nomeadamente para as actividades de construção nova, demolição e reabilitação de edifícios, tanto residenciais como não residenciais (genericamente de serviços) [5].

2. GERAÇÃO GLOBAL DE RCD Outros países apresentam valores globais de geração de RCD consistentemente acima da média usualmente citada para Portugal. Citando alguns exemplos, na Alemanha geram-se cerca de 720 kg/habitante.ano, sendo que em oposição, na Irlanda, se geram 162 kg/habitante.ano. Por outro lado, nos EUA, produzem-se cerca de 464 kg/habitante.ano e na Austrália e Japão ocorre a geração de RCD aproximada de 400 e 780 kg/habitante.ano, respectivamente [3]. Uma primeira comparação conduz à conclusão de que é expectável que a geração de RCD em Portugal aumente nos próximos anos. A estimativa realizada para a geração presente e projeção para o futuro próximo (até 2020), foi

Previsão da geração de RCD, 2008-2020, com base em polinómios de tendência

Previsão da geração de RCD, 2008-2020, com base em polinómios de tendência – Critério: demolição, construção nova e reabilitação estabilizam em 6 anos 350

Edifícios de habitação – construção

600

Edifícios de habitação – reabilitação

Edifícios de habitação – demolição

300

Edifícios de serviços – construção

500

Edifícios de serviços – reabilitação

250

Obras públicas – reabilitação/demolição

Edifícios de serviços – construção Edifícios de serviços – demolição Obras públicas – reabilitação/demolição Total

kg/hab.ano

Total

300

200

150

100

0 2006

Edifícios de habitação – demolição Edifícios de serviços – reabilitação

Edifícios de serviços – demolição

400

Edifícios de habitação – construção

2008

2010

2012

2014

2016

2018

0 2006

2020

2008

2010

2012

Anos

realizada com base em projectos de edifícios reais, localizados em Lisboa, selecionados por idades de construção e tipo (habitação ou serviços). Tal ocorreu para a estimativa da geração para demolições e reabilitações, sendo que a geração de RCD em construções novas foi realizada a partir de valores previamente tabelados, obtidos em obras realizadas em Espanha [6]. Para obras públicas (essencialmente estradas), valores reais foram utilizados, tendo em conta um total de intervenção de 422 km/ano em estradas demolidas/reabilitadas (ano 2007) [3]. Foram considerados dois cenários, um (cenário 1) em que a progressão das curvas de construção nova, reabilitação e demolição (traçadas com base nos dados estatísticos da emissão de licenças de construção municipais) foi considerada sem qualquer atenuação até ao ano de 2020, e outro (cenário 2) em que a progressão é atenuada de forma a estabilizar até essa data. As referidas progressões para a geração de RCD em Portugal, em ambos os cenários, podem ser observadas nas Figuras 1 e 2. Dos gráficos apresentados, pode constatar-se que a geração global de RCD actual (ano 2008) ronda 186 kg/habitante.ano. Estima-se a projecção para 2020 em 606 kg/habitante.ano no cenário 1, e 226 kg/habitante.ano no cenário 2. Sendo o cenário 1 visto como um máximo de geração, já que não há qualquer alteração

2014

2016

2018

2020

Anos

à tendência das curvas (a partir dos dados estatísticos existentes), e o cenário 2 como um mínimo, já que representa uma estabilização completa em relativamente pouco tempo (14 anos), foi considerado um valor médio entre os dois como o mais provável. Esse valor médio obtido aponta para 416 kg/habitante.ano, o que representa um valor expectável, dadas as tendências de geração de outros países com níveis de desenvolvimento ligeiramente superiores ao de Portugal (ex.: Alemanha, EUA, Japão, Austrália).

3. DISTRIBUIÇÃO GERAL DE RCD Dos edifícios referidos acima, medidos a partir de projectos presentes em arquivo municipal (Lisboa), e de casos reais em que foi possível decompor a quantidade de mate-

riais demolidos por tipo, foi considerada uma percentagem para ter em conta a idade de construção dos vários edifícios, já que essa idade afecta consideravelmente a probabilidade de virem a ser demolidos (Quadro 1), para a estimativa de geração de RCD em demolições, tanto para edifícios de habitação como de serviços. Na determinação da quantidade de RCD gerados em operações de reabilitação, não foi considerada uma ponderação com base na idade de construção dos casos estudados. Embora esta opção possa parecer desapropriada, uma vez que certamente existe uma relação entre idade (do edifício) e a probabilidade de intervenção para reabilitação, mostra a realidade que a ação de reabilitação está também dependente de alterações funcionais (afectando mais os edifícios de serviços) e de mudança de proprietários (em habitação). A

Muito degradados

A necessitar de grandes reparações

A demolir

Anterior a 1919

41,07

34,59

38,45

Entre 1919 e 1945

33,64

29,45

31,95

Entre 1946 e 1970

18,80

19,17

18,95

Entre 1971 e 1990

5,96

10,27

7,70

Entre 1991 e 2001

0,53

6,51

2,95

Quadro 1 Percentagem de edifícios a demolir (“marcados para demolição”), por período de construção (dados de 2001).

> Figura 1: Previsão da geração de RCD para Portugal, com base em polinómios de tendência (2008-2020, cenário 1).. > Figura 2: Previsão da geração de RCD para Portugal, com base em polinómios de tendência (2008-2020, cenário 2).

cm_25

resíduos e materiais de construção

consideração dos RCD gerados por actividades de construção nova, tanto devido à construção de novos edifícios, como devido à componente de construção nova no âmbito da actividade de reabilitação, foi obtida, como referido acima, a partir de valores tabelados [6]. Da compilação dos resultados referentes aos edifícios medidos e casos reais estudados (cedidos por um empreiteiro especializado em trabalhos de demolição) resulta o Quadro 2. Uma análise sucinta ao mesmo faz realçar os seguintes aspectos: – quase 90% de todos os materiais resultantes da demolição de edifícios de habitação são constituídos por agregados inertes (pedra, betão e misturas de agregados cerâmicos), ou seja, não tóxicos e facilmente recicláveis;

Proporçao da geração de RCD, por fluxo de materiais, %

Construção nova

Demolição/ reabilitação

12,17

14,53

74,71

1,52

51,69

15,74

12,63

1,53

1,65

0,64

1,29

0,32

31,32

11,44

56,64

12,28

0,18

1,69

3,61

1,69

5,01

0,022

0,18

0,12

0,13

0,31

0,03

0,024

0,24

0,14

0,0045 0,0003

2,26

Tijolos

Misturas ou fracções separadas de betão, tijolos, ladrilhos, telhas e materiais cerâmicos não contaminados 4,16

Vidro Plástico

0,16

Construção nova

Demolição

Betão

82,89

Obras públicas (estradas)

Reabilitação

Demolição

Madeira

Numa tentativa de fornecer valores concretos de geração de RCD a projectistas e gestores de obras, foram produzidos indicadores de refe-

Edifícios de serviços

Reabilitação

Ladrilhos, telhas e materiais cerâmicos

4. ÍNDICES DE GERAÇÃO DE RCD

Tipo de actividade e de edifício Edifícios de habitação

Tipos de fluxo de materiais

evidencia-se principalmente a geração de agregados de betão e cerâmicos diversos); – em obras de demolição/reabilitação de obras públicas (estradas), é expectável uma geração de misturas betuminosas superior a 95%, embora percentagens residuais de muitos dos contaminantes listados – madeira, plásticos, metais, misturas de RCD contaminados – se possam encontrar no fluxo global.

– em operações de reabilitação, em edifícios de habitação, é expectável que mais de 90% de toda a geração de RCD seja constituída por agregados inertes (tais como definidos acima); – em construção nova, a maior parte do fluxo de RCD é ainda composta por agregados inertes (cerca de 83%), sendo no entanto algo mais expressiva a percentagem de contaminantes como materiais (não contaminados) à base de gesso, madeira e metais (num total de 15%); – nos edifícios de serviços é também a quantidade de agregados inertes a mais preponderante (89% em actividades de demolição), sendo no entanto pouco expressiva a quantidade de pedra não contaminada (aqui

72,68

7,35

0,63

Alcatrão e produtos de alcatrão

0,007

0,74

Alumínio

0,008

0,06

Chumbo Ferro e aço

4,48

0,81

Mistura de metais

6,36

5,53

46,98

4,25

4,29

Materiais de construção contendo amianto

7,75

1,45

1,96

Misturas betuminosas não contendo alcatrão

0,091

0,72

0,50

3,63

2,44

0,30

0,61

7,50

5,19

0,33

5,21

0,36

0,022

Outros RCD contendo substâncias perigosas Outros resíduos*

0,51 0,04

Solos e rochas não contaminados Materiais à base de gesso não contaminado

0,05

0,005

4,08

1,00

0,98

0,47

0,18

0,12 97,4

Notas: * Materiais não incluídos na lista LER, na categoria de RCD. ** Foi retirada a parcela referente a solos e rochas não contaminados, que se incluída representaria 95% do fluxo total. Não sendo considerado um resíduo, poderá ser retirado para melhor clareza.

Quadro 2 Distribuição, em percentagem, das parcelas de RCD gerados.

26_cm

Indicadores de RCD propostos relativos a edifícios com a estrutura em betão armado (kg/m2) Nova construção Código LER

Demolição

Reabilitação

Residencial

Não residencial

Residencial

Não residencial

Residencial

Não residencial

170101

17,8 - 32,9

18,3 - 40,1

492 - 840

401 - 768

4,4 - 45,92

15,4 - 191,22

170102

19,2 - 58,6

15,6 - 54,3

170 - 486

176 - 438

8,0 - 319,52

11,2 - 62,02

170103

1,7 - 3,2

0,4 - 3,2

10,6 - 17,6

16 - 27

8,0 - 212,52

2,6 - 107,22

17 011

40 - 102

32 - 113

811 - 1290

497 - 1234

20 - 363

19 - 318

170201

2,5 - 6,4

1,3 - 5,42

12 - 58

1 - 202

2,0 - 37,9

2,3 - 42,6

170202

0,0 - 0,3

0,0 - 0,32

0,4 - 2,6

0,2 - 4,4

0,2 - 1,4

0,3 - 0,9

170203

0,1 - 0,8

0,2 - 1,92

0,4 - 5,6

0,4 - 6,1

0,6 - 1,3

1,9 - 2,6

170302

0,4 - 2,6

0,7 - 6,6

0,2 - 1,9

1,0 - 1,4

8 - 12

170407

0,9 - 3,9

0,9 - 7,22

9,8 - 28,4

28,4 - 53,0

0,4 - 6,8

0,2 - 16,4

170604

0,1 - 1,2

0,1 - 1,5

0,1 - 2,2

0,1 - 4,42

0,1 - 0,6

170802

3,7 - 7,6

2,6 - 6,3

10,8 - 64,3

10,8 - 75,7

2,4 - 23,5

2,3 - 22,9

170903

0,02 - 0,33

0,01 - 0,74

0,4 - 0,6

0,2 - 0,6

0,03 - 0,05

Total

44 - 115

48 - 135

805 - 1371

742 - 1637

28 - 397

20 - 326

PUB

Quadro 3 Indicadores de geração de RCD em obra (construção nova, demolição e reabilitação).

rência da geração de RCD ao nível da obra, como referido em §1. Foi utilizada uma metodologia que fez uso de dados bibliográficos e considerações diversas, estas últimas complementando esses dados. Terá sido na reabilitação que foi sentida a maior dificuldade em obter os referidos índices, por manifesta falta de informação de base. Apresenta-se no Quadro 3 a listagem dos intervalos de valores obtidos, e no Quadro 4 a correspondência entre os códigos da LER e a designação dos vários fluxos de RCD. Para verificação do grau de confiança expectável relativo aos valores apresentados, foram analisados dados de geração de RCD em obras concretas, comparando os valores fornecidos com os intervalos sugeridos para os índices. Assim se determinou uma “taxa de aprovação” para os vários indicadores, para cada fluxo parcial e para o total. A listagem dessas taxas de aprovação é apresentada no Quadro 5. Embora em alguns fluxos parciais, como o de betão (LER 170101), tijolos (LER 170102) e

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resíduos e materiais de construção Código LER

Designação

170101

Betão

170102

Tijolos

170103

Ladrilhos, telhas e materiais cerâmicos

170106

Misturas ou fracções separadas de betão, tijolos, ladrilhos, telhas e materiais cerâmicos contendo substâncias perigosas

170107

Misturas ou fracções separadas de betão, tijolos, ladrilhos, telhas e materiais cerâmicos não incluídas em 17 01 06

170201

Madeira

170202

Vidro

170203

Plástico

170204

Vidro, plásticos e madeira contendo ou contaminados com substâncias perigosas

170301

Misturas betuminosas contendo alcatrão

170302

Misturas betuminosas não contidas em 17 03 01

170303

Alcatrão e produtos de alcatrão

170401

Cobre, bronze e latão

170402

Alumínio

170403

Chumbo

170404

Zinco

170405

Ferro e aço

170406

Estanho

170407

Mistura de metais

170409

Resíduos metálicos contaminados com substâncias perigosas

170410

Cabos contendo hidrocarbonetos, alcatrão ou outras substâncias perigosas

170411

Cabos não abrangidos em 17 04 10

170503

Solos e rochas contendo substâncias perigosas

170504

Solos e rochas não abrangidos em 17 05 03

170505

Lamas de dragagem contendo substâncias perigosas

170506

Lamas de dragagem não abrangidas em 17 05 05

170507

Balatros de linhas de caminho de ferro contendo substâncias perigosas

5. REFERÊNCIAS

Quadro 4 Correspondência entre os códigos da LER e a designação dos vários fluxos de RCD.

Taxa de aprovação dos indicadores propostos Nova construção Código LER

Residencial

Não residencial

170101

—

170102 170103

Demolição

Reabilitação

Residencial

Não residencial

Residencial

Não residencial

20,0%

—

0,0%

—

5,9%

25,0%

17 01

—

40,0%

—

100,0%

91,0%

62,5%

170201

—

88,9%

—

0,0%

—

170202

—

100,0%

—

100,0%

—

170203

—

66,7%

—

75,0%

—

170302

—

25,0%

—

170407

—

66,7%

—

25,0%

—

170604

—

88,9%

—

66,7%

—

170802

—

0,0%

—

170903

—

Total

—

60,0%

—

75,0%

—

Quadro 5 Taxa de aprovação dos indicadores propostos.

28_cm

materiais de construção não contaminados à base de gesso (LER 170802), tenham resultado taxas de aprovação muito baixas, o grupo de materiais agregados inertes (LER 1701) apresenta uma razoável taxa de aprovação global, bem como o vidro (LER 170202), os plásticos (LER 170203) e os materiais de isolamento não contaminados (LER 170604). Também a geração global parece ser razoavelmente expressa nos casos reais analisados. Resta notar que a quantificação separada dos diversos fluxos de RCD nas obras analisadas foi realizada de forma muito diversa, quase sempre agrupando, por exemplo, as componentes de betão, tijolos e outros cerâmicos num único subgrupo (LER 1701). Este facto explica em parte a fraca aprovação dos referidos índices no que respeita aos fluxos de RCD separados, ao mesmo tempo que se verifica uma razoável a boa concordância dos mesmos em relação ao subgrupo respectivo (LER 1701).

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* Por opção dos autores, o artigo é redigido de acordo com a antiga ortografia.

29_33

resíduos e materiais de construção reciclagem de lama residual de anodização e lacagem em tijolo

– caso de estudo em indústrias portuguesas As lamas de anodização e lacagem são o principal resíduo produzido na indústria de tratamento da superfície do alumínio. Após uma detalhada caracterização, que envolveu a composição química, o tamanho de partícula, a distribuição do tamanho de partícula, o fator de forma e a estrutura e superfície, a lama foi adicionada (5% m/m) à argila convencional utilizada para produzir tijolos na indústria cerâmica Preceram (Pombal). A fiabilidade do processo de reciclagem foi avaliada sob o ponto de vista tecnológico e ambiental. O scale up foi realizado na fábrica de tijolo, após uma simulação do processo em laboratório. As características das cerâmicas avaliadas incidiram sobre o teor de água

total necessário para a extrudir, a retração após secagem e total, a absorção de água, a densidade aparente e real e o desempenho mecânico e térmico. As propriedades do tijolo final foram avaliadas de acordo com as normas técnicas e requisitos de mercado. Após extrusão da mistura argila/lama e cozedura, o novo tijolo apresentava uma melhoria do isolamento térmico de cerca de 30%. O uso de lama é tecnologicamente fiável, resultando em melhorias no desempenho térmico do tijolo sem afetar significativamente os parâmetros do processo de produção e as restantes propriedades do novo tijolo. Este trabalho tem o objetivo de implementar uma cooperação sustentável entre empresas e

desenvolver um melhor produto a partir de resíduos, conseguindo-se assim atingir soluções ambientalmente corretas. Teve-se uma atenção especial ao impacto ambiental que pudesse ser causado durante a manipulação das lamas e durante a produção do novo tijolo, levando-se para isso a cabo uma avaliação da emissão de SO2. A quantidade total de lama produzida pode ser inteiramente reciclada como aditivo no tijolo.

INTRODUÇÃO

Assim, o setor de tratamentos de superfícies por via eletrolítica é reconhecido como muito poluente [1], onde uma fábrica de média produção gera 1000 ton/ano de lamas, normalmente depositadas em aterro. Ao longo dos últimos anos, e no âmbito da estratégia europeia para redução da poluição industrial, o conceito de ambiente alterou-se drasticamente passando de custo para oportunidade. Os resíduos são vistos como perda de matérias-primas e, como tal, devem ser recuperados [3,4]. A indústria de tijolo pode constituir uma alternativa interessante aos aterros. De facto, os níveis atuais de produção, que envolvem o consumo de elevadas quantidades de recursos (uma fábrica média produz cerca de 200 ton/dia de tijolo), associado ao caracter heterogéneo das matérias-primas e uso de diferentes formulações asseguram as condições desejadas para uma indústria recetora de

resíduos. As lamas, se analisadas em detalhe, contêm características que podem ir para além de se comportarem no tijolo recetor como mero aditivo e contribuírem também para alterações significativas de comportamento em serviço. Após análise detalhada das características específicas das lamas, o presente estudo visa clarificar o efeito da adição de lama de alumino na resistência térmica do tijolo. Para a sua implementação ser viável a nível industrial, foram utilizados os mesmos parâmetros de produção da fábrica de tijolo e especial atenção foi dada aos custos da reciclagem, particularmente aos relacionados com os pré-tratamentos requeridos e transporte da lama. Assim, foi utilizado o ciclo de produção da empresa de tijolo (Preceram) e a matéria – prima foi resultante da mistura dos constituintes convencionais do tijolo com adição de lamas. Assim, foram produzidas 10 toneladas de tijolo aditivado,

A anodização e a lacagem de ligas de alumínio são técnicas geralmente utilizadas para proteger estes materiais metálicos da corrosão e que proporcionam alguns efeitos estéticos. Estes processos consomem grandes quantidades de água, não só em cada banho químico consecutivo, mas também na descontaminação das peças após cada banho. Como consequência direta, uma enorme quantidade de água residual é gerada, que após tratamento adequado, em água limpa, resulta numa enorme quantidade de um resíduo sólido, denominado lama de alumínio [1]. Atualmente, esta lama é classificada como não tóxica e inerte [2], no entanto, a sua elevada produção torna a sua deposição em aterro dispendiosa, especialmente devido ao elevado custo de transporte (40E para deposição e 15E para transporte).

Ivânia Marques*, Maria Teresa Vieira Centro de Engenharia Mecânica da Universidade de Coimbra (CEMUC) *imarques@ipn.pt

cm_29

resíduos e materiais de construção

Mistura manual Extrusão de Blocos maciços retangulares 100 mm x 60 mm x 25 mm (Extrusora: potência 400 W and capacidade 200 kg/h)

Secagem (à temperatura atmosférica, 24h) Secagem (a 110ºC, 24h) Cozedura (3ºC/min, 2h de patamar à temp. máxima, 950ºC)

testado o seu comportamento térmico e avaliadas as suas propriedades. O transporte das lamas, que poderia representar o principal custo desta reciclagem, não contribui para o aumento de preço do produto, pois é garantido através de linhas transportadoras de tijolo.

possível, com o processamento convencional dos tijolos. Os estágios verde, seco e cozido dos tijolos laboratoriais podem ser visualizados na Figura 4. Foram extrudidas amostras de argila simples (AS) e argila com uma adição de 5% de lama (m/m) (A+L). O teste em escala real consistiu na produção de 10 toneladas de tijolo nas instalações da empresa Preceram (geometria designada por térmica, Figura 5). A lama tal qual (5% (m/m)) foi previamente desaglomerada num agitador, e adicionada 40% (m/m) de água. De seguida, a lama foi acrescentada à argila, misturada e homogeneizada no moinho galgas e a mistura percorreu todas as restantes etapas do ciclo produtivo. Como referido, todos os parâmetros da produção foram mantidos inalterados. Os testes de caracterização do produto foram realizados no tijolo térmico convencional, produzido pela Preceram (Tijolo Real) e ao tijolo com

incorporação de lama de alumínio (Novo Tijolo). Ao longo da fase em laboratório e do scale up em fábrica, as propriedades tecnológicas, físicas, mecânicas e térmicas foram determinadas de acordo com as normas aplicáveis: – Retração durante a secagem e durante a cozedura; – Absorção de água (PT EN 772-7) [5], porosidade aberta e densidade aberta (ASTM C373) [6]; – Porosimetria (Porosimetria de Intrusão de Mercúrio); – Densidade Real (Picnometria de Hélio); – Resistência à Compressão (PT EN 772-1) [7]; – Condutividade Térmica, k (Isomet 2104); – Coeficiente de transmissão térmica, U (ISO 8990) [8].

MATERIAIS E MÉTODOS A lama residual proveniente da empresa Lacoviana (Figura 1), de estrutura nanocristalina (<100 nm) e com um teor de água de cerca de 77%, foi adicionada à argila proveniente da linha de produção da empresa Preceram previamente misturada e homogeneizada na fábrica (Figura 2). Estes materiais foram caracterizados recorrendo à sua composição química (FRX), composição mineralógica (DRX), distribuição do tamanho de partículas (DLS) e comportamento térmico (DTA/TG e dilatometria). Na etapa do estudo em laboratório, a lama foi seca a 110ºC, durante 24h, e desaglomerada num almofariz automático (o mais próximo do moinho de galgas utilizado na fábrica). A distribuição do tamanho de partículas está apresentada na Tabela 1. As amostras foram preparadas de acordo com o esquema apresentado na Figura 3, aproximado, o melhor

Propriedades físicas e químicas das matérias-primas (tijolo e lama) %<

d10

d50

d90

Argila

μm

2,33

15,56

124,70

Lama

μm

0,93

4,87

25,99

Tabela 1 Distribuição do tamanho de partículas.

> Figura 1: Lama de alumínio tal qual é produzida. > Figura 2: Argila misturada e homogeneizada. > Figura 3: Etapas do processo produtivo do tijolo. > Figura 4: Estágios verde, seco e cozido (da esquerda para a direita) das amostras de tijolo laboratoriais. > Figura 5: Geometria do tijolo térmico produzido pela Preceram.

30_cm

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A lama era maioritariamente constituída por compostos de alumínio (sob a forma de hidróxidos e um menor teor em sulfatos) onde é visível a presença de alguns metais alcalinos

Q – Quartzo I – Illite E – Esmectite K – Caulinite

DTA

TG Decomposição do Hidróxido de Alumínio

Desidroxilação da caulinite

Temperatura (ºC)

quartzo, ilite, esmectite e caulinite. A sua densidade é 2.6 g/cm3 (argila seca). A análise química mostra o baixo teor em metais alcalinos, tal como foi requerido. A análise do comportamento térmico das matérias-primas permitiu identificar e estabelecer as reações que ocorrem durante o ciclo de cozedura do tijolo. As curvas DTA/TG da argila, até 1000ºC (Figura 8), mostram uma perda de massa (cerca de 8%) que ocorre principalmente em 3 estágios diferentes, correspondendo a diferentes cinéticas de formação de novas fase. Relativamente à lama (lama seca), observando as curvas DTA/ TG (Figura 9), é visível uma elevada perda de massa (cerca de 42%) ao longo de todo o ciclo térmico. A decomposição do hidróxido de alumínio (o principal constituinte da lama), que ocorre no início do ciclo de cozedura, e a transformação da boemite em alumina γ (como foi visto no DRX), que representa o real interesse deste resíduo, são os pontos principais desta análise. A dilatometria da lama e da argila (secas) está apresentada na Figura 10. Uma elevada e irre-

> Figura 6: Difractograma da lama tal qual e após calcinação. > Figura 7: Difractograma da argila. > Figura 8: Curvas DTA/TG da argila. > Figura 9: Curvas DTA/TG da lama. > Figura 10: Curvas dilatométricas da argila e da lama, secas a 110ºC, 24h.

Argila

Lama

SiO2

71,39

0,95

Al2O3

12,12

51,88

Fe2O3

3,59

0,12

CaO

1,04

0,34

MgO

1,19

0,3

K 2O

2,09

<0,03

Na2O

<0,20

0,91

MnO

0,05

—

7,49

45,92

—

1,9

Tabela 2 Composição química das matérias-primas (%).

Lama Argila

dL/L0 (%)

(sódio, cálcio, magnésio). A sua densidade é de 2,17 g/cm 3. No entanto, a lama calcinada (1000ºC) tinha uma densidade de 2,80 g/cm3. A presença de sulfatos e de metais alcalinos representam os aspetos sensíveis da incorporação da lama em produtos de base argilosa. Isto quer dizer que a argila selecionada tinha um baixo teor em metais alcalinos para assegurar a inexistência de eflorescências no tijolo depois de cozido e que as emissões de sulfatos durante a cozedura devem ser avaliadas. A análise química (Tabela 2) evidencia que o alumínio é o composto maioritário nas lamas (cerca de 92% se não for considerada a perda ao rubro). De acordo com a análise de difração de Raios X, a lama revela a presença de boemite amorfa. Esta evolui para alumina γ durante o ciclo de cozedura dos tijolos, como se pode observar pelo aumento de intensidade dos picos correspondentes (> 600ºC) (Figura 6). Assim, a alumina γ é a principal fase cristalina presente na lama após a cozedura. No caso da argila, os picos identificados no difractograma (Figura 7) indicam que os minerais cristalinos presentes na argila são:

TG (%)

Desidroxilação da caulinite

Transformação da Boemite em y-alumina (Al2O3)

DTA (µV)

Decomposição da ilite e esmectite DTA (µV)

QQ Q

Temperatura (ºC)

> 10

dV/dlogD (ml/g)

resíduos e materiais de construção

Diâmetro (µm)

> 11

> 12

versível retração é visível na curva relativa à lama, que ocorre ao longo do ciclo de temperatura e até à temperatura máxima. Em contraste, a argila tem um baixo valor de retração. Este resultado põe em evidência a impossibilidade de adicionar uma elevada quantidade de lama à argila (no presente estudo foi limitada a 5%, depois de um estudo preliminar [12]).

Propriedades físicas e técnicas do material cerâmico A introdução de lama na argila não induziu efeitos significativos nas propriedades físicas e tecnológicas do material cerâmico “compósito”, durante a simulação do processo de produção do tijolo em laboratório. Uma vez a lama adicionada, o teor de água necessário para extrudir aumentou devido ao aumento da porosidade total (6,4%), essencialmente porosidade aberta (6,2%). A adição de lama

A+L

Teor de água total (%)

18,4

24,8

Retração na secagem (%)

5,2

5,6

Retração total (%)

5,0

5,8

3,1

5,3

Densidade aparente (g/cm )

2,0

1,7

Densidade real (g/cm3)

2,5

2,6

Teor em lama (% m/m)

Perda de massa (%) 3

Porosidade total (%)

28,0

35,9

Porosidade aberta (%)

26,8

33,0

Porosidade Fechada (%)

1,2

3,0

Absorção de água (%)

13,7

18,9

Tabela 3 Propriedades dos materiais.

reduz a densidade do compósito cerâmico mas aumenta a sua absorção de água. No entanto, o valor continua de acordo com o máximo permitido para o tijolo (max ± 20 wt.%). A análise da porosidade (Figura 11) mostra um aumento no volume de poros, quando a lama é adicionada na argila. É de destacar que a presença de lama na matriz de argila promove principalmente a formação de poros submicrométricos, provavelmente devido à natureza nanocristalina das lamas. +A influência da adição de lama na argila é bem evidenciada pelos valores de condutividade térmica (Tabela 4), que sofrem uma redução de 26% no caso das amostras produzidas em laboratório e de 36% no caso do tijolo produzido em fábrica. De facto, é previsível que o aumento da porosidade submicrométrica influencie o desempenho térmico do compósito cerâmico. Os valores de condutividade térmica do tijolo foram utilizados para a modelação numérica do Coeficiente de Transmissão Térmica do pro-

Teor de lama (m/m.%)

A+L

Tijolo real

Novo tijolo

k (W/mºC)

0,70

0,52

0,53

0,34

U numerical method (W/m2ºC)

—

0,82

0,65

Resistência à Compressão (MPa)

—

Tabela 4 Propriedades Térmicas e Mecânicas do tijolo.

> Figura 11: Distribuição do tamanho de poros. > Figura 12: Ensaio de medição da Condutividade Térmica (k) > Figura 13: Ensaio de determinação da Resistência à Compressão

32_cm

> 13

duto final. Neste caso, os valores encontrados apontam para uma melhoria de 21%. No que concerne a resistência mecânica, a adição de lama reduz a resistência à compressão do material cerâmico. Apesar do pior desempenho mecânico, o valor de resistência à compressão continua a ser similar ao registado para para o tijolo convencional (furação horizontal). As propriedades estruturais do tijolo produzido em fábrica integram um outro trabalho que complementa este [9].

Avaliação da emissão de SO2 A emissão de SO2 foi avaliada recorrendo aos registos que a fábrica dispõe. Como se pode observar (Figura 14) não é visível qualquer alteração nos valores da concentração de SO2, emitidos pela fábrica, no período de cozedura dos tijolos aditivados com lamas (zona demarcada a vermelho).

Concentração (mg/m3)

Tempo (horas)

> Figura 14: Medição da concentração de SO2 nas emissões gasosas da fábrica de tijolo

CONCLUSÕES

REFERÊNCIAS

A lama de alumínio pode ser usada como aditivo para melhorar o isolamento térmico do tijolo, como ficou comprovado pelos testes em escala real. De facto, a adição de lama nanométrica de Al2O 3 reduz a condutividade térmica do material cerâmico e a transmissão térmica do tijolo (20 a 30%), sem aumentar o custo de produção, levando a uma clara melhoria do conforto térmico dos edifícios. Este é um excelente resultado, principalmente se se tiver em conta que as restantes propriedades físicas e tecnológicas não são significativamente alteradas e se mantêm de acordo com os valores permitidos pelas normas aplicáveis.

[1] BREF - Reference Document on Best Available Techniques for the Surface Treatment of Metals and Plastics (2006). [2] J. M. MAGALHÃES, J. E. SILVA, F. P. CASTRO, J. A. LABRINCHA, “Physical and chemical characterization of metal finishing industrial wastes”, Journal Environmental Management, 75, 157-166, (2005). [3] Guia Técnico Sectorial. Setor dos Tratamentos de Superfície, Elaborado no Âmbito do Plano Nacional de Prevenção dos Resíduos Industriais (PNAPRI), INETI, Lisboa, Novembro, 2000. [4] Toward an Improved Policy on Industrial Emissions, Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the Economic and Social Committee and the Committee of the Regions, Brussels, 21/12/2007. [5] Norma PT EN 772-7. Methods of test for masonry units. Part 7: Determination of water absorption of clay masonry damp proof course units by boiling in water; (2000). [6] American society for testing and materials: ASTM C. C373 – 88. Standard Test Method for Water Absorption, Bulk Density, Apparent Porosity, and Apparent Specific Gravity of Fired Whiteware Products (2006); [7] Norma PT EN 772-1. Methods of test for masonry units. Part 1: Determination of compressive strength (2002); [8] International Organization for Standardization (EN ISO 8990). Thermal insulation. Determination of steadystate thermal transmission properties. Calibrated and guarded hot box; (1996). [9] GRILO, I., SANTOS, P., GOUVEIA, J., JÚLIO, E., Melhoramento do Comportamento Mecânico e Térmico de Tijolos de Alvenaria Cerâmica Aditivada com Resíduos da Indústria do Alumínio, Construção Magazine N.º 52, Novembro - Dezembro 2012.

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eficiência energética na construção sistemas de pré-aquecimento passivo do ar de ventilação – parte i Jorge S. Carlos1, Helena Corvacho2, Pedro D. Silva1 e J. P. Castro-Gomes1 1 C-MADE, Centre of Materials and Building Technologies, Universidade da Beira Interior 2 Universidade do Porto, Faculdade de Engenharia (FEUP), Departamento de Engenharia Civil – Secção de Construções Civis, Laboratório de Física das Construções

1. INTRODUÇÃO A procura de baixos consumos de energia em edifícios deverá servir para motivar a implementação de novas soluções, quer na reabilitação de edifícios quer nas novas edificações. Uma melhor eficiência energética, para além de reduzir o consumo energético, também reduz a dependência da energia primária [2], resultando igualmente no cumprimento de objetivos do protocolo de Kyoto que visa a redução de produção de CO2. A envolvente dos edifícios tem vindo a ser otimizada permitindo um melhor isolamento entre os ambientes interior e exterior, reduzindo as perdas térmicas através dos seus elementos construtivos. Parte das perdas térmicas de um edifício verifica-se através da necessária ventilação para manter uma boa qualidade do ar interior. Com o aumento da resistência térmica da envolvente, a relação entre as perdas térmicas por renovação do ar e as verificadas por transmissão através da envolvente tende a aumentar. O Energy Research Group [1] aponta para 20% a 40% de perdas térmicas por renovação do ar em casas na Europa central, com um aumento até aos 70% em edifícios termicamente mais isolados. Como as perdas térmicas por ventilação aumentam proporcionalmente com a diferença de temperatura entre o interior e o exterior bem como com o aumento do caudal de 34_cm

renovação do ar, o consumo energético devido a essas perdas poderá representar um valor significativo no valor total da fatura energética. Diversas tecnologias e sistemas construtivos foram já desenvolvidos para aproveitamento de parte da energia que a natureza nos disponibiliza (sol, vento, etc.), com vista à redução do consumo energético nos edifícios. Os sistemas passivos caracterizam-se pela interação entre o edifício e o ambiente, não necessitando de energia auxiliar para o seu funcionamento. Existem diversos sistemas de pré-aquecimento passivo do ar de ventilação que têm sido estudados e adaptados em projetos, ao longo dos últimos anos. Esses sistemas poderão agrupar-se da seguinte forma: – Estufa; – Tubos enterrados; – Coletores solares a ar: . Transparente; . Opaco perfurado; – Fachada dupla ventilada: . Transparente; . Semi-transparente; – Janelas ventiladas: . Caixilho duplo; . Duas janelas. Neste primeiro artigo, apresentar-se-ão os três primeiros sistemas referidos e, num segundo artigo, serão apresentados os restantes dois sistemas.

2. Estufa Pode definir-se uma estufa ou espaço solar como sendo um espaço interior útil, desprovido de equipamento para aquecimento e arrefecimento, fechado de todos os lados e em contacto direto com o edifício principal através de um ou mais elementos construtivos comuns, com as superfícies exteriores geralmente compostas maioritariamente por vidro. Devido às grandes superfícies envidraçadas a radiação solar desempenha um papel ativo na flutuação da temperatura do ar interior. É assim um espaço intermédio com um microclima variável donde se pode extrair ar aquecido pela radiação solar. Os espaços solares poderão corresponder a varandas envidraçadas, marquises, átrios, estufas (Figura 1) ou outro espaço similar [1]. Estes oferecem o benefício de serem habitáveis, parte do tempo, com especial relevância na primavera e outono. Como o seu desempenho é largamente determinado pelo comportamento dos utilizadores, poderá no entanto verificarse um aumento do consumo energético se os espaços solares forem utilizados ao longo de todo o ano, com o respetivo aquecimento e arrefecimento. Embora os métodos construtivos, formas e dimensões dos espaços envidraçados possam ser quase ilimitados, certas características devem ser comuns a todas as soluções, de

Sol

Sol Entrada de ar

Exterior

Entrada de ar

Varanda envidraçada

Interior

Exterior

Entrada de ar

modo a promover a redução do consumo energético e manter o espaço confortável a maior parte do ano. A radiação solar entra no espaço solar através de envidraçados que podem ser verticais ou inclinados ou uma combinação de ambos, sendo parcialmente absorvida pelos elementos construtivos interiores. O ar entra no espaço solar, é aquecido e passa, posteriormente, para o interior do edifício a uma temperatura mais elevada que a do ar exterior. As variáveis que interferem com o desempenho de um espaço solar, podem resumir-se à forma, dimensão, propriedades térmicas, modo de utilização, controlo solar, armazenamento e dissipação de energia que são critérios a considerar no seu dimensionamento e que influenciam o seu desempenho [3]. É difícil quantificar os ganhos térmicos instantâneos de um espaço solar, em função da radiação solar e temperatura ambiente [4]. Isto verifica-se porque a temperatura atingida é influenciada pela inércia térmica do espaço solar, pelos ganhos térmicos derivados das perdas térmicas do edifício bem como pela utilização do espaço, nomeadamente na operação das obstruções solares e sistemas de ventilação. A opção de construir uma estufa deverá passar por saber que tipo de ambiente se poderá criar e quanto tempo estará a temperatura da estufa num intervalo de valores que possibilite a sua utilização. Numa reabilitação, considerar-se uma área útil para espaço solar pode sair caro e não se justificar se o único motivo para o fazer for a eficiência energética. As perdas térmicas de um espaço solar poderão ser reduzidas melhorando as características da sua envolvente, no entanto, o aumento do custo de construção poderá inviabilizar um dos objetivos iniciais, isto é, o aumento da área útil da casa, a baixo

custo. Há que ter um cuidado especial na conceção destes espaços evitando o sobreaquecimento no verão. Uma adequada ventilação e, sobretudo, uma proteção solar eficiente será fundamental nessa época, como por exemplo a utilização de vegetação de folha caduca, como na casa Vale Rosal, na Charneca da Caparica ou mesmo a colocação pelo exterior de esteiras de cana, como no Centro Infantil de Mértola, entre outros métodos.

3. Tubos enterrados Um sistema de tubos enterrados revela-se um sistema passivo capaz de reduzir o consumo energético de um edifício, através do aquecimento ou do arrefecimento do ar de ventilação. A grande vantagem deste sistema reside na

sua simplicidade e nos baixos custos de operação. No inverno, o ar de ventilação pode assim ser aquecido, antes de entrar no edifício, absorvendo parte do calor armazenado no solo [2]. O tubo ou tubos são enterrados no solo (Figura 2) a uma profundidade suficiente que permita otimizar o sistema, ou seja, aquecendo o ar de ventilação, durante o inverno e arrefecendo, durante o verão. Devido à elevada inércia térmica do solo, a flutuação da sua temperatura, ao longo do ano, é baixa, tendo uma maior ou menor amplitude em função da profundidade, reduzindo-se à medida que for aumentando a profundidade. Ocorre um atraso na flutuação da temperatura em profundidade em relação à superfície. Em profundidade, a temperatura tende a convergir para um valor quase constante durante todo o ano, valor este próximo da média anual da

Sol

Tubos enterrados Entrada de ar Saída de ar Interior

Exterior

> Figura 1: Espaço solar, varanda envidraçada e estufa. > Figura 2: Sistema de tubos enterrados.

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resíduos e materiais de construção

Sol temperatura do ar no local. Sendo a temperatura do solo um dado a introduzir na conceção do sistema, aquela é também influenciada pelas trocas de calor entre o solo e o edifício na sua proximidade, situação constatada por Pfafferott [5] em três sistemas construídos na Alemanha. Nestas observações, foram analisadas, entre outros indicadores, as temperaturas à entrada e saída dos tubos. A temperatura do ar à saída dos tubos foi, de uma maneira geral, mais elevada do que à entrada, durante a estação de aquecimento e mais baixa, durante a estação de arrefecimento. Mas verificou-se o inverso quando, no inverno, a temperatura exterior era superior à do solo ou no verão, era inferior, como seria de esperar aliás. Nos três sistemas analisados, DB Netz AG (Hamm) e Lamparter (Weilheim), onde a temperatura exterior chegou aos -6ºC a temperatura do ar à saída do sistema foi no mínimo de 6ºC, enquanto que em Fraunhofer ISE (Freiburg), onde a temperatura exterior chegou aos -10ºC a do ar pré-aquecido foi de 3ºC. No entanto, a temperatura do ar à saída dos tubos não acompanhou a oscilação da temperatura do ar exterior, mantendo um maior equilíbrio dos seus valores. Em Portugal, tendo em conta que as amplitudes térmicas são menores, este tipo de sistema é menos eficiente, sobretudo no que diz respeito ao aquecimento.

4. Coletor solar a ar 4.1.Princípio de funcionamento Um coletor solar a ar é um dispositivo concebido para o aproveitamento da radiação solar incidente. O elemento principal é uma superfície absorsora, que converte a radiação solar absorvida em calor, e que o transfere para o ar. A eficácia do coletor está então dependente da quantidade de energia que este consegue absorver e transferir para o ar. Para assegurar o sentido do fluxo de ar ou para um maior e/ou constante caudal de ar pode associar-se um ventilador. O ar de ventilação poderá ser reen-

Canal de ar Caixa Entrada de ar

Saída de ar

caminhado para uma zona específica de maior necessidade ou conveniência. Para todos os tipos existentes é de grande importância conhecer-se a temperatura do ar à saída do coletor. A temperatura que o ar alcança resultará do balanço entre a quantidade de radiação absorvida e as perdas térmicas existentes, sendo determinante para a quantidade de energia útil obtida. A quantidade de calor útil depende da radiação solar (insolação) que incide sobre a superfície absorsora bem como das características dessa mesma superfície. Para o pré-aquecimento do ar de ventilação poderemos ter dois tipos diferentes de coletor solar a ar, o coletor solar transparente e o coletor solar opaco perfurado.

4.2. Coletor solar transparente Em geral um coletor solar transparente consiste numa caixa isolada termicamente, com uma tampa transparente à radiação solar (Figura 3). O interior desta caixa alberga uma superfície absorsora da radiação. Enquanto que a caixa desempenha o papel de proteção mecânica e térmica à superfície absorsora, esta converte a radiação solar em calor, o qual é transferido para o ar. Apesar de existir alguma variedade de coletores solares transparentes, com diferentes composições geométricas e de materiais, a constituição convencional apresenta o caudal de ar a passar entre o absorsor e o fundo da caixa. No entanto outras configurações podem ser encontradas, podendo o fluxo de ar circular de diferentes formas: – O ar passa entre a tampa e a superfície absorsora;

> Figura 3: Composição esquemática de um coletor solar transparente.

36_cm

Vidro Superfície absorsora

– O ar passa por baixo da superfície absorsora; – O ar passa em ambos os lados da superfície absorsora; – O ar passa através da superfície absorsora. Os coletores a ar podem ser instalados numa cobertura inclinada ou numa fachada com acesso direto à radiação solar para fornecer ar pré-aquecido a um ou mais compartimentos. Coletores montados na cobertura exigem tubagem de encaminhamento do ar com perdas associadas e perda de eficiência, enquanto que coletores colocados diretamente numa parede terão as saídas de ar diretamente para o interior do edifício. De acordo com Hastings e Morck [4] um coletor com uma superfície absorsora em alumínio seletivo, otimizado para um baixo valor de transmissão térmica e com o ar a passar por baixo do absorsor corresponde aos de maior eficiência, enquanto que uma superfície absorsora envidraçada, pintada a preto será o de menor eficiência. Pottler et al [6] analisou o funcionamento de um coletor composto por 3 módulos na fachada Sul, num edifício em Wurzburg, na Alemanha com 3,1 m2 de superfície absorsora cada, tendo acoplado um ventilador para forçar a entrada do ar. Durante o período do verão uma abertura no topo serve para escoar o ar quente diretamente para o exterior. Na estação de aquecimento, para um caudal mássico de 75 kg/m2h foi possível um ganho energético de 868 MJ/m2, tendo em conta os dados climáticos médios utilizados de 76,1 W/ m2 de radiação solar, 4 ºC para a temperatura do ar e 3,4 m/s para a velocidade do vento. Os coletores solares são provavelmente os sistemas que mais facilmente se identificam com o aproveitamento da energia solar. A escola do Crato, em Portalegre, é um exemplo bem conhecido, já com muitos anos, da aplicação de coletores solares integrados no edifício para o pré-aquecimento do ar exterior [7]. Os 40 m2 de coletores solares a ar, com funcionamento por termo-sifão, colocados na fachada Sul, proporcionam uma ventilação natural das salas de aula com ar novo pré-aquecido durante o período mais frio.

Mezanino interior

Mezanino exterior

Painel montado afastado da parede

Mezanino na cobertura

Painel montado na parede

Mezanino com painel perfurado

Janelas Portas

4.3. Coletor solar opaco perfurado Coletores solares opacos perfurados consistem em painéis opacos, geralmente metálicos, perfurados, montados à face exterior de uma parede de um edifício, criando assim um canal de ar com cerca de 10 a 15cm com os topos selados. O painel metálico perfurado, pode ser construído em alumínio, ferro ou aço galvanizado, de preferência de cor escura não brilhante, atuando como um grande coletor solar, sendo o absorsor que converte a radiação solar incidente em calor. No topo do coletor, na zona posterior da fachada ou na cobertura, conforme a solução arquitetónica, pode-se criar um espaço extra, uma espécie de mezanino [4]. Este espaço pode ser em chapa metálica ou também envidraçado. A Figura 4 ilustra os diferentes esquemas de montagem do coletor solar opaco perfurado. O ar passa através da minúscula furação deste revestimento de fachada (com cerca de 1,6 mm de diâmetro distribuídos pela chapa de forma regular) para a caixa-de-ar criada. O ar, ao passar pelo espaço de ar será aquecido à medida que sobe ao longo do painel metálico, sendo insuflado no edifício a uma temperatura mais elevada que a que se verifica no ar exterior. Ventiladores colocados no topo do coletor criam uma pressão negativa na caixa-de-ar aspirando o ar necessário através da perfuração do painel metálico, ajudando a manter uma ventilação constante e no mesmo sentido, distribuindo o ar pré aquecido pelo edifício através de tubagem montada junto ao teto. Este sistema também recupera parte das perdas térmicas que ocorrem através da

parede confinante [8]. Recupera-se assim calor que de outra forma se perderia para o exterior (Figura 5). Este tipo de coletor aplica-se a edifícios que requeiram altas taxas de ventilação e que disponham de área de fachada disponível (sem vãos) para o devido dimensionamento. Este sistema, também conhecido por “SolarWall”, tem sido utilizado nos Estados Unidos em diversos tipos de edifícios, tais como armazéns, edifícios industriais e também edifícios altos de habitação coletiva. O desempenho térmico deste sistema está dependente da dimensão da perfuração, da porosidade do coletor (percentagem total da perfuração no coletor), da sucção de ar através da perfuração, da dimensão da cavidade de ar, da espessura da chapa metálica e da velocidade do ar. A eficiência do coletor reduz-se com o aumento da radiação solar, devendo-se essa

Aberturas para o verão

Fluxo de ar aquecido

Perdas por radiação e convecção Perdas térmicas pela parede parcialmente recuperadas

Fluxo de ar

redução ao aumento da temperatura do coletor com a radiação solar, implicando um aumento das perdas térmicas para o exterior [9]. No verão, quando o ar quente é indesejável, é aberto um dispositivo no topo do coletor para escoar o ar quente diretamente para o exterior, sendo a ventilação do edifício necessariamente assegurada por outras vias.

REFERÊNCIAS [1] UCD - Energy Research Group.Active solar air heating systems. School of Architecture, Landscape & Civil Engineering; http://erg.ucd.ie (consultado em Julho de 2007). [2] M. De Paepe, e A. Janssens, Thermo-hydraulic design of earth-air heat exchangers, Energy and Buildings 35 (2003) 389-397. [3] Ted Kesik e Mark Simpson, Thermal performance of attached sunspaces for Canadian houses, The Canadian Conference on Building Energy Simulation (2002): http://www.esim.ca (consultado em Julho de 2007). [4] S. Robert Hastings e Ove Morck, Solar air systems – A design handbook, International Energy Agency (IEA) (2000). [5] Jens Pfafferott, Evaluation of earth-to-air heat exchangers with a standardised method to calculate energy efficiency, Energy and Buildings 35, (2003) pp. 971-983. [6] K. Pottler, C. M. Sippel, A. Beck e J. Fricke, Optimized finned absorber geometries for solar air heating collectors, Solar Energy 67, (1999) pp. 35-52. [7] Helder Gonçalves, Pedro Cabrito, Marta Oliveira e Anita Patrício, Edifícios solares passivos em Portugal, Departamento de Energias Renováveis do INETI, 1997. [8] David N. Summers, John W. Mitchell, Sanford A. Klein e William A. Beckman, Thermal Simulation and economic assessment of unglazed transpired solar collector systems, Proceedings of solar 96, American Solar Energy Society (1996). [9] B. A.Fleck, R. M. Meier e M. D. Matovic, field study of the wind effects on the performance of an unglazed transpired solar collector, Solar Energy 73 (2002) 209-216.

> Figura 4: Diversos esquemas de montagem do coletor opaco perfurado (adaptado de [4]). > Figura 5: Diagrama esquemático de funcionamento de um coletor opaco perfurado (adaptado de [8]).

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projeto térmico estudo paramétrico para otimização do projeto térmico de pequenos edifícios – parte i Albano Neves e Sousa e André Afonso Professor Auxiliar do Departamento de Engenharia Civil, Arquitetura e Georrecursos do IST, albano.nsousa@civil.ist.utl.pt André Afonso, Mestre em Engenharia Civil, IST, andre.alv.afonso@gmail.com

1. INTRODUÇÃO Os valores nominais de cálculo dos consumos energéticos anuais (em kWh/m2) para aquecimento e arrefecimento de ar ambiente (Nic e Nvc) e produção de águas quentes sanitárias (Nac), bem como do consumo de energia primária (Ntc, em kg equivalente de petróleo/m2) em edifícios, são objeto de limites apertados (Ni, Nv, Na e Nt) na atual versão do RCCTE (Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios [1]). Apesar do elevado grau de exigência e detalhe imposto por este regulamento na proteção térmica passiva das envolventes, observa-se que este aspeto tem, por vezes, pouca relevância no desempenho energético global do edifício. De facto, os técnicos têm detetado situações de projeto de difícil satisfação dos requisitos regulamentares, as quais ocorrem com maior frequência em moradias, mesmo para soluções de envolvente de elevada qualidade térmica e para localizações em zonas de inverno pouco rigoroso. No caso da verificação dos consumos energéticos durante a estação de arrefecimento, as maiores dificuldades surgem, em geral, para zonas de verão mais intenso. Neste contexto, pretende-se identificar os parâmetros que, de acordo com a metodologia regulamentar, mais influenciam o desempenho energético de moradias, esperando-se, assim, compreender as razões para as dificuldades de projeto acima referidas. Para tal, aplica-se a metodologia de cálculo do RCCTE [1] a um 38_cm

número elevado de casos. O presente estudo divide-se em duas partes, incidindo a primeira sobre o controlo dos indicadores de desempenho Nic /Ni e Nvc /Nv, e a segunda, a publicar no próximo número desta revista, sobre o controlo de Nac/Na e Ntc /Nt.

incluem uma adequada pormenorização para controlo de pontes térmicas. Considerou-se a existência de locais não aquecidos (LNA), tais como zonas técnicas ou garagens privadas, com coeficiente de redução de perdas τ = 0,70, dispensando-se assim a contabilização de pontes térmicas lineares e de perdas de calor através do solo.

2. Metodologia de estudo 2.1. Modelo e soluções construtivas de base

2.2. Parâmetros de estudo

O estudo realizado incidiu sobre moradias unifamiliares localizadas no concelho de Palmela, ao qual correspondem as zonas climáticas I1 e V 3 Sul do RCCTE [1]. Consideraram-se moradias com estrutura de betão armado constituída por lajes com 180 mm de espessura e vãos de cerca de 5 metros apoiadas em vigas e pilares com 230 mm de espessura. Os pilares apresentam uma largura de 350 mm e os talões de viga, aparentes sob as lajes, têm 220 mm de altura. Assumiu-se, para a envolvente vertical, uma constituição em alvenaria dupla de tijolo cerâmico furado, a qual, combinada com a estrutura em betão armado, conduz, em geral, a edifícios de forte inércia térmica. Na Figura 1 são ilustradas as soluções construtivas adotadas, às quais correspondem coeficientes de transmissão térmica, com base no ITE-50 [2], bastante inferiores aos valores máximos regulamentares, mesmo para zonas de inverno rigoroso. As soluções construtivas adotadas

Consideraram-se moradias com: tipologias T1 a T5; 1 a 2 pisos; cobertura horizontal ou inclinada a 30º; e áreas úteis de pavimento (Ap) dadas de acordo com o Quadro 1. As dimensões em planta obedecem à relação a/b, entre o maior e o menor comprimento, com valores iguais a 1, 2 ou 3, correspondendo o último caso a maiores perímetros. Foram consideradas três posições de implantação (Figura 2) para permitir, tirando partido da simetria, avaliar os efeitos de qualquer orientação solar das fachadas. Na Figura 3 são indicadas, para a orientação solar N-E-S-W, quatro posições possíveis para o local não aquecido (LNA), assumindo-se sempre uma área de contacto igual a metade da área da fachada indicada. Para as restantes orientações solares, o posicionamento dos locais não aquecidos segue o mesmo critério. Considerou-se ainda a existência ou ausência de isolamento térmico perimetral de pavimentos térreos. No Quadro 1 indica-se, para cada um dos parâmetros acima indicados, o

a) N-E-S-W

b) NE-SE-SW-NW

b) Fachada 2 (N-E-S-W)

c) Fachada 3 (N-E-S-W)

d) Fachada 4 (N-E-S-W)

Casos

Intervalos

Parâmetros

Ap (m2)

N.º de pisos

70 (T1); 95 (T 2);

120 (T 3); 150 (T4); 190 (T5).

1; 2.

2×1+3×2=8

Relação a/b

Tipo de cobertura

Orientação solar

Localização de LNA

Isolamento perimetral

1; 2; 3.

Horizontal; Inclinada sem desvão.

N-E-S-W; NE-SE-SW-NW; E-S-W-N.

Inexistente; Fachada 1; Fachada 2; Fachada 3; Fachada 4.

Inexistente; Existente.

8×3=24

24×2=48

48×3=144

144×5=720

720×2=1.440

Inverno

Período

Quadro 1 Parâmetros e casos de estudo.

Verão

intervalo de valores a considerar no estudo paramétrico, e efetua-se o cálculo do número de casos de estudo. Assumiram-se áreas envidraçadas (Aenv) iguais a 10, 15, 20 e 25% da área útil de pavimento distribuídas por fachada proporcionalmente à área destas. Foi ainda considerada a utilização de caixilharias metálicas com ou sem corte térmico, assumindo-se que os envidraçados seriam constituídos por vidro duplo incolor (4 a 8)+10+5 com fator solar g⊥v = 0,75. Na ausência de proteções solares, considerou-se um vidro duplo incolor 6+16+6, com capa de controlo solar e baixa emissividade, com fator solar g⊥v = 0,43. No inverno, assumiu-se a presença, em todos os envidraçados, de cortinas muito transparentes. No Quadro 2 apresentam-se os fatores solares e coeficientes de transmissão térmica adotados para cada situação. No Quadro 3 indica-se, para os parâmetros que caracterizam os envidraçados, o intervalo de valores a considerar no estudo paramétrico, completando-se o cálculo do número de casos de estudo iniciado no Quadro 1. O número total de casos de estudo (57.600) inviabilizava a sua realização pela via manual, pelo que a aplicação do RCCTE [1] foi efetuada

a) Fachada 1 (N-E-S-W)

c) E-S-W-N

Fator solar do vidro (g⊥v)

Fator solar do envidraçado (g⊥)

Sem corte térmico

Com corte térmico

Sem proteção solar

0,43

0,36

2,00

1,40

Restantes proteções solares

0,75

0,63

4,25

3,50

Proteção solar

U (W/m2ºC) [2]

Sem proteção solar

0,43

2,00

1,40

Portadas exteriores de madeira de cor clara

0,75

0,25

3,00

2,60

Estores exteriores de lâminas metálicas de cor média

0,75

0,29

3,45

2,95

Cortinas interiores opacas de cor clara

0,75

0,48

3,75

3,10

Cortinas interiores transparentes de cor clara

0,75

0,50

4,25

3,50

Quadro 2 Tipos de envidraçados e proteções solares consideradas no estudo.

> Figura 1: Soluções construtivas adotadas para: a) paredes exteriores; b) paredes interiores em contacto com locais não aquecidos; e c) coberturas. > Figura 2: Plantas com orientações solares das moradias. > Figura 3: Posições possíveis dos locais não aquecidos para a orientação solar N-E-S-W.

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Parâmetros

Aenv/Ap (%)

Proteções solares

Caixilharia

Intervalos

com recurso a um programa de cálculo automático desenvolvido pelos autores deste artigo. Os resultados obtidos para cada caso de estudo são apresentados através dos indicadores Nic /Ni, Nvc /Nv, Nac /Na e Ntc /Nt, adotando-se, para cada quociente do tipo Nc /N, a classificação de desempenho energético fixada pelo Sistema de Certificação Energética [3] para o indicador Ntc /Nt: – Classe A+ (0 % < Nc /N ≤ 25 %); – Classe A (25 % < Nc /N ≤ 50 %); – Classe B (50 % < Nc /N ≤ 75 %); – Classe B – (75 % < Nc /N ≤ 100 %).

10; 15; 20; 25.

Sem proteção solar; Portadas de madeira de cor clara; Estores de lâminas metálicas de cor média; Cortinas opacas de cor clara; Cortinas transparentes de cor clara;

Com corte térmico; Sem corte térmico.

Casos

projeto térmico

1.440×4=5.760

5.760×5=28.800

28.800×2=57.600

Quadro 3 Parâmetros e casos de estudo relativos aos envidraçados.

3. Resultados do estudo 3.1. Estação de aquecimento A aplicação do RCCTE [1] aos 57.600 casos de estudo conduziu às classificações indicadas na Figura 4 para o indicador Nic /Ni. A Figura 4 mostra que, apesar da boa qualidade da envolvente, 15.621 casos não satisfazem as exigências regulamentares. Em seguida, estes resultados globais são analisados em maior detalhe para cada parâmetro de estudo. O aumento da área útil de pavimento conduziu a melhores relações Nic /Ni, sendo este comportamento justificado pela relação perímetro/ área útil de pavimento (ou pelo fator de forma do edifício [1]), a qual, para tipologias T5, se reduz em cerca de 40 % relativamente às tipologias T1 (Figura 5). Considerando apenas as tipologias T3 a T5, para as quais foram estudadas moradias com 1 e 2 pisos, concluiu-se que, no caso de o edifício possuir cobertura horizontal, a introdução do 2º piso melhora a classificação Nic /Ni em cerca de 5 %. A melhoria conferida pela introdução do 2º piso será de 20 % caso se adotem coberturas inclinadas sem desvão. Os resultados obtidos foram, em geral, melhores para moradias com área de implantação quadrada, piorando para as geometrias retangulares mais alongadas. Em geral, obtiveramse acréscimos na relação Nic /Ni de cerca de

> Figura 4: Distribuição de classificações Nic/Ni obtidas para os 57.600 casos de estudo. > Figura 5: Distribuição de classificações Nic/Ni obtidas em função da área útil de pavimento (Ap).

40_cm

2 % para a/b = 2 e de cerca de 6 % para a/b = 3. Em geral, a utilização de coberturas inclinadas sem desvão conduziu a valores de Nic/Ni significativamente superiores aos obtidos para coberturas horizontais. Para moradias com apenas 1 piso, as diferenças obtidas foram cerca de 15 a 20 %, para a/b = 3, e cerca de 25 a 35 % para a/b = 1. Para moradias com 2 pisos, foram registadas variações de cerca de um terço das obtidas para moradias de piso térreo. Observou-se ainda que a influência da cobertura aumenta com a área útil de pavimento, em particular para áreas de implantação quadradas. A orientação solar N-E-S-W (ver Figura 2) conduziu, em geral, a melhores classificações Nic /Ni. Para as restantes orientações solares, os resultados agravam-se, no máximo, em cerca de 1 a 3 %, respetivamente para moradias com a/b = 1 a 3. A distribuição das relações Nic /Ni em função da posição dos locais não aquecidos permitiu concluir que, para moradias com orientação solar N-E-S-W (ver Figura 2), os melhores resultados foram obtidos com o local não aquecido adjacente à fachada orientada a Norte, com melhorias de cerca de 10 % relativamente às restantes opções. Para moradias com orientação solar NE-SE-SW-NW, os melhores resultados foram obtidos com o local não aquecido na fachada Noroeste, com melhorias de cerca de 13 % relativamente às restantes opções. Para moradias com orientação solar E-S-W-N, as melhores classificações foram obtidas com o local não aquecido nas fachadas Norte, Este e Oeste, com melhorias de cerca de 7 % relativamente ao posicionamento na fachada Sul ou à situação de ausência de local não aquecido. Em geral a presença de isolamento perimetral de pavimentos térreos melhora a classificação Nic /Ni em cerca de 5 %, sendo a sua presença ligeiramente mais eficiente para menores valores da área útil de pavimento e para moradias de um só piso.

A relação Aenv/Ap também afeta as classificações Nic/Ni, obtendo-se os melhores resultados para Aenv/Ap = 25 % (não foram analisadas maiores percentagens de área envidraçada – ver

Quadro 3). A redução da área envidraçada para mínimos regulamentares (0,10⋅Ap) [4] conduz a acréscimos de Nic/Ni de cerca de 8 % para vidros com fator solar, g⊥ = 0,36 e 12 % para g⊥ = 0,63.

> Figura 6: Influência dos parâmetros de estudo sobre o quociente Nic/Ni. > Figura 7: Distribuição de classificações Nic/Ni obtidas com controlo paramétrico para 1.152 casos de estudo. > Figura 8: Distribuição de classificações Nvc/Nv obtidas para os 28.800 casos de estudo.

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projeto térmico

Os melhores resultados foram obtidos com portadas de madeira de cor clara, devido ao melhor compromisso entre fator solar (g⊥v = 0,75) e coeficiente de transmissão térmica (Uwdn = 3,00 W/m2ºC). As piores soluções correspondem à utilização de cortinas transparentes de cor clara (g⊥v = 0,75; Uwdn = 4,25 W/m2ºC) e à ausência de proteção solar (g⊥v = 0,43; Uwdn = 2,00 W/m2ºC), obtendo-se acréscimos de Nic /Ni de cerca de 5 a 11 %, respetivamente para relações Aenv /Ap iguais a 10 e 25 %. A melhoria da classificação Nic/Ni resultante da opção por caixilharias com corte térmico também é maior para maiores valores da relação Aenv/Ap, chegando a cerca de 6 % para Aenv/Ap = 25 %. Na Figura 6 apresenta-se um resumo das conclusões anteriores, indicando-se o máximo acréscimo percentual de Nic /Ni conferido por cada parâmetro de estudo relativamente à solução ótima correspondente. A Figura 6 mostra que os cinco parâmetros da direita são os mais importantes, apresentando aumentos de Nic /Ni superiores ou iguais a 10 %. Ignorando, neste conjunto de parâmetros, o número de pisos, e adotando as melhores soluções nos quatro parâmetros restantes obtiveram-se as classificações indicadas na Figura 7, a qual se refere a uma amostra reduzida de apenas 1.152 casos de estudo. A Figura 7 mostra que a classificação A aumenta para um valor ainda residual de apenas 2 % e que apenas 4 casos se mantêm em incumprimento (Nic /Ni ≥ 1), o que corresponde a 0,3 % da amostra.

3.2. Estação de arrefecimento Na Figura 8 são apresentadas as classificações obtidas para o indicador Nvc/Nv em 28.800 casos de estudo. A redução para metade da amostra inicial justifica-se pelo facto de o isolamento perimetral do pavimento não afetar os resultados (ver Quadro 1). A Figura 8 mostra que 71,8 % dos casos de estudo apresentam classificações B ou A do indicador Nvc/Nv. Para o indicador Nic /Ni (Figura 4) essa percentagem era de apenas 21,2 %.

> 10

Adicionalmente, a percentagem de incumprimento reduziu-se de 27,1 % no Inverno para apenas 3,0 % no verão. Analisa-se, em seguida, cada um dos parâmetros de estudo com o objetivo de avaliar a sua influência na classificação Nvc/Nv. Uma vez que o indicador Nv é fixado pelo RCCTE [1] em função da localização do edifício, a influência da área útil de pavimento no quociente Nvc/Nv decorre apenas de variações em Nvc , as quais são relevantes, para tipologias T3 a T5, quando se considera a introdução de um segundo piso. Neste caso, o indicador Nvc/Nv pode melhorar cerca de 5 % em moradias de cobertura horizontal ou 3 % com cobertura

inclinada sem desvão. A utilização deste último tipo de coberturas permite o aumento das perdas de calor por via da renovação do ar, pelo que as moradias com apenas 1 piso já apresentam classificações Nvc/Nv um pouco melhores (3 %), sendo, por isso, menos significativa a melhoria obtida pela introdução do 2º piso. Interessa, no Verão, reduzir os ganhos solares. Assim, as melhores soluções são as que correspondem a maior percentagem de área de fachada (relação a/b = 3) orientada no quadrante Norte. As moradias com área de implantação quadrada podem conduzir a valores de Nvc/Nv cerca de 6 % superiores. A orientação da maior fachada nos quadrantes Este ou Oeste conduz

> Figura 9: Influência dos parâmetros estudados sobre o índice Nvc/Nv. > Figura 10: Distribuição de classificações Nvc/Nv obtidas com controlo paramétrico para 5.760 casos. > Figura 11: Distribuição de classificações Nvc/Nv obtidas com controlo paramétrico para os 1.152 casos de estudo considerados na Figura 7.

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> 11

a agravamentos de Nvc/Nv de cerca de 10 %. Para a redução de ganhos solares contribui também a localização dos espaços não aquecidos, os quais deverão estar, preferencialmente, na fachada sujeita a maior intensidade de radiação solar. A opção por outras localizações pode conduzir a acréscimos de cerca de 5 % no indicador Nvc/Nv. A redução da relação Aenv /Ap também contribui para a redução dos ganhos solares, conduzindo, portanto, a melhores classificações Nvc/Nv. Na ausência de proteções solares (g⊥v = 0,43) ou na presença de cortinas interiores (g⊥v = 0,48 a 0,50), obtêm-se acréscimos de Nvc/Nv de cerca de 38 % com o aumento da relação Aenv /Ap para 25 %. Com a utilização de proteções solares exteriores (Quadro 1: g⊥v = 0,25 a 0,29), o acréscimo de Nvc/Nv é de cerca de 18 %. Se o efeito das proteções solares for considerado fixando a relação Aenv /Ap, as melhores soluções obtêm-se sempre para portadas exteriores de madeira de cor clara. A utilização de estores exteriores de lâminas metálicas de cor média conduz, em geral, a acréscimos de Nvc/Nv de cerca de 3 a 4 %. As piores soluções correspondem à ausência de proteção solar e à utilização de cortinas interiores, com agravamento do indicador Nvc/Nv de 15 % (Aenv /Ap = 10 %) a 38 % (Aenv /Ap = 25 %). A influência da presença de corte térmico nas caixilharias é negativa devido à redução das perdas de calor (note-se que o método regula-

mentar não contabiliza os ganhos de calor pela caixilharia, os quais seriam também menores). De qualquer forma, a variação máxima de Nvc/Nv atinge apenas 2 % para áreas elevadas de envidraçados, sendo desprezável para pequenas áreas envidraçadas. Na Fig. 9 apresentam-se, por ordem crescente de influência, os parâmetros estudados. Uma vez que a relação Aenv/Ap e o tipo de proteção solar são identificados como os principais parâmetros que controlam o valor de Nvc/Nv apresenta-se, na Fig. 10, a distribuição de classificações Nvc/Nv obtidas com uma amostra de 5.760 casos considerando a utilização de proteções solares exteriores para relações Aenv/Ap iguais a 10 e 15 %. A Figura 10 mostra que a totalidade dos casos considerados apresenta indicadores Nvc/Nv na classe B (25 %) ou A (75 %).

afetar os indicadores Nic/Ni e Nvc/Nv em mais de 10 %. No entanto, as melhores classificações nos períodos de aquecimento e arrefecimento, que nunca atingem a classe A+, são obtidas para sentidos opostos da variação de alguns destes parâmetros, sendo, portanto, necessário avaliar o seu efeito combinado ao nível do indicador Ntc/Nt, o que será efetuado num próximo artigo. De qualquer forma, analisando o desempenho, durante o verão, da amostra de 1152 casos de estudo considerada na Figura 7 (moradias com: cobertura horizontal; proteções solares exteriores; Aenv/Ap = 20 a 25 %; e locais não aquecidos adjacentes à fachada Norte ou Noroeste), conclui-se que deve ser privilegiado o desempenho no período de inverno (Figura 11). Esta conclusão mostra que a atual versão do RCCTE [1] negligencia, de alguma forma, o desempenho no período de verão de pequenos edifícios com grandes áreas envidraçadas.

4. Conclusões REFERÊNCIAS A análise efetuada nos períodos de aquecimento e arrefecimento indicou que os parâmetros que mais afetam as classificações Nic/Ni e Nvc/Nv são a relação Aenv/Ap e o tipo de proteções solares adotado. As classificações Nic/Ni dependem ainda do número de pisos, do tipo de cobertura e da posição dos locais não aquecidos. No período de verão, é ainda relevante a orientação solar do edifício. Estes parâmetros podem

[1] Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios - Decreto-Lei n.º 80/2006, de 4 de abril. [2] C. Pina dos Santos, L. Matias - Coeficientes de transmissão térmica de elementos da envolvente dos edifícios – Versão actualizada 2006, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, 2006. [3] Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios - Decreto-Lei n.º 78/2006, de 4 de abril. [4] Regulamento Geral das Edificações Urbanas – Decreto-Lei n.º 38382, de 7 de agosto de 1951.

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Gyptec apresenta nova placa Gypcork

Placa composta de gesso laminado com isolamento incorporado em aglomerado de cortiça expandida

44_cm

A Gyptec Ibérica reforça a sua gama de soluções para a reabilitação sustentável, com o lançamento da nova placa de gesso laminado com isolamento incorporado em cortiça. O desenvolvimento deste produto pretende dar resposta à crescente procura de soluções que incorporem materiais sustentáveis e que contribuam para uma maior eficiência acústica, térmica e energética dos edifícios existentes e a construir. Nesta nova solução reúnem-se dois produtos portugueses de excelência: as placas de gesso laminado Gyptec produzidas através de matérias-primas ecológicas e métodos não poluentes e o aglomerado de cortiça expandida, excelente isolamento térmico e acústico produzido pela Amorim Isolamentos, por um processo 100% natural e sem desperdícios. Uma placa de alto desempenho térmico e acústico para aplicação no interior, a GYPCORK é um produto de baixa energia incorporada, com elevada percentagem de subprodutos de outras indústrias e materiais renováveis que contribuem para a absorção de CO2. Ao aliar as propriedades da cortiça (isolamento térmico, acústico e antivibrático, elevada inércia térmica, durabilidade ilimitada, estabilidade dimensional e bom comportamento ao fogo) com as da placa de gesso laminado (isolamento acústico, baixa condutividade térmica, regulador de humidade, incombustível e eficaz em barreiras corta-fogo, durável e resistente ao impacto), o resultado é um aumento do conforto higrotérmico e acústico no interior dos edifícios, contribuindo para a poupança energética e em última análise para a sustentabilidade dos edifícios.

80,0

Parede simples (tijolo 22) 80,0

Comportamento Acústico

Isolamento sonoro normalizado R (dB)

70,0

Isolamento sonoro normalizado R (dB)

60,0

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Tijolo 22 Rw = 47 dB Tijolo 22 Rw = 47 dB

ICB+1 BA13 Rw = 56 dB

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ICB+1 BA13 Rw = 56 dB ICB+2 BA13 Rw = 59 dB ICB+2 BA13 Rw = 59 dB

30,0

5000

4000

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2500

2000

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1250

800

1000

630

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3150

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Frequência (Hz)

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Comportamento Acústico e Térmico No âmbito do estudo de soluções construtivas multicamada para paredes, em desenvolvi-60,0 mento no Instituto de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Ciências da Cons-50,0 trução (ITeCons), foram realizados uma série de ensaios acústicos. Foram testadas duas 40,0 soluções para obter a curva de isolamento a sons aéreos normalizada e o índice de isolamento sonoro para sons de condução aérea30,0 Rw, de acordo com normas EN ISO 10140-3 e ISO 717-1: uma solução de alvenaria simples20,0 em tijolo comum de 22 e uma solução de parede dupla em tijolos de 11+15, sem qualquer isolamento na caixa de ar. Ambas as soluções de partida, obtiveram um considerável aumento do isolamento acústico a sons aéreos após a aplicação da solução composta com 4 cm de ICB. No caso da parede simples em tijolo 22, o índice Rw passou de 47 dB para 56 dB. A colocação de uma segunda placa de gesso laminado fez subir o índice para 59 dB.

No caso da parede dupla em tijolo 11+15, Frequência (Hz) os ganhos são semelhantes. O índice Rw passou de 52 dB para 59 dB e a colocação de uma segunda placa de gesso laminado fez subir o índice para 61 dB. O desempenho térmico das soluções foi determinado numericamente pelos métodos simplificados preconizados no RCCTE (Regulamento das Características do Comportamento Térmico de Edifícios), considerando, os valores de condutibilidade térmica dos materiais declarados pelos fabricantes. Verifica-se que os resultados obtidos estão dentro dos valores de referência expressos no RCCTE para todas as zonas climáticas e que a utilização da solução com 4 cm de ICB reduz praticamente para metade o coeficiente U.

www.gyptec.eu

ICB

Placa Composta DOC 05.01-48 REV01 09/12

Ficha Técnica Placa ICB - EN 14190 Placa composta por placa de gesso laminado e isolamento em aglomerado de cortiça expandida (ICB).

Vantagens de utilização

Áreas de aplicação:

− Solução ideal para a Reabilitação Obra seca em interiores, tais como: revestimento, pelo interior, de paredes exteriores. − Utiliza materiais sustentáveis − Excelente comportamento térmico aumenta o conforto Dados Técnicos: interior e contribui para a poupança de energia Bordo longitudinal: Afinado (BA) Classificação da placa: Tipo A (EN 520) Profundidade: 1,5 mm [0,6-2,5 mm] Papel na face: Branco − Assegura a permeabilidade da parede (sistema que Largura: 60 mm [40-80 mm] Ficha Técnica – Placa COMPOSTA ICB - EN 14190 Res. ao vapor de água placa (µ): 10 (EN 12524) respira) Bordo transversal: (BQ) Reacção ao fogo da placa: A2-s1, d0 Placa composta por placa de gesso laminadoQuadrado e isolamento − Aumenta o isolamento acústico a sons aéreos e de Condutividade térmica da placa: 0,25 W/m.K ICB: expandida 0,040 W/m.K Cond. térmica em aglomerado de cortiça (ICB). percussão ICB ICB ICB ICB − Sistema durável de aplicação rápida e fácil Referência 10-40 13-40 10-60 13-60 − Suporta todo o tipo de revestimentos (tinta, papel de 49,5 52,5 69,5 72,5 Espessura (± 0,5 mm) parede ou azulejos) Largura (+0/-4 mm)

medidas − Largura: 1200 mm − Espessura: 49,5 / 52,5 / 69,5 / 72,5 mm − Comprimento: 2000 / 2400 mm

Comprimento (+0/-5 mm) Peso aproximado (± 5% kg/m²) Rotura à flexão Longitudinal/Transversal (N)> Resistência Térmica (m².K/W)

1200

2000/ 2400

11,5

11,8

13,5

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400 / 160

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550 / 210

1,04

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1,54

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Normas Aplicáveis: - EN 14190 - Marcação CE segundo a norma EN 14190 Armazenagem e Utilização:

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Manter as placas protegidas da humidade e do sol; Utilizar os garfos do empilhador com a abertura máxima; Armazenar o material sobre superfícies planas e com o número de calços de origem.

i&d empresarial

Varão compósito para reforço e monitorização do betão

Projeto financiado pelo programa Ciência Viva e coordenado pelo Professor Raul Fangueiro da Universidade do Minho, que visa divulgar conteúdos de ciência e tecnologia sobre a aplicação de materiais à base de fibras em diversas áreas, incluindo a construção civil. www.fibrenamics.com

O aço é um dos materiais de construção convencionais utilizados no reforço de elementos de betão, dando origem ao compósito betão armado. Os varões de aço têm sido primeira opção de escolha devido à excelente relação custo (aquisição e aplicação) - desempenho e pela sua eficácia como material de reforço. O aço apresenta comportamento em tração que complementa a debilidade do betão neste regime. No entanto, a corrosão do aço é o mais grave problema associado aos elementos de betão armado, sendo que a deterioração deste afeta, não só o tempo de vida útil das estruturas, assim como engloba elevados custos associados à manutenção, reabilitação e reparação. A problemática da corrosão assume dimensão preocupante quando as estruturas de betão armado se encontram em ambientes agressivos (áreas costeiras e em contacto com sais gelo-degelo, produtos químicos agressivos, entre outros). Nem mesmo as alternativas ferrosas, como são o aço inox, galvanizado, ou mesmo o revestimento do aço com resinas epóxidas, conseguem ser completamente eficazes no combate à corrosão.

INOVAÇÃO O varão compósito apresenta-se como produto diferenciador no mercado de materiais utilizados no reforço de elementos de betão. Esta diferenciação prende-se com a capacidade de poder realizar, em simultâneo, o reforço e a monitorização de elementos/estruturas de betão - multifuncionalidade. O sistema de monitorização do varão compósito assenta na utilização de fibras com características piezoelétricas (carbono) e/ou nanotubos de carbono que desempenham a função de sensores. A sensibilidade à deformação destes materiais é conseguida mediante a variação da resistividade elétrica. Por outro lado, a capacidade de reforço é assegurada pela utilização de fibras de elevado desempenho mecânico, como são o vidro, o carbono ou o polietileno de alta tenacidade, orientadas axialmente no varão.

Vantagens de utilização

CARACTERÍSTICAS

As principais vantagens deste varão, quando comparado com os varões em aço, são: − elevada resistência à corrosão; − tensão de rotura 1,5-2 vezes superior à do aço para betão armado; − 80% mais leve que o aço; − monitorização in-situ de estruturas.

− Núcleo constituído por fibras de carbono, vidro, polietileno de alta tenacidade, fibras naturais, ou a sua combinação, e nanotubos de carbono. − Matriz constituída por resina polimérica de vinil éster. − Estrutura fibrosa exterior constituída por fibras de poliéster entrançadas.

A tecnologia de produção utilizada permite desenhar o comportamento do varão a partir da utilização de combinações de fibras com diferentes propriedades (carbono, vidro, polietileno, fibras naturais, entre outras). A estrutura fibrosa exterior permite garantir a necessária aderência ao betão para a tão necessária correta distribuição de esforços.

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DIMENSÕES − Diâmetro variável em função da aplicação*. − Comprimento variável em função da aplicação*. * Diâmetro mínimo = 3mm. Comprimento mínimo = 30mm. A técnica de produção não limita diâmetros máximos nem comprimentos máximos.

sustentabilidade O AÇO E A SUSTENTABILIDADE DA CONSTRUÇÃO

Helena Gervásio, DEC - U.Coimbra A indústria da construção desempenha um papel fundamental nos objetivos do Desenvolvimento Sustentável, não só em termos económicos, como também em termos ambientais e sociais. Nos países industrializados os recursos naturais disponíveis são consumidos a uma escala insustentável, particularmente no que diz respeito ao recurso a combustíveis fósseis não renováveis. Na União Europeia (UE) metade de todas as matérias-primas retiradas da superfície da terra são utilizadas na construção e mais de ¼ de todos os resíduos sólidos produzidos são provenientes da construção civil [1]. A Comissão Europeia tem desenvolvido grandes esforços no sentido de desenvolver e promover estratégias para minimizar os impactos ambientais provocados pela atividade da indústria da construção e pelo ambiente construído. Neste contexto os principais aspetos da sustentabilidade que afetam a indústria da construção foram identificados como sendo (i) Materiais de construção amigos do ambiente – aproximadamente 50% de todos os materiais extraídos da crosta terrestre são transformados em materiais e produtos para a construção; (ii) Eficiência energética em edifícios – a construção, operação e consequente demolição de edifícios contabiliza aproximadamente 40% de toda a produção de energia e contribui para uma percentagem semelhante de emissões de gases com efeito de estufa; (iii) Gestão de desperdícios da construção e/ ou demolição – os desperdícios da construção e demolição constituem a maior fonte de resíduos sólidos por peso da União Europeia. A necessidade de promover práticas e técnicas eco-eficientes na indústria e de tornar mais eficiente a utilização e gestão dos recursos e dos resíduos, são assim requisitos fundamentais da Construção Sustentável, e a indústria do aço desenvolve um papel de extrema importância neste sentido. A indústria siderúrgica é uma indústria muito intensiva, tanto em termos de materiais como de energia. Mais de metade da grande quantidade de materiais e energia que entra

no processo resulta na produção de efluentes gasosos e de resíduos sólidos/subprodutos. As emissões mais relevantes são as emissões para a atmosfera, principalmente no que respeita à emissão de CO2 e outros gases com efeito de estufa. Com o objetivo de tornar o aço num material mais ecológico e “amigo do ambiente”, as grandes siderurgias mundiais têm vindo a implementar várias medidas no sentido da preservação ambiental, as quais passam pelo recurso a novas tecnologias e a energias alternativas tais como gás natural, hidrogénio, biomassa e eletricidade. Os aspetos de maior preocupação são a diminuição do consumo de energia e a redução da emissão de gases com efeito de estufa, nomeadamente de dióxido de carbono. No que diz respeito ao consumo de energia e às emissões de CO2, são já bem visíveis no gráfico seguinte (Figura 1) os resultados alcançados pela indústria de produção do aço, na União Europeia, entre 1970 e 2000. Em relação à vida útil das estruturas, analisando as várias fases ao longo do ciclo de vida de uma estrutura metálica facilmente se identificam as vantagens deste tipo de estruturas relativamente a outros tipos de construções. De forma geral as estruturas metálicas são estruturas que implicam a pré-fabricação conduzindo desta forma a um processo de construção mais eficiente, a uma maior rapidez de construção e à minimização dos riscos e prejuízos da obra e do estaleiro. Simultaneamente, sendo estruturas relativamente leves, conduzem à construção de fundações mais

12 10

reduzidas, permitindo a preservação do solo de fundação e a redução da movimentação de terras. Dadas as características do aço, em termos de resistência e ductilidade, as estruturas metálicas permitem a construção de superfícies com grandes vãos livres, pilares mais esbeltos e fachadas mais leves. Assim, as estruturas metálicas permitem uma maior liberdade da imaginação na conceção da obra. Ao mesmo tempo, a existência de espaços amplos, livres de obstáculos interiores, facilita a alteração ou extensão da estrutura de forma a adaptar-se a novos requisitos funcionais ou estilos de vida. Na fase final da vida útil das estruturas metálicas, e graças às características já enumeradas, é possível proceder-se à desconstrução de estruturas e fazer a sua reconstrução em outros locais. Além disso, se o destino final for a demolição nesse caso poder-se-á proceder à reciclagem do aço. Em cada tonelada de aço reciclado são poupados 1.25 toneladas de minério de ferro, 630 kg de carvão e 54 kg de calcário [2]. Além do mais, o processo de reciclagem requer menos energia, cria menos resíduos e provoca a emissão de menos quantidades de partículas poluentes do que a produção da mesma quantidade de aço a partir de matérias-primas. Note-se ainda que o aço pode ser reciclado inúmeras vezes sem perder qualquer uma das suas qualidades, contribuindo assim para a minimização do consumo de recursos naturais e para a maximização da reutilização desses mesmos recursos. Assim, graças às características naturais do aço, as estruturas metálicas permitem a otimização dos recursos naturais e a obtenção de um ambiente construído mais racional e eficaz, contribuindo deste forma para uma construção mais sustentável.

Referências

6 4 Energia consumida por aço produzida Emissões de CO2 por ton aço

2 0 197

198

199

200

> Figura 1: Indústria europeia do aço (fonte : eurofer , eurostat ) .

[1] Maydl P., “Sustainable Engineering: State-of-the-art and Prospects”, Structural Engineering International, Volume 14, 3, p. 176-180, 2004. [2] de Spot, M., “The application of structural steel to single-family residential construction”, Node Engineering Corp., Surrey, B.C., 2002.

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48_49 térmica REABILITAÇÃO TÉRMICA E ENERGÉTICA: UMA APROXIMAÇÃO À REALIDADE Carlos Pina dos Santos, Eng.º Civil, Investigador Principal do LNEC Débora Silva Fernandes, Mestrado Integrado em Eng.ª Civil, FCT/UNL A construção de edifícios atravessa uma enorme crise, centrando-se a esperança e a aposta de alguns setores nas intervenções de reabilitação de património existente que se apresenta envelhecido e desajustado funcionalmente, nomeadamente, em termos de desempenho térmico e energético. Neste espaço da CM já por diversas vezes foram abordados aspetos relativos à reabilitação térmica e energética dos edifícios existentes, ora comparando as imposições legislativas europeias com a realidade nacional (CM50 e CM44), ora avaliando o futuro da reabilitação face à realidade regulamentar, legislativa e económica do país (CM46), ora, ainda, abordando em termos gerais a reabilitação construtiva, térmica e energética do setor residencial (CM42). Face às questões colocadas na CM42, à atividade do LNEC e às solicitações que lhe são dirigidas, às limitações e enviesamentos que caracterizam muita da divulgação técnicocomercial, académica ou de cariz económico e político, considerou-se que sem o conhecimento direto da prática real não é possível definir as formas de apoio e de intervenção mais apropriadas e eficazes. Nesse sentido desenvolveu-se um estudo1 orientado para a perceção crítica das medidas de aplicação corrente e das motivações que a elas conduziram, da pertinência e das suas características, e da identificação de práticas desadequadas e de oportunidades de melhoria perdidas. O estudo desenvolveu-se segundo dois eixos principais: – Inquérito (a atores determinantes na proposta e na escolha das medidas de reabilitação, designadamente, donos-de-obra (DO), empresas de construção (EC) e peritos qualificados (PQ do SCE); – Visita técnica a obras de reabilitação realizadas, em curso, ou previstas (em geral incluindo componentes térmico-energéticas) na zona da Grande Lisboa e Vale do Tejo, com observação e recolha de informação in loco para posterior análise.

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Apesar do número limitado de respostas recebidas e de obras visitadas, admite-se que as práticas, os riscos e as falhas identificadas representam uma realidade que se constrói e as tendências e consequências da sua evolução. Com base nas 141 respostas obtidas2 e nas 27 obras visitadas podem identificar-se alguns aspetos relevantes que merecem atenção e reflexão. As reabilitações ligeiras e médias protagonizam a maior parte das intervenções com ações de reabilitação térmica e são as micro e médias empresas que são responsáveis pela maior parte e qualidade do trabalho realizado. A responsabilidade pela seleção das medidas de reabilitação térmica e energética recai, sobretudo, sobre o dono de obra (36% afirmaram fazê-lo), e sobre a empresa de construção (56% frequentemente) em conjunto com o dono de obra (48%). É habitual o dono de obra – entidade pública, proprietário individual ou condomínio – formular o programa da intervenção (objetivo, medidas, orçamento disponível, ...). A EC propõe uma solução baseada na sua experiência, capacidades ou interesse particulares. Merece aqui referência o fato de as empresas indicarem, “com frequência” ou mesmo “sempre”, que sensibilizam os DO para a oportunidade e o tipo de medidas de reabilitação térmica3. Todavia, embora aqueles reconheçam a contribuição das EC, apontam os PQ como a principal fonte das recomendações recebidas. Relembre-se que o SCE estabelece que o certificado energético deve incluir sugestões de medidas de melhoria de comportamento térmico-energético 4. Uma questão importante que se coloca, desde já, diz respeito ao grau de conhecimento técnico-económico e à capacidade de escolha fundamentada dos decisores. De forma a assegurar o desempenho e a durabilidade satisfatórios dos edifícios/frações as medidas de melhoria a aplicar devem ser analisadas numa abordagem integrada e global, considerando quer os diversos aspetos e interações relevantes das soluções escolhidas, quer as características construtivas e de uso especí-

ficas ao edifício em causa e a outros fatores (vd. CM42). Empresas de pequena dimensão ou pouco especializadas, peritos com formação inadequada e insuficiente, ou proprietários mal informados podem conduzir à opção por soluções tipificadas mais ou menos desadaptadas e ineficazes (custos da ineficácia), conduzindo com frequência à ocorrência de anomalias de correção onerosa (custos da falta de qualidade). Apesar do apoio, formação e divulgação técnicas dados por entidades idóneas (e.g., LNEC, alguns institutos e universidades, associações, agências, projetistas e consultores, ...) a fabricantes de produtos e de sistemas, a empresas (EC), a promotores e a DO, a prática corrente revela uma outra realidade. As escolhas são influenciadas por diversos fatores, a que não são alheios o marketing de empresas com capacidade para promover (quaisquer) soluções, o custo deflacionado de algumas soluções, o custo de “alternativas” com desempenho mais ou menos admirável, a normativa legislativa e regulamentar em vigor (incluindo a certificação energética), os incentivos e apoios (in)existentes e, sobretudo, o orçamento disponível. Como seria de esperar, a falta de capacidade de investimento e de apoios e incentivos são as principais razões invocadas, quer para a exclusão de determinadas medidas (custos elevados) quer para a seleção de outras de menor custo inicial. Esta situação tende a agravar-se. Ainda num recente encontro técnico realizado no LNEC5 foi mencionada a previsível redução dos orçamentos públicos e privados disponíveis para a reabilitação térmica e energética, o que implicará “ fazer o mesmo com menos” ou “a escolha criteriosa de medidas verdadeiramente mais eficazes”. O estudo revelou que as medidas mais aplicadas (ou solicitadas) ao nível da envolvente são: i) a substituição dos vãos envidraçados (por vãos de caixilharia de alumínio, com ou sem corte térmico, e vidros duplos); ii) o isolamento térmico das coberturas; iii) o isolamento das paredes exteriores. A instalação

Tintas HEMPEL, tem para si, uma gama de produtos de alta qualidade, adequados às suas exigências, necessidades e expectativas. Soluções globais de pintura que respeitam o meio ambiente e proporcionaram protecção e decoração em diversos materiais e substratos.

> Figura 1: Dois exemplos (entre muitos outros possíveis) de uma certa realidade da reabilitação atual.

em demasiados outros domínios (paredes, coberturas, revestimentos, sistemas, ...) com consequências e custos nunca devidamente avaliados. Não aprender com o passado e com a experiência acumulada condena a repetir os mesmos erros e a (alguém) ter de suportar os custos da ineficácia e da “ falta de qualidade”. Embora a intervenção de outros atores e mecanismos seja necessária, a importância da aquisição, gestão e transferência de conhecimento tradicional e inovador é incontornável. Aqui os poderes públicos, os laboratórios, as universidades e escolas de formação profissional, as associações, as plataformas, etc., têm um papel (obrigatório) a desempenhar. O espaço habitualmente destinado a esta coluna já foi ultrapassado. Se outra oportunidade se apresentar será um tema a abordar.

O estudo constituiu a dissertação de mestrado (UNL) da coautora da presente coluna (Débora Silva Fernandes). 2 De cerca de 2000 inquéritos enviados. Apesar de algumas das firmas de construção contactadas se encontrarem em estado de insolvência, a percentagem reduzida de respostas pode ser já indício de um certo afastamento entre a prática e a investigação. De referir que a maior percentagem de respostas provém de peritos qualificados. 3 Algumas empresas mencionam, a título de meios de sensibilização empregues: o diálogo direto e reuniões técnicas com o cliente; a exposição técnica da solução e dos benefícios da sua aplicação; a apresentação de casos de estudo, de obras executadas e de literatura técnica; a realização de visitas a construções com e sem isolamento. 4 Note-se que, após uma fase inicial em que se evidenciaram as recomendações de instalação de “sistemas de alta eficiência” com repercussões imediatas na classificação energética, a ADENE estabeleceu uma priorização dessas medidas (vd. CM42). 5 Sessão Técnica Edifícios “Reabilitação térmica de edifícios. Três exemplos do setor de habitação de interesse social”. Lisboa, LNEC, 12 de outubro de 2012. 1

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de sistemas energéticos de alta eficiência e de coletores solares (AQS), apesar da evidência que lhes é dada pelos PQ (uma vez que valorizam significativamente a classificação energética atual) não têm expressão devido ao custo associado. Como aspetos mais negativos que ressaltam deste estudo têm de citar-se: a redução drástica da permeabilidade ao ar da envolvente (caixilhos mais estanques), com demasiada frequência não acompanhada por disposições que assegurem a renovação de ar mínima (natural ou mecânica) necessária a uma boa qualidade do ar e à minimização do risco de condensações; a utilização indiscriminada de soluções tornadas preferenciais (ETICS, soluções refletantes, isolantes injetados em Tintas HEMPEL, tem para si, uma espaços de ar, ...) mal concebidas, mal apligama de produtos de alta qualicadas, desadequadas ou injustificadas para dade, adequados às suas exigênalguns cenários concretos. cias, necessidades e expectativas. aspeto SoluçõesFinalmente, globais de outro pintura que que continua a ser evidente em ambiente muitas obras respeitam o meio e visitadas é a falta proporcionaram protecção e dede qualidade da execução (Fig.1). Fica-se coraçãocom em adiversos materiais e domínio pouco se sensação que neste substratos.

Tintas HEMPEL, tem para si, uma gama de produtos de alta qualitem feito e que não existem os novos saberes dade, adequados às suas exigênpore novas soluções. cias,requeridos necessidades expectativas. A faltaglobais de conhecimento, de idoneidade ética e Soluções de pintura que respeitam meio ambiente técnica,oe de saber fazer nãoesão específicos de proporcionaram protecção e dereabilitação térmica e energética. Temos assiscoração em diversos materiais e tido nas últimas décadas a casos semelhantes substratos.

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50_51 betão estrutural Inspeção, monitorização e diagnóstico: Novos métodos e abordagens Jónatas Miguel de Almeida Valença, DEC-ISEC-IPCoimbra

A conservação de obras de engenharia civil tem sido uma preocupação crescente nos últimos anos. A definição de uma estratégia adequada de conservação de uma estrutura, com manutenção mínima durante o seu tempo de vida útil, implica a monitorização contínua do seu estado de conservação. No caso particular de estruturas de betão, monitorizar a deterioração do material é o aspeto mais importante para atingir este objetivo. Neste caso, as principais alterações do betão ocorrem devido a: (1) carbonatação, penetração de cloretos e ataques de sais, o que origina corrosão das armaduras; (2) deformações restringidas, as quais, por ação da temperatura ou retração do betão, originam fissuração; (3) humidade e poluição, dando origem a manchas e colonização biológica. A realização de inter venções adequadas está, muitas vezes, dependente do trabalho realizado a montante, i.e., a avaliação do estado de conservação da estrutura. Além disso, a deteção atempada de anomalias e possíveis falhas estruturais assume também uma importância vital na estratégia de manutenção da estrutura, sendo essencial um conhecimento detalhado das anomalias existentes, das suas causas, e da sua resposta estrutural. A abordagem típica de avaliação combina inspeções visuais periódicas com a realização de ensaios não-destrutivos, complementados com ensaios laboratoriais sempre que exigido. Os métodos tradicionais habitualmente empregues avaliam a estrutura de forma discreta, são demorados e fortemente subjetivos. Adicionalmente, importa referir que o sucesso da intervenção não se esgota no correto diagnóstico do estado de conservação e na realização cuidada dos trabalhos de reabilitação e/ou reparação. O acompanhamento da intervenção e da sua evolução no tempo é fundamental para avaliar e aferir as decisões tomadas, principalmente, quando se utilizam soluções menos convencionais. Face ao aumento de obras de conservação e reabilitação de estruturas de betão, nos

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últimos anos têm sido apresentados novos métodos e equipamentos, desenvolvidos com o objetivo de otimizar e automatizar a avaliação e monitorização de estruturas. Neste âmbito, têm sido divulgados métodos óticos, em particular, métodos que utilizam a imagem para obter informação relevante das estruturas, aplicando: Fotogrametria; Processamento de Imagem; e Análise Multi-Espetral. Todas estas técnicas foram inicialmente desenvolvidas e aplicadas noutras áreas do Saber, mas as suas

potencialidades e vantagens devem e estão a ser colocadas ao serviço da engenharia de estruturas, em particular na inspeção, monitorização e diagnóstico de estruturas de betão. A Fotogrametria é uma técnica que permite determinar coordenadas 3D a partir de imagens (2D). Desta forma, possibilita a determinação de campos de deslocamentos e de deformações, assim como a medição da abertura de fissuras [1, 2]. O Processamento de Imagem possibilita a deteção, caracterização e análise

Betão de cor clara Col. Biológica de cor clara Fissura

Argamassa de Reparação Betão de cor escura Col. Biológica de cor escura

d1,1

di,j 2 d1,j

1 i = 1, ..., Comprimento #1 j = 1, ..., Comprimento #2

> Figura 1: Superfície de betão: (a) imagem RGB; (b) Mapa Final de Caracterização, com realce da área com fissura; (c) Fissura detetada; (d) Método de medição da fissura.

uma superfície de betão. O desenvolvimento deste tipo de abordagens constituiu uma ferramenta importante: (1) no apoio à componente laboratorial de trabalhos de investigação científica na área do betão estrutural; (2) na inspeção e diagnóstico de estruturas de betão; e (3) na avaliação e monitorização das intervenções. Estes novos métodos revelam ser mais eficientes, podendo atingir precisão e exatidão superiores aos métodos tradicionais. Além disso, apresentam um processamento e tratamento automático de resultados num número praticamente ilimitado de pontos, exigindo muito menos tempo de execução. Por estes motivos, as técnicas referidas devem ser encaradas como ferramentas fiáveis, podendo ser empregues isoladamente ou em conjunto com os métodos tradicionais. Esta complementaridade potencia a obtenção de resultados redundantes em pontos-chave, permitindo aferir a exatidão relativa dos métodos.

Referências [1] Valença J, Júlio E, Araújo H. Application of photogrammetry to structural assessment. Experimental Techniques. 2012;36(5):71-81. [2] Dias-da-Costa D, Valença J, Júlio E. Laboratorial test monitoring applying photogrammetric postprocessing procedures to surface displacements. Measurement. 2011;44(3):527-38. [3] Valença J, Dias-da-Costa D, Júlio ENBS. Characterisation of concrete cracking during laboratorial tests using image processing. Construction and Building Materials. 2012;28(1):607-15. [4] Valença J, Dias-da-Costa D, Júlio E, Araújo H, Costa H. Automatic crack monitoring using photogrammetry and image processing. Measurement. (in press). [5] Valença J, Gonçalves L, Júlio E. Assessment of concrete surfaces using multi-spectral image analysis. 35th International Symposium on Bridge and Structural Engineering. London, UK: IABSE-IASS; 2011. [6] Valença J, Almeida C, Júlio E. Concrete Heritage: Tentative Guidelines for the ‘Patch Restoration Method’. ICCRRR 2012 - 3rd International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting. Cape Town, South Africa2012.

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de fissuras em superfícies de betão, permitindo a sua avaliação no tempo [3, 4]. A Análise Multi-Espetral permite detetar, analisar e medir áreas com colonização biológica, fissuras e materiais de reparação em superfícies de betão [5]. O Processamento de Imagem, combinado com a Análise Multi-Espetral permite ainda avaliar a cor e textura de superfícies de betão, podendo constituir um auxiliar importante na definição de reparações localizadas (patch repair) do ponto de vista estético (i.e., em termos de cor e de textura), em particular, para intervenções em ‘Património de Betão’ [6]. Os resultados obtidos com métodos baseados em Fotogrametria, Processamento de Imagem e Análise Multi-Espetral, contendo ambos os espetros do visível e do infravermelho próximo [1-6], demonstraram a capacidade das técnicas para avaliar a patologia no betão, de forma automática e contínua (monitorização). A Fig. 1 exemplifica os resultados da aplicação destes métodos na avaliação de

Atestado do Imóvel pelo Bureau Veritas dá mais confiança ao seu cliente O Atestado do Imóvel é um documento emitido pelo Bureau Veritas em obras mediadas e que foram acompanhadas pelos seus técnicos, verificando a boa execução das mesmas. O Bureau Veritas presta uma ampla gama de serviços de auditoria, inspecção e peritagem, nomeadamente: Acústica e Ruído

Cobertura e fachadas

Telecomunicações (ITED) Instalações Eléctricas

Climatização Elevadores Instalações de Gás Qualidade do Ar Interior

Águas e Saneamento

Bureau Veritas Portugal www.bureauveritas.pt info@pt.bureauveritas.com 707 200 542

Fundações e Estrutura

n Cobertura e Fachadas; n Fundações e Estrutura; n Elevadores; n Telecomunicações; n Climatização; n Instalações de Gás; n Certificação Energética de Edifícios; n Construção Sustentável (LEED, BREEAM, GREEN RATING); n Acústica; n Qualidade do Ar Interior.

52_53 alvenaria e construções antigas A gestão do risco sísmico e o património construído com valor cultural Paulo Lourenço, Professor Catedrático, DEC - UMinho

Um desastre é um evento provocado pela natureza ou pelo homem que causa grande dano físico, destruição ou perda de vidas humanas, ou uma alteração drástica no ambiente natural. A perigosidade representa o nível de ameaça à vida, propriedade ou ambiente. É importante compreender que a perigosidade não é relacionável com os danos, e que os desastres são a consequência de uma gestão do risco deficiente. A gestão do risco implica, primeiro, a perceção e a comunicação do risco à sociedade. É depois essencial dispor de ferramentas adequadas de avaliação e diagnóstico, mas também de um conjunto de soluções possíveis, incluindo custos, para implementar uma estratégia de redução do risco. Nos últimos 30 anos, as perdas económicas com os desastres aumentaram dez vezes, enquanto os sismos provocaram 80.000 mortos/ano na última década, ver Figura 1. Os estudos realizados indicam que o investimento na mitigação tem um retorno de quatro vezes o valor investido. Mas mitigar o risco sísmico implica um investimento elevado, sendo necessário definir prioridades e considerar um período de tempo alargado para

construído com valor cultural (incluindo os monumentos atuais) tinham valor associado ao uso. Este conceito implica que uma alteração de uso permite a alteração da forma, e que a ausência de uso permite a ruína ou reutilização do seu material. Posteriormente, surgem de forma generalizada as primeiras leis de proteção de monumentos, assumidos como parte integrante da cultura e da identidade de um povo. Mas apenas com o fim da Primeira Guerra Mundial surge a internacionalização da cultura e, em 1931, é elaborada a Carta de Atenas para conservação de monumentos. Entende-se que alguns dos conceitos introduzidos na época estão ultrapassados e, em 1964, surge a Carta de Veneza que deu lugar à criação do ICOMOS e a uma visão mais atual. O património cultural tem um valor incalculável, pelo que a avaliação do risco é difícil, sendo certo que qualquer perda não pode ser restabelecida por medidas pós-desastre. Atendendo a que não é viável limitar a perda total, nem impor uma ausência total de danos, importa estar preparado para os desastres e para a recuperação posterior. Mas não se pode aceitar a ausência de atuação e a

obter comunidades fisicamente, socialmente e economicamente resilientes. O património cultural é um recurso que envolve mérito técnico, artístico ou espiritual, que dá identidade às culturas ou locais, e que além de diversos outros aspetos é um recurso económico para o turismo com enorme capacidade para gerar emprego. A autenticidade do património construído com valor cultural pode resultar de diferentes fatores, tais como a forma, os materiais, as técnicas, o uso, as tradições, a localização, a envolvente, o sentimento ou outros fatores. Este património é então constituído por bens como os monumentos, a construção vernacular, os agregados históricos, as obras importantes de engenharia, o património industrial ou a património do século XX (que coloca desafios particularmente relevantes atendendo à facilidade de deterioração de materiais como o betão armado e os metais). O princípio fundamental da UNESCO é que o património cultural de cada um é também o património cultural de todos, ainda que a responsabilidade e a gestão do mesmo recaiam, em primeiro lugar, sobre a comunidade que o gerou. Esta visão é relativamente recente uma vez que, até ao fim do século XIX, o património

2004: Indian Ocean earthquake and tsunami 2005: Kashmir earthquake 2008: Sichuan earthquake 2012: Haiti earthquake

Million current US$ 250000

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2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

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> Figura 1: Efeitos dos desastres: (a) Perdas económicas associadas a desastres naturais (Nações Unidas, 2009); (b) Número de mortos nos últimos dez anos (U.S. Geological Survey).

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das medidas de intervenção e os respetivos custos, em função do risco verificado; (iv) executar o plano, com revisões periódicas trienais ou quinquenais de prazos e custos, tomando em consideração as condicionantes económicas e os custos verificados. É também certo que uma estratégia como esta exige empenhamento político e da sociedade para se tornar realidade. Finalmente, refere-se que no processo de conservação e reabilitação do património construído estão presentes aspetos básicos que condicionam a intervenção, tais como a durabilidade, a compatibilidade e a reversibilidade. A estabilidade e a definição de um nível de segurança adequado não podem ser negociadas, e alguns dos bens existentes exigem intervenções severas, mas se a construção sofrer colapso, qualquer discussão se torna irrelevante. Salienta-se que é possível adotar técnicas tradicionais e modernas nas intervenções, de acordo com

as exigências necessárias, e que é possível realizar intervenções atentatórias contra o património construído com valor cultural com ambas as técnicas. Refere-se que o património construído tem custos de operação e manutenção, sendo que a conservação preventiva representa uma medida essencial à redução dos custos de intervenção a longo prazo e para a proteção do património. Salienta-se ainda que a alteração de uso do património é possível e muitas vezes necessária, uma vez que a musealização do país torna os custos de operação e manutenção incomportáveis. Em conclusão, entende-se que a conservação e reabilitação do património construído é uma arte em que os técnicos se encontram cada vez mais bem preparados para atuar. Espera-se que a realização da Conferência Mundial de Engenharia Sísmica em Portugal neste mês de setembro possa contribuir para dar a este assunto o relevo que o mesmo tem de ter no país.

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manutenção de um nível de vulnerabilidade elevado, como se verifica hoje em Portugal, capaz de conduzir a um desastre mesmo no caso de uma ação sísmica moderada. Muitas das construções existentes são altamente vulneráveis uma vez que se encontram deterioradas e danificadas, que foram construídas com materiais com baixa resistência, que são pesadas e que as ligações entre os diversos elementos que as constituem são insuficientes. Desta forma, a redução do risco é uma exigência inegociável. A metodologia a adotar é conhecida, sendo necessário: (i) caracterizar o património construído existente; (ii.a) realizar análises simplificadas a nível territorial que permitam estimar a vulnerabilidade e o risco deste património; (ii.b) nos casos identificados com maior risco na etapa anterior, realizar análises detalhadas que permitam confirmar a vulnerabilidade e o risco; (iii) definir um plano com o faseamento a longo prazo

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ipss de évora vence o concurso sika academy O projeto de reabilitação da IPSS de Évora ‘Centro Infantil Irene Lisboa’ foi o grande vencedor da IIª edição do concurso Sika Academy. As suas instalações serão remodeladas em 2013, com o início das obras previsto para o 1º trimestre. Este concurso alia a preocupação social da Sika Portugal, procurando também destacar o empreendedorismo de jovens portugueses, oferecendo, ao vencedor, um posto de trabalho na empresa, e aos restantes finalistas a possibilidade de verem os seus projetos posteriormente desenvolvidos pelas IPSS correspondentes. “Tendo em conta a conjuntura económica no nosso país, e em contra ciclo com o mercado, procuramos, através do Sika Academy, promover o potencial de recém-formados, conferindolhes a oportunidade de mostrarem as suas habilitações e competências, bem como de se familiarizarem com a atividade profissional”,

explica Cláudia Gomes, diretora de marketing da empresa A empresa irá contratar o arquiteto responsável pelo desenvolvimento do projeto da IPSS de Évora, Francisco Varela, recém-licenciado em arquitetura, que terá a oportunidade de desenvolver um estágio profissional na filial lusa da multinacional suíça, bem como acompanhar a evolução dos trabalhos. A edição deste ano do Sika Academy recebeu mais de 45 candidaturas de jovens finalistas ou recém-licenciados dos cursos de engenharia e arquitetura, mais 20% de adesão em relação à 1ª edição do concurso. Segundo os jurados, uma das grandes dificuldades na escolha do projeto vencedor foi o fato de, na sua maioria, as propostas apresentadas conterem argumentos sólidos para se sagrarem vencedoras, o que espelha a competência e entrega por parte dos jovens autores dos projetos a concurso.

álvaro santos pereira destaca o papel relevante dos engenheiros para o futuro do país Decorreu no passado dia 19 e 20 de outubro, em Lisboa, o XIX Congresso da Ordem dos Engenheiros, subordinado ao tema “Sociedade, Território e Ambiente – a Intervenção do Engenheiro”. O evento contou com a presença do ministro da Economia e do Emprego, Álvaro Santos Pereira, que af irmou que “os Engenheiros são mais impor tantes do que nunca no futuro do país e na sua internacionalização” e que “o país conta com a Engenharia Nacional para se reinventar e voltar a crescer”. Na sessão de abertura do encontro, Álvaro Santos Pereira sublinhou que “a Engenharia portuguesa sempre foi e continua a ser de excelência” e “um instrumento fundamental para o desenvolvimento do país”, que vai estar “na frente de combate nos desafios que

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enfrentamos”. “Os Engenheiros mostram que é com a sua qualidade que Portugal vai encontrar o caminho para o desenvolvimento”, reforçou o ministro. O bastonário da Ordem dos Engenheiros, Carlos Matias Ramos, considerou a presença de Álvaro Santos Pereira neste Congresso “uma prova do reconhecimento do Governo pela Engenharia portuguesa” e lembrou que “numa altura de crise económica os Engenheiros tiveram sempre por objetivo reforçar o seu papel de apoio à Economia”, sublinhando que estes “estão aptos, com o seu conhecimento e capacidade técnica, para serem agentes ativos na construção do país”. No congresso, o bastonário afirmou que, com este encontro, os Engenheiros pretendem “estimular um debate sobre as linhas de ação

futura, não só na sua atividade profissional, mas também na sua contribuição para o progresso económico e social do país” e reforçou que “o saber e a competência em Engenharia e tecnologia são a chave para a modernização da sociedade”. O Congresso da Ordem dos Engenheiros constitui um momento de debate e reflexão onde, para além dos aspetos específicos da profissão, se fomentou a participação dos Engenheiros nas matérias mais relevantes para o funcionamento da Sociedade e da Economia. Este ano, o encontro encerra o ciclo de comemorações do 75.º aniversário da Ordem dos Engenheiros, período em que esta Associação Profissional reforçou o seu posicionamento ao serviço da Engenharia e do País.

dos cidadãos em processos de decisão (294 mil euros), uma linha de interatividade (276 mil euros) e publicações de documentos com uma versão para Internet bilingue (91 mil euros), referiu o Presidente da Administração da Porto Vivo, Rui Moreira.

impermeabilização de pontes e viadutos A Imperalum, empresa portuguesa produtora de membranas betuminosas de impermeabilização, publicou um novo Documento de Aplicação – DA32 referente ao revestimento de impermeabilização de tabuleiros de pontes e viadutos com a membrana Polyster R 50 V. Este documento, emitido pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil define as características e condições de execução e de utilização do sistema. Trata-se de uma acreditação técnica complementar à marcação CE da membrana, conforme a norma harmonizada EN 14695:2010 especifica para membranas de impermeabilização de tabuleiros de pontes e revela assim, o investimento da Imperalum em fornecer ao mercado produtos e sistemas de elevada e comprovada qualidade. Sendo a principal causa de anomalias, nomeadamente de índole estrutural em pontes e viadutos, a degradação dos materiais por ação de água de infiltração, a aplicação de um sistema de impermeabilização eficaz como o revestimento com a membrana Polyster R 50 V, é decisivo para uma vida útil alargada destas estruturas assim como na redução de custos de manutenção ou reabilitação. DA 32 CI/SfB

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IMPERALuM – Sociedade Comercial de Revestimentos e Impermeabilizações, S.A. Apartado 151 Zona Industrial – Pau Queimado 2870-908 MOntIJO tel.: 21 231 29 41/2 fax: 21 231 27 12 e-e: imperalum@imperalum.pt www.imperalum.com

POLYSTER R50 V

REVEStIMEntO DE IMPERMEABILIZAÇÃO DE tABuLEIROS DE POntES

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IMPERMEABILIZAÇÃO DE tABuLEIROS DE POntES

BRIDGE DECKS WAtERPROOFInG

ÉtAnCHÉItÉ DE tABLIERS DE POntS JunHO DE 2012

O presente documento anula e substitui o Documento de Aplicação DA 27, de abril de 2012. A situação de validade do DA pode ser verificada no portal do LnEC (www.lnec.pt).

O presente Documento de Aplicação (DA), de caráter voluntário, define as características da membrana POLYStER R50 V, produzida pela empresa IMPERALuM – Sociedade Comercial de Revestimentos e Impermeabilizações, S.A., e estabelece as condições de execução e de utilização do sistema de camada única constituído por essa membrana para impermeabilização de tabuleiros de pontes rodoviárias e ferroviárias. O Laboratório nacional de Engenharia Civil (LnEC) emite um parecer técnico favorável relativamente ao revestimento de impermeabilização de tabuleiros de pontes executado com a membrana POLYStER R50 V descrita na secção 1 do presente Documento de Aplicação, desde que se verifiquem as seguintes condições:

• a empresa IMPERALuM S.A. assegura a constância das condições de produção que permitem a aposição da marcação CE aos produtos, nomeadamente através do controlo interno da produção sintetizado na secção 3; • o campo de aplicação do revestimento respeita as regras descritas na secção 2;

• a execução em obra e a manutenção do revestimento respeitam as regras descritas, respetivamente, nas secções 5 e 6.

Este Documento de Aplicação é válido até 30 de junho de 2015, podendo ser renovado mediante solicitação atempada ao LnEC.

O LnEC reserva-se o direito de proceder à suspensão ou ao cancelamento deste Documento de Aplicação caso ocorram situações que o justifiquem, nomeadamente perante qualquer facto que ponha em dúvida a constância da qualidade dos produtos. Lisboa e Laboratório nacional de Engenharia Civil, em junho de 2012.

O COnSELHO DIREtIVO

Carlos Pina Presidente

LnEC Departamento de Edifícios AV DO BRASIL 101 • 1700-066 LISBOA • PORtuGAL fax: (+ 351) 21 844 30 28 lnec@lnec.pt www.lnec.pt

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Foi apresentado, no final de outubro, um novo projeto da responsabilidade da Câmara do Porto e da Porto Vivo — Sociedade de Reabilitação Urbana, denominado de “1.ª Avenida” e que pretende fundamentalmente atrair moradores e reabilitar a economia e a vida social da baixa. O projeto tem um investimento total de 1,1 milhões de euros, oriundos do Quadro de Referência Estratégico Nacional (QREN). O “1.ª Avenida” tem como objetivo geral a promoção da atratividade do centro do Porto, e como área de intervenção a Avenida dos Aliados e a sua envolvente mais próxima. O dinheiro dos fundos comunitários vai servir para criar um gabinete de gestão (300 mil euros), uma linha de participação e envolvimento

O vice-presidente e vereador do Turismo da Câmara do Porto, Vladimiro Feliz, explicou que o investimento será não só canalizado para a reabilitação dos edifícios, mas também com programação cultural que envolve a Fundação de Serralves, a Escola Superior de Música e das Artes do Espetáculo (ESMAE), a Casa das Brincadeiras, a Banda Sinfónica Portuguesa, Balleteatro e a Cooperativa Árvore. A primeira fase da programação de dinamização da baixa do Porto arranca na quarta-feira, com a exposição “Primeira Avenida: Rua de Sentido Único”, que vai estar patente até 28 de fevereiro numa antiga dependência do Banco Montepio. www.cm-porto.pt

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sistema integrado de soluções inovadoras

fassa bortolo marca presença na made expo A Fassa Bortolo participou na feira MADE expo 2012, que decorreu em Milão de 17- a 20 outubro de 2012 e é um importante certame internacional no âmbito da arquitetura e da construção. A Fassa Bortolo apresentou uma vasta gama de soluções inovadoras que se complementam entre si: um Sistema Integrado que serve de referência para qualquer tipo de intervenção, com uma aproximação global a qualquer tipo de desafio em obra.

O stand desta empresa foi direcionado para a comunicação do novo Sistema Capote FASSATHERM, pelo grande interesse que desperta ao nível do isolamento térmico e de poupança energética. Entre as novidades, destacaram a pasta regularizadora fibrada FLEXYTHERM 11, sem cimento, com ligantes orgânicos, cargas minerais, fibras e aditivos específicos que melhoram a trabalhabilidade e a aderência. Além disso, é também de referir a placa em EPS COLOREX GRIP 032 para isolamento térmico, com um lado liso e um lado serrilhado na horizontal, que aumenta a superfície de colagem em 60% quando comparado com uma placa de superfície lisa. Foi também apresentado o novo sistema de isolamento para lambris, BASESYSTEM, composto por BASECOLL, a cola regularizadora e impermeabilizante específica para a aplicação da nova placa em poliestireno BASETHERM. A Fassa dedica ainda a máxima atenção ao Sistema Cores que, apesar de implementado, continua em constante evolução: uma vasta gama de produtos de elevada qualidade pron-

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tas a satisfazer qualquer exigência ao nível da pintura, manutenção, preservação e restauro de edifícios, tanto no interior como no exterior. O Sistema Cores Fassa, produzido integralmente nos nossos centros de produção, subdivide-se em seis sistemas de elevada qualidade, que garantem transpirabilidade, acabamento estético, confiança, durabilidade e flexibilidade: Decorcal, Elastomérico, Acrílico, Silicatos, Siloxânico e o sistema Acril-siloxânico que une a tradicional fórmula da linha acrílica à siloxânica. Particular atenção para o novo produto SKIN 432, uma tinta decorativa e de proteção para exterior, composta por resinas especiais e pigmentadas, capaz de tornar a película de tinta mais resistente à proliferação de fungos e algas.

A gama de cores e efeitos cromáticos disponíveis é muito vasta e pode ser consultada no leque de cores. A Fassa Bortolo inseriu ainda no seu Sistema de Cores o leque de 1950 cores NCS Standard. Na Made 2012, propôs-se várias combinações de cores para interior com base no Leque NCS, que representa assim uma nova ferramenta na apresentação da seleção de cores para todos os ambientes. A Fassa apresenta uma grande novidade no seu Sistema Saneamento: RisanaFacile®, o 2 em 1 para paredes húmidas, o primeiro bio-reboco macroporoso à base de pura cal natural, para interior e exterior, que pode ser utilizado como chapisco e como reboco, para fazer face aos problemas causados pela humidade. RisanaFacile® responde igualmente aos rigorosos critérios da certificação para a

construção sustentável LEED® (Leadership in Energy and Environment Design), que certifica o edifício ao nível da sustentabilidade ambiental, seja do ponto de vista energético, seja do impacto ambiental causado no processo de fabricação. Foi igualmente apresentado o Novo Sistema de Pavimentação e Aplicação de Revestimentos, um sistema composto por pavimentos, impermeabilizantes, colas e betumes.

Grande relevância foi também dada ao inovador Sistema BCF para reforço estrutural, que prevê a utilização de rede, lâminas e barras em fibra de carbono. Estas são revestidas com uma resina epóxi particular, dando origem a um material compósito, com elevadas propriedades mecânicas, adequado para o reforço de construções em betão ou alvenaria. Um sistema particularmente indicado para reforçar vigas, para aumentar a capacidade portante das lajes, e em geral, aumentar a rigidez e resistência de um edifício. Por fim, o elemento fundamental do Sistema Integrado Fassa Bortolo: o Sistema Gypsotech® que, após 3 anos de lançamento no mercado, continua em permanente desenvolvimento, tanto dos produtos da gama como nos relatórios de ensaio em campos específicos de aplicação. Este sistema integrado completa-se ainda com a assistência de técnicos especializados Fassa Bortolo, que colocam os seus conhecimentos à disposição para aconselhar os seus clientes na elaboração de um projeto excelente. www.fassabortolo.pt

fepicop prevê construção parada a partir de abril de A FEPICOP – Federação Portuguesa da Indústria da Construção e Obras Públicas chama a atenção para a falta de obras com que o setor da construção em Portugal se pode deparar a partir de abril de 2013. “Até à data, com menos ou mais engenho, com mais ou menos sucesso, as empresas do setor da Construção têm procurado adaptar-se às condições de um mercado em crise. Mas ao que estas unidades produtivas nunca conseguirão dar resposta é à falta de trabalho, situação para que caminham a passos largos”, afirma a FEPICOP. Mesmo no âmbito do inquérito promovido pela Comissão Europeia, que aponta no panorama europeu e nos meses mais recentes, um decréscimo no volume de obras em carteira das empresas de construção, a quebra verificada nas empresas portuguesas – 43% no terceiro trimestre de 2012 – é muito mais acentuada e prolongada, registando um decréscimo contínuo desde abril de 2011. Na origem de um horizonte sem obras para executar está a quebra inédita observada na procura dirigida ao Setor e a que correspondem valores mínimos nunca antes vistos nas carteiras de encomendas das empresas: 6,2 meses de produção assegurada em setembro após

uma quebra de 22% nos primeiros nove meses do ano em curso. A procura, ou melhor, a sua falta, é medida por uma quebra homóloga de 32% na área licenciada para a habitação nova nos primeiros oito meses do ano e de 31,5% relativamente ao mesmo indicador para os edifícios não residenciais. Também o volume das obras públicas lançadas a concurso decresceu significativamente até setembro em termos homólogos (-50,1%), uma queda muito próxima da registada no valor das adjudicações, durante os primeiros nove meses do ano: -50%. Da adaptação forçada da Construção resultaram, entre outros aspetos, cerca de 100 mil desempregados, no final de agosto, que representavam 16% do total dos desempregados portugueses, com as perspetivas de emprego no Setor a manterem-se

fortemente negativas (-16%, até setembro). A Construção continua, de igual modo, a bater recordes no campo das insolvências, com um peso no total de 22,3% e 1.120 processos concluídos desde janeiro até meados de outubro de 2012, o que traduz um crescimento homólogo de 49%. O emprego na Construção revelou, no segundo trimestre, o valor mais baixo da última década – 374,5 mil trabalhadores ou apenas 8% do emprego total. E o número de entidades habilitadas para o exercício da atividade da construção caiu 6,9% em termos homólogos, traduzindo a quebra mais significativa das já apuradas. Por outro lado, as crescentes dificuldades no acesso ao crédito bancário e a manutenção dos atrasos nos pagamentos, e até suspensão dos mesmos, acentuam a deterioração da situação financeira das empresas, com o indicador de confiança a cair 17% nos primeiros nove meses de 2012 face a igual período de 2011. Neste contexto e segundo a FEPICOP, os empresários da Construção revelam um crescente pessimismo, o qual só se poderá dissipar se for rapidamente implementado, entre o Governo e o Setor, o já anunciado protocolo para a revitalização da atividade. www.fepicop.pt

abertas candidaturas ao prémio nacional de reabilitação urbana Foi recentemente apresentado o Prémio Nacional de Reabilitação Urbana – Reabilitar, Renovar e Regenerar. O período de apresentação de candidaturas arrancou no dia 5 de dezembro e decorre até 31 de janeiro de 2013. A iniciativa da Vida Imobiliária pretende reconhecer a requalificação das cidades portuguesas, distinguindo os projetos de reabilitação urbana que regeneram o tecido urbano e representam uma mais-valia para a comunidade onde se integram. O Prémio, de periodicidade anual, visa ainda

estimular a excelência profissional dos operadores económicos, sociais e autárquicos que protagonizam estas intervenções. O Prémio Nacional de Reabilitação Urbana vai premiar projetos de reabilitação nas categorias de uso residencial, comercial, escritórios e turismo, bem como intervenções de reconhecido impacto social, incluindo equipamentos sociais, iniciativas de requalificação em bairros ou que induzam um benefício social evidente. Além disso, será atribuída uma menção honrosa para o projeto com as melhores soluções de eficiência energética e também será distinguida a melhor intervenção realizada no Porto,

cidade que vai acolher a gala de entrega de Prémios em abril. Todas as candidaturas rececionadas até 31 de janeiro de 2013 serão sujeitas a uma fase de pré-seleção, ficando a cargo da comissão organizadora a decisão de admissibilidade das propostas submetidas. Até dia 8 de fevereiro serão anunciados os candidatos oficiais ao Prémio, que serão depois convidados a apresentar o dossier completo com o projeto concorrente, terminado a fase de apresentação de candidaturas oficiais a 28 de fevereiro de 2013. www.pt.vidaimobiliaria.com/premio/

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faculty award A IBM atribuiu o prémio Faculty Award 2012 ao Professor Catedrático da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), João Falcão e Cunha.

A empresa destaca, “o papel decisivo e a contribuição do investigador enquanto responsável pelo Centro de Estudos Avançados (CAS) da IBM na área das Smart Cities foi um dos fatores preponderantes para esta distinção”. Este projeto inovador das Smart Cities baseiase em trabalhos de pesquisa e investigação fortemente ancorados na FEUP e na U.Porto, nos últimos anos, sobretudo os que estão relacionados com a engenharia de serviços, sistemas inteligentes de apoio à decisão e gestão do desempenho. A cerimónia de entrega do prémio decorreu no dia 6 de dezembro, no Edifício Oriente da IBM, em Lisboa, e foi presidida por António Raposo de Lima, Presidente da IBM Portugal, tendo

também marcado presença o Reitor da Universidade do Porto, José Marques dos Santos, o Diretor da FEUP, Sebastião Feyo de Azevedo, o Diretor do Departamento de Engenharia e Gestão Industrial da FEUP, José António Sarsfield Cabral, e o Professor João Falcão e Cunha. É a segunda vez que João Falcão e Cunha recebe esta distinção por parte da IBM. Já em 2009 o professor da FEUP tinha sido distinguido com este galardão, depois de ter sido um dos principais impulsionadores do Mestrado em Engenharia de Serviços e Gestão (MESG). Na altura, o projeto pioneiro na Europa, foi um importante contributo para o desenvolvimento da educação superior com base na nova Ciência dos Serviços, ou SSME – Service Science, Management and Engineering, que se transformou rapidamente numa referência de nível internacional. De referir que a proposta da IBM em SSME incentiva a conjugação de diversas correntes científicas, tendo como pilares as áreas dos serviços, da engenharia e da gestão. João Falcão e Cunha diz que este prémio da IBM “é o reconhecimento por uma instituição global do trabalho de excelência internacional de muitos colegas investigadores da FEUP que nos últimos anos se têm dedicado a criar novo conhecimento claramente relevante para as empresas e para a sociedade”.

António Raposo de Lima, Presidente da IBM Portugal refere: “Das inúmeras candidaturas de todo o mundo que anualmente chegam à IBM Corporation, somente algumas são reconhecidas com este prémio. Quero por isso felicitar o Professor João Falcão e Cunha e a FEUP por mais um reconhecimento da excelência do trabalho aí desenvolvido e, por, uma vez mais, trazer tal reconhecimento para Portugal”.

João Falcão e Cunha João Falcão e Cunha é licenciado em Engenharia Eletrotécnica pela FEUP (1983), tem um mestrado em Investigação Operacional pela Universidade de Cranfield (1984), e um doutoramento em Ciências de Computação no Imperial College London (1989). Tem estado envolvido em trabalho experimental e teórico em Engenharia Informática e Sistemas de Informação nos últimos 20 anos. É atualmente diretor dos cursos de Mestrado Integrado em Engenharia Industrial e Gestão e de Mestrado em Engenharia de Serviços e Gestão da FEUP, coordenador do programa MOBILE de intercâmbio de estudantes de Engenharia da FEUP e de Escolas congéneres no Brasil. É ainda diretor académico do Centro de Estudos Avançados (CAS) da IBM desde abril 2010, o único centro de estudos avançados da IBM em Portugal.

rmc vai fornecer agências do bes em angola O grupo BES está a fazer uma grande aposta em Angola, estando assegurada a abertura de 15 agências. O pavimento escolhido pelo gabinete de arquitetura BERGER Arquitetos, foi a referência RMC CÓRSEGA. A tonalidade verde desta referência, que vai de encontro às cores da marca do Grupo BES, aliada à nobreza de um produto 95% em mármore natural, tecnicamente evoluído, resultou na seleção como solução de pavimento. Desde o início que a RMC desenvolve um trabalho de estreita parceria com gabinetes de arquitetura nacionais e internacionais. O objetivo é percecionar as suas necessidades, sugerir a opção técnica e esteticamente mais válida, no sentido de resultar na solução decorativa de revestimento e pavimento mais adequada aos projetos.

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www.rmc.pt

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siemens apresenta solução para sistemas produtores de água fria A Siemens apresentou uma nova solução para serviços de energia Demand FlowTM, um sistema patenteado de controlo e otimização de energia para sistemas produtores de água fria. Esta solução foi projetada de modo a reduzir o consumo total de energia da central de produção de água fria entre 20% e 50%. Através de um microprocessador Direct Digital Control (DDC), a sequência de funcionamento da central é controlada continuamente pelo Demand FlowTM de modo a calcular, de forma dinâmica, a curva de pressão variável do sistema. Mais especificamente, a solução Demand FlowTM otimiza os setpoints de temperatura para a água fria e água de condensação, enquanto controla a frequência dos motores das bombas e ventiladores das torres de arrefecimento de forma a manter continuamente o balanço de energia do sistema. Desta forma, o Demand FlowTM permite obter a otimização de todo o sistema de água arrefecida, num cenário em que a redução da utilização de energia necessária para as operações pode alcançar os 50%, com um desempenho da central térmica EER (Energy Effectiveness Ratio) de 10. Os algoritmos especiais integrados no microprocessador DDC Demand FlowTM podem distribuir a eficiência alcançada através dos sistemas de água refrigerada com o apoio

do sistema de gestão técnica centralizada pré-existente. Estes algoritmos requerem a conversão da velocidade constante das bombas de condensação, das bombas associadas ao retorno e à distribuição de água refrigerada, assim como dos ventiladores das torres de arrefecimento. Os variadores de frequência permitem manter a pressão diferencial ótima de funcionamento, reduzindo a energia de bombagem excessiva, através da redução das horas de funcionamento. A solução Demand FlowTM permite aumentar a disponibilidade térmica dos equipamentos produtores, e tem a vantagem de não requerer a utilização de variadores de frequência dispendiosos nos compressores dos chillers. A segurança e o conforto também beneficiam da solução Demand FlowTM. Os algoritmos da solução garantem que a energia não passa

de um sub-sistema para outro, isto é, evita a mistura da água de ida com a água de retorno. As poupanças oriundas da solução de serviços de energia Siemens Demand FlowTM podem ser ganhas em cinco grandes áreas no sistema de produção e distribuição de água refrigerada: – Torres de arrefecimento; – Bombas de condensação; – Chillers; – Bombas de água refrigerada; – Unidades de tratamento de ar. Adicionalmente, o software Siemens EMC (Energy Monitoring and Controling) permite monitorizar a performance do sistema em qualquer ponto do globo com um simples acesso à Internet. O EMC é a aplicação responsável pela acumulação de dados, emissão de relatórios de perfil de operação, energia utilizada, assim como de outros parâmetros detalhados do sistema. A solução Siemens de serviços de energia Demand FlowTM pode ser aplicada a qualquer marca de chiller e a qualquer sistema de gestão técnica, não anulando as garantias dos equipamentos. www.siemens.pt

agi amplia gama de produtos A AGI aumentou a sua gama de produtos através da associação Arpa Industriale, empresa italiana que fabrica painéis HPL de alta qualidade. Trata-se de uma nova coleção de painéis para aplicações de design de interiores – a Arpa For You – disponível numa grande variedade de cores, decorações e acabamentos. A nova coleção está disponível em 311 referências divididas em sete gamas, a saber: Colorsintesi Erre, Colorsintesi Selected Finishes, Colorsintesi Lucida, Colour Evolution, Woods, Materic Expressions e Unicolor. A diversidade destes painéis permite uma aplicação em diversos espaços e setores, tais como na

arquitetura e design de interiores, setor da saúde, construção naval, mobiliário, restauração, entre outros. Para além das diferentes cores, acabamentos e decorações disponíveis é também possível personalizar o espaço a equipar com estes painéis através da tecnologia Digital Transfer. Esta é uma tecnologia de impressão digital que permite a reprodução nos painéis HPL de decorações, desenhos e fotografias em alta definição sem qualquer limitação de quantidade. Com esta nova tecnologia qualquer ideia pode ser transportada para a decoração de espaços, como por exemplo, elevadores,

mobiliário, restaurantes, escritórios, espaços educativos, entre outros. Os painéis HPL são resistentes ao impacto, ao desgaste, ao calor e à luz, fáceis de limpar e são adequados para o contacto com os alimentos. www.agi.pt

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cimpor lança nova argamassa A Cimpor apresentou uma nova argamassa, ideal para colagem e revestimento de placas de isolamento térmico – RVTerm. Esta argamassa destina-se à colagem de placas de poliestireno expandido (EPS) e extrudido (XPS) em paredes verticais, exteriores e interiores, e é compatível na colagem de placas de isolamento sobre suportes tão diversos como betão, tijolo, bloco de betão e rebocos. Esta versatilidade torna a RVTerm num dos melhores produtos do mercado. De acordo com a empresa, este produto foi desenvolvido para assegurar uma eficiência térmica, quer na construção nova, quer na renovação e reabilitação do património edificado. A sua utilização nas soluções de isolamento térmico contribui para minimizar o consumo de energia, ao reduzir as necessidades de aquecimento e refrigeração dos edifícios. É de destacar algumas características, tais como: – Poupança de energia, que se traduz na redução do CO2 libertado para a atmosfera e da fatura energética. – Maximiza o conforto e bem-estar, melhorando a qualidade de vida. – Proporciona um ambiente mais saudável. – Mantém a construção em boas condições ao longo do tempo. – Proporciona fachadas de elevada qualidade técnica e estética, garantindo a homogeneidade e a essência de um edifício bem construído. – Otimiza o espaço habitável, na medida em que o isolamento deixa de ser feito com caixas de ar, reduzindo a espessura das paredes.

www.cimpor.pt

fita dupla face para fixar objetos A Henkel lançou uma nova Fita Dupla Face, sendo uma alternativa para resolver de vez os problemas de fixação de pequenos objetos nas paredes sem causar qualquer dano. Eliminando a necessidade de fazer furos, a gama Pattex Não Mais Pregos da Henkel oferece os produtos ideais para trabalhos de bricolage e reparação, permitindo fixar com grande força, de forma prática e limpa, objetos nas paredes ou em qualquer outra superfície. Pattex Não Mais Pregos – Fita Dupla Face apresenta-se na forma de fita com duas faces adesivas extra-fortes. Graças à tecnologia Polymer, permite fixar de forma permanente objetos lisos sobre todo o tipo de suportes planos, tanto em interiores como em exteriores. Basta aplicar com pressão a fita no objeto, retirar o filme protetor vermelho, posicionar o objeto contra o suporte e pressionar fortemente. Disponível no formato de rolo de 1,5 m por 19 mm, Pattex Não Mais Pregos – Fita Dupla Face é aplicável em vários materiais, nomeadamente em madeira, metal e azulejo, com uma aderência imediata muito forte. A resistência máxima obtém-se 24 horas após a aplicação, de tal forma que uma única tira de 150 cm pode resistir a uma força até 120 kg. Resiste à água e à intempérie, bem como a temperaturas extremas entre -40ºC e 90ºC. Em interiores, este produto é ideal para fixar pequenos eletrodomésticos, molduras para fotografias, acessórios para casa de banho, objetos de decoração, topos de portas, utensílios de cozinha, estendais, entre outros. No exterior é útil, por exemplo, para fixar caixas de correio, cartazes, letreiros, números de porta, matrículas e pequenos candeeiros. www.henkel.pt

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mercado

nova tinta eco-friendly A nova Tinta Barbot Extra-Mate disfarça qualquer imperfeição da parede, permitindo um acabamento compacto e aveludado, irresistível ao toque. A Barbot, marca portuguesa de tintas, lançou recentemente o Barbot Perfect, a tinta totalmente eco-friendly. A nova tinta da Barbot apresenta um baixo teor de COV (Compostos Orgânicos Voláteis), característica que lhe mereceu o rótulo ecológico Ecolabel. Este sistema, atribuído pela União

Europeia, atesta o cumprimento de rigorosas normas de proteção ambiental, que a tornam numa escolha sustentável. A Barbot Perfect, tinta plástica extra-mate, é ideal para interiores, demonstrando excecional poder de cobertura, bem como ótima resistência às lavagens e à alcalinidade. De acordo com a empresa, esta tinta confere às paredes um aspeto aveludado e um acabamento sublime, verdadeiramente irresistível ao olhar e ao toque.

Está disponível nos pontos de venda habituais, em embalagens de 5L e 15L. www.barbot.pt

roca lança novo catálogo online de produtos e soluções de banho A Roca lançou recentemente o seu novo catálogo online que disponibiliza, à distância de um clique, toda a informação sobre as soluções de banho, os produtos e acessórios do portefólio Roca. De acordo com a empresa, o novo catálogo é mais fácil de navegar e permite uma pesquisa mais rápida, facilitando a tarefa de quem o consulta. Ideal para arquitetos, designers e construtores, o novo catálogo online da Roca, apresenta não só a informação geral como também os ficheiros técnicos associados ao produto. Esta nova ferramenta permite facilitar o acesso a todos os interessados em conhecer a vasto portefólio de produtos Roca, caracterizados pelos seus valores de estética, funcionalidade e inovação, aplicando as tecnologias mais avançadas. www.roca.pt

nova chaminé que renova o ar sem necessidade de saída exterior A Teka lança no mercado a chaminé decorativa apainelável DHI 90, a primeira chaminé com sistema de recirculação de série que renova o ar da cozinha, a cada 4 minutos, sem necessidade de saída para o exterior, podendo ser instalada em qualquer espaço fechado, de forma totalmente discreta, integrada no mobiliário da cozinha. Adapta-se na perfeição a qualquer design e a sua flexibilidade permite instala-la em 4 formas distintas: – Livre instalação, apainelada com o material dos móveis de cozinha; – Livre instalação, apainelada com um painel de acabamento em inox; – Integrada no móvel, apainelada com material dos móveis de cozinha; – Integrada no móvel, apainelada com um painel de acabamento em inox. Este equipamento conta com comandos elétricos retro iluminados, lâmpadas LED, quatro velocidades de absorção, filtros metálicos decorativos e painel interior de fácil limpeza, a chaminé vem equipada de série com um kit de filtros de carvão ativo e uma grelha como defletor de ar (sem cobretudo).

www.teka.pt

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estante

estabilidade e dimensionamento de estruturas A conceção e o dimensionamento das estruturas requerem da parte do projetista uma avaliação da sua estabilidade. Na verificação da segurança, com base no método dos estados limites, hoje em dia adotado pela grande generalidade da regulamentação, nomeadamente pelos Eurocódigos, a verificação da estabilidade enquadra-se nos chamados estados limites de encurvadura. A Teoria da Estabilidade Estrutural é apresentada no presente livro de um modo unificado, enquadrando numa só formulação “a teoria linear” (teoria clássica – cargas críticas e modos de instabilidade) e “a teoria não linear” (teoria da pós-encurvadura) da estabilidade, diferenciando-o por isso dos restantes livros disponíveis neste domínio. O livro retoma o anterior livro publicado pelos autores, “Estabilidade Estrutural”, ampliando o seu âmbito ao

Dimensionamento de Estruturas. Estabelece, no Capitulo 1, fundamentos e conceitos de Estabilidade, para as estruturas metálicas e de betão armado e pré-esforçado e métodos de análise e regras de dimensionamento nos Capítulos 2 a 6. Os capítulos finais do livro (Capítulos 7 e 8) são totalmente dedicados aos problemas da encurvadura local e ao dimensionamento de estruturas de aço constituídas por placas – painéis reforçados e vigas de alma cheia. O Eurocódigo 3, em particular as suas partes 1-1 e 1 5, já adotadas como normas portuguesas (NP EN 1993-1-1 e EN 1993 1-5) para o projeto de estruturas metálicas, constitui a base da regulamentação adotada. autores: isbn :

António Reis, Dinar Camotim . editora: ORION .

9789728620196 .

páginas :

704 .

preço :

data de edição:

2012

35,10 euros . à venda em

www.engebook.com

ciência e engenharia de materiais de construção Este livro é o resultado de um longo trabalho no quadro de um alargado leque de disciplinas e competências nas áreas de engenharia de materiais, engenharia civil e arquitetura. Na sua base está uma numerosa equipa pluridisciplinar constituída por vários especialistas de distintas instituições de referência nacional, como LNEC, CTCV, ISEL, LNEG e IST. Os capítulos 1 a 5 incluem os materiais estruturais, e mais tradicionais em engenharia civil – ligantes hidráulicos, materiais betuminosos, betão, reboco e estuques; os capítulos 6 a 9 compreendem os materiais estruturais e/ ou de acabamento como o aço, cerâmicos, vidros, rochas ornamentais, polímeros e materiais compósitos de matriz

polimérica; os capítulos 12 e 13 apresentam os materiais naturais como a madeira e a cortiça; no capítulo 14 são introduzidos os nanomateriais; os capítulos 15 e 17 explanam os fenómenos de corrosão e o seu controlo pela aplicação de tintas e vernizes; no capítulo 16 introduzemse colas estruturais; o capítulo 18 apresenta o ciclo de vida dos produtos e a gestão integrada de resíduos, terminando a obra com um capítulo (19) sobre homologação e certificação de produtos de construção. autores :

Vários . editora : IST PRESS – Editora & Distribuidora . data de edição :

2012 . isbn: 9789898481177 . páginas : 1080 . P reço: 40,00 euros. à venda em www.engebook.com

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projeto pessoal

Hipólito de Sousa Engenheiro bi Natural do Porto onde nasceu há 53 anos, fez o seu percurso académico e profissional ligado à Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto onde se licenciou em Engenharia Civil em 1982, completou o Mestrado em Construção de Edifícios em 1989 e o Doutoramento em Engenharia Civil em 1996. Atualmente é Professor Associado da mesma Faculdade, Diretor do Instituto da Construção e Administrador da Sopsec SA, onde tem desenvolvido atividade de projetista e coordenador de projetos. Foi Presidente do Colégio Nacional de Engenharia Civil da Ordem dos Engenheiros de 2007 a 2010.

sonho de criança “Engenhar” e construir .

o seu maior desafio

uma obra de referência

Gerir adequadamente o tempo, assegurando qualidade e os valores em que acredita naquilo que faz

Sublinha através de duas obras, dois contributos para o desenvolvimento da construção. Primeiro o Império Romano e a sua difusão do arco, designadamente em obras de arte, com múltiplos exemplos notáveis de que destacaria a Pont du Gard. Uma homenagem contemporânea ao contributo dos nórdicos para o reforço da interdisciplinaridade entre arquitetura e engenharia na nova Ópera de Copenhaga da Autoria de Henning Larsen Architects.

um arquiteto de referência António Gaudi (1852-1926) Este arquiteto Catalão representa a simbiose entre as competências e a atitude que apenas os construtores excecionais conseguem ter. Capacidade de sonhar sem limites, estudar e ensaiar ao mínimo detalhe todos os pormenores e materiais, usando o conhecimento científico e acompanhando no local a execução dos trabalhos. Das suas obras várias obras, para além das mais notáveis, destaca as Escolas da Sagrada Família que conciliam uma grande simplicidade, singularidade volumétrica nas formas totalmente onduladas, pureza geométrica e desafio estrutural de genialidade construtiva.

um engenheiro civil de referência Joaquim Sarmento (1916) Notável Professor e Engenheiro da FEUP marcou sucessivas gerações de engenheiros que tiveram o privilégio de ser seus alunos. Pessoa dotada duma inteligência e cultura excecionais, capaz como muito poucos de integrar diferentes domínios de saber na engenharia em geral e construção em particular. Além de verdadeiro mestre, foi autor de inúmeros projetos de relevo como o antigo Estádio das Antas, Mercados do Bom Sucesso e de Matosinhos e as Igrejas das Antas e do Carvalhido. Ainda hoje acompanha os desenvolvimentos do setor e mantêm um interesse científico pelos desenvolvimentos da Engenharia Civil.

dos projetos mais desafiantes, seleciona Dos diversos projetos com alguma dimensão e complexidade a que esteve ligado, destaca a Estação de Ermesinde , obra desafiante em termos de arquitetura e engenharia, muito condicionado pela operação ferroviária, em que o projeto de engenharia, além de ser capaz de materializar os desafios da arquitetura, teve que ser capaz de discutir e incorporar o faseamento e os processos construtivos de forma muito apurada.

uma aposta no futuro O contributo da Engenharia Civil para o desenvolvimento e bem-estar social duma forma sustentável

hobby favorito Contacto com a natureza, jardinagem, bricolage.

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eventos

congresso da construção Vai ter lugar de dia 18 a 20 de dezembro, em Coimbra, o Congresso da Construção 2012. Em 2012, a Universidade de Coimbra, através do Departamento de Engenharia Civil e do Centro de Investigação em Ciências da Construção, acolhe e organiza este evento, que adquiriu já o seu espaço próprio no contexto da troca de experiências, divulgação da investigação e reflexão sobre os sempre crescentes desafios do setor da construção em Portugal. Nas edições anteriores, realizadas em 2001, 2004 e 2007, respetivamente em Lisboa, Porto e Coimbra, verificou-se um elevado nível de adesão e resultados significativos para a construção progressiva de uma consciência coletiva do setor, em torno das novas tecnologias, dos novos materiais e modelos de gestão e de projeto, mas também dos desafios da construção sustentável e da valorização do património construído. O programa conta com especialistas conhecidos no panorama nacional e internacional, nomeadamente Luís Villegas, João Appleton, Paulo Santos, Carlos Pina dos Santos, entre outros. O Congresso destina-se a Técnicos, Projetistas, Licenciadores, Promotores, Investigadores, Estudantes, Industriais e todos os que sentem que têm um contribuo a dar ao setor da Construção. www.itecons.uc.pt/construcao2012

seminário structural condition assessment of bridges: past, present and future Vai decorrer no próximo dia 11 de dezembro, em Lisboa, o seminário internacional “Structural Condition Assessment of Bridges: Past, Present and Future”. O evento, que está a ser organizado pela Faculdade de Engenharia da Universidade Católica Portuguesa, pretende juntar projetistas, donos de obra, investigadores e estudantes para discutir a condição atual das pontes no mundo, com especial destaque para as pontes portuguesas. O objetivo é identificar as limitações e desafios da estratégia atual de inspeção e manutenção de pontes. “Com base no reconhecimento das limitações das metodologias correntes, procurar-se-á encontrar e definir novos caminhos que conduzam a uma avaliação mais robusta da condição estrutural das pontes”, destaca a organização em comunicado. Este Seminário conta com o apoio institucional da Ordem dos Engenheiros e tem como patrocinadores a Fundação Calouste Gulbenkian, a Brisa Autoestradas de Portugal S.A. e a Estradas de Portugal S.A.. www.fe.lisboa.ucp.pt

calendário de eventos

SEMINÁRIO SCAB

“Structural Condition Assessment 11 dezembro of Bridges: Past, Present and Future” 2012

Lisboa Portugal

FEUCP www.fe.lisboa.ucp.pt

Congresso da Construção Construção 2012

18 a 20 dezembro 2012

Coimbra Portugal

ITeCons www.itecons.uc.pt/construcao2012/

Ferroforma/ Feira de materiais de construção Bricoforma

12 a 15 de março 2013

Bilbao Espanha

Bilbao Exhibition Centre e Herramex www.ferroforma.eu

IRF’2013 Confiabilidade, integridade e falha

23 a 27 de junho 2013

Funchal Portugal

FEUP, CCEE-UMadeira e MADL http://paginas.fe.up.pt/clme/IRF2013/

ASCP 2013

Segurança e Conservação de Pontes

26 a 28 de junho 2013

Porto Portugal

ASCP www.ascp2013.ascp.pt

II CLA - CMM

Congresso Luso-Africano de Construção Metálica Sustentável

19 julho Maputo 2013 Moçambique

As informações constantes deste calendário poderão sofrer alterações. Para confirmação oficial, contactar a Organização.

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CMM www.cmm.pt/cla/

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