Construção Magazine 57 by avawise design

57 N° 57 . setembro/outubro 2013 . 6.50

DOSSIER A investigação científica e a indústria

CONVERSAS Ângela Nunes

A SOLUÇÃO DE POUPANÇA ENERGÉTICA E CONFORTO EM EDIFÍCIOS. O SEU ISOLANTE TÉRMICO

Placas de isolamento térmico para a indústria do mobiliário, publicitária e pré-fabricação (MObILIáRIO, DECORAÇÃO, PRODUÇÃO DE PAINÉIS SANDwICh, OUTDOOR, CARTAZES, ETC.) ¬ ELEvAdA RESISTêNCIA MECâNICA ¬ ELEvAdA RESISTêNCIA à COMPRESSãO ¬ ExCELENTE TRAbALhAbILIdAdE E vERSATILIdAdE ¬ COMPATIbILIdAdE COM OUTROS PROdUTOS

A leveza de um produto de elevado desempenho térmico e de baixa espessura (de 4 a 18 mm)

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IbERfIbRAN – POLIESTIRENO ExTRUdIdO, S.A. Avenida 16 de Maio, Z.I. Ovar, 3880 -102 Ovar Tel: +351 256 579 670 E-mail: iberfibran@iberfibran.pt

ficha técnica diretor Eduardo Júlio

diretora executiva

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), António Reis (UTL), António Tadeu (UC), Armando Rito, Carlos Borrego (UA), Carlos Pina (LNEC), 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 Nunes Correia (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 Almeida (UTL), João Mendes Ribeiro (UC), João Pedroso de Lima (UC), João Ramôa Correia (UTL),Joaquim Barros (UM), 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), José Câmara (UTL), José Luís Câncio Martins, José Pinto Duarte (UTL), Júlio Appleton (UTL), Laura Caldeira (LNEC), 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 A. Teixeira da Silva (UNICAMP), Mário Krüger (UC), Manuel Pipa (LNEC), 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), Sérgio Lopes (UC), Teresa Valsassina Heitor (UTL), Valter Lúcio (UNL), Vasco Freitas (UP), Vítor Abrantes (UP), Walter Rossa (UC)

redação Cátia Vilaça redaccao@engenhoemedia.pt

marketing e publicidade Pedro Braga pbraga@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 © Carlos Félix Os artigos publicados são da exclusiva responsabilidade dos autores.

editorial

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dossier | a investigação científica e a indústria

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conversas

Ângela Nunes

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Fibras híbridas como reforço para compósitos de matriz cimentícia – e.r.silva , j.f. j.coelho e j.c .bordado

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Projeto Ecofachada – painéis de fachada em betão eco-eficiente de base geopolimérica com incorporação de resíduos – luís filipe brandão ferreira , hugo sérgio sousa costa , eduardo nuno brito santos júlio e paulo maranha nunes tiago

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Novos desenvolvimentos em sistemas de monitorização da integridade estrutural – carlos félix e joaquim figueiras

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Solar tiles – desenvolvimento de sistemas solares fotovoltaicos em coberturas e revestimentos cerâmicos – conselho de gerência da revigrés

publi-reportagem

Instalações móveis sobre rodas Metso produzem agregados de alta qualidade para a construção de estradas em toda a Ásia e África

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vias de comunicação

Influência do traçado na qualidade geométrica de vias-férreas – fernanda viana rodrigues e adelino ferreira

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estruturas de madeira

Casas de madeira – Panorama nacional, certificação e homologação

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acústica

Comportamento acústico de divisórias leves – Influência do material fonoabsorvente e da espessura da caixa-de-ar

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sísmica

Novos desafios associados à implementação da regulamentação Europeia para avaliação da segurança sísmica de estruturas de edifícios

38_39 estruturas metálicas

Metodologia simplificada para a avaliação e verificação de níveis de vibração induzidos por peões em pavimentos

i d empresarial

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notícias

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mercado

projeto pessoal

Maria do Rosário Veiga

eventos

Carla Santos Silva carla.silva@engenhoemedia.pt

Próxima edição > Dossier Construção em África na Atualidade

editorial

O tempo é sempre (e cada vez mais) demasiadamente reduzido para tudo aquilo que temos de fazer. São muitos os desafios a que continuamente temos de dar resposta. Contudo, importa parar para pensar. É necessário reflectir sobre uma realidade em permanente mutação e questionar se as respostas que estamos a dar são (ainda) as mais adequadas. Neste âmbito, como noutros, temos de ter uma visão estratégica que nos permita, mais do que fazer essa avaliação, definir um caminho para, como referi no editorial da cm 56, nos posicionarmos na ‘crista da onda’. Como evidência da primeira premissa do parágrafo anterior, confidencio que, por mera casualidade, escrevo estas linhas durante uma sessão sobre a definição do ‘Plano Estratégico 2014 - 2025’ (para o Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georecursos do Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa), facto que demonstra igualmente a pertinência que o exercício, que atrás identifiquei como essencial, tem para instituições de referência. Concretizando, e contextualizando para o sector da Construção, a solução para a actual crise está no triângulo “investigação - indústria - sociedade” (o qual está na génese da Construção Magazine, nomeadamente através do estabelecimento de pontes entre os seus vértices). Com efeito, mantenho a minha convicção, repetidas vezes vertida neste espaço, de que só a Universidade, nas suas componentes de investigação científica e de formação avançada, em estreita sintonia com a indústria (da Construção), poderá promover a excelência dos quadros das empresas do sector e a qualidade e inovação dos seus produtos, condição absolutamente crucial à sua vitalidade e competitividade no mercado global. O dossier do presente número tem por objectivo dar a conhecer casos concretos de projectos de investigação científica, realizados por equipas do Sistema Científico-Tecnológico Nacional em co-promoção com a indústria, financiados pela Agência de Inovação ou pelo Instituto de Apoio às Pequenas e Médias Empresas e à Inovação, através do Quadro de Referência Estratégica Nacional. Por representar de forma ímpar a simbiose desejada entre investigação científica e indústria, convidámos a Eng.ª Ângela Nunes, da Secil, para ser a nossa entrevistada. Esperamos que este número seja do agrado dos nossos leitores e que a Construção Magazine possa dar um pequeno (mas importante) contributo para reposicionar o sector da Construção nacional como o motor da retoma económica. Eduardo Júlio Director

*O Professor Eduardo Júlio escreve de acordo com a antiga ortografia.

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conversas Coordenação técnica por Eduardo Júlio Entrevista por Cátia Vilaça

engenheira ângela nunes

Ângela Nunes traça, nesta entrevista, um diagnóstico da cultura de inovação em Portugal, identificando as áreas onde os empresários devem atuar para se diferenciarem. São também deixadas recomendações sobre o que Portugal deve fazer para tirar mais partido do financiamento europeu.

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Construção Magazine (CM) – Qual a importância que a inovação tem para a indústria e como posiciona neste âmbito o nosso país no mercado internacional? Ângela Nunes (AN) – A inovação é um fator-chave e diferenciador para a Indústria. De facto, perante um mercado “maduro”como o nosso, se não existir inovação, quer de produto, quer de serviço, quer mesmo organizacional, o futuro pode ficar seriamente comprometido. Na nossa indústria da construção, nomeadamente nos materiais de construção, apesar das fortes tendências conservadoras, não inovar significa comprometer as vendas a curto e médio prazo. No nosso grupo temos exemplos claros de empresas mais dinâmicas no lançamento de novos produtos e serviços que hoje, em plena crise, veem essa dinâmica recompensada nos seus resultados, apresentando uma muito melhor imunidade à crise, onde mais de 50% da faturação é da responsabilidade do esforço em inovação e I&D. Imaginemos a situação problemática em que estariam se assim não tivesse sido a estratégia delineada pelas respetivas administrações. Pena é que, nesta área, a cultura de inovação seja muito recente, salvo honrosas exceções. Em Portugal, a indústria de base sempre teve um grande enfoque nos volumes de produção e na otimização da produção em termos de qualidade e custos, deixando frequentemente desprotegido o flanco da inovação e até mesmo as necessidades de investimento em atualização tecnológica, por variadíssimas razões, destacando-se a falta de recursos financeiros e financiamentos comportáveis, capacidade de previsão da evolução do mercado e planeamento estratégico. O cimento, pese embora ser frequentemente tido como “commodity”, é um dos exemplos da indústria nacional, que sempre se esforçou por inovar de forma continuada e aos diferentes níveis, nomeadamente nos produtos, dos cimentos compostos e nos betões arquitetónicos aos serviços; do apoio técnico ao cliente ou dos sistemas self-service de carregamento, ao processo; com a tentativa sistemática de incorporar materiais secundários e combustíveis alternativos de forma a reduzir a fatura energética e melhorar as performances ambientais. Graças a este esforço continuado, posiciona-se hoje num ranking tecnológico de topo mundial. Felizmente não está sozinho, mas, como disse, o País necessitava de mais empresas com contributos importantes, especialmente na área da exportação, de forma a contrabalançar a nossa balança comercial.

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CM – Como enquadra o setor da Construção neste contexto, novamente na perspetiva nacional e internacional? AN – É um setor conservador, mas de alta performance, elevados conhecimentos e experiência, com nível de excelência no saber e no saber fazer. Há, pois, que aproveitar o know-how e vender para fora, para não perder competências e tentar faturar. Esta viragem para a internacionalização implica inovar nas abordagens comerciais, na produção e sobretudo na adaptação aos novos mercados, porque outras geografias e contextos sociais assim o exigem, podendo ter um papel importante na melhoria das condições de vida em muitos sítios.

“a presença em mercados internacionais implica diferenciação pela qualidade, pela inovação e pelo custo”

Ao nível nacional, o setor precisa de se ajustar a esta nova realidade e, dentro dela, procurar áreas novas de atuação e oportunidades também úteis à nossa sociedade, de forma a encontrar uma nova sustentabilidade para o setor. CM – Qual o papel da investigação científica no desenvolvimento de produtos inovadores? AN – A investigação científica está na base da conceção dos produtos inovadores. Não há produtos inovadores sem ID, sem conhecimento aplicado e conhecimento fundamental para os desenvolver. É do seio deste conhecimento que os produtos nascem, especialmente os mais tecnológicos. Depois há que adicionar imaginação para que os produtos respondam aos desafios atuais e sejam reconhecidos pelas pessoas como “inovadores”. A presença em mercados internacionais implica diferenciação pela qualidade, pela inovação e pelo custo. As melhores margens advêm dos dois primeiros itens, daí a sua importância. Mas, muitas vezes, para se ter visibilidade nestes mercados é também necessário inovar no tipo de posicionamento, o que, mais uma vez, implica dispor de produtos inovadores. Portanto, existe uma relação de dependência muito grande entre desenvolvimento de produtos inovadores e investigação científica, nas suas vertentes de investigação aplicada, que já vai estando algo do lado das empresas e investigação mais fundamental que quase sempre está sediada nas instituições do sistema científico-tecnológico.

CM – Qual a melhor forma de concretizar a atividade de I&DT e inovação? Exclusivamente em ambiente industrial ou procurando parcerias com universidades e centros de investigação? AN – O conhecimento é cada vez mais multidisciplinar, exigindo, por isso, equipas com competências técnicas e científicas abrangentes, muitas vezes não compatíveis com a realidade empresarial. Também ao nível dos recursos físicos, cada vez são mais necessários meios de análise, equipamentos e instalações laboratoriais, a que correspondem investimentos avultados. Concentrar na empresa toda a atividade de ID implica, pois, um forte investimento em meios e pessoas, nem sempre fáceis de encontrar, correndo-se o risco de subaproveitamento de recursos e perda de eficiência no desenvolvimento de ID. Os centros de investigação e as Universidades, por sua vez, têm interesses diferentes, sendo que o enfoque nas publicações e na difusão do conhecimento gerado é uma das grandes motivações atuais, dado o peso na progressão das carreiras académicas e a necessidade do reconhecimento externo da instituição. Muitas vezes, as Universidades desconhecem as necessidades reais das empresas, acabando por trabalhar em projetos cuja aplicabilidade pode não ser imediata. Assim sendo, promover a sinergia entre os meios empresariais e os centros de investigação e universidades parece fazer todo o sentido, quer seja por acordos de cooperação/

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conversas conversas

“o reforço das parcerias entre universidades e empresas irá promover a inovação, que certamente será grande contributo para esse objetivo.“ 6_ construção magazine 57

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protocolos individuais, quer pela criação de redes tecnológicas entre estas instituições e as associações empresariais, que poderão também ser uma forma de materializar e dinamizar estas sinergias, permitindo rentabilizar os recursos, potenciando os resultados de todos os intervenientes. No entanto, julgo que é na Empresa que deve estar sediada a dinâmica do processo, pois a proximidade ao mercado leva a que seja mais fácil e assertiva a aposta nos projetos certos, com capacidade para gerarem retorno a curto e médio prazo, de forma a assegurar o êxito nos mercados onde operam, com principal relevância no caso da exportação. Para isso, torna-se necessário desenvolver pessoas na empresa para promover a inovação de produto e a investigação aplicada, capazes de alinhar e fazer convergir os interesses dos intervenientes nas equipas de investigação e simultaneamente funcionarem como facilitadores internos do know-how gerado e, assim, assegurarem a propagação do mesmo no seio da organização, de forma a permitir a geração de valor. De lembrar que, hoje em dia, este know-how constitui um ativo demasiado importante para ser descurado e estar fora da Empresa. Portanto, a conciliação dos interesses e dos recursos conduz a uma situação ganhadora para ambas as partes, onde o conhecimento gerado nas Universidades, em conjunto com as Empresas, é orientado para o negócio, produzindo valor real e catapultando a difusão de conhecimento tão necessária às instituições e ao tecido empresarial. CM – Como vê os incentivos via QREN, através da Adi e IAPMEI, ao desenvolvimento de projetos em copromoção (indústria e entidades do sistema científicotecnológico nacional)? AN – Uma bênção! Especialmente nesta época de crise em que vivemos, onde todos os apoios e financiamentos são bem-vindos, quer para a indústria quer para as entidades do sistema científico-tecnológico nacional. A redução de custos e investimentos que as empresas estão a ser obrigadas a implementar levaria forçosamente a encurtar e muito a atividade de ID. Por outro lado, as esperanças de ultrapassarmos globalmente este mau momento baseiam-se nalgumas expectativas, e entre elas a geração de valor, nomeadamente através da exportação. Ora, sem dinheiro não seria possível assegurar o desenvolvimento de alguns projetos que temos em curso. Estes apoios vêm permitir concretizá-los e aumentar as nossas hipóteses para atingirmos esses objetivos. CM – Como vê o financiamento da União Europeia e o reduzido aproveitamento que Portugal (empresas e universidades) tem tirado destes

dinheiros, sendo na prática contribuinte líquido da atividade de I&DT que se faz nos países ricos do Norte da Europa? AN – Não aproveitar este dinheiro é perder nos dois “comboios” no desenvolvimento e na competitividade; de facto, deixamos de criar valor interno e de desenvolver a nossa oferta comercial e, em contrapartida, disponibilizamos verbas para os países mais ricos ainda investirem mais nesta área, aumentando o fosso económico e tecnológico que nos separa. Apesar de tudo, neste momento a divulgação dos programas já é mais visível. Estamos a ganhar experiência nestes processos e vencemos a inércia organizacional inicial para começarmos a aproveitar convenientemente estas verbas. Espero que, a curto prazo, a situação venha a sofrer uma correção, e a própria crise vai ajudar nesse sentido. CM – Em sua opinião, o que deveria ser feito para corrigir esta situação? AN – Divulgação e apoio de consultoria/ facilitação, especialmente para pequenas e médias empresas com menos recursos para investirem na preparação e acompanhamento destes projetos. As próprias Universidades e Instituições podem desempenhar um papel importante, apoiando a produção de candidaturas e o acompanhamento dos projetos de forma mais próxima à Empresa, em verdadeiras parcerias, pois normalmente já dispõem de recursos que facilmente podem alargar a área de operação. As associações empresariais e as redes tecnológicas também poderiam funcionar como reforço na promoção dos programas, ajudar na organização documental e até apoiar a gestão de alguns projetos conjuntos. CM – Quais são as grandes prioridades do setor da Construção na atualidade em termos de inovação? A sustentabilidade e os materiais ecoeficientes? A reabilitação urbana? AN – Precisamente por termos o espaço já bastante construído, as necessidades de Inovação no Setor são acrescidas. A forma de estar não poderá ser mais a mesma e teremos de mudar na abordagem da oferta global. A estratégia europeia apontada para a economia de baixo carbono, de acordo com as orientações dos Roadmaps 2050 e os apoios previstos nos programas do Horizonte 2020,

claramente apontam para financiamento à Inovação nesta linha. Portanto os temas da sustentabilidade da construção, a eficiência energética, acessibilidades, regeneração do espaço urbano, terão todo o cabimento e certamente implicarão muita inovação ao nível das tecnologias, dos processos e também dos materiais no nosso setor. CM – Sendo as cimenteiras das empresas que maior pegada ecológica produzem, o que está ser feito no sentido de melhorar a situação e o que falta ainda a fazer? AN – É conhecido o esforço sistemático que tem sido feito nas várias vertentes, começando pelo processo ao nível da eficiência energética com a introdução de combustíveis alternativos, o que já permite poupanças significativas de combustíveis fósseis, como também de emissões de CO2. Só para dar uma ideia, a substituição de combustíveis fósseis nas nossas fábricas, neste momento, é superior a 40%. O mesmo acontece com as matérias-primas, onde a substituição dos materiais das pedreiras por resíduos como os Resíduos de Construção e Demolição (RCD), ou outros similares provenientes de outras indústrias, atinge já valores superiores a 10%. As recuperações paisagísticas das pedreiras e pesados investimentos em filtros de mangas, para redução de emissões, são só mais alguns dos exemplos do que se tem efetuado nos últimos 15 anos. No entanto, o esforço ao nível do produto e da sua utilização eficaz também tem sido grande. De referir que, neste período, a redução de CO2 associado ao produto foi notável, superior a 30%, face aos clínquer e cimentos que se usavam na década de 90 (tipo I). Todo este esforço tem conduzido a que o betão apresente hoje uma redução da pegada muito significativa, pontuando seriamente a favor da sua utilização, sobretudo quando as suas vantagens técnicas são bem exploradas no projeto e na obra. Para além das vantagens mais usuais, como seja a facilidade de aplicação, a resistência e durabilidade, referimo-nos à inércia térmica, à resistência ao fogo, à sequestração de carbono pela via da carbonatação, à fácil reciclagem ou ao desenvolvimento de propriedades específicas que lhe darão

acesso, muito brevemente, à classe dos materiais inteligentes. O que falta fazer? Bom, por exemplo, chegar a uma construção de betão com balanço energético próximo do nulo ou zero CO2, numa ótica de ciclo de vida, isto é, integrando todas as fases da construção, utilização e demolição, penso que estamos no bom caminho. Julgo que se está a trabalhar muito nesse sentido!! Finalmente, falta reconhecer neste material um aspeto importante ao nível dos recursos locais: de facto, construir em betão implica utilização de mão-de-obra local e materiais locais, o que gera emprego, contribuindo também para a redução das importações. Deslocalizar a produção de cimento para fora da Europa parece-nos um erro grave. Além do mais, o cimento é hoje um produto estratégico em termos de segurança, para fazer face aos danos eventuais das alterações climáticas ou outras emergências. CM – Como vê o futuro da setor da Construção em Portugal e no Mundo e qual o papel que a investigação e a inovação, e a indústria e as universidades podem/devem ter nesse sentido? AN – A construção estará sempre associada ao bem-estar da nossa sociedade, enraizada no ser humano junto das necessidades mais básicas e fundamentais da nossa sobrevivência. Hoje reconhecemos um enorme orgulho e modernidade em muitas das obras de que usufruímos todos os dias, mas dentro de poucos anos vamos certamente exigir mais e diferentes obras, que conciliem as necessidades e anseios do ser humano com os recursos do planeta de forma cada vez mais harmoniosa. O reforço das parcerias entre Universidades e Empresas irá promover a Inovação, que certamente será grande contributo para esse objetivo.

Perfil Ângela Nunes é Engenheira Civil e responsável pelo Desenvolvimento de Produto e Assistência Técnica do Grupo SECIL. É Diretora do CDAC – Centro Desenvolvimento Aplicações de Cimento da SECIL S.A.

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a investigação científica e a indústria fibras híbridas como reforço para compósitos de matriz cimentícia

Este artigo relata os resultados de um estudo relacionado com o reforço de compósitos cimentícios com novas fibras híbridas de polietileno / polipropileno. O estudo revelou melhorias nas resistências à compressão e flexão na ordem dos 40 ± 2% para compósitos reforçados com 2,9 % em volume de fibras de 24 mm de comprimento. O reforço resultante é associado à retenção de propagação de fissuras (efeito “costura”) pelas fibras, bem como a uma forte interligação mecânica wentre fibras e matriz cimentícia, promovida pela rugosidade superficial e capacidade de fibrilação características das fibras híbridas usadas.

1. Introdução A Comunidade Europeia está cada vez mais consciente e preocupada com os problemas inerentes ao maior consumo de materiais de construção, e subsequente aumento do volume de produção, os quais contribuem, por sua vez, para o aumento da poluição e consumo energético. Ao longo dos últimos anos, esforços têm vindo a ser feitos no sentido de desenvolver novas tecnologias que permitam oferecer materiais e/ou sistemas mais sustentáveis e inofensivos ao ambiente. Na indústria da construção em particular, apareceram materiais à base de ligante hidráulico produzidos a partir de Cimento Portland nos inícios do século 19, que desde cedo se tornou num dos materiais mais utilizados a nível mundial. Tal interesse deve-se à sua versatilidade, fácil manipulação e moldagem em diversas configurações ou formas no seu estado fresco. Porém, ao longo dos anos a sua extensa utilização revelou, de igual modo, desvantagens, especialmente para o meio ambiente, em resultado de o seu processo produtivo conduzir à libertação para a atmosfera de quantidades substanciais de dióxido de carbono – CO2, (~ 1 ton/ton de cimento). Estima-se que cerca de 5-8 % do

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CO 2 mundialmente produzido é oriundo da indústria do cimento [1]. Por outro lado, estes materiais são, por natureza, rígidos (brittle). Consequentemente, e quando sujeitos a forças de stress que conduzam ao limite da sua resistência, originam-se fendas que se propagam no material, conduzindo à deterioração das suas propriedades mecânicas. Tal fragilidade conduz, num relativo curto espaço de tempo, a custos adicionais de manutenção e/ou reconstrução das estruturas onde são aplicados. Deste modo, novas estratégias ou soluções que promovam a sustentabilidade deste tipo de materiais constituem uma prioridade relevante na sociedade atual. Compósitos cimentícios reforçados com fibras Os últimos avanços tecnológicos apontam para o desenvolvimento de materiais compósitos cimentícios não só mais sustentáveis, mas também mais leves e compactos. Nas últimas décadas, o reforço destes compósitos através da inclusão de fibras na sua matriz ( fiber reinforced cementitious composites ou fiberreinforced cements – FRC) tem revelado um interesse proeminente [2]. As fibras, materiais sob a forma de filamentos, atuam como pontes de ligamento de fissuras

E. R. Silvaa, b*, J. F. J. Coelhob e J. C. Bordadoa a Instituto Superior Técnico, Departamento de Engenharia Química Universidade de Lisboa b Universidade de Coimbra, Departamento de Engenharia Química *elisabetesilva@ist.utl.pt

(efeito “costura”) [3], promovendo melhorias na resistência ao impacto e deformação na rutura, originando materiais mais dúcteis. Da vasta gama de fibras que tem sido explorada, destacam-se dois grupos principais: as fibras metálicas e as fibras sintéticas. As fibras metálicas de aço têm sido as preferidas, por promoverem elevadas resistências à flexão, reduzindo a propensão à rutura dos materiais cimentícios [4]. Contudo, as fibras sintéticas evidenciam qualidades potenciais, como sejam menor densidade, maiores resistências químicas e à corrosão e melhor retração plástica à fratura, em particular em estágios imaturos dos compósitos [4], razão pela qual se tem dado particular atenção a este tipo de fibras. Apesar das potenciais propriedades das fibras sintéticas, os compósitos reforçados com este tipo de fibras continuam a não atingir as resistências mecânicas providas aquando do uso de fibras de aço, motivo pelo qual novas estratégicas têm sido propostas. Estratégias emergentes de reforço com fibras sintéticas Modificações químicas, fibrilação de fibras, mistura de fibras numa mesma matriz ou aumento do teor de fibras na mistura compósita têm sido estratégias alternativas para reforço

> Tabela 1: Propriedades físico-químicas do ligante hidráulico e areia.

Cimento Portland (CEM II/B-L 32.5 N, finura Blaine de 4521 cm2/g) Óxidos

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

SO3

Outros

Teor (% m)

15,46

3,50

2,95

59,34

2,10

2,53

14,13

Granulometria da areia (areia de rio, seca e limpa com ≅ 98 % Sílica) Abertura de malha (mm)

6,35

4,76

2,38

1,19

0,59

0,30

0,15

0,08

Resíduo (± 0,1%)

0,08

0,77

7,43

35,59

33,65

18,35

3,55

0,59 >1

com fibras sintéticas. O aumento do teor de fibras é considerado o mais conveniente. Contudo, é reconhecido que para que se atinja um efeito de reforço, o teor de fibras a introduzir numa matriz deverá atingir um determinado volume crítico (3 %), o que dificilmente é conseguido por razões técnicas, como por exemplo aglomeração de fibras [5]. Para as tecnologias atualmente existentes, não mais de 2 % em volume de fibras é suportado pelos sistemas cimentícios preparados via métodos de pré-mistura. Novos desenvolvimentos sugerem sistemas híbridos, uma estratégia ainda pouco explorada e que diz respeito à inclusão de fibras constituídas por diferentes materiais, como por exemplo fibras compostas por polietileno (PE) e polipropileno PP (blend fiber) [6]. Sendo uma estratégia relativamente recente, estudos complementares que permitam compreender o seu efeito de reforço nas propriedades mecânicas de compósitos cimentícios são desejados. Este constitui o principal objetivo deste trabalho de cooperação, envolvendo o estudo do reforço de matrizes cimentícias (argamassa) com novas fibras híbridas de PE/PP.

2. Métodos de preparação e análise de compósitos reforçados Os provetes de argamassa foram preparados de acordo com a norma europeia EN 196-1, 2005, usando uma proporção de 0,5:3 de água/cimento:areia/cimento, um cimento Portland, produzido pela Secil-Companhia Geral de Cal e Cimento, SA. As composições químicas médias do cimento e areia usados encontram-se na Tabela 1. As argamassas frescas são posteriormente ver tidas e

compactadas em moldes de três prismas de dimensões 160x40x40 mm. Para reforço, utilizaram-se fibras híbridas Polyex-Concrete fiber de polietileno e polipropileno (PE/PP) (Figura 1.) de 12, 24 e 30mm de comprimento, produzidas pela EXPORPLÁS S.A. Possuem uma densidade específica de 0.91 g/cm3, um ponto de fusão de 160 ºC e uma resistência à tração de 600 MPa. A sua inclusão na argamassa ocorre no 1º passo do método de preparação (norma EN 196-1). Os provetes são conduzidos a cura sob um ambiente controlado (20 º C, HR> 90%) durante 12 horas, seguido de 28 dias de cura imersos em água a 20 ºC. Foi, ainda, utilizado um superplastificante, o MELMENT, cedido pela BASF – Químicos de Construção (densidade específica de 500–800 kg/m3 e um pH compreendido entre 9–11,4 a 200 g/L e a 20ºC), para otimização da trabalhabilidade das argamassas. Especificações dos testes realizados Para avaliar a consistência e fluidez de argamassas frescas, i.e., trabalhabilidade, recorreu-se ao método convencional do cone, de acordo com a norma Europeia EN 1015-3, 1999, sendo a medida direta o diâmetro médio de espalhamento horizontal. As resistências à compressão e à flexão dos compósitos curados foram determinadas por métodos padrão à temperatura ambiente num equipamento Seidner D7940 Riedlingen. A resistência à compressão uniaxial foi realizada com uma célula de 200 kB de carga a uma taxa de 1,2 kN/s. A resistência à flexão foi realizada em três pontos, aplicando uma célula de 10 kN de carga a uma taxa de 0,8 kN/s. A morfologia superficial das fibras híbridas e

detalhes da interface fibra/matriz nos compósitos (HyFRC) foram avaliadas por Microscopia Eletrónica de Varrimento (MEV), utilizando um equipamento JEOL 7001 F MEV-FEG (Field Emission Gun) com um feixe de 15 kV.

3. Microestrutura e morfologia das fibras híbridas Imagens representativas das fibras híbridas de PE /PP (Figura 2) revelam que as fibras possuem propriedades peculiares, sendo caracterizadas por conjuntos de 6 feixes de filamentos (Figura 2a) com propensão para fibrilação parcial (Figura 2b). É sabido que estas fibras são obtidas pela extrusão conjunta, em proporções idênticas, de polímeros de polietileno e polipropileno. Por natureza, estes polímeros são incompatíveis entre si, e como tal é expectável a ocorrência de fibrilação. A Figura 2b. revela também que estas fibras possuem uma secção próxima de um quadrado, com dimensões médias de 1.8x0.3 mm. Uma análise mais aprofundada da sua morfologia de superfície (Figuras 3 a. e b.) revela rugosidade, conseguindo identificar-se saliências ou sulcos horizontais, bem como longitudinais, claramente expostos em fibras fibriladas (Figura 3b).

4. Composição e propriedades das argamassas Na Tabela 2 podem encontrar-se as argamassas preparadas, bem como algumas das suas propriedades físicas. Os resultados evidenciam que incrementos no teor em volume e/ou tamanho de fibras conduzem a

> Figura 1: Fibras híbridas de poliproprileno e polietileno.

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a investigação científica e a indústria

> Tabela 2: Composições e propriedades físicas de argamassas em estado fresco. Fator de fibra1 (Vf *lf/df)

Diâmetro de espalhamento (cm)

Densidade aparente2 (g/cm3)

—

19,7

0,74

5,07

0,74

2,9

14,47

12,5

0,74

10,13

16,4

0,75

HyFRC24-b

2,9

28,94

≤7

—

PC/M

—

0,25

—

> 25

0,77

HyFRC12-c

0,25

5,07

0,75

HyFRC12-d

2,9

0,25

14,47

20,5

0,75

HyFRC24-c

0,25

10,13

21,7

0,75

HyFRC24-d

2,9

0,25

28,94

16,8

0,75

HyFRC30-a

0,25

12,66

22,5

0,76

HyFRC30-b

1,7

0,25

25,33

17,5

0,77

Comprimento de fibra (mm)

Volume de fibra (%)

Melment (%m/m)

—

HyFRC12-a

HyFRC12-b

HyFRC24-a

Argamassa

1. Vf = teor em volume de fibra; lf – comprimento de fibra; df – diâmetro equivalente de fibra, dado por √(4S/p), S – área de secção da fibra. 2. Densidade aparente de compósitos curados.

reduções substanciais na trabalhabilidade das argamassas frescas. Esta perda limitou consideravelmente o reforço das matrizes cimentícias, uma vez que a consistência torna-se ineficiente para uma distribuição adequada de fibras na matriz ou mesmo da sua posterior moldagem, impedindo a introdução do volume de fibras crítico (Vc = 3 %) tido como o necessário para a obtenção de um reforço significante [2]. Este efeito, atribuído essencialmente à aglomeração de fibras, foi melhorado com a adição de um superplastificante comercial, o MELMENT (ver Tabela 2). Este efeito do MELMENT encontrase associado à sua promoção de coesão dos componentes da matriz, através da redução do teor de poros capilares de maiores dimensões e tipicamente presentes nestas matrizes cimentícias [7]. Este efeito conduziu também a ligeiros aumentos nas densidades aparentes dos compósitos obtidos. Exceções podem ocorrer em resultado da introdução de bolhas de ar aquando da preparação das argamassas. Contudo, e mesmo com o recurso ao MELMENT, ocorrem perdas na trabalhabilidade para teores de fibras > 1% e comprimentos > 12 mm. Tal revela a dependência de comportamento das argamassas para com parâmetros como dimensão e volume de fibras, razão pela qual estes sistemas são comummente avaliados em função de parâmetros adimensionais, como sejam a razão de razão de “aspeto” (lf/df) e teor em volume (Vf), através do parâmetro fator de fibra (Vf*lf/df). Os resultados (Tabela 2) confirmam perdas de trabalhabilidade para razões lf/df e Vf superiores. Poder-se-ia promover melhorias através do aumento do teor de MELMENT, porém este aditivo age também como um retardador da hidratação do cimento. Optou-se, deste modo, por mantê-lo a um teor relativamente baixo (0,25 % m/m), já que se revelou suficiente para a introdução de teores em volume de fibra próximos do Vc (3%), excedendo os teores comummente obtidos para sistema similares [8].

> Figura 2: Micrografias de varrimento eletrónico de fibras híbridas (HyF) de 12 mm de comprimento: (a) HyF formada por um conjunto de 6 feixes de filamentos; (b) HyF evidenciado a geometria de seção e rugosidade sob a forma de sulcos horizontais, bem como fibrilação parcial. > Figura 3: Micrografias de varrimento eletrónico de fibras híbridas (HyF) de 12 mm de comprimento: (a) HyF evidenciado em detalhe a fibrilação e rugosidade sob a forma de sulcos longitudinais; (b) HyF com 2 conjuntos de feixes de filamentos em resultado da fibrilação, evidenciando a rugosidade típica neste tipo de fibras.

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> Tabela 3: Desempenho mecânico dos compósitos reforçados. Specimen

Volume de fibra (Vf, %)

—

lf/df

—

1 Fator de fibra (Vf *lf/df)

Resistência à compressão (MPa)

Melhoria na resistência à compressão face a PC e [PC/M] (%)

Resistência à flexão (MPa)

Melhoria na resistência à flexão face a PC e [PC/M] (%)

—

29.1±0,38

—

5.9

—

HyFRC12-a

—

32.2±0,53

10.7

6.2

5.1

HyFRC12-b

14.47

5.07

37.5±0,41

28.9 [16.5]

6.9

17.0 [11.3]

HyFRC24-a

2.9

14.47

36.5±0,38

25.4 [13.4]

6.2

5.1 [0]

HyFRC24-b

28.94

10.13

40.9±0,77

40.4 [26.9]

6.5

10.2 [4.8]

2.9

28.94

40.2±0,90

38.0 [24.7]

8.3

40.7 [33.9]

HyFRC12-c

36.18

12.66

38.3±0,90

31.6 [18.9]

7.1

19.7 [13.9]

HyFRC12-d

1.7

16.18

25.33

36.2±0,72

24.5

6.7

13.4 [7.9]

PC/M

8 Força de Flexão (MPa)

Vf = 0 Vf = Vf = 1 Vf = 1,7 Vf = 2,9

30 25 20 15 10

7 6 4 3 2 0 PC PC/MM

0 If/df

5. Desempenho mecânico dos compósitos reforçados Os desempenhos mecânicos dos compósitos reforçados, avaliados pela sua resistência à compressão e flexão (Tabela 3), revelaram-se promissores, revelando melhorias da ordem dos 38-40 % aquando do aumento do teor de fibras para teores de 2,9 % em volume nos compósitos reforçados com fibras de 24 mm (HyFRC24). Porém, o mesmo não se verificou com o reforço com fibras de 12 mm (HyFRC12) ou 30 mm (HyFRC30), cujas resistências mecânicas se mantiveram ou degradaram com o aumento do teor de fibra (Figuras 4 e 5). Observações do compósito HyFRC12 evidenciam uma distribuição ineficiente das fibras (Figuras 6) quando comparada com o HyFRC24 (Figura 7), sendo favorável uma orientação de fibra perpendicular à carga aplicada, de forma a promover o efeito de “costura”. Por outro lado, no compósito HyFRC30 o aumento do teor de fibra foi penalizante para a trabalhabilidade da argamassa de

Vf = 0 Vf = Vf = 1 Vf = 1,7 Vf = 2,9

5 PC PC/MM

Força de Compressão (MPa)

1. Vf = teor em volume de fibra; lf – comprimento de fibra; df – diâmetro equivalente de fibra, dado por √(4S/p), S – área de secção da fibra.

12 mm

24 mm

30 mm

If/df

partida, impedindo atingir um volume de fibras superior. Contudo e para teores em volume de 1%, denota-se que o maior comprimento desta fibra de 30 mm favorece o desempenho mecânico face às de menores dimensões. Estes resultados demonstram que vários fatores deverão ser tidos como um efeito conjunto aquando da análise do efeito de reforço com fibras de matrizes cimentícias. Revelam, também, que mesmo que seja atingido um

volume mínimo de fibra (Vmin) a partir do qual seja alcançado um compósito com reforço relevante (HyFRC12), não há garantia de um reforço efetivo, uma vez que isso depende de outros fatores, como a sua dispersão na matriz. Esta é também a razão pela qual qualquer sistema compósito tem um volume limite de fibra a partir do qual perde o efeito de reforço por penalização de outras propriedades, o conhecido volume de fibras crítico (Vc), que

Direção de carga

1 2

2 cm

> Figura 4: Forças de compressão em função da razão de “aspeto” e do volume de fibra. > Figura 5: Forças de flexão em função da razão de “aspeto” e do volume de fibra. > Figura 6: Compósito reforçado com fibras híbridas de 12 mm (HyFRC12) após ensaios mecânicos, evidenciando a distribuição de fibras face à direção de carga aplicada aquando dos testes. > Figura 7: Detalhes da orientação/dispersão de fibras num compósito reforçado com fibras híbridas de 24 mm (HyFRC12) após ensaio mecânico de flexão.

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muitas das vezes é interpretado erradamente como sendo o volume mínimo. Em geral, se todas as propriedades fossem mantidas iguais para os diferentes compósitos (razão de “aspeto”, orientação da fibra, trabalhabilidade, etc.), a resistência do compósito melhoraria de modo proporcional com o volume de fibras. Caso contrário, cada sistema terá a seu Vmin e Vc a partir do qual o ótimo de desempenho mecânico será encontrado.

6. Conclusões

Agradecimentos

Efeito de reforço O efeito “costura” das fibras num compósito são visíveis nas imagens obtidas aquando de um ensaio de resistência à flexão, Figura 8a e b. As fibras atuam como pontes que retêm a propagação da fenda. Tal efeito é também observado ao nível microscópico (Figura 9) onde é evidente a retenção de microfissuras, retendo a sua propagação e como tal tornando o compósito mais dúctil. Adicionalmente, imagens de microscopia da interface entre as fibras híbridas e a matriz cimentícia evidenciam uma boa adesão (Figura 10). Sendo que estas fibras não possuem capacidade de interação química com a matriz, estes resultados sugerem uma interação mecânica efetiva, à qual se associa a capacidade de fibrilação e rugosidade superficial (Figura 3) destas fibras peculiares e que constituem fatores de promoção de interação mecânica, bem como de absorção e dissipação de energia quando sujeitas a forças de stress, tornando os compósitos mais resistentes.

O estudo do reforço de matrizes cimentícias com fibras híbridas permitiu observar melhorias promissoras nos compósitos resultantes, que se encontram associadas a um efeito conjunto de vários fatores: elevado volume de fibras atingido na matriz; uma razão de “aspeto” invulgar das fibras usadas; boa distribuição e orientação das fibras na matriz; rugosidade superficial intrínseca das fibras e capacidade parcial de fibrilação. Todos estes fatores conduziram a uma interação mais efetiva das fibras híbridas de polietileno/polipropileno para com a matriz cimentícia, obtendo-se compósitos mais dúcteis e resistentes à fissuração. Esta pesquisa revelou que as fibras híbridas, inovadoras no mercado, podem dar um contributo importante para o aumento da confiança na nova geração de compósitos reforçados por fibras híbridas e da sua valorização como material de construção.

Os autores gostariam de expressar o seu agradecimento pelo apoio financeiro pela FCT (SFRH/ BPD/64485/2009); à EXPORPLÀS e à BASF pela cedência das fibras híbridas e superplastificante, respetivamente; e à Secil pelo trabalho de cooperação e cedência de cimento.

> 10

7. REFERÊNCIAS [1] O. Kayali and J. M. Khatib, Concrete sustainability and the role of fiber reinforcement, In the International Symposium on Innovation & Sustainability of Structures in Civil Engineering, South China University of Technology, (2009) 148-153, China. [2] A. Bentur and S. Mindess, Fibre Reinforced Cementitious Composites, second ed., 2007, Taylor & Francis, New York; [3] A. Mallat and A. Alliche, Mechanical investigation of two fiberreinforced repair mortars and the repaired system, Construction and Building Materials, 25 (4), (2011) 1587-1595; [4] Rossi P. Steel fibres or synthetic fibres?. Tunnels & Tunneling International, 2009, p. 43-45. [5] Payrow P, Nokken MR, Banu D, Feldman D. Effect of surface treatment on the post-peak residual strength and toughness of polypropylene/polyethylene-blended fiber-reinforced concrete. J Compos Mater 2011; 45:2047-2054; [6] Singh NB, Singh AK. Effect of Melment on the hydration of white Portland cement. Cement and Concrete Research, 19, 1989, 547-553. [7] Rieder KA, Berke NS, Macklin MB, Ranganathan A, Altoubat S. Highly dispersible reinforcing polymeric fibers. European Patent Nº 1253223 A2, New York, 2002.

> Figura 8: Sistema típico de ensaio de flexão (a), evidenciando o efeito de ponte de ligamento (“costura”) num compósito (b). > Figura 9: Micrografias de varrimento eletrónico de um compósito fraturado, evidenciando a interface fibras híbridas (HyF)/matriz cimentícia com várias microfissuras retidas pela fibra. > Figura 10: Micrografias de varrimento eletrónico de um compósito fraturado, evidenciando a interface fibras híbridas/matriz cimentícia com várias microfissuras retidas pela fibra.

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PUBLI-REPORTAGEM

Instalações móveis sobre rodas Metso produzem agregados de alta qualidade para a construção de estradas em toda a Ásia e África

Graças a uma combinação única de excelente qualidade a preços competitivos, as instalações móveis sobre rodas Nordwheeler da Metso, fabricadas na Índia, têm demonstrado ser um sucesso mundial. A tecnologia Metso de britagem e crivagem da Índia assumiu um importante papel em diversos projetos de infraestruturas na Ásia, Médio Oriente e África. Num curto período de tempo, a Metso vendeu mais de 30 instalações móveis de britagem e crivagem fora da Índia para produtores de agregados Asiáticos e Africanos destinadas à construção e projetos de estradas. Estas instalações móveis são produzidas na fábrica da Metso em Bawal, na Índia. No início deste ano, a fábrica ultrapassou as 1.000 unidades móveis fabricadas na Índia. “Sempre que o desempenho da instalação e a qualidade do produto final são de vital importância, a Metso tem uma posição líder nos mercados com os seus grupos móveis sobre rodas, instalações móveis. Estes são fabricados com componentes testados e comprovados para garantir uma operação fiável e um tempo de vida longo”, comenta Eric Lavieville, Gestor de produto para instalações de britagem móveis sobre rodas, Metso Mining and Construction. A base de cada unidade Nordwheeler é uma estrutura (chassis) de aço resistente sobre rodas, que a Metso equipa, de acordo com as necessidades e especificações do cliente, com britadores de maxilas, britadores cónicos ou impactores, alimentadores, crivos e tapetes. Combinando duas ou três unidades móveis, configura-se um completo processo móvel de britagem e crivagem apto para as especificações mais exigentes.

www.metso.com

Da tecnologia Indiana para um sucesso mundial A Metso iniciou a fabricação de instalações móveis na Índia há 10 anos. “O conceito básico de Engenharia para estes equipamentos foi originalmente feito em fábricas Europeias da Metso. Por meio de uma profissional transferência de tecnologia, estes produtos foram trazidos para o mercado indiano. Aqui, os modelos foram desenvolvidos para um uso simples e eficiente pelas nossas equipas locais de engenharia de Gurgaon”, diz Venkatraman Ravindran, General Manager de equipamentos móveis para o mercado Asiático, Metso Mining and Construction. “Somente na Índia já vendemos mais de 900 unidades. O marketing de exportação iniciou-se recentemente e, até ao momento, vendemos instalações para países como Tailândia, Oman, Angola, Nigéria, Gana, Etiópia e Moçambique”, acrescenta. As instalações móveis sobre rodas Metso são as mais adequadas para pedreiras de pequena a média dimensão, bem como para empreiteiros, para capacidades entre 100 e 400 toneladas por hora. Uma instalação standard é composta por dois ou três estágios de britagem. Os agregados produzidos com instalações móveis Metso podem ser utilizados numa vasta gama de projetos de infraestruturas, nomeadamente para a construção de estradas, pontes, redes

ferroviárias, aeroportos, portos e produção de betão e asfalto.

Desempenho fiável combinado com uma rede global de serviços garante rentabilidade As instalações Nordwheeler estão equipadas com motores elétricos amigos do ambiente, os quais também asseguram uma boa eficiência energética. Uma instalação típica consiste num britador de maxillas C96, C106 ou C116 para o estágio primário, seguido de um adequado britador cónico secundário e terciário da gama HP ou GP. Em alternativa a um britador cónico pode igualmente ser selecionado para o estágio terciário um britador impactor vertical Barmac para assegurar um produto final de excelente qualidade e cubicidade. Crivos inclinados CVB classificam o material e a alimentação é efetuada por camiões, escavadoras hidráulicas e pá carregadoras de rodas. Como complemento aos produtos, a Metso e a sua rede mundial asseguram no local a supervisão de montagem e arranque da instalação e oferecem um abrangente e contínuo serviço pós-venda, incluindo peças e material de desgaste, bem como todos os serviços de manutenção por medida, de acordo com as necessidades dos clientes.

14_18

a investigação científica e a indústria projeto ecofachada – painéis de fachada em betão eco-eficiente de base geopolimérica com incorporação de resíduos

Luís Filipe Brandão Ferreira, ICIST & DEC FCTUC, Coimbra, luisferreir@dec.uc.pt Hugo Sérgio Sousa Costa, ICIST & DEC ISEC IPC, Coimbra, hcosta@isec.pt Eduardo Nuno Brito Santos Júlio, ICIST & DECivil IST UTL, Lisboa, ejulio@civil.ist.utl.pt Paulo Maranha Nunes Tiago, EC+A & DEC ISEC IPC, Coimbra, pmtiago@vodafone.pt

1. Sustentabilidade da construção como prioridade Atualmente, a sustentabilidade da Construção deve ser a prioridade da atividade de I&DT em Engenharia Civil. O projeto aqui apresentado, designado ‘Eco-Fachada’, desenvolvido nos últimos três anos (e em fase de conclusão) na Universidade de Coimbra, em copromoção com a empresa PRÉGAIA – Prefabricados, Lda, tem por objetivo o desenvolvimento de um novo produto – painéis de fachada prefabricados em betão geopolimérico (sem cimento Portland), enquadrando-se nesta área prioritária. Com efeito, a utilização de painéis de fachada melhora substancialmente o comportamento térmico das construções, a substituição do cimento Portland por um material ecoeficiente reduz significativamente a emissão de CO2 por m3 de betão produzido e, no caso da substituição do cimento por subprodutos industriais, promove-se ainda a reciclagem de resíduos. Neste artigo são apresentados uma parte do trabalho desenvolvido na caracterização do betão geopolimérico (BG), o método de produção dos painéis em BG, incluindo a cura térmica, e parte do estudo do comportamento estrutural dos painéis.

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2. Etapas para a produção dos painéis Contribuir para a sustentabilidade do setor da Construção é o objetivo de vários trabalhos de investigação científica, realizados ou em curso, em diferentes vertentes. No caso da construção em betão, o cimento Portland (CP) é convencionalmente utilizado como ligante. No entanto, existem questões ambientais associadas à sua produção, bem conhecidas, nomeadamente a quantidade de dióxido de carbono libertado para a atmosfera associada à calcinação da pedra calcária através da combustão de combustíveis fósseis. A necessidade de encontrar uma alternativa ecologicamente eficiente ao CP, garantindo as mesmas, ou melhores, propriedades no produto final, faz com que o desenvolvimento de ligantes geopoliméricos (LG) seja bastante interessante. O projeto aqui apresentado, realizado pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) em copromoção com a empresa PRÉGAIA – Prefabricados, Lda tem por objetivo o desenvolvimento de painéis de fachada prefabricados em betão geopolimérico, i.e. utilizando resíduos e sub-produtos industriais, em substituição do cimento Portland. Para atingir este objetivo foram definidas as seguintes etapas:

(i) identificação e caracterização do resíduo a utilizar, com as propriedades adequadas ao fim em vista; (ii) formulação e caracterização, nos estados fresco e endurecido, do betão geopolimérico; (iii) caracterização da durabilidade do betão geopolimérico (BG), em termos de resistência à carbonatação e à penetração de cloretos e, consequentemente, em termos de resistência das armaduras à corrosão; (iv) conceção, dimensionamento e produção de protótipos de painéis de fachada em BG; (v) estudo do comportamento estrutural de painéis de fachada em BG sujeito a ações estáticas e dinâmicas; e (vi) estudo do comportamento térmico de painéis de fachada em BG. Na FCTUC o trabalho organiza-se simultaneamente em duas frentes: no Departamento de Engenharia Química, com o desenvolvimento de adjuvantes adequados à utilização do BG à escala industrial, com o intuito de melhorar as suas propriedades no estado fresco (Barata et al, 2013), e no Departamento de Engenharia Civil, com o estudo das propriedades mecânicas, físicas e químicas do BG (Ferreira et al, 2012), e com a conceção e estudo dos painéis e suas fixações. O trabalho aqui descrito incide principalmente na caracterização do betão geopolimérico, em termos de resistências à compressão e à

tração e de módulo de elasticidade, complementando o estudo apresentado num número anterior da Construção Magazine (Ferreira et al. 2013). Apresenta-se ainda o método de produção dos painéis em BG, incluindo a cura térmica, e o estudo do comportamento estrutural dos mesmos. Os resultados são discutidos e apresentam-se as conclusões mais relevantes.

Nos ensaios para determinação da resistência à compressão, para cada idade, o coeficiente de variação apresenta um valor médio de 4,8 %, e um valor máximo de 6,5 %. Nos ensaios para avaliação da resistência à tração, observou-se uma variação ligeiramente superior, com um coeficiente de variação médio de 9,5 %, no ensaio de compressão diametral, e de 6,3 % no ensaio de flexão. Tal como observado em trabalhos anteriores (Ferreira et al. 2012, Ferreira et al. 2003), a evolução da resistência, após cura térmica, é muito baixa. Este resultado está de acordo com estudos conduzidos por outros autores, e.g. Hardjito e Rangan (2005) referem que a evolução lenta da resistência à compressão está relacionada com a cura térmica. Verificase um aumento da resistência à compressão de cerca de 18 % até aos 28 dias e de 30 % até aos 90 dias. A resistência à tração por compressão diametral apresentou um aumento superior, de cerca de 38 % até aos 28 dias e de 45 % até aos 90 dias. Como a resistência à tração apresentou um crescimento superior à resistência à compressão, pode afirmar-se que a relação fctm / fcm cresce com a idade. Sofi et al. (2007) e Hardjito e Rangan (2005) fizeram observações semelhantes nos ensaios de tração em argamassas e betões com cinzas volantes.

3. CARACTERIZAÇÃO EXPERIMENTAL DA MISTURA DE BG 3.1. Resistências à compressão e à tração A resistência à compressão foi determinada em provetes cúbicos de 100 mm de aresta, de acordo com a norma NP EN 12390-3 (2009), nas idades de 1, 7, 14, 28, 90 e 180 dias, de forma a obter a evolução ao longo do tempo da resistência à compressão. A resistência à tração foi obtida através do ensaio de compressão diametral, segundo a norma NP EN 12390-6 (2003), nas idades 1, 14, 28 e 90 dias, em três provetes prismáticos de 100x100x200 mm3. A caracterização da resistência à tração por flexão foi realizada de acordo com a norma NP EN 12390-5 (2003), com a aplicação da carga em apenas um ponto e com os apoios afastados de 300 mm. Os ensaios foram realizados aos 28 e 90 dias, com provetes prismáticos de 100x100x420 mm3. Apresentam-se na Tabela 1 os resultados médios obtidos com os ensaios de: resistência à compressão, fcm , resistência à tração por compressão diametral, fctm , e resistência à tração por flexão, fctm,fl.

> Tabela 1: Resultados das resistências à compressão e à tração do BG.

A resistência à compressão e a respetiva rigidez são os parâmetros que normalmente permitem estimar o valor do módulo de elasticidade do betão corrente (Costa 2013). O módulo de elasticidade para betões correntes pode ser estimado, de acordo com o Eurocódigo 2 (2004), pela expressão (1).

Ec,EC2 = 22 ·

(

fcm 10

(

0,3

(1)

A determinação do módulo de elasticidade foi realizada de acordo com a especificação do LNEC E 397 (1993), tendo sido utilizados provetes prismáticos, 100×100×400 mm3 (Figura 1), nas idades 1, 7, 28, 90 e 180 dias. Na Tabela 2 são apresentados os valores médios do módulo de elasticidade, E cm , obtidos para cada idade, juntamente com os valores determinados de acordo com a expressão (1), válida para betões de CP, e a relação entre o módulo de elasticidade e a resistência à compressão E cm /fcm. Os valores experimentais, Ecm, são consideravelmente (42 %) mais baixos do que os obtidos pela expressão do Eurocódigo 2. A relação Ecm/fcm varia de 32,9 % a 27,9 %, entre 1 e os 90 dias. Outros autores (Pinto 2004; Hardjito e Rangan

> Tabela 2: Módulo de elasticidade do BG..

fctm

fcm

Idade (dias)

3.2. Módulo de elasticidade

fctm,fl

Idade (dias)

180

Resistência (MPa)

42.8

44.8

46.6

50.4

56.0

55,6

2.2

2.5

3.1

3,2

3,5

3,8

E cm (GPa)

14.05

14.40

15.45

15.65

Coef. Variação (%)

2,2

6,0

4,2

5,9

4,1

6,5

2,9

8,9

17,0

9,3

4,3

8,3

E c,EC2 (GPa)

34.0

34.5

35.7

36.9

Desvio médio

0,7

1,8

1,4

2,3

1,6

2,5

0,0

0,2

0,4

0,2

0,1

0,2

fcm (MPa)

42.8

44.8

50.4

56.0

Desvio padrão

0,9

2,7

2,0

3,0

2,3

3,6

0,1

0,2

0,5

0,3

0,2

0,3

E cm / fcm (%)

32.9

32.2

30.4

27.9*

> Figura 1: Ensaio de caracterização do módulo de elasticidade.

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a investigação científica e a indústria

2005; Sofi et al. 2007) obtiveram valores de módulo de elasticidade acima dos 20 GPa, igualmente com materiais ativados alcalinamente, usando diferentes matérias-primas, nomeadamente cinzas volantes e metacaulino. De acordo com Davidovits (1999), misturas com diferentes relações Si/Al apresentam diferentes valores de módulo de elasticidade. Palomo et al. (1999) referem que a relação Si/Al depende da matéria-prima. Pode afirmar-se que a caracterização do módulo de elasticidade dos ligantes geopoliméricos com cinzas volantes, incluindo pasta ligante, argamassa e betão, deverá ser objeto de estudo mais aprofundado.

térmica com temperaturas acima dos 70 ºC e humidade relativa acima dos 90 % – foi projetado e construído um equipamento específico nas instalações da PREGAIA. Para esse fim, foram tapadas as faces laterais de uma mesa de cura com painéis térmicos e construída uma estrutura metálica revestida com plástico e lã de rocha (Figura 2), de forma a reter o calor e a humidade. O calor foi fornecido por duas mangueiras de vapor de água ligadas a uma caldeira. No total foram produzidos 7 painéis: dois com 3,0×1,0×0,08 m3 para serem submetidos a ensaios de rotura à flexão; quatro com 2,0×1,0×0,08 m3 para ensaiar as ligações entre o painel e a o elemento de suporte; e um com 1,18×1,43×0,08 m3 para ser sujeito a um ensaio de caracterização térmica. Em todos os painéis foi adotada a mesma armadura de reforço, malha soldada de diâmetro 4 mm com varões espaçados de 100 mm, em ambas as faces, com recobrimento de 15 mm. Juntamente

4. PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE PAINÉIS DE FACHADA EM BG Para a produção dos painéis de fachada em BG, devido às exigências de cura do material – cura

Temperatura (ºC)

com os painéis, vários provetes de betão foram produzidos para estudar as principais características da mistura de BG adotada. Após a betonagem dos painéis e provetes foi colocada a cobertura metálica e ligada a caldeira a vapor. Na Figura 3 é apresentado o gráfico da evolução da temperatura de cura com o tempo no ambiente em torno dos painéis e no betão, tendo para isso sido colocados diversos termopares na altura da betonagem. Foi mantida a cura térmica durante aproximadamente 4 horas, tendo estabilizado entre os 90 e os 95 ºC após 2 horas. A humidade relativa foi controlada através de um termo-higrómetro, tendo-se registado valores sempre superiores a 90 %. Após as 4 horas de cura térmica, optou-se por não retirar a cobertura metálica, para evitar o choque térmico no betão. Após a remoção da cobertura (aproximadamente 21 horas depois do o início da cura térmica), os painéis foram imediatamente desmoldados (Figura 4).

Temperatura Painel 3,0x1,0 Painel Térmico

100 80 60 40 20 0 0

> Figura 2: Pormenor das faces laterais da mesa de cura e da cobertura metálica. > Figura 3: Gráfico da temperatura de cura dos painéis. > Figura 4: Desmoldagem do painel de fachada em BG.

Tempo (horas)

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5. COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DOS PAINÉIS

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Conforme referido anteriormente, foram ensaiados à flexão, até se atingir a rotura, dois painéis, com 3.0x1.0 m2 e 80 mm de espessura. Estes foram dimensionados assumindo que seriam colocados na fachada de um edifício corrente, de forma a resistir à ação do vento e à ação sísmica. Cada painel foi colocado sobre quatro peças metálicas, uma em cada canto, permitindo a medição da reação em cada apoio através de células de carga e sem restringir a rotação do painel nestes pontos. Assim, o painel ficou simplesmente apoiado nos quatro cantos, com um vão livre de 2,8 m, e o sistema de carregamento consistiu em duas cargas linearmente distribuídas, ao longo da secção transversal, espaçadas de 1,0 m, resultando numa zona central com flexão circular (Figura 5).

Este carregamento foi materializado através da utilização de duas barras de aço, com 70 mm de diâmetro, soldadas a dois perfis metálicos de secção IPE 240, ligados a uma viga metálica rígida, acoplada a um servoatuador de 300 kN de capacidade máxima. A aplicação da carga foi efetuada com controlo de deslocamento, com uma velocidade de 0,03 mm/s, e a aquisição de dados foi realizada à velocidade de 1 registo por segundo. Vários dispositivos foram utilizados para medição de forças e deslocamentos, nomeadamente: uma célula de carga em capa apoio para comparar com a força aplicada pelo atuador e assegurar uma distribuição simétrica da carga; e seis transdutores de deslocamento para medir os deslocamentos na face lateral do painel, dois na secção a meio vão e dois em cada secção de aplicação da carga. O gráfico com as curvas Força-deslocamento

(F-δ) é apresentado na Figura 6. As curvas são caracterizadas por três fases: (i) uma fase de comportamento linear até ao início da cedência da armadura; (ii) uma fase que compreende o início da cedência da armadura e o endurecimento dos varões até se atingir a carga máxima, com evolução da fissuração e deformação plástica da malha de aço; e (iii) uma fase pós-pico muito reduzida até se atingir a rotura. A rotura obser vada para os dois painéis ensaiados foi condicionada, sobretudo, pela resistência e ductilidade das armaduras. O deslocamento máximo observado foi semelhante para os dois ensaios, 61,9 mm e 59,1 mm, assim como a carga de rotura, 14,8 kN e 15,1 kN, correspondendo a um momento fletor médio de 4,4 kN.m na cedência e 6,7 kN.m na rotura. Em relação ao modo de rotura e ao padrão de fissuração, os painéis em BG apre-

Inovação significa

encontrar uma solução, mesmo sendo fora da norma.

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a investigação científica e a indústria

Força (kN) 16 14 12 10 8 6

Test 1 Test 2

4 2 0 0

Deslocamento (mm)

sentaram uma rotura frágil, caracterizado por uma grande fase de comportamento plástico e por várias fissuras na zona de momento puro, espaçadas cerca de 8 cm.

térmica, o sistema adotado necessita de ser melhorado para reduzir a perda de calor. Finalmente, do ensaio à flexão dos painéis em BG, pode concluir-se que estes apresentam um desempenho adequado, tanto em resistência como em ductilidade.

6. CONCLUSÕES – melhorias a implementar 7. AGRADECIMENTOS Do estudo descrito, apresentam-se as seguintes conclusões sobre os BG: (i) a evolução das resistências, após cura térmica, é muito baixa; (ii) a resistência à compressão aumenta cerca de 18 % até aos 28 dias e 30 % até aos 90 dias; (iii) a resistência à tração por compressão diametral aumenta cerca de 38 % até aos 28 dias e 45 % até aos 90 dias; (iv) o módulo de elasticidade é consideravelmente mais baixo do que o obtido pela expressão do Eurocódigo 2, aproximadamente 40% do valor teórico. No que diz respeito ao processo de fabrico dos painéis de fachada em BG, constata-se que são necessários alguns ajustes, no que diz respeito: (i) à produção das soluções alcalinas; (ii) à pesagem da CV e das soluções alcalinas; e (iii) à cura térmica. Quanto às primeiras duas situações, poderão ser facilmente resolvidas adaptando as instalações industriais com novos silos ligados ao sistema de controlo da central, automatizando a adição dos novos constituintes. No que diz respeito à cura

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“, e à empresa PRÉGAIA – Préfabricados, Lda, co-promotora do projeto. Os agradecimentos são extensivos à empresa SECIL – Companhia Geral de Cal e Cimento, S.A..

7. REFERÊNCIAS – Barata, I., Ferreira, L., Coelho, J., Júlio, E. (2012). Desafios ao Uso Industrial de Ligantes Ativados Alcalinamente, Construção Magazine N.º 52, 2013. – Costa, H. (2013). Betões Estruturais de Agragaos Leves. Aplicações em prefabricação e reforço de estruturas. Departamento de Engenharia Civil. Coimbra, Universidade de Coimbra. Tese de Doutoramento. – Davidovits, J. (1999). Chemistry of geopolymeric systems, terminology. Geopolymer ‘99 International Conferences. France: 9-40. – Duxson, P. and J. Provis (2008). “Low CO2 concrete: Are we making any progress?” Australian Council of Building

> Figura 5: Setup do ensaio à flexão do painel em BG. > Figura 6: Curvas Força-deslocamento (F-δ) dos ensaios dos painéis à flexão.

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Environment Design Professionals. – Eurocode 2 (2004). Design of concrete structures - Part 1.1: General rules and rules for buildings. European Committee for Standardization (CEN). – EN12390-3 (2009). Testing hardened concrete Part 3: Compressive strength of test specimens. EN 12390-3, European Committee for Standardization (CEN). – EN12390-5 (2003). Testing hardened concrete - Part 5: Flexural strength of test specimens. European Committee for Standardization (CEN) – EN12390-6 (2003). Testing hardened concrete Part 6: Tensile strength by compression of test specimens. European Committee for Standardization (CEN). – Ferreira, L., Barata, I., Júlio, E., Coelho, J., Maranha, P. (2013). Produção de Painéis de Fachada com Betão Ativado Alcalinamente, Construção Magazine N.º 52. – Ferreira, L., Barata, I., Costa, H., Júlio, E., Coelho, J., Maranha, P. (2012a). Design of Alkali-Activated Mortar Mixtures, fib Symposium: Concrete Structures for Sustainable Community, Stockholm, Sweden, June 11-14. – Hardjito, D. and B. V. Rangan (2005). Development and Properties of Low-Calcium Fly Ash-Based Geopolymer Concrete. Research Report GC1. Perth, Australia, Curtin University of Technology - Faculty of Engineering. – LNECE-397 (1993). Standard Specifications - E 397: Concrete Young’s modulus test. LNEC E-397, LNEC, Lisboa. – Palomo, A., M. W. Grutzeck, M. T. Blanco (1999). “Alkaliactivated fly ashes - A cement for the future.” Cement and Concrete Research 29 (8): 1323-1329. – Pinto, A. T. (2004). Sistemas ligantes obtidos por activação alcalina do metacaulino. Engenharia Civil. Guimarães, Universidade do Minho, Escola de Engenharia. Tese de Doutoramento. – RILEM.TC50-FMC (1985). Determination of the fracture energy of mortar and concrete by means of three-point bend tests on notched beams. – RILEM.TC50-FMC (1985). “The theoretical basis of a method to determine de fracture energy GF of concrete.” – Sofi, M., van Deventer, J. S. J., Mendis, P. A., Lukey, G. C. (2007). “Engineering properties of inorganic polymer concretes (IPCs).” Cement and Concrete Research 37 (2): 251-257.

19_23

a investigação científica e a indústria novos desenvolvimentos em sistemas de monitorização da integridade estrutural Os desafios colocados hoje aos projetistas, aos construtores e às entidades responsáveis pela exploração das obras de Engenharia Civil, e em particular as de maior dimensão, associados aos recentes desenvolvimentos tecnológicos, impõem uma nova abordagem aos sistemas de gestão de obras de arte, com recurso a sistemas de monitorização da integridade estrutural. Tais sistemas assentam hoje na instalação de sensores de base elétrica ou ótica, ligados a equipamentos automáticos de aquisição e de transmissão de sinal que, associados a sistemas de gestão de dados, são capazes de relatar em permanência à entidade responsável, informação relativa ao estado de conservação e da segurança da estrutura. No presente artigo pretende apresentar-se alguns dos desenvolvimentos mais recentes dos sistemas de monitorização da integridade estrutural, atingidos no decorrer do projeto de investigação NaÓpticaDaNewMENSUS, que reuniu em consórcio a empresa NewMENSUS e o LABEST – Laboratório da Tecnologia do Betão e do Comportamento Estrutural da FEUP.

1. Introdução De acordo com o estado da arte (Model Code, 2010) define-se conservação como o conjunto de todas as atividades desenvolvidas tendo como objetivo a manutenção ou a reposição da estrutura num estado que satisfaça os requisitos de comportamento estabelecidos. Na conservação procura-se minimizar os custos de exploração, mantendo os requisitos mínimos de segurança e de durabilidade estrutural, como se pretende ilustrar na Figura 1.1. Distinguem-se dois tipos de conservação: – Conservação proativa, essencial em estruturas especiais ou em estruturas cuja deterioração não pode ser aparente ou será tecnicamente inaceitável; – Conservação reativa, a desenvolver em estruturas em que será aceitável a intervenção apenas após a deterioração ser aparente, como será o caso dos edifícios e de outras estruturas correntes.

No primeiro caso, além das campanhas de inspeção periódicas planeadas, defende-se a monitorização sistemática dos parâmetros relevantes, enquanto no segundo, será em princípio suficiente a condução de campanhas de inspeção, que poderão ser ou não periódicas. A monitorização da integridade estrutural, referida na bibliografia internacional sob a designação de Structural Health Monitoring (SHM), tem em vista a conservação proativa das estruturas. Assim como na medicina preventiva (ver Figura 1.2), em consultas de rotina, o médico procura um conjunto de sintomas que o paciente pode exibir, conduz exames, faz um diagnóstico e, caso necessário, prescreve um tratamento, também na engenharia SHM se procura medir e analisar aspetos representativos da integridade estrutural, dirigidos para a deteção de danos ou de anomalias do sistema estrutural. Foi precisamente na área dos sistemas de monitorização da integridade estrutural que

Carlos Félix LABEST – ISEP csf@isep.ipp.pt Joaquim Figueiras LABEST – NewMENSUS jafig@fe.up.pt

se desenvolveu o projeto de investigação em consórcio NaÓpticadaNewMENSUS (Projeto QREN Nº 013 675) e que incidiu sobretudo em três sub-áreas de atividade: (i) desenvolvimento e integração de novos produtos e processos em sistemas de medição; (ii) desenvolvimento de software de gestão de dados, visualização de resultados e de apoio à sua interpretação; (iii) desenvolvimento de soluções de rede de sensores e de equipamentos, tendo em vista a sua instalação em obra. São alguns destes desenvolvimentos que de seguida são contextualizados e sumariamente apresentados.

2. Medição da corrosão em armaduras A monitorização da durabilidade tem como objetivo principal a avaliação da degradação das propriedades do betão de recobrimento e o controlo da corrosão das armaduras, permitindo uma correta e atempada tomada

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a investigação científica e a indústria

Conservação proativa

Comportamento estrutural

Conservação reativa Medicina preventiva

Estado inicial Sintomas

Requisitos mínimos

Diagnóstico

Tratamento

Engenharia SHM Anomalia

Deteção

Inspeção/ Diagnóstico

Reparação

Tempo

Período de vida útil

> 1.1

> 1.2

de decisão no caso de possíveis intervenções de reabilitação (Figueiras et al. 2008). Nestes sistemas podem ser observadas, entre outras, as seguintes grandezas: potencial de corrosão; resistividade do betão; velocidade de corrosão instantânea; velocidade de corrosão “natural”. Os sensores de corrosão mais frequentes são em geral constituídos por um sensor de corrente galvânica, um sensor elétrodo de referência e um sensor de temperatura. A instalação destes sensores na estrutura permite monitorizar a entrada dos agentes agressivos no betão de recobrimento, prever o período de iniciação da corrosão e, após a despassivação das armaduras, avaliar a velocidade com que estas se corroem. De entre os diversos resultados alcançados no âmbito do projeto NaÓpticaDaNewMENSUS, de salientar o desenvolvimento do sensor CorrLABEST, cuja instalação na estrutura permite obter medidas de potencial de corrosão, resistividade, intensidade de corrente galvânica, velocidade de corrosão, além da temperatura. Está especialmente vocacionado para a monitorização dos parâmetros de durabilidade de estruturas já existentes, embora possa ser implementado em estruturas durante a sua fase de construção. A solução encontrada foi validada em ambiente laboratorial e em condições reais de obra, usada como protótipo, nomeadamente na Ponte de Lanheses sobre o Rio Lima (ver Figura 2.1) na sequência da recente intervenção de reabilitação.

3. Sensores em fibra ótica

3.1. Medição de deformações no betão

A tecnologia dos sensores em fibra ótica foi inicialmente desenvolvida no seio da indústria da aviação mas tem vindo a ser aplicada com sucesso ao domínio da Engenharia Civil. Esta tecnologia apresenta inúmeras vantagens, de que se salienta a imunidade aos campos eletromagnéticos e a reduzida perda de sinal (Rodrigues, 2011). De entre as várias tipologias disponíveis, destacam-se os sensores Bragg em fibra ótica, baseados na modulação do comprimento de onda, muito utilizados na conceção de extensómetros e de sensores de temperatura com elevada sensibilidade. A utilização destes sensores no fabrico de transdutores aplicados à área da Engenharia Civil tem permitido avanços significativos, alguns dos quais são de seguida referidos.

Os transdutores de deformação com bases curtas para medição de extensões no betão, embora representem corretamente as extensões instaladas num determinado ponto, são pouco representativos da deformação global da estrutura (Rodrigues et al., 2013). Na monitorização do comportamento global das estruturas, justifica-se, por isso, a adoção de uma base de medida mais alargada, capaz de avaliar a deformação representativa do elemento estrutural de forma mais independente da posição das descontinuidades que afetam o material. Face ao estado da arte encontrado, verificouse que sensores de Bragg, apesar das suas potencialidades em termos metrológicos, permanecem pouco explorados nesta área. O cenário encontrado justificou o desen-

> 2.1

> Figura 1.1: Conservação proativa versus conservação reativa. > Figura 1.2: Paralelismo entre a medicina preventiva e a engenharia SHM (Rodrigues, 2011). > Figura 2.1: Ponte de Lanheses sobre o Rio Lima.

Exames

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a) Estruturas novas

b) Estruturas existentes

c) Roseta de 5 extensómetros para barragens

> 3.1

volvimento de novas soluções mais fiáveis, robustas e económicas. Neste contexto criaram-se soluções válidas para um espetro vasto de estruturas que pode ir de edifícios, pontes, barragens ou túneis a muitas outras. Na Figura 3.1 ilustram-se três das soluções encontradas para utilização em estruturas de betão novas, existentes e uma roseta aplicável em barragens. Ensaios laboratoriais e posteriores aplicações em obras permitiram concluir acerca da adequabilidade das soluções encontradas, porquanto avaliam corretamente, em cada caso, as deformações do betão, exibindo uma boa capacidade em lidar com a fendilhação do betão, caso exista.

3.2. Medição de deslocamentos A medição de deslocamentos relativos em estruturas de Engenharia Civil – resposta das juntas de dilatação e aparelhos de apoio, nomeadamente em pontes e viadutos – constitui uma das grandezas mais representativas

> 3.2

do seu comportamento e um parâmetro de referência na avaliação da sua segurança e integridade (Faria et al., 2012). O desenvolvimento e conceção de um transdutor de deslocamento resultaram da necessidade de responder, em condições de fiabilidade, de robustez e de economia, às exigências encontradas em recentes projetos de monitorização de estruturas, os quais preconizaram a adoção de sistemas de medição exclusivamente óticos. O transdutor desenvolvido (ver Figura 3.2) é adequado à observação in situ do comportamento, não só de pontes e viadutos, mas também de barragens, grandes edifícios e estruturas especiais. Apresenta um princípio de funcionamento e uma arquitetura interna inovadores, com elevada sensibilidade e estabilidade metrológica, mesmo sob condições ambientais adversas.

3.3. Medição de flechas em Pontes e Viadutos Um dos processos de medição mais adequados à medição de flechas em pontes e viadutos a utilizar em sistemas de monitorização permanente é baseado no sistema de nivelamento hidrostático, cuja automatização sistema pode ser conseguida com recurso a transdutores de flechas, colocados em linha no circuito, nos pontos onde se pretende obter os deslocamentos verticais (Rodrigues, 2011). No âmbito do projeto NaÓpticaDaNewMENSUS, foi decidido introduzir novos desenvolvimentos no transdutor de flechas baseado em sensores de Bragg (Rodrigues et al., 2011), atendendo a que este tem demonstrado ser uma solução eficiente e de baixo custo, alternativa

aos sensores elétricos normalmente utilizados para medir níveis líquidos. Tais desenvolvimentos dizem sobretudo respeito às técnicas de fabrico e de colagem dos sensores de Bragg, o que se traduz numa melhoria da resposta dos transdutores e no aumento da sua durabilidade e ao redesenho do seu corpo, melhorando-lhe as características de portabilidade. Os ensaios em laboratório e a aplicação de protótipos em obra (ver Figura 3.3) validaram a solução encontrada. A Figura 3.4 ilustra os resultados obtidos com este transdutor, quando instalado a meio do vão central do Viaduto do Corgo, durante o atravessamento do tabuleiro em marcha lenta, de quatro veículos a par, obtendo-se assim o traçado da respetiva linha de influência.

4. Monitorização de deslocamentos com GNSS A vantagem da utilização do GNSS na monitorização de deslocamentos em pontes e barragens é inegável: os equipamentos necessários são robustos, operam em praticamente todas as condições atmosféricas, não é necessário garantir a intervisibilidade entre os pontos monitorizados e os pontos de referência fixos, utilizam um referencial espacial tridimensional exterior à estrutura e asseguram o estabelecimento de um referencial temporal de elevadíssima qualidade. Um dos casos de estudo levados a efeito para validar este processo de medição foi a monitorização dos deslocamentos horizontais do topo de um dos pilares do Viaduto do Corgo, imediatamente após a sua conclusão, mas antes da execução do tabuleiro (Pestana et al,

> Figura 3.1: Extensómetros de embeber no betão (Rodrigues et al., 2013). > Figura 3.2: Transdutor de deslocamento instalado na Ponte Luiz I.

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a investigação científica e a indústria

> 3.3

> 3.4

2012). Pretendia-se detetar eventuais efeitos da ação do vento sobre esta consola assim constituída. O pilar selecionado foi o pilar P31 (ver Figura 4.1) por ser o de maior altura (mais de 100m acima do solo) e onde esta ação poderia produzir mais efeito. A Figura 4.2 ilustra os deslocamentos ob-

servados durante um dos dias (24 horas de observações), na direção este. Para além de outras oscilações pontuais, que poderão ser associadas ao vento mas também a outros trabalhos que estariam a decorrer em obra, é possível observar uma ondulação de período diário, detetável na totalidade dos registos

> 4.1

> 4.2

> 5.1 > Figura 3.3: Transdutor de flechas instalado a meio de um dos vãos do Viaduto do Corgo. > Figura 3.4: Linha de influência das flechas no vão central Viaduto do Corgo. > Figura 4.1: Panorâmica geral dos pilares do Viaduto do Corgo (fase de construção). > Figura 4.2: Deslocamento do topo de P31 segundo o eixo E. > Figura 5.1: Página web desenvolvida para acesso aos dados da Ponte Luiz I.

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efetuados, indiciando um comportamento da estrutura consistente com o efeito da variação diária da exposição solar. Os resultados obtidos demonstraram ser possível a medição, com recurso ao posicionamento GNSS, quer de deslocamentos de grande período e relativamente pequena am-

plitude, como é o caso dos deslocamentos diários por efeito da temperatura, quer de pequenas oscilações de frequência relativamente elevada, permitindo inclusive a obtenção das frequências próprias de vibração.

Agradecimentos

5. Controlo, visualização e pós-processamento

7. REFERÊNCIAS – DIMANDE, Américo – Análise experimental de pontes durante a construção e serviço. Tese de doutoramento. FEUP, 2010. – FARIA, Remy; COSTA, Bruno; FIGUEIRAS, Joaquim – TRANSDUTOR DE DESLOCAMENTO BASEADO NA TECNOLOGIA DAS FIBRAS ÓTICAS. Encontro Nacional Betão Estrutural – BE2012. FEUP, 24 a 26 de outubro, 2012. – FIGUEIRAS, Helena; COUTINHO, Joana Sousa; ANDRADE, Cármen; FÉLIX, Carlos — Desempenho do Kit-sensor de corrosão na monitorização da durabilidade de estruturas de betão. BE2008 – Encontro Nacional Betão Estrutural 2008. Guimarães, 5 a 7 de novembro, 2008. – Model-Code 2010. FIB Bulletin nº 55. 2010. – NaÓpticaDaNewMENSUS. Projeto QREN em Copromoção Nº 013 675. Relatório Final. NewMENSUS/ LABEST. Junho, 2013. – PESTANA, António; LAGE, Armindo; FIGUEIREDO, Elói; FÉLIX, Carlos; FIGUEIRAS, Joaquim – Monitorização GNSS de um pilar do Viaduto do Corgo. Encontro Nacional Betão Estrutural – BE2012. FEUP, 24 a 26 de outubro, 2012. – RODRIGUES, Carlos — Monitorização de estruturas de engenharia Civil apoiada em soluções de fibra óptica. Tese de Doutoramento. FEUP, 2011. – RODRIGUES, Carlos; FÉLIX, Carlos; FIGUEIRAS, Joaquim – Fiber-optic-based displacement transducer to measure bridge deflections. Structural Health Monitoring Vol. 10: pp. 147-156. March, 2011. – RODRIGUES, Carlos; FÉLIX, Carlos; FIGUEIRAS, Joaquim — Transdutores de deformação em fibra ótica para embeber em estruturas de betão. IBRACON 2013. Brasil.

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Um aspeto essencial a ter em conta na conceção de um sistema de monitorização é o interface com o utilizador. Ele deve ser tão automático quanto possível, de utilização intuitiva, de acesso rápido e ser robusto. A solução mais robusta e que melhor serve as entidades gestora de obras de arte será a de um portal, com acesso através de uma página Web (ver Figura 5.1) que, com adequado grau de interatividade, permite a visualização gráfica das grandezas desejadas, em períodos de observação selecionados e a exportação de resultados para outras aplicações. Este sistema tem sido complementado por um conjunto de rotinas de pós-processamento, desenvolvidas à medida para cada obra, que suportam a interpretação das medições efetuadas e o desenvolvimento de sistemas de alerta.

Os autores agradecem à ADI, ao QREN e ao FEDER o financiamento do Projeto de I&D nº 013675 – NaÓpticaDaNewMENSUS, e a toda a equipa de investigação pelo trabalho desenvolvido, aqui reproduzido, e do qual são autores.

6. Considerações finais Os desafios colocados hoje aos projetistas, aos construtores e às entidades responsáveis pela exploração das obras de Engenharia Civil, e em particular as de maior dimensão, associados aos recentes desenvolvimentos tecnológicos, impõem uma nova abordagem aos sistemas de gestão de obras de arte, com recurso a sistemas de monitorização da integridade estrutural. Tais sistemas são, hoje, capazes de relatar em permanência à entidade responsável informação relativa ao estado de conservação e de segurança da estrutura. NaÓpticaDaNewMENSUS permitiu diversos desenvolvimentos na área da conceção e da implementação dos sistemas de monitorização, de que se salienta o desenvolvimento de novos transdutores baseados na tecnologia em fibra ótica, os novos sensores de durabilidade e suas unidades de aquisição e os avanços na recolha, análise e disponibilização de dados da monitorização. NaÓpticaDaNewMENSUS contribuiu de modo relevante para que a empresa NewMENSUS seja uma empresa de referência a operar a partir de Portugal, altamente competitiva e com elevada eficiência e dotou o LABEST/FEUP de capacidades acrescidas de investigação nesta área da Engenharia Civil. A instalação destas capacidades nas consorciadas, cuja cooperação não se esgotou no período de vigência deste projeto, constituirá o principal resultado alcançado, ao serviço da construção e da manutenção das estruturas de Engenharia civil.

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a investigação científica e a indústria solar tiles – desenvolvimento de sistemas solares fotovoltaicos em coberturas e revestimentos cerâmicos Solar Tiles é um projeto de I&DT desenvolvido por um consórcio de 9 entidades nacionais – Indústrias Cerâmicas, Universidades, Centros Tecnológicos e outras entidades –, no qual a Revigrés é o Promotor Líder.

Aproveitamento da energia solar para produção de eletricidade O projeto Solar Tiles tem como objetivo o desenvolvimento de protótipos, à escala laboratorial, de produtos cerâmicos fotovoltaicos arquitetonicamente integrados para o revestimento e cobertura de edifícios (revestimentos exteriores de fachada e telhas para coberturas), com a mesma finalidade dos tradicionais painéis solares: aproveitar a energia solar para produção de eletricidade. O Solar Tiles pretende revolucionar a arquitetura de edifícios, de forma a passar a abranger o “ecodesign”, fachadas e coberturas de

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edifícios baseados em materiais cerâmicos fotovoltaicos numa perspetiva de multifuncionalidade, onde se conjugam as funções estéticas e técnicas de um revestimento comum com as funções técnicas de produção de energia, por forma a promover a sustentabilidade na construção.

Soluções alternativas para o aproveitamento das energias renováveis Tendo em conta a crise generalizada dos recursos energéticos endógenos - não renováveis - e o aumento dos custos associados, é urgente o desenvolvimento de soluções alternativas para o aproveitamento das energias renováveis - neste caso, a solar -, concorrendo para uma menor Pegada Ecológica. A produção de uma energia limpa vem contribuir para a minimização do aumento do efeito estufa e para a redução dos impactes ambientais, associados às fontes de energia fósseis existentes. Portugal é, hoje, um dos países mais sujeitos à volatilidade do preço do petróleo, sendo também um dos dez países com maior dependência energética da União Europeia (EU-25) - mais de 85 por cento da energia que Portugal consome hoje é importada e de origem fóssil [1].

Conselho de Gerência da Revigrés www.revigres.pt

Neste cenário, o aproveitamento de energias renováveis assume um caráter importante, tendo sido estabelecidas metas para a quantidade de eletricidade consumida de origem renovável, bem como para a implementação de medidas de eficiência energética. Portugal é também um dos países da Europa com maior disponibilidade de radiação solar, embora este recurso natural ainda não seja aproveitado em grande escala para usos energéticos. Na União Europeia, Portugal é, depois da Grécia e da Espanha, o país com maior potencial de aproveitamento de energia solar. Com mais de 2300 horas/ano de exposição solar na Região Norte e de 3000 horas/ano no Sul, o nosso país dispõe de uma situação privilegiada para o desenvolvimento deste tipo de energia, o que não se tem, no entanto, verificado [2]. Este mercado tem tido reduzida expressão nos últimos anos, fruto porventura de algumas más experiências no primeiro período de expansão do solar na década de 80, associadas à falta de qualidade dos equipamentos e, sobretudo, das instalações, o que afetou negativamente a sua imagem. Fatores também importantes neste insucesso inicial foram as barreiras técnicas e tecnológicas à inovação, ao nível da indústria da construção e da instalação dos equipamentos [3].

Por outro lado, as políticas públicas energéticas Portuguesas têm vindo a focar-se crescentemente na promoção da eficiência energética e introdução de energias renováveis no sistema energético nacional, quer do ponto de vista da gestão da oferta, quer, mais recentemente, do ponto de vista da gestão da procura. De acordo com esta última filosofia, são importantes as medidas adotadas para a promoção de energias renováveis em meio urbano ou urbanizado, nomeadamente no recente âmbito das “Renováveis na Hora” e dos regulamentos de desempenho energético de edifícios. Ambas as medidas criam a oportunidade de mercado para produtos solares adequados à integração arquitetónica [4].

Parte Experimental i ) Caracterização dos substratos A REVIGRÉS estabeleceu um conjunto de substratos diversificados em termos estéticos. O material base do substrato é o grés porcelânico, que pode ser vidrado ou não. Ao nível de acabamento de superfície, pode existir um polimento que se traduz numa superfície lisa, enquanto nos outros substratos não polidos a superfície pode ser rugosa ou ainda apresentar relevos.

O estudo exaustivo da caracterização da superfície dos substratos constitui uma fase essencial para ajudar à compreensão dos obstáculos encontrados na preparação dos substratos por deposição de filmes óxidos finos (passivação e barreira de difusão). Para se conhecerem as superfícies dos substratos cerâmicos recorreu-se à microscopia ótica e eletrónica de varrimento (SEM) que nos permite fazer uma avaliação qualitativa das superfícies. A microscopia é complementada pela perfilometria (medição da rugosidade) que fornece uma análise quantitativa do perfil da superfície à escala microscópica. Na Figura 2 apresentam-se algumas micrografias (frontal e em corte) de forma a evidenciar os pormenores das superfícies.

A quantificação não é, no entanto, suficiente para caracterizar a superfície, uma vez que a posição do poro em relação à superfície é crítica para o processo de deposição. Efetivamente, não é possível obter um filme uniforme sobre toda a área de um poro cujo ângulo de saída com a superfície é muito reduzido (Figura 3b), enquanto um poro com maior ângulo de abertura colocará menos problemas de continuidade do filme depositado (Figura 3a)). A operação de polimento de uma superfície permite tornar quantificável, por exemplo, a porosidade; enquanto, no mesmo produto não polido, que também evidencia poros, não permite a realização desta quantificação, de forma automática, devido à ausência de

Empresa Parceira

Refª Comercial

Material

Vidrado

Acabamento

Superfície

Empresa Parceira

Refª Comercial

Material

Vidrado

Acabamento

Superfície

REVIGRÉS

CROMÁTICA SUPERBRANCO

Grés porcelânico técnico

Não

Natural

Lisa

REVIGRÉS

CROMÁTICA SUPERBRANCO

Grés porcelânico técnico

Não

Polido

Lisa

Vista Frontal

Vista em Corte

Comentários: Superfície regular, composta de poros arredondados e dimensões variáveis (< 200 μm)

Vista Frontal

Vista em Corte

Comentários: Superfície típica de um ladrilho polido, com revelação da porosidade fechada caracterizada por poros de geometria e tamanho variável. O processo de polimento tem por objetivo obter uma superfície plana com acabamento tipo espelho.

>2 > Figura 1: Amostras REVIGRÉS – Grés porcelânico polido com superfície lisa, Ref. Cromática Preto, Clorofila e Branco (Esq.) e Grés porcelânico esmaltado com superfície rugosa Ref. Iron (Dir.). > Figura 2: Micrografias da Cromática Superbranco polida e natural.

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a investigação científica e a indústria

a) Poro aberto com morfologia aceitável

b) Poro quase fechado com morfologia inaceitável

contraste entre poros e material (Figura 4). Com auxílio de software de análise de imagem acoplado ao sistema de recolha de imagens do microscópio invertido usado para o trabalho, foi realizada a quantificação do tamanho e repartição de poros em função do tamanho dos ladrilhos. Em todos os casos, a área representativa considerada para a análise é de 1.14 mm2. As propriedades físico-químicas dos revestimentos com propriedades barreira e dos óxidos condutores transparentes foram

avaliadas por SEM, EDS, XPS. As propriedades mecânicas, tais como dureza, módulo de elasticidade, aderência e coesão dos revestimentos produzidos sobre cerâmicos foram avaliadas por nano-identação e Scratch Test, respetivamente. Esta imagem de SEM relativa à superfície de vários substratos (Figura 5) mostra como as superfícies são irregulares, rugosas ou com poros de grande diâmetro e profundidade. Desta forma é mais difícil fazer a deposição de filmes nanoestruturados.

ii ) Arquitetura da célula Foi estudada a arquitetura e a estrutura da célula solar em substrato cerâmico que se pretendia criar (Figura 6). A superfície do substrato cerâmico foi preparada para receber a deposição das camadas que definem a estrutura da célula solar. Desta preparação resultou uma superfície livre de porosidade que permitiu a deposição uniforme das restantes camadas. Depois fez-se a deposição dos contactos metálicos inferiores, de forma a permitir a ligação

TCO ou grelha metálica Camada p Camada intrínseca Camada n Contacto: metal ou TCO Substrato Cerâmico

> Figura 3: Poros à superfície com ângulos de saída diferentes. > Figura 4: Efeito do processo de polimento na revelação de poros internos. > Figura 5: Imagens SEM da superfície dos diferentes substratos. > Figura 6: Esquema em camadas da célula solar em substrato cerâmico.

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funcional elétrica em cadeia, tipo Lego/Puzzle, dos mosaicos entre si. Por fim depositou-se uma película fina de cerca de 200 a 300nm de um óxido transparente e condutor, designado por TCO (transparent conductive oxide), amorfo ou cristalino, tal como o ZnO:Al (AZO), ZnO:Ga (GZO) ou o ZnO:In (IZO). Esta camada constitui o contacto posterior das células solares que liga ao contacto metálico contido no mosaico ou telha, ou mosaico ou revestimento cerâmico. iii ) Deposição dos filmes sobre o substrato Pretendeu-se que os filmes finos fotovoltaicos desenvolvidos fossem do tipo silício nanocristalino ou polimorfo, tecnologia que pertence à dita terceira, ou última, geração de materiais fotovoltaicos. O desenvolvimento de cada camada (p, intrínseca e n) foi objeto de estudos intensivos. Os revestimentos baseados em Óxidos e Oxinitretos de Silício foram produzidos pela técnica de Pulverização Catódica Reativa em Magnetrão por DC Pulsado em atmosferas de Ar+O2 e Ar+O2+N2 respetivamente. Os revestimentos baseados em Óxidos Condutores Transparentes foram produzidos por Pulverização Catódica em Magnetrão por DC Pulsado em atmosfera de Ar. As películas de silício que constituem a célula foram depositadas pela técnica de deposição química de vapores assistida por plasma (PECVD), usando como gases de processo, silano, hidrogénio, fosfina e trimetilborano.

Discussão e resultados – eficiência das células solares em substratos cerâmicos

diâmetro e profundidade, ou pela natureza muito rugosa e extremamente irregular. A quantificação dos defeitos presentes nas superfícies dos substratos constitui um dado essencial para ajudar à compreensão dos obstáculos encontrados na preparação dos substratos por deposição de filmes óxidos finos (passivação e barreira de difusão). Compreender a natureza dos filmes durante o seu processo de formação ajuda para o planeamento experimental e para a obtenção dos resultados pretendidos. Esta tarefa exige uma rápida e abrangente análise de todos os filmes produzidos, a nível estrutural, morfológico, ótico e eletrónico. Com a escassez iminente de silício cristalino de pureza eletrónica, as células solares de película fina fabricadas usando silício amorfo e as suas variantes de última geração - silício nanoestruturado e microcristalino - tornam-se importantes alternativas para atingir elevado desempenho a custos mais baixos. Foi desenvolvida, com sucesso, uma camada protetora de SiOx, assim como camadas semicondutoras de Silício. Produziu-se, com sucesso, TCOs como contacto frontal sem danificar a célula fotovoltaica. Sobre este TCO pode depositar-se uma camada de SiO2 de espessura controlada, de modo a serem obtidas diversas cores predefinidas que darão um efeito estético atrativo. As células solares em substratos cerâmicos apresentaram uma eficiência de conversão bastante aceitável, tendo em consideração uma tecnologia ainda muito recente, apesar de esta estar abaixo do índice de conversão de luz solar em energia elétrica de um painel fotovoltaico deste tipo, que é de aproximadamente 13% [5].

como TCOs para contacto frontal sem danificar a célula fotovoltaica. Os módulos fotovoltaicos produzidos sobre substratos cerâmicos tiveram uma eficiência de conversão bastante aceitável, tendo em consideração uma tecnologia ainda muito recente. O dispositivo fotovoltaico pode ser melhorado através da otimização intrínseca de cada camada e do desenvolvimento das técnicas de deposição dos filmes e dos contactos.

7. REFERÊNCIAS [1] RECET, CITEVE, CTCV; CCTIC, Fundación CARTIF; Projeto “RENOVARE: GUIA DE BOAS PRÁTICAS DE MEDIDAS DE UTILIZAÇÃO RACIONAL DE ENERGIA (URE) E ENERGIAS RENOVÁVEIS (ER)”; 2007 [2] HCFPortugal ; “Energia Fotovoltaica”,2009 [3] Portal das Energias Renováveis; “Actualidade: Solar Fotovoltaico”,2013 [4] DIÁRIO ECONÓMICO Nº 5460 DE 5 DE JULHO; “Eficiência ENERGÉTICA”; 2012 [5] Australian CRC for Renewable Energy Ltd,pag-49; “TECNOLOGIAS DE MICRO-GERAÇÃO E SISTEMAS PERIFÉRICOS” –

Nathan ;“Printable Solar Cell Encyclopedia To Be Released”, abril 2013

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A Vision for Photovoltaic Technology, published by the Photovoltaic Technology Research Advisory Council (PV TRAC)

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Hirshman, William P; Hering, Garret; Schmela, Michael (March 2008), “Market Survey: Cell & Module Production 2007”, Photon International: 140–174

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Japan report: Quarterly Review No. 28 July 2008, Research and Development Trends of Solar Cell for Highly Efficiency, Daisuke Kanama, Hiroshi Kawamoto, Nanotechnology and Materials Research Unit

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Fontcuberta i Morral, P. Roca i Cabarrocas, Thin Solid Films 383 (2001) 161

–

P. Roca i Cabarrocas, N. Chaâbane, A. V. Kharchenko and S. Tchakarov, Plasma Phys. Control. Fusion 46 (2004) B235

A caracterização físico-química das superfícies cerâmicas tornou-se bastante importante, uma vez que as principais barreiras no que diz respeito ao processo de deposição de filmes prenderam-se com o estado da superfície e não a composição da mesma. Todos os cerâmicos estudados apresentam irregularidades que dificultam a utilização de filmes finos nanoestruturados por técnicas de PVD, pela existência de poros de grande

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Conclusão – DESEMPENHO DO DISPOSITIVO FOTOVOLTAICO

Thin Solid Films 451–452 (2004) 264 –

J. Kwak, S.W. Kwon, S.I. Park, K.S. Lim, Solar Energy Materials & Solar Cells 92 (2008) 1067

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A superfície dos substratos cerâmicos influencia a deposição dos filmes nanoestruturados. Foi desenvolvida e aplicada, com sucesso, uma camada protetora de SiOx, a fim de melhorar a performance da célula solar. Produziram-se camadas semicondutoras de silício, assim

H. Águas, L. Raniero, L. Pereira, E. Fortunato, R. Martins,

M. N. van den Donker, S. Klein, B. Rech, F. Finger, W. M. M. Kessels and M. C. M. van de Sanden, Appl. Phys. Lett. 90 (2007) 183504

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Rasmussen, S. (1991). Experiencing Architecture. Cambridge: The MIT Press

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Worpole, K. (2000). The Value of Architecture. Design, Economy and the Architectural Imagination. London: RIBA Future Studies.

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28_31

vias de comunicação influência do traçado na qualidade geométrica de vias-férreas No estudo de um traçado é obrigatório que a sua parametrização estabeleça um bom compromisso entre os parâmetros relacionados com a segurança, o conforto e a economia do sistema veículo-via. O conhecimento das solicitações que resultam da interação inerente ao conjunto material circulante e via é importante já que o material está sujeito a diversos movimentos parasitários quando realiza a sua marcha. Estes são determinados pelos movimentos do próprio veículo, pela sequência dos elementos do traçado e pelos defeitos da via. O presente artigo apresenta o resultado da análise de alguns aspetos conceptuais do traçado, nomeadamente das características dos elementos geométricos e da sua estrutura sequencial e, em que medida potenciam o aparecimento de defeitos da geometria da via.

1. INTRODUÇÃO A qualidade geométrica da via tem um papel fundamental na segurança, no conforto e na fiabilidade das infraestruturas ferroviárias e, consequentemente, na determinação das ações de manutenção. Estas requerem dispendiosos recursos financeiros, o que torna essencial avaliar com rigor a evolução das características da via durante o período de vida útil do sistema. Se, do ponto de vista económico, o elevado custo que decorre das ações de manutenção necessárias para correção dos defeitos da via é importante, não menos importante é garantir, a montante, que o traçado é projetado e materializado eliminando ou, não sendo possível, minorando ao máximo disposições que possam originar defeitos da geometria da via que, de forma sistemática, provoquem não só deformações prematuras na via mas também a necessidade de, recorrentemente, serem intervencionadas essas zonas. O projeto de um traçado de via baseia-se fundamentalmente na verificação de que não sejam ultrapassados determinados valores

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dos parâmetros, como a escala e a insuficiência de escala, e as suas variações no espaço ou no tempo (IPQ, 2007). Estas verificações são efetuadas para condições ideais de circulação: geometria sem defeitos e velocidade constante, o que torna a correlação entre as características da via projetada e os defeitos que lhes correspondem uma condição a harmonizar. Numa situação real, ocorrem desvios à geometria projetada que permitem identificar os parâmetros de projeto que terão de ser limitados devido ao incremento de esforços que originam na via. Para análise dos desvios recorre-se aos registos da geometria da via, obtidos através de medições efetuadas por veículos de inspeção e que servem para determinar a qualidade geométrica da via, caracterizada pelos seguintes parâmetros: a bitola da via; o alinhamento; o nivelamento longitudinal; o nivelamento transversal; e o empeno. O controlo periódico da geometria da via efetuado pelos veículos de inspeção permite avaliar se os desvios de cada parâmetro da via se mantêm dentro das tolerâncias admissíveis (REFER, 2009). Também, se comparados com

Fernanda Viana Rodrigues Engenheira Civil, Membro Sénior da Ordem dos Engenheiros e Membro Especialista em Transportes e Vias de Comunicação, Rede Ferroviária Nacional, REFER E.P.E. fernanda.viana.rodrigues@gmail.com Adelino Ferreira Engenheiro Civil, Membro Sénior da Ordem dos Engenheiros e Membro Especialista em Transportes e Vias de Comunicação, Professor, DEC, Universidade de Coimbra adelino@dec.uc.pt

os parâmetros projetados, permitem apreciar a evolução dos desvios em cada segmento e nas diferentes sequências de segmentos que compõem o traçado. Desta forma, é possível avaliar alguns aspetos conceptuais do traçado, nomeadamente as características intrínsecas dos elementos geométricos e a estrutura sequencial de alinhamentos retos e curvas, bem como as respetivas extensões e, consequentemente, evidenciar/tipificar certos padrões de comportamento da estrutura de uma via e otimizar a relação entre os parâmetros projetados.

2. ANÁLISE DA QUALIDADE DA GEOMETRIA DA VIA Os segmentos analisados fazem parte de um troço de via com 30 km de extensão, com serviço maioritariamente suburbano, onde a velocidade máxima de projeto é de 100 km/ℎ, os raios estão compreendidos entre 196 e 25000 m e a bitola nominal da via é de 1668 mm. A via é balastrada e está equipada com travessas de betão, monobloco e bi-bloco, dotadas de

percentagem percentagemacumulada acumuladano noprimeiro primeirocaso casoé édede66% 66%e eno nosegundo segundodede97%, 97%,ooque quesignifica significaque que no noalinhamento alinhamentoreto retomais maisextenso extensosósóuma umapercentagem percentagemresidual residualseseencontra encontraacima acimadede5,0 5,0mm. mm.

Frequência Frequência

40 40

Alinhamento: 37 37 m_Travessa de de Betão Monobloco Alinhamento: m_Travessa Betão Monobloco Frequência Frequência % acumulada % acumulada

50 50

80% 80%

40 40

30 30

60% 60%

20 20

40% 40%

Frequência Frequência % acumulada % acumulada

80% 80% 60% 60%

20 20

40% 40%

10 10

20% 20%

0 0

0%0%

Desvios da da bitola (mm) Desvios bitola (mm)

100% 100%

30 30

0,2 0,2 0,8 0,8 1,4 1,4 2,0 2,0 2,6 2,6 3,2 3,2 3,8 3,8 4,4 4,4 5,0 5,0 5,6 5,6 6,2 6,2 6,8 6,8 7,4 7,4 8,0 8,0 8,6 8,6 9,2 9,2 9,8 9,8

9,8

8,6 9,2 9,2 9,8

7,4 8,0 8,0 8,6

5,0 5,6 5,6 6,2

6,2 6,8 6,8 7,4

0%0%

3,8 4,4 4,4 5,0

0 0

2,6 3,2 3,2 3,8

20% 20% 1,4 2,0 2,0 2,6

10 10 0,2 0,2 0,8 0,8 1,4

Alinhamento: 83 83 m_Travessa de de betão Monobloco Alinhamento: m_Travessa betão Monobloco

100% 100%

Frequência Frequência

50 50

Desvios da da bitola (mm) Desvios bitola (mm)

Figura Figura1:1:Desvios Desviosdadabitola bitolaem emalinhamentos alinhamentosretos retoscom comextensões extensõesdiferentes diferentes

fixações elásticas. As comparações efetuadas

A uma menor extensão de alinhamentos retos

disfarce de escala, os desvios da bitola variam

velocidade, armamento da via e tipo de veículo.

desvios dos parâmetros da geometria da via,

riam entre 9,2 e 18,6 mm. A concentração de

AAuma extensão dedealinhamentos está associada uma maior perturbação está associadaretos uma maior perturbação nos namenor análise são para as mesmas condições de entre 4,2 e 16,2 mm, enquanto na (CT2) va- nos uma menor extensão alinhamentos retos está associada uma maior perturbação nos desvios dada geometria dada via, com ou impacto com maior ou menor impacto no seumaior comOs dos resultados apresentados constituem primeiro caso acontece entreno 8,0 desvios dos parâmetros parâmetros geometria via, com maiordesvios ounomenor menor impacto no seu seu portamento conforme a parametrização das e 10,2 mm. Na CT2 verifica-se uma dispersão curvas adjacentes, nomeadamente no que se dos desvios muito mais significativa. refere ao valor do raio, ao disfarce da escala e Os defeitos de empeno, principais responsáao comprimento das curvas de transição. Nos veis pela ocorrência dos descarrilamentos, arcos circulares das curvas verifica-se um centram-se nestas zonas, pelo que o seu comportamento idêntico. dimensionamento requer o conhecimento dos O projeto, sobretudo em traçado sinuoso, exige esforços que se desenvolvem na interação particular atenção no dimensionamento das roda carril (Allias, 1984). 2.1. Distância a assegurar entre ligações extensões dos segmentos (Esveld, 2001) que adjacentes deverão garantir, no mínimo, um valor igual a 40 m a que acresce a ponderação sobre as carac2.2. Pendentes elevadas conjugadas com A Figura 1 compara o comportamento dos terísticas do traçado, a montante e a jusante do curvas em planta de pequeno raio desvios em dois alinhamentos retos com segmento, e sobre o material circulante que faz diferentes extensões, localizados entre duas a exploração da linha, que poderá incrementar curvas com características idênticas (curvas Quando os traineis com inclinações elevadas o valor mínimo das extensões dos segmentos. de transição, raios e escalas). No alinhamense sobrepõem com curvas horizontais de raio formação desvios quecontrários tendem alterar a ageometria de1668 via Curvasparâmetros adjacentes de sentidos com areduzido to reto sistemática de menor extensãode observa-se uma dos (inferior 300 m para a bitola ponto de inflexão devem ser ligadas com uma dispersão dos valores dos desvios entre 1,2 e mm) os desvios da bitola são superiores aos projetada mais significativamente quantoQuando mais reduzidos raios, quanto única transição. tal não acontece, forem 9,0 mmtanto e uma maior frequência centrada nos verificadosos em sobreposições de curvasmais com ocorrem alterações da geometria da via que 3,0 mm. No alinhamento reto mais extenso a valor do raio da mesma ordem de grandeza elevadas foremdosasdesvios escalas quanto for asistemática extensão dos dos segmentos. se mais pode verCom no levam à formação de desvios concentração situa-seeentre 1,6 e menor com traineisComo de inclinações suaves. parâmetros que tendem a alterar a geometria 5,0 mm e a maior frequência está centrada nos efeito, o exemplo da Figura 3 evidencia a tenexemplo da Figura 2, na curva de transição (CT1) com maior extensão e menor disfarce de de via projetada tanto mais significativamente 2,6 mm. Para um mesmo valor de desvio (5,0 dência dos desvios da bitola para os segmenquanto mais reduzidos forem os raios, quanto percentagem acumulada no primeiro aos arcos circulares das escala,mm) osa desvios da bitola variam entre 4,2 e 16,2 mm, enquantotos nacorrespondentes (CT2) variam entre 9,2 e mais elevadas forem as escalas e quanto mecaso é de 66% e no segundo de 97%, o que sigcurvas de raios 250 e 270 m, com inclinações for a extensão dos segmentos. Como se nifica que no alinhamento reto mais extenso de 2,7‰ e 16,0‰, respetivamente. 18,6 mm. A concentração de desviosnorno primeiro caso acontece entre 8,0 e 10,2 mm. Na CT2 pode ver no exemplo da Figura 2, na curva de só uma percentagem residual se encontra O valor da inclinação dos traineis quando contransição (CT1)mais com maior extensão e menor acima deuma 5,0 mm.dispersão dos desvios jugado com curvas de raio reduzido apresentaverifica-se muito significativa. exemplos das conclusões obtidas na análise efetuada ao troço referido e centram-se sobretudo no parâmetro bitola nominal da via, pela evidente relação com os desgastes nos carris e nas rodas.

comportamento comportamentoconforme conformea aparametrização parametrizaçãodas dascurvas curvasadjacentes, adjacentes,nomeadamente nomeadamenteno noque quesese refere refereaoaovalor valordo doraio, raio,aoaodisfarce disfarcedadaescala escalae eaoaocomprimento comprimentodas dascurvas curvasdedetransição. transição.Nos Nos arcos arcoscirculares circularesdas dascurvas curvasverifica-se verifica-seum umcomportamento comportamentoidêntico. idêntico.

OOprojeto, projeto,sobretudo sobretudoem emtraçado traçadosinuoso, sinuoso,exige exigeparticular particularatenção atençãono nodimensionamento dimensionamentodas das extensões extensõesdos dossegmentos segmentos(Esveld, (Esveld,2001) 2001)que quedeverão deverãogarantir, garantir,no nomínimo, mínimo,um umvalor valorigual iguala a40 40 mma aque queacresce acrescea aponderação ponderaçãosobre sobreasascaracterísticas característicasdo dotraçado, traçado,a amontante montantee ea ajusante jusantedo do segmento, segmento,e esobre sobreoomaterial materialcirculante circulanteque quefaz faza aexploração exploraçãodadalinha, linha,que quepoderá poderáincrementar incrementar oovalor valormínimo mínimodas dasextensões extensõesdos dossegmentos. segmentos.

Curvas Curvasadjacentes adjacentesdedesentidos sentidoscontrários contrárioscom componto pontodedeinflexão inflexãodevem devemser serligadas ligadascom comuma uma única únicatransição. transição.Quando Quandotal talnão nãoacontece, acontece,ocorrem ocorremalterações alteraçõesdadageometria geometriadadavia viaque quelevam levamà à 33

0,00

-5,00

CT1

Distância (m)

-10,00

% acumulada CT1

100%

80%

60% 40%

20%

100%

Frequência

80%

% acumulada

CT2

60% 40%

10 5

20%

0,2 1,2 2,2 3,2 4,2 5,2 6,2 7,2 8,2 9,2 10,2 11,2 12,2 13,2 14,2 15,2 16,2 17,2 18,2 19,2 Mais

R= 360 m D= 120 mm

R= 400 m D= 108 mm CT2

Frequência

5,00

Frequência

10,00

0,0 18,5 37,0 55,5 74,0 92,5 111,0 129,5 148,0 166,5 185,0 203,5 222,0 240,5 259,0 277,5 296,0 314,5 333,0 351,5 370,0 388,5 407,0 425,5

Desvios da bitola (mm)

15,00

0,2 1,2 2,2 3,2 4,2 5,2 6,2 7,2 8,2 9,2 10,2 11,2 12,2 13,2 14,2 15,2 16,2 17,2 18,2 19,2 Mais

Curvatura Bitola_1 Bitola_2 Bitola_3 Bitola_4

20,00

Desvios da bitola (mm)

Figura 2: Desvios da bitola em curvas de sentido contrário com ponto de inflexão

> Figura 1: Desvios da bitola em alinhamentos retos com extensões diferentes. > Figura 2: Desvios da bitola em curvas de sentido contrário com ponto de inflexão.

Os defeitos de empeno, principais responsáveis pela ocorrência dos descarrilamentos, 29

centram-se nestas zonas, pelo que o seu dimensionamento requer o conhecimento dos SETEMBRO/OUTUBRO 2013

esforços que se desenvolvem na interação roda carril (Aliás, 1984).

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reduzido reduzido (inferior (inferior a 300 a 300 mm para para a bitola a bitola 1668 1668 mm) mm) os os desvios desvios dada bitola bitola sãosão superiores superiores aosaos verificados verificados emem sobreposições sobreposições dede curvas curvas com com valor valor dodo raio raio dada mesma mesma ordem ordem dede grandeza grandeza com com traineis traineis dede inclinações inclinações mais mais suaves. suaves. Com Com efeito, efeito, o exemplo o exemplo dada Figura Figura 3 evidencia 3 evidencia a tendência a tendência vias de comunicação dosdos desvios desvios dada bitola bitola para para os os segmentos segmentos correspondentes correspondentes aosaos arcos arcos circulares circulares dasdas curvas curvas dede O valor da inclinação dos traineis quando conjugado com curvas de raio reduzido apresenta-se raios raios 250 250 e 270 e 270 m,m, com com inclinações inclinações dede 2,7‰ 2,7‰ e 16,0‰, e 16,0‰, respetivamente. respetivamente. como um fator determinante no valor dos desvios da bitola, uma vez que quanto mais

acentuada for a inclinação maiores serão os efeitos nos desvios do valor da bitola. Deve-se, Dc _ RDc = 250 _ R =m_i 250=m_i 2,7‰ = 2,7‰

DC _ RDC = 270 _ R =m270 _ i =m16,0‰ _ i = 16,0‰

160 160 100%com 100% por isso, eliminar as situações de sobreposição traineis de inclinação elevada curvas 160 160 100%100% de Frequência Frequência Frequência Frequência

140 140 % acumulada % acumulada 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0

80% 80%

140 140 % acumulada % acumulada 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0

80% 80%

Frequência

de pequeno raio. Estes casos apresentam ainda maior relevância nas zonas correspondentes a 60% 60% 60% 60% 40% 40% estações uma vez que as condições de frenagem e arranque agravam estes efeitos.40% 40%

0,5 2,5 0,5 4,5 2,5 6,5 4,5 8,5 6,5 10,5 8,5 12,5 10,5 14,5 12,5 16,5 14,5 18,5 16,5 20,5 18,5 22,5 20,5 24,5 22,5 26,5 24,5 28,5 26,5 30,5 28,5 32,5 30,5 34,5 32,5 34,5

0% 0%

20% 20% 0%

0,5 2,5 0,5 4,5 2,5 6,5 4,5 8,5 6,5 10,5 8,5 12,5 10,5 14,5 12,5 16,5 14,5 18,5 16,5 20,5 18,5 22,5 20,5 24,5 22,5 26,5 24,5 28,5 26,5 30,5 28,5 32,5 30,5 34,5 32,5 34,5

20% 20%

Desvios Desvios da bitola da bitola (mm)(mm)

3 2.3. >Escalas Figura Figura 3: 3: Desvios Desvios dada bitola bitola emem curvas curvas com com raios raios idênticos idênticos inclinações e inclinações distintas distintas do A conservação das escalas projetadas está diretamente ligada às ecaracterísticas geométricas

se como um fator determinante no valor dos

A Figura 4 mostra que a dificuldade em manter

verificados são atribuídos a segmentos (arcos

acentuada for a inclinação maiores serão os

quanto menor for o valor do raio e mais elevado

insuficiente para estabilizar o veículo.

de pequeno raio. Estes casos apresentam ain-

Esta situação é sobretudo verificada para raios

tes a estações uma vez que as condições de frenagem e arranque agravam estes efeitos.

que os desenvolvimentos dos arcos circulares são de curta extensão. Para curvas com raios elevados (>2500 m) e escalas baixas (≤15 mm), as escalas reais são inferiores aos valores projetados, podendo significar dificuldade de materialização e/ou conservação dado que estas situações se verificam em arcos circulares de curta extensão. Em contraponto, a Figura 5 reflete os desvios da escala no troço analisado com traçado homogéneo, para as mesmas condições de exploração do troço anterior e em que as curvas apresentam raios superiores a 400 m. Neste caso são quase inexistentes os desvios entre os valores das escalas projetadas e os registados pelos meios de inspeção. Os desvios residuais

traçado e da estrutura daquanto via.maisA Figura traduz, num traçado não homogéneo, osextensão desvios da desvios da bitola, uma vez que o valor das 4 escalas projetadas é tanto maior circulares e transições) onde a sua é escalaefeitos emnos arcos de raiosforcompreendidos entrede196 desvioscirculares do valor da bitola. Deve-se, o valor da escala prática. Segmentos cur- e 25000 m, ordenados por ordem 4 4 por isso, eliminar as situações de sobreposição ta extensão também contribuem para dificulcrescente. A Figura 5 representa os desvios em arcos circulares de raios compreendidos entre de traineis de inclinação elevada com curvas tar a manutenção do valor da escala projetada. 2.4. Sobrelarguras 400 eda785 m, que designaremos deinferiores traçado homogéneo. maior relevância nas zonas correspondena 300 m, excetuando-se os casos em

Recorre-se à aplicação da sobrelargura nas curvas de pequeno raio para permitir uma melhor inscrição dos veículos. Contudo, deve-se limitar essa sobrelargura ao menor valor possível, reduzindo ao mínimo o ângulo de ataque entre a roda e o carril, propiciando mais suavidade no rolamento em troços de elevada curvatura, diminuindo a resistência ao avanço e, consequentemente, os desgastes nas rodas e nos carris. Comparando o valor dos desvios da bitola para a gama de valores dos raios de 200≤R <250 (m) com os correspondentes à gama de valores de 250≤R <300 m, verifica-se uma diferença expressiva, mesmo tendo presente a diferença de 5 mm entre as sobrelarguras aplicadas em cada gama de raios (REFER, 2008). O caso que se evidencia na Figura 6 corresponde às

A Figura 4 mostra que a dificuldade em manter o valor das escalas projetadas é tanto maior quanto menor for o valor do raio e mais elevado for o valor da escala prática. Segmentos de 2.3. Escalas

curta extensão também contribuem para dificultar a manutenção do valor da escala projetada. A conservação das escalas projetadas está

Esta situação é sobretudo verificada para raios inferiores a 300 m, excetuando-se os casos em diretamente ligada às características geométricas do traçado e da estrutura da via. A

que os desenvolvimentos dos arcos circulares são de curta extensão. Para curvas com raios Figura 4 traduz, num traçado não homogéneo, os desvios da escala em arcos circulares de

elevados ( 2500 m) e escalas baixas ( raios compreendidos entre 196 e 25000 m, ordenados por ordem crescente. A Figura 5

, as escalas reais são inferiores aos valores

projetados, podendo significar dificuldade de materialização e/ou conservação dado que estas representa os desvios em arcos circulares de raios compreendidos entre 400 e 785 m, que

Escala (mm)

situações se verificam em arcos circulares de curta extensão. designaremos de traçado homogéneo.

Dprojeto D1 D2 D3 D4 D5

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Raio dos arcos circulares (m)

> Figura 3: Desvios da bitola em curvas com raios idênticos e inclinações distintas.

Figura 4: Desvios dacirculares escala em nãoarcos circulares de um traçado não homogéneo (25 km) > Figura 4: Desvios da escala em arcos de um traçado homogéneo (25 km). 30

Em contraponto, a Figura 5 reflete os desvios da escala no troço analisado com traçado construção magazine 57

SETEMBRO/OUTUBRO 2013

homogéneo, para as mesmas condições de exploração do troço anterior e em que as curvas

140 140 120 120 100 100

Escala (mm)

ente para estabilizar o veículo.

Escala (mm)

dos são atribuídos a segmentos (arcos circulares e transições) onde a sua extensão é Dprojecto Dprojecto 80 80 60

0 140

D1 D2 D3 D4 D5

0 400 400400 400400 400400 400430 430460 460470 470636 636725 725785 785 Raio dos Raio arcos dos circulares arcos circulares (m) (m)

120 100

inclinação mais moderada; – Os desvios da bitola verificados nas curvas com sobrelarguras sugere que estas devam ser dimensionadas tendo em conta as características da infraestrutura (geometria da via, armamento e bitola) e as características do material circulante (embasamento, diâmetro das rodas, etc.) e o regime de circulação;

Escala (mm)

Figura Figura 5: Desvios 5:Dprojecto Desvios da da escala escala emem arcos arcos circulares circulares de de umum traçado traçado homogéneo homogéneo (5 km) (5 km) 80 D1 D2 D3 D4 D5

60 40

2.4.2.4.Sobrelarguras Sobrelarguras 0 400 400 400 400 430 460 470 636 725 785 Recorre-se Recorre-se à aplicação à aplicação da da sobrelargura nasnas curvas curvas de de pequeno pequeno raioraio para para permitir permitir uma uma melhor melhor Raiosobrelargura dos arcos circulares (m) O impacto que os desvios dos parâmetros da via têm na manutenção da sua geometria e no comportamento dos veículos quando realizam a sua marcha, exige o maior rigor da definição do traçado e das soluções adotadas para a via. A diversidade de combinações possíveis na avaliação de todos os desvios da geometria da via torna este tipo de estudos uma tarefa morosa e prolongada. Porém, se efetuada de forma continuada, permitirá otimizar e até estabelecer um conjunto de novas regras a observar na conceção do traçado no que concerne ao conforto e à segurança e evitar custos acrescidos, quer de manutenção da via, quer do material circulante ao longo do período de vida útil do sistema.

inscrição inscrição dosdos veículos. veículos. Contudo, Contudo, deve-se deve-se limitar limitar essa essa sobrelargura sobrelargura ao ao menor menor valor valor possível, possível, igura 5: Desvios da escala em arcos circulares de um traçado homogéneo (5 km) da via, a tipologia deamaterial circulante curvas deao raiosao 220mínimo e 250 m, que pertencem reduzindo reduzindo mínimo o ângulo o ângulo detrutura de ataque ataque entre entre roda a roda e oecarril, o carril, propiciando propiciando mais mais suavidade suavidade >5

a gamas de raios diferentes e, consequentemente, valores de sobrelargura distintos. Na curva com raio de 220 m e sobrelargura 10 mm, o desvio de 22,5 mm corresponde a uma percentagem acumulada de 6%. Na curva de raio 250 m e sobrelargura 5 mm, o valor do desvio de 22,5 mm apresenta uma percentagem acumulada de 95%. O desequilíbrio dos desvios verificados nas situações em que foram aplicadas sobrelarguras de 10 mm, indicia que para o material circulante que faz a exploração do troço analisado o valor da sobrelargura pode ser excessivo.

que explora a linha e o regime de circulação. Os resultados da presente análise a vários elementos e sequências de traçado permitem tirar as seguintes conclusões: – A uma menor extensão de alinhamento reto e arco circular corresponde uma maior perturbação verificada nos desvios da bitola, agravados ou minimizados pela parametrização dos elementos colaterais, que oferecerão sempre uma dinâmica própria; – Arcos circulares de menor extensão, com elevada curvatura e escala, originam uma maior dificuldade na manutenção do nivelamento transversal; – Entre duas curvas de sentido contrário com ponto de inflexão, os desvios da bitola são inferiores quando as duas curvas estão ligadas por uma transição única; – A resistência oferecida pelas curvas de raio reduzido, quando sobrepostas com traineis de inclinação elevada, introduz desvios mais significativos no parâmetro bitola do que quando sobrepostas com traineis de

no no rolamento rolamento emem troços troços de de elevada elevada curvatura, curvatura, diminuindo diminuindo a resistência a resistência ao ao avanço avanço e, e, obrelarguras consequentemente, consequentemente, os os desgastes desgastes nasnas rodas rodas e nos e nos carris. carris. -se à aplicação da sobrelargura nas curvas de pequeno raio para permitir uma melhor Comparando Comparando o valor o valor dosdos desvios desvios da da bitola bitola para para a gama a gama de de valores valores dosdos raios raios de de o dos veículos. Contudo, deve-se limitar essa sobrelargura ao menor valor possível, com com os os correspondentes correspondentes à gama à gama de de valores valores de de verifica-se verifica-se uma uma do ao mínimo o ângulo de ataque entre a roda e o carril, propiciando mais suavidade diferença diferença expressiva, expressiva, mesmo mesmo tendo tendo presente presente a diferença a diferença de de 5 mm 5 mm entre entre as as sobrelarguras sobrelarguras mento em troços de elevada curvatura, diminuindo a resistência ao avanço e, aplicadas aplicadas emem cada cada gama gama de de raios raios (REFER, (REFER, 2008). 2008). O O caso caso queque se se evidencia evidencia na na Figura Figura 6 6 uentemente, os desgastes nas rodas e nos carris. 7. REFERÊNCIAS corresponde corresponde às às curvas curvas de de raios raios 220220 e 250 e 250 m, m, queque pertencem pertencem a gamas a gamas de de raios raios diferentes diferentes e, e, rando o valor dos desvios da bitola para a gama de valores dos raios– Allias, de J. (1984). La Voie ferrée technique de construction e d´entretien. Eyrolles, Paris, France, pp. 1-514. 3. CONSIDERAÇÕES FINAIS valores consequentemente, consequentemente, valores de de sobrelargura sobrelargura distintos. distintos. NaNa curva curva com com raioraio de de 220220 mm e e – Esveld, C. (2001). Modern railway track. MRT – Produtions, com os correspondentes à gama de valores de verifica-se uma Zaltbommel, Netherlands, pp. 1-645. – IPQ (2007). NP ENV 13803-1:2007 – Aplicações ferroviárias A sequência dos que sobrelargura sobrelargura 10elementos 10 mm, mm, ogeométricos desvio o desvio de de 22,5 22,5 mmmm corresponde corresponde a uma a uma percentagem percentagem acumulada acumulada de de 6%.6%. – Parâmetros de projecto de traçado de via – Bitolas de via constituem o traçado (alinhamentos retos, ça expressiva, mesmo tendo presente a diferença de 5 mm entre asde 1435 sobrelarguras mm e de valor superior – Parte 1: Plena Via, Instituto Português da Qualidade, Lisboa, Portugal, pp. 1-94. arcos circulares e transições) em a extensão NaNa curva curva de de raio raio 250250 emsobrelargura edossobrelargura 5 mm, 5 mm, o valor o valor do do desvio de IT.VIA.002: de 22,5 22,5 mm mm apresenta apresenta uma uma REFER (2008). – desvio Bitolas de via larga, sobrelarguras e mesmos determinam o valor dos desvios dos 2008). O caso que se evidencia as em cada gama de raios (REFER, naRedeFigura 6Lisboa, Portugal, pp. 1-3. tolerâncias. Ferroviária Nacional, – REFER (2009). IT.VIA.018: Tolerâncias dos parâmetros geoméparâmetros daacumulada geometria de via. de Acrescem, percentagem percentagem acumulada de 95%. 95%. tricos da via. Rede Ferroviária Nacional, Lisboa, Portugal, pp. ainda, relacionados o tipo de es- que pertencem a gamas de raios 1-18. diferentes e, onde às curvas defatores raios 220 com e 250 m,

uentemente, valores de sobrelargura distintos. Na curva com raio de 220 m e 140

180

Dc _ R =Dc250 _ Rm= 250 m

140

80% 80% 140

80 60 40 20 0

120 100 40% 40% 80 60 20% 20% 40 20 0% 0% 0

180 Frequência Frequência

% acumulada 140% acumulada 120 100 80 60 40 20 0

Dc _ R = 220 m

Desvios Desvios da bitola da(mm) bitola (mm) 100%

180 Frequência Frequência 160 % acumulada 80% % acumulada 140 > Figura 5: Desvios da escala em arcos circulares de um traçado homogéneo (5 km). 120 > Figura 6: Desvios da bitola em curvas com raios 220 e 250 60% m. 100 80 40% 60 20% 40 20 0% 0

Frequência

Dc _ R = 250 m

80%

60%

40%

20%

DesviosDesvios da bitola da (mm) bitola (mm) 100%

Figura Figura 6: Desvios 6: Desvios da da bitola bitola emem curvas curvas com com raios raios 220220 e 250 e 250 mm

Desvios da bitola (mm)

80% 60%

6 6

40% 20% SETEMBRO/OUTUBRO 2013 0%

0,5 2,0 3,5 5,0 6,5 8,0 9,5 11,0 12,5 14,0 15,5 17,0 18,5 20,0 21,5 23,0 24,5 26,0 27,5 29,0 Mais

Frequência

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

0,5 2,0 3,5 5,0 6,5 8,0 9,5 11,0 12,5 14,0 15,5 17,0 18,5 20,0 21,5 23,0 24,5 26,0 27,5 29,0 Mais

Frequência

0,5 2,0 3,5 0,5 5,0 2,0 6,5 3,5 8,0 5,0 9,5 6,5 11,0 8,0 12,5 9,5 14,0 11,0 15,5 12,5 17,0 14,0 18,5 15,5 20,0 17,0 21,5 18,5 23,0 20,0 24,5 21,5 26,0 23,0 27,5 24,5 29,0 26,0 Mais 27,5 29,0 Mais

agem acumulada de 95%.

0,5 2,0 3,5 0,5 5,0 2,0 6,5 3,5 8,0 5,0 9,5 6,5 11,0 8,0 12,5 9,5 14,0 11,0 15,5 12,5 17,0 14,0 18,5 15,5 20,0 17,0 21,5 18,5 23,0 20,0 24,5 21,5 26,0 23,0 27,5 24,5 29,0 26,0 Mais 27,5

80 60 40 20 0

Frequência

120 120 va de raio 250 m e sobrelargura 5 mm, o valor do desvio 60% 60% de 22,5 mm apresenta uma 100 100

100% 100%

29,0 Mais

Dc _ R Dc = 220 _ Rm = 220 m

100% Frequência Frequência rgura 10 mm, o desvio180 de18022,5 mm corresponde a uma100%percentagem acumulada de 6%. 160 160 % acumulada 160 160 % acumulada

Desvios da bitola (mm)

construção magazine 57

32_33 estruturas de madeira Casas de madeira – Panorama nacional, certificação e homologação Helena Cruz, Investigadora Principal do LNEC A madeira é um material com excelentes potencialidades técnicas e arquitetónicas e grande interesse do ponto de vista da construção sustentável, mas é igualmente um material particularmente sensível às condições de aplicação e utilização. A variabilidade, anisotropia, higroscopicidade e suscetibilidade de degradação biológica da madeira tornam especialmente relevante a atenção aos pormenores construtivos a adotar, no sentido de evitar situações críticas que comprometam o desempenho e a durabilidade das construções. Construir bem em madeira é muito mais do que tirar partido estético do material, construindo edifícios apelativos, funcionais e bem integrados no espaço envolvente. Saber construir em madeira é sobretudo tirar partido das boas qualidades do material, sabendo contornar as suas limitações, evitando situações de exposição ao ambiente, solicitações mecânicas, condições de funcionamento e ações de manutenção suscetíveis de conduzir à sua degradação precoce.

ao mercado da habitação. As preocupações crescentes com o ambiente e a utilização sustentável de recursos trouxeram recentemente um novo impulso ao mercado da construção em madeira, também em Portugal. Para além do mercado da habitação unifamiliar, a construção de edifícios de madeira destinados ao comércio e turismo, designadamente instalações hoteleiras e apoios de praia, tem vindo a assumir um papel de relevo, com grande visibilidade. Às casas de madeira associa-se a ideia de conforto, de comportamento ambientalmente responsável e de um produto diferenciado. O mercado oferece, atualmente, uma grande variedade de produtos, alguns bastante inovadores, que permitem satisfazer distintos utilizadores. No entanto, verifica-se que algumas soluções importadas de outros países necessitam de algumas adaptações para melhor se adequarem ao contexto nacional.

fogo, ao comportamento térmico e acústico, ao ambiente interior e à durabilidade, implicam igualmente bons conhecimentos técnicos, sensibilidade e experiência por parte dos intervenientes, no que se refere ao dimensionamento, mas também aos materiais, aos processos de construção e à pormenorização, que são específicos e assumem uma complexidade maior neste caso do que na construção tradicional corrente em alvenaria. Embora estes aspetos possam ser assegurados na construção não industrializada, certamente que a industrialização permitirá mais facilmente acautelar a qualidade dos projetos, o controlo de qualidade dos materiais e dos processos e, consequentemente, o bom desempenho das construções, de uma forma mais económica.

Enquadramento legal e suporte normativo

O mercado nacional de casas de madeira

A análise de segurança estrutural das casas de madeira deve ser feita segundo os princípios estabelecidos no Eurocódigo 5 [1], sempre que aplicável, considerando as propriedades mecânicas correspondentes às classes de resistência dos materiais empregues e as ações relevantes definidas no RSA [2]. Sucede que, em sistemas estruturais razoavelmente complexos, como é o caso de edifícios, são da maior importância a pormenorização, a execução e a montagem, aspetos que não encontram resposta nos Eurocódigos (que incidem apenas sobre a verificação da segurança e têm um caráter exigencial, não prescritivo) - nem em outros documentos adequados à realidade nacional e com adequada disseminação - cabendo essa tarefa e responsabilidade ao arquiteto. Muitos outros aspetos fundamentais do desempenho da construção de casas de madeira, nomeadamente os ligados à segurança ao

A qualidade e a confiança na construção de casas de madeira assenta, assim, em três vertentes: i) a existência de regulamentos e documentos normativos de suporte ao dimensionamento, pormenorização, execução e montagem; ii) a formação de todos intervenientes no processo de construção; iii) adequadas formas de controlo e garantia de qualidade do processo construtivo. Tendo em conta as fortes lacunas verificadas nestes vários campos, compreende-se o papel relevante da apreciação e aprovação técnica de casas de madeira como garantia da qualidade. Esta atividade é suportada pelo RGEU que, na sua atual redação [3] refere: “A utilização de produtos da construção em edificações novas, ou em intervenções, é condicionada, nos termos da legislação aplicável, à respetiva marcação CE ou, na sua ausência, (...) à certificação da sua conformidade com especificações técnicas em vigor em Portugal. Nos casos em que os produtos de construção não preencham nenhuma das condições pre-

Embora a utilização de madeira na construção tenha uma larga tradição em Portugal, não existe entre nós a tradição de construir integralmente em madeira. Em Portugal, a construção industrializada de casas de madeira teve um significativo desenvolvimento nos anos 70, sobretudo com a necessidade de fornecimento e montagem de um grande número de edifícios escolares, em resultado do crescimento da população estudantil. Embora inicialmente concebidos essencialmente para dar resposta rápida e temporária ao problema, acabou por verificarse que algumas destas construções provisórias mantêm-se, ainda hoje, em serviço. A diminuição da procura de edifícios para este fim veio obrigar o mercado a redefinir-se, a partir dos anos 90, com a oferta subsequente de sistemas de construção destinados sobretudo

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Apreciação e aprovação técnica como garantia de qualidade

necer informação relevante relativamente a vários requisitos essenciais, reduzindo desta forma o volume de ensaios parciais e cálculos justificativos das características do sistema, simplificando, tanto quanto possível, a apreciação subsequente.

Apreciação técnica como apoio ao desenvolvimento Saliente-se que o processo de apreciação técnica possibilita a identificação de eventuais pontos fracos do sistema de construção e a implementação de melhorias. A aprovação técnica por organismo credível permite às empresas evidenciar a aptidão ao uso das suas casas e dispor de argumentos técnicos credíveis e eficazes, junto dos consumidores, das entidades financiadoras e licenciadoras, sobre as condições de segurança, conforto e durabilidade dos seus produtos. A apreciação preliminar de sistemas de

construção, tendo em vista novas utilizações ou novos mercados, designadamente fora da Europa, baseada em pressupostos adequados no que se refere às exigências relativas à segurança, ao conforto e utilização, poderá também apoiar o desenvolvimento de soluções, técnica e economicamente viáveis, constituindo igualmente uma mais-valia, em termos de argumento comercial. Referências [1] EN 1995 1 1:2004. Eurocode 5: Design of timber structures – Part 1 1: General – Common rules and rules for buildings. European Standard. CEN, Bruxelas, 2004 (e AC: 2006; A1:2008). [2] Regulamento de Segurança e Ações para Estruturas de Edifícios e Pontes (Decreto Lei n.º 235/83, de 31 de maio). Diário da República, I SÉRIE, N.º 125, p. 1991-2024. [3] Alteração ao Decreto-Lei nº 38382, de 7 agosto de 1951. (Decreto-Lei nº50/2008, de 19 de março). Diário da República, I Série, nº 56, p.1622-1623. [4] EOTA, ETAG 007 - Guideline for european technical approval of Timber building kits, Brussels: European Organisation for Technical Approvals, 2001LNEC,. [5] Laboratório Nacional de Engenharia Civil – Qualidade de Produtos e Empreendimentos > marcação [Em linha]. Lisboa: LNEC, 2012. Disponível em WWW <URL:http://www.lnec.pt/ qpe/marcacao>.

PUB

vistas (...) e sempre que a sua utilização (...) possa comportar risco para a satisfação das exigências essenciais indicadas (...), fica a mesma condicionada à respetiva homologação pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil, devendo este dispensá-la se tais produtos possuírem certificados de conformidade emitidos por entidade aprovada em Estado membro da União Europeia (...) que atestem suficientemente a satisfação das referidas exigências”. A avaliação técnica europeia (ETA) de casas de madeira é enquadrada pelo ETAG 007 [4]. Cada ETA é uma especificação técnica de caráter individual, relativa a um ou mais produtos específicos do mesmo tipo produzidos por um determinado fabricante. Associa a definição do produto e das suas características a uma apreciação favorável da sua aptidão ao uso. As Avaliações Técnicas Europeias são concedidas por organismos designados para o efeito pelos Estadosmembros, agrupados na Organização Europeia de Aprovação Técnica (EOTA). Note-se que, uma vez emitida, a ETA é válida em todos os países do Espaço Económico Europeu. Para sistemas de construção que não sejam detentores de uma ETA, o LNEC poderá em alternativa emitir um Documento de Homologação (DH). Ambos os documentos são emitidos a pedido do fabricante ou do seu mandatário. Os DHs incluem, além da informação que consta na ETA (que se resume à listagem das características do sistema), uma referência explícita ao cumprimento da regulamentação nacional aplicável. Note-se que embora os DHs sejam essencialmente dirigidos ao mercado nacional, têm um amplo reconhecimento no espaço lusófono. Os DHs incluem, normalmente, uma descrição geral, a enumeração das suas características, o campo de aplicação, a apreciação – efetuada tendo em conta os resultados dos ensaios realizados e as observações decorrentes de visitas às instalações de fabrico, a obras em curso e a construções em uso –, regras para o seu armazenamento, transporte e aplicação em obra, e as características e respetivas tolerâncias a avaliar no âmbito da realização de eventuais ensaios de receção. São tidos em conta eventuais ensaios e relatórios de apreciação relevantes, efetuados por entidades credíveis. Para mais informação sobre estas questões, sugere-se a consulta da página do LNEC na internet [5]. Com base na experiência adquirida, procura-se basear a apreciação, sempre que possível, num conjunto de ensaios abrangentes (por exemplo, o ensaio de avaliação do desempenho mecânico e funcional de fachadas fornece informação sobre a resistência de paredes exteriores a ações perpendiculares ao plano, a estanquidade à água e resistência a choques acidentais em paredes e a permeabilidade ao ar) capazes de for-

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34_35 acústica Comportamento acústico de divisórias leves – Influência do material fonoabsorvente e da espessura da caixa-de-ar Diogo Mateus, Prof. Auxiliar do DEC/FCTUC, Dir. Técnico do Lab. CONTRARUIDO

A maioria dos edifícios de construção recente em Portugal é constituída por estruturas em betão armado, com pavimentos pesados em betão (maciço ou com aligeiramento) e paredes maioritariamente pesadas, em alvenaria. Contudo, e em particular para as divisórias interiores, a opção por elementos aligeirados de múltiplas camadas pode constituir uma alternativa interessante, permitindo reduzir substancialmente a espessura e peso próprio

destes elementos de compartimentação, mantendo ou até melhorando o isolamento acústico. Nesta coluna, é avaliado o comportamento acústico de divisórias leves, com especial enfoque nos elementos em gesso laminado. Contudo, poderão ser obtidos resultados da mesma ordem de grandeza se em vez das placas de gesso laminado forem utilizadas placas de outros materiais, nomeadamente derivados de madeira, desde que estes possuam massas

próximas do gesso cartonado, se garanta a total vedação entre placas e, no contorno, se mantenha um sistema construtivo idêntico. No entanto, para materiais de grande rigidez e reduzidas perdas internas, como a chapa de aço ou o vidro, os resultados poderão ser mais desfavoráveis, em particular se não for aplicado material fonoabsorvente na caixa-de-ar. Os resultados apresentados são indicativos e têm em conta apenas o comportamento do elemento de separação, sendo comparáveis com resultados de ensaios em laboratório, mas tendencialmente conservadores, relativamente a resultados da generalidade dos fabricantes. Em edifícios, quando estas divisórias são aplicadas em conjunto com outros elementos, o isolamento sonoro entre compartimentos depende não só do elemento de separação direto, em compartimentos contíguos, como também da restante envolvente de cada compartimento (transmissões marginais e/ou indiretas). Por outro lado, e conforme já demonstrado em números anteriores desta coluna (CM37 e CM38), o processo construtivo e os eventuais erros de execução, ainda que de pequena dimensão, podem condicionar fortemente o resultado final. A determinação do índice de isolamento in situ (índice padronizado DnT,w) poderá ser conseguida a partir da penalização das transmissões indiretas e da contabilização da geometria e do tempo de reverberação de referência, através da seguinte expressão: DnT, w = Rw – K + 10 x Log

V 6,25 x T0 x S

(1)

onde, K corresponde à quebra de isolamento a sons aéreos por transmissão indireta, que pode ser determinada com base na norma EN12354-1); V ao volume do espaço recetor; S à área de separação entre os espaços emissor e recetor; e T0 ao tempo de reverberação de referência, igual a 0,5 s ou ao requisito de tempo de reverberação, quando existe.

> Tabela 1: Divisórias leves em gesso laminado e mistas de alvenaria e gesso laminado, com respetivos índices de isolamento previstos (índice de redução sonora Rw e termo de adaptação Ctr).

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Na Tabela 1 são apresentados resultados de isolamento sonoro, a sons aéreos (índice de redução sonora, Rw, e o termo de adaptação

Ctr), para 7 tipos de soluções de paredes aligeiradas em gesso laminado, e duas soluções mistas com alvenaria simples reforçada, numa ou nas duas faces com elemento em sanduíche aligeirado. O termo de adaptação Ctr, obtido de acordo com a norma ISO 717-1 para um espetro do tipo 2, quando somado ao índice Rw, permite obter um índice global de isolamento para um espetro rico em baixas frequências (condicionante, por exemplo, quando a emissão corresponde a um bar, discoteca ou casa de máquinas, com equipamentos de baixa rotação, nomeadamente equipamentos de AVAC). Os valores apresentados, sob a forma de intervalo de valores, foram estimados a partir de resultados de ensaios em laboratório, para soluções análogas, e, em alguns casos, de resultados de ensaio in situ (descontado as transmissões marginais previstas). De forma a permitir uma análise mais detalhada do comportamento em frequência das divisórias aligeiradas, nomeadamente em gesso laminado, são apresentadas na Figura 1 as curvas com o índice de redução sonora (R) obtidas em laboratório (no Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Coimbra), considerando uma discretização em frequência muito superior à utilizada em resultados normalizados (partições de 1/10 de oitava em vez de 1/3 de oitava), que permite uma identificação mais clara dos modos próprios de vibração associados a cada solução ensaiada. As soluções indicadas nesta Figura correspondem a divisórias duplas em

> Figura 1: Índice de redução sonora obtido em laboratório, para divisórias duplas em gesso laminado, com caixa-dear de 48 e 110 mm (num caso vazia e nos restantes com uma ou três camadas de lã de rocha de 30 mm de espessura com 70 kg/m3).

gesso laminado de 12,5 mm (abreviado por BA13 ou por 2BA13, com duas camadas), com caixa-de-ar de 48 e 110 mm, num dos casos vazia e nos restantes 4 casos preenchida com lã de rocha de 30 mm de espessura com 70 kg/m3 (com uma camada quando se indica “c/ lã” ou com três camadas quando se indica “c/ 3xlã”), sem qualquer ligação rígida entre panos da divisória. Na Figura 2 são apresentados os índices de isolamento Rw, Rw + C e Rw + Ctr, obtidos para soluções de 2 + 2 placas de gesso laminado (sem ligação rígida entre panos), fazendo variar a espessura da caixa-de-ar entre 40 e 300mm, no primeiro gráfico (a) com uma única camada de lã de rocha de 30 mm de espessura com 70 kg/m3 e no segundo (b) com a caixa-de-ar totalmente preenchida com lã de rocha de 70 kg/m3. O termo de adaptação C é

obtido de forma semelhante ao Ctr, mas para um espetro do tipo 1 (Ruído Rosa). Da análise da Tabela 1, verifica-se que é possível obter um elevado desempenho no isolamento a sons aéreos mesmo para soluções leves. Contudo, para isolamento de ambientes ricos em baixas frequências, onde faz mais sentido falar num índice de isolamento Rw+ Ctr, o desempenho de soluções leves é significativamente mais limitado. Da análise desta tabela e das Figuras 1 e 2 é possível verificar ainda que o isolamento sonoro depende fortemente da presença de material fonoabsorvente e da espessura da caixa-de-ar, em particular quando um aumento de espessura é acompanhado do aumento de material fonoabsorvente. Refirase, no entanto, que para elementos de separação mais pesados a influência do material fonoabsorvente é menos acentuada.

> Figura 2: Índices Rw, Rw + C e Rw + Ctr obtidos para soluções de 2 + 2 placas de gesso laminado, em função da espessura da caixa-de-ar: a) com uma única camada de lã de rocha de 30 mm de espessura com 70 kg/m3; b) com a caixa-de-ar totalmente preenchida com lã de rocha de 70 kg/m3.

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36_37 sísmica Novos desafios associados à implementação da regulamentação Europeia para avaliação da segurança sísmica de estruturas de edifícios José Miguel Castro, Prof. Auxiliar – FEUP

O tema da reabilitação estrutural reveste-se de grande importância no panorama atual da construção em Portugal. As enormes mudanças ocorridas no setor, nos últimos anos, apontam claramente para uma prevalência da concentração dos novos investimentos na reabilitação do património edificado. Apesar da lei nº. 32/2012, recentemente aprovada, que estabelece o regime jurídico da reabilitação urbana, não impor como obrigatória a avaliação da segurança sísmica para todos os tipos de reabilitações, a sensibilidade da população para a importância do fenómeno sísmico tem vindo a aumentar gradualmente nos últimos anos, em grande medida devido à devastação provocada por sismos recentes noutras regiões do mundo, muitas vezes em países com elevado grau de desenvolvimento. Como tal, espera-se que a regulamentação Europeia destinada à avaliação da segurança sísmica e reforço de estruturas existentes, a norma EN 1998-3 (EC8-3) [1], venha a ser progressivamente adotada em Portugal por muitos dos membros da comunidade de projetistas. O EC8-3 surge na sequência de um conjunto de normas semelhantes que foram desenvolvidas nos últimos 20 anos em várias regiões do mundo, nomeadamente nos Estados Unidos, Japão e Nova Zelândia. Estas normas resultaram, em grande medida, de esforços conduzidos conjuntamente por equipas técnicas e científicas após o significativo número de mortes e os prejuízos económicos de elevada magnitude provocados pelos sismos de 1994 e 1995 em Northridge (EUA) e Kobe (Japão), respetivamente. As regulamentações acima referidas, incluindo o EC8-3, fundam-se no conceito de engenharia sísmica baseada em desempenho, o qual se traduz, em termos simples, num conjunto de procedimentos de análise e avaliação de segurança centrados no controlo do desempenho estrutural para diferentes níveis de intensidade sísmica. Esta abordagem contrasta com a abordagem existente e implementada nas várias normas

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de dimensionamento sísmico atualmente em vigor, como o RSA [2], que se concentra fundamentalmente na proteção das vidas humanas através da prevenção do colapso estrutural. Ao contrário da norma EN 1998-1 (EC8-1) [3] que define dois estados limite para as estruturas, nomeadamente o estado limite último associado ao requisito de não ocorrência de colapso e o estado de limitação de dano, o EC83 define três estados limite: colapso iminente, danos severos e limitação de dano. Segundo a norma Europeia, cada estado limite deve ser verificado para um nível de intensidade sísmica associado a um dado período de retorno. Na Tabela 1 apresentam-se os períodos de retorno propostos no Anexo Nacional Português da norma e que deverão ser considerados na verificação dos três estados limite. Para facilitar a comparação, apresentam-se na Tabela 2 os períodos de retorno adotados na definição da ação sísmica prevista no EC8-1. Apesar da semelhança entre os períodos de retorno previstos nas duas normas, importa notar que os valores de período de retorno sugeridos na versão base do EC8-3 são significativamente superiores aos propostos no Anexo Nacional Português da referida norma.

> Tabela 1: Períodos de retorno associados aos diversos estados limite (Anexo Nacional do EC8-3).

Estado Limite

Período de Retorno

Limitação de dano

73 anos

Danos severos

308 anos

Colapso iminente

475 anos

> Tabela 2: Períodos de retorno associados aos diversos estados limite (EC8-1).

Estado Limite

Período de Retorno

Limitação de dano

95 anos

Não ocorrência de colapso

475 anos

Uma diferença notória entre as duas partes do Eurocódigo 8 (EC8-1 e EC8-3) está relacionada com o tipo de verificações de segurança a realizar para os diversos estados limite. Esta diferença resulta em grande medida da forma como em ambas as normas é tido em consideração o comportamento não-linear material durante a resposta da estrutura ao sismo. No EC8-1 este tipo de comportamento é considerado através da adoção de um coeficiente de comportamento (ver discussão sobre este assunto na coluna de sísmica da CM 49) e, por conseguinte, as verificações de segurança centram-se essencialmente na comparação entre esforços atuantes e esforços resistentes. Esta abordagem é também permitida no EC8-3. No entanto, a norma limita o valor máximo do coeficiente de comportamento a 1.5 para estruturas de betão armado e a 2.0 para estruturas em aço. Como tal, é expectável que este tipo de procedimento resulte na não verificação de segurança das estruturas, sobretudo para os estados limite associados aos níveis mais elevados de intensidade sísmica. Contudo, a norma Europeia para avaliação da segurança sísmica, focada no objetivo de

tal, a necessidade de recurso a análises não lineares irá passar a ser uma realidade para os projetistas, já que a execução de análises mais simplificadas, baseadas em comportamento linear elástico, irá necessariamente envolver dificuldades acrescidas na verificação dos critérios de segurança previstos na norma. Contudo, são várias as abordagens simplificadas propostas na literatura científica que procuram estimar, com razoável nível de precisão, a resposta não-linear estrutural com base em análise linear elástica. Apesar das dificuldades associadas à implementação do EC8-3 na prática profissional, a nova regulamentação Europeia para avaliação da segurança sísmica e de reforço de estruturas existentes terá seguramente um papel importante na redução gradual do risco sísmico das construções em Portugal.

Referências [1] EN 1998-3:2005. “Eurocode 8 – Design of structures for earthquake resistance – Part 3: Assessment and retrofitting of buildings”, Comité Européen de Normalisation, Brussels, Belgium, 2005. [2] “RSA - Regulamento de segurança e acções para estruturas de edifícios e pontes”, Decreto-Lei nº 235/83, Imprensa Nacional – Casa da Moeda, Lisboa, 1983. [3] NP EN 1998-1:2010. “Eurocódigo 8 – Projecto de estruturas para resistência aos sismos. Parte 1: Regras gerais, acções sísmicas e regras para edifícios”, Instituto Português da Qualidade, Caparica, Portugal, 2010.

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assegurar um maior controlo do desempenho estrutural, permite, e até favorece, a adoção de metodologias de análise mais avançadas que consideram o comportamento não linear material e geométrico da estrutura, nomeadamente a utilização das análises estáticas não lineares, usualmente designadas de análises pushover. Este tipo de análise, apesar de permitido no EC8-1, encontra-se remetido para anexo e ainda é pouco utilizado, provavelmente devido à sua maior complexidade face à metodologia corrente baseada na análise linear. No entanto, importa salientar que, no caso das estruturas em aço, praticamente todas as verificações de segurança previstas no EC8-3, à exceção do caso em que a análise é efetuada com recurso à utilização de coeficientes de comportamento, baseiam-se no controlo da ductilidade máxima imposta aos vários elementos estruturais. Como

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38_39 estruturas metálicas Metodologia simplificada para a avaliação e verificação de níveis de vibração induzidos por peões em pavimentos Elsa Caetano, FEUP, com a colaboração de Álvaro Cunha

A utilização de pavimentos mistos integrados em estruturas metálicas tem sofrido um grande incremento, em virtude da facilidade e rapidez de construção, dos grandes vãos permitidos e da possibilidade de acomodação de infraestruturas técnicas na sua espessura, por exemplo com a solução das vigas alveolares (Figura 1). Trata-se, contudo, de estruturas leves e flexíveis, caracterizadas portanto por frequências relativamente baixas. Estas características, combinadas com os baixos níveis de amortecimento observados, resultam num dimensionamento determinado pelo funcionamento estrutural em serviço, especificamente pelas vibrações. Este aspeto é claramente identificado na EN1990 [1]. Da mesma maneira, numerosos estudos e especificações técnicas estipulam níveis de perceção das vibrações e critérios de conforto a utilizar em função dos níveis de exposição e das características das ações [2-4]. Contudo, existe limitada informação em relação a metodologias para avaliação de níveis de vibração e verificação de tais critérios. Os projetos de investigação financiados pela Comunidade Europeia VOF [5] e HIVOSS [6] surgiram neste contexto, tendo como propósito estabelecer uma metodologia simplificada para apoio ao projeto de pavimentos leves, que se passa a

descrever em traços gerais, e que é objeto das Recomendações Técnicas HIVOSS [6] traduzidas para cinco línguas, entre as quais o Português [7]. Note-se que, dada a complexidade do problema, a aplicação desta metodologia está limitada aos pavimentos em que a ação dominante é a passada dos peões na sua atividade normal, e não contempla as atividades rítmicas ou impulsivas, nomeadamente as associadas à dança ou ao salto. A metodologia HIVOSS é definida por três passos: i) a determinação das características dinâmicas do pavimento (frequências naturais, massas modais e amortecimento); ii) a determinação do designado valor OS-RMS 90 associado a tais características dinâmicas; iii) a classificação do pavimento, tendo por base um conjunto de critérios de conforto. A determinação das características dos pavimentos pode ser efetuada utilizando métodos de cálculo simples (fórmulas analíticas) ou então realizada através de uma análise por elementos finitos. A fixação do coeficiente de amortecimento deve ser efetuada tendo em conta os diferentes materiais estruturais, revestimentos e mobiliários, podendo ser obtida pela soma dos amortecimentos típicos identificados em cada uma destas categorias, de acordo com o exemplificado na Tabela 1.

Calculadas a frequência natural e a massa modal e fixado o coeficiente de amortecimento, pode obter-se o designado valor OS-RMS90, que representa o percentil 90 do valor eficaz da resposta do pavimento a uma ação-padrão caracterizadora do andamento de um peão num período de tempo correspondente a uma passada (One-Step). O valor OS-RMS90 é extraído de um conjunto de ábacos (ver exemplo na Figura 2) obtidos por simulação numérica para diferentes níveis de amortecimento, através da intersecção de linhas paralelas aos eixos dos x e y, passando pela abcissa correspondente ao valor da massa modal e pela ordenada de valor igual à frequência natural, respetivamente. Estes ábacos definem igualmente informação relativa aos níveis de conforto associados, tendo por base as normas ISO [24], permitindo a classificação do pavimento nas categorias de A a F, cuja aceitabilidade deverá ser estabelecida em função da utilização do pavimento. A Tabela 2 permite concluir, por exemplo, que um pavimento de classe D será aceitável num ambiente industrial, mas crítico caso pertença a uma escola, e não recomendado se tiver uma utilização crítica, como por exemplo a de um bloco operatório de um hospital. A grande simplicidade da metodologia descrita

> Tabela 1: Determinação do amortecimento D do pavimento (%). Adaptado de [6]

Tipo

Di (%)

Amortecimento estrutural D1 Aço

Aço-betão

Amortecimento devido ao mobiliário D2 Escritório tradicional para 1 a 3 pessoas com paredes divisórias

Escritório tipo “open space”

Edifícios para utilização desportiva

Amortecimento devido a revestimentos D3

> Figura 1: Laje aligeirada com vigas mistas alveolares.

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Teto falso

Pavimento flutuante

Amortecimento total D = D1 + D2 + D3

> Figura 2: Exemplo de determinação do valor OS-RMS90 e classificação de um pavimento

permite a sua aplicação mesmo em situações em que a resposta estrutural é dominada por mais de um modo de vibração. Nestes casos, propõe-se a determinação do valor OS-RMS90 total através da combinação dos valores resultantes da aplicação individual a cada modo de vibração de ordem i:

OS – RMS90 =

∑ OS – RMS

2 90;i

Referências [1] NP, EN 1990: Eurocódigo- Bases para o projeto de estruturas, CEN, 2009. [2] ISO 10137: Basis for design of structures – Serviceability of buildings against vibration, ISSO, Geneva, 2007. [3] ISO 2631-1: Mechanical vibration and shock – Evaluation of human exposure to whole-body vibration. Part 1: General requirements, ISO, Geneva, 1997. [4] ISO 2631-2: Evaluation of human exposure to whole-body vibration. Part 2: Continuous and shock-induced vibration in buildings (1 to 80 Hz), ISO, Geneva, 2003. [5] VOF Final Report of RFCS project: Generalisation of criteria for floor vibrations for industrial, office and public buildings and gymnastic halls, EUR 21972, 2006. [6] HIVOSS Final report of RFCS project: Human-induced vibration of steel structures, EUR 24183, 2009. [7] Caetano, E. e Cunha, A., Vibrações em Pavimentos. Recomendações Técnicas de Projeto e Documento Base, Comissão Europeia, Projeto HIVOSS, 2008. http://www.stb.rwth-aachen.de/projekte/2007/HIVOSS/download.php

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> Tabela 2: Classificação da resposta de pavimentos e recomendação em função da utilização [6].

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i&d empresarial

SecilVit CORK

1 – Suporte 2 – Adhere Vit ecoCORK 3 – Painel aglomerado negro de cortiça (ICB) 4 – SecilVit Bucha 5 – Adhere Vit ecoCORK 6 – SecilVit Rede 160 7 – Adhere Vit ecoCORK 8 – REABILITA Cal Acabamento

O sistema SecilVit CORK é um sistema compósito de isolamento térmico pelo exterior (designado pela sigla ETICS, da terminologia anglo-saxónica – External Thermal Insulation Composite System) – e destina-se a isolar térmica e acusticamente as zonas opacas das fachadas. A sua composição à base de Cortiça e Cal Hidráulica Natural confere um conjunto de características, de entre as quais a empresa destaca a elevada permeabilidade ao vapor de água, associando a performance térmica superior de um sistema ETICS a uma performance ambiental eficiente. É um sistema homologado pelo LNEC. A utilização de painéis 100% à base de cortiça expandida natural para o revestimento total de um edifício garante, de acordo com a Secil Argamassas, o máximo isolamento térmico e uma significativa proteção acústica, preservando, simultaneamente, o ambiente. Os painéis de isolamento térmico de aglomerado negro de cortiça SecilVit Painel ICB são colados e fixados mecanicamente a suportes novos correntes, como alvenarias, betão e alvenarias rebocadas ou em renovação, sobre revestimentos pintados ou cerâmicos existentes, utilizandose, para o efeito, uma argamassa de colagem à base de NHL (Cal Hidráulica Natural) e cortiça moída, ADHERE Vit ecoCORK. Este produto é, também, utilizado para a execução da camada de regularização dos painéis, reforçada com a incorporação de uma rede de fibra de vidro, o SecilVit Rede 160, para melhoria da resistência à fendilhação e incremento da resistência ao choque. Nas zonas mais expostas a possíveis agressões mecânicas, o sistema é ainda reforçado com a incorporação de uma rede de reforço, o SecilVit Rede 343. Os acabamentos do sistema são realizados com um dos seguintes sistemas: REABILITA CAL Acabamento, primário SecilTEK AD 25 e pintura com tinta de silicatos SecilTEK SP 01; ou com o primário antialcalino, SecilTEK AD 20 e um acabamento acrílico decorativo, REVDUR. Além dos atributos decorativos, estes tipos de acabamentos têm também funções de proteção. O sistema inclui, ainda, componentes auxiliares, tais como buchas de fixação mecânica, perfis de canto, de arranque, de pingadeira e outros, consoante as necessidades de projeto.

Vantagens: – Redução dos custos energéticos; – Elevada inércia térmica; – Eliminação de pontes térmicas; – Isolamento renovável e 100% Natural; – Sistema reciclável; – Sistema permeável; – Redução da ocorrência de condensações; – Adequado para a renovação ou incremento do isolamento térmico e acústico em edifícios antigos; – Aplicação direta sobre suportes pintados ou revestidos a cerâmico; – Argamassa para a colagem e reforço mecânico à base de Cal Hidráulica Natural e Cortiça; – Acabamento em Cal Hidráulica Natural – REABILITA CAL Acabamento.

Aplicação do sistema SecilVit CORK sobre revestimento pintado existente

O SecilVit CORK (Sistema de Isolamento Térmico pelo Exterior com painéis de cortiça e argamassas de Cal Hidráulica Natural e agregados de cortiça) foi aplicado na obra de reabilitação do primeiro ECO-Bairro, com apoio comunitário QREN.

www.secilargamassas.pt

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41_44 notícias

Um novo sistema de reforço de betão, usado pelo projeto Life-Insu-Shell, substitui as barras de aço por estruturas têxteis não corrosivas para reduzir a quantidade de betão necessária à construção da estrutura. Isto quase reduz a metade o aquecimento global potencial do tradicional betão reforçado com aço, que é o maior produtor de emissões de dióxido de carbono da indústria da construção. As boas propriedades mecânicas e o baixo custo do betão tornaram este material no mais popular da construção. No entanto, apesar de suportar elevadas pressões, não apresenta uma boa performance perante forças de tensão. É por isso que o betão necessita de reforço, o que tradicionalmente se faz com recurso a barras de aço. Para evitar a corrosão destas barras, é necessária uma camada de betão de 3.5 cm. Não se trata de uma necessidade do ponto de vista estrutural mas apenas de proteger o aço. No entanto, o uso de reforço têxtil à base de materiais não corrosivos, como carbono e vidro, pode reduzir a quantidade de betão necessário até 85 por cento. Os painéis-sanduíche são uma estrutura compósita na qual dois painéis exteriores rígidos estão ligados a uma estrutura central leve e são usados em edifícios industriais e comerciais. A tecnologia usada nestes painéis tem sido aplicada em

investigação laboratorial, no entanto o projeto Insu-Shell foi um dos primeiros a usá-la num projeto de um edifício de larga escala, na Alemanha. Utilizando os dados recolhidos do projeto, o estudo avaliou a performance estrutural, ambiental e económica do betão reforçado com têxteis. Os painéis foram fabricados com betão reforçado com têxteis de vidro e fixados numa estrutura de espuma de poliuretano rígida no interior da “sanduíche”. A transferência de calor ficou-se por um nível bastante abaixo do valor crítico corrente e os painéis excederam os valores exigidos em termos de capacidade para suportar cargas horizontais e forças de tensão. Utilizando uma análise de ciclo de vida, o estudo comparou o potencial aquecimento global do painéis-sanduíche de betão reforçado com têxteis do Insu-Shell com o dos tradicionais painéis de betão reforçados com aço. De modo a fazer uma comparação adequada, o estudo comparou o betão reforçado com têxteis com um painel tradicional com a mesma capacidade de aguentar pressão e a mesma transição de calor por metro quadrado. A fachada do projeto Insu-Shell pesa cerca de 17 por cento da fachada convencional e o seu consumo de energia durante a produção é de pouco mais de 1000 MJ por metro quadrado, cerca de 54 por cento da energia consumida na conceção tradicional. Em termos de impacte

ambiental, o aquecimento global potencial da fachada do projeto Insu-Shell é de 69.34 kg de dióxido de carbono por metro quadrado, o que representa 47 por cento dos valores associados à estrutura tradicional. Os investigadores estimam que o painel do Insu-Shell tenha um custo de 487.5 euros por 3 metros quadrados, mais do dobro dos painéis tradicionais. O custo elevado deve-se, segundo os investigadores, ao facto de o método de reforço estar ainda numa fase inicial, de protótipo. Quando a produção estiver otimizada, com elementos estandardizados para produção em massa, os custos deverão diminuir. Por outro lado, os custos de transporte associados à Insu-Shell são cerca de um terço dos relativos aos produtos convencionais devido ao baixo peso dos painéis. ec.europa.eu

fachadas com fibras de origem vegetal O gabinete japonês SUEP desenvolveu um método construtivo de fachadas de edifícios que recorre a lâminas de madeira de cedro entrelaçadas provenientes da reciclagem. A tecnologia utilizada nestas fachadas, aliada à utilização de painéis envidraçados de fachada, permite, segundo o portal EngenhariaCivil, o sombreamento eficaz dos espaços interiores e uma entrada difusa de luz solar, o que promove a manutenção passiva da temperatura interior de conforto. Os elementos construtivos utilizados, obtidos com recurso aos padrões de entrelaçamento correntemente usados na construção

tradicional em bambu, são também aplicados na execução de paredes divisórias interiores, no revestimento de coberturas e mesmo como persianas, devido à sua flexibilidade e estabilidade mecânica. A tecnologia foi aplicada num edifício de escritórios em Yame-shi, Fukuoka. Os resultados foram, segundo o EngenhariaCivil, muito satisfatórios, quer na redução da carga térmica do edifício, quer na conservação da translucidez e, particularmente, na criação de espaços arejados com traços estéticos suaves e harmoniosos. www.engenhariacivil.com

JUSETEMBRO/OUTUBRO 2013

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notícias

mecanismo de autorreparação de estruturas metálicas descoberto acidentalmente Uma equipa de investigadores do MIT descobriu, acidentalmente, um padrão de comportamento de elementos metálicos que pode contribuir para o desenvolvimento de estruturas autorreparáveis. Os investigadores Michael Demkowicz e Guoqiang Xu concluíram que, em determinadas condições, um elemento de níquel fissurado sujeito a forças de tração resulta na diminuição progressiva da largura da fissura até ao completo refechamento e fusão das extremidades. Inicialmente, os investigadores pensaram tratar-se de um erro, mas uma análise mais aprofundada permitiu compreender o fenómeno e concluir que o comportamento em

causa poderia ser reproduzido em elementos sujeitos a qualquer tipo de esforço, não apenas de tração. Este comportamento foi, aliás, verificado em diferentes tipos de ligas metálicas, como o aço.

Segundo a dupla de investigadores, o fenómeno advém da migração dos limites dos elementos cristalinos da microestrutura da maioria dos metais quando sujeitos a esforços. Esta migração resulta num fenómeno denominado “disclinação”, que consiste na formação de campos de esforços em redor das fissuras. A intensidade desses campos de esforços é de tal forma elevada que quando as duas extremidades da barra são puxadas, a fissura, ao invés de evoluir, tende a fechar. Esta descoberta poderá potenciar o desenvolvimento de ligas metálicas que induzam este comportamento de autorreparação.

www.engenhariacivil.com

A Comissão Europeia abriu uma consulta pública para a avaliação das diretivas para a rotulagem energética e para a conceção ecológica (ecodesign). Neste âmbito, as partes interessadas poderão dar a sua opinião sobre os diversos aspetos das diretivas de forma a desenvolver-se uma análise detalhada da eficácia das mesmas até à data e propor futuros melhoramentos. A consulta pública decorrerá até 30 de novembro de 2013 e está prevista para 2014 a publicação de um relatório final de avaliação. Esta consulta vem no seguimento do artigo 14º da diretiva 2010/30/UE e 21º da diretiva 2009/125/CE, que estipulam que as apreciações a estas diretivas deverão ser feitas até 31 de dezembro de 2014. Os resultados

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obtidos vão ser utilizados num estudo de avaliação, realizado por consultores externos e que se baseia em grande parte na avaliação destas diretrizes. O estudo é realizado por um consórcio liderado pela Ecofys, do qual fazem parte a Waide Strategic Efficiency, SoWatt, SEVEn, Öko-Institut e ISR/Universidade de Coimbra. Estão disponíveis duas versões da consulta, uma simplificada, adaptada aos consumidores e às PME (retalhistas e fabricantes), disponível em todas as línguas da UE exclusivamente com perguntas de escolha múltipla, e uma versão integral destinada a todas as outras partes interessadas (funcionários públicos, representantes do setor, ONG, etc.), disponível apenas em inglês com possibilidade de respostas em texto livre.

www.pofc.qren.pt

notícias

área dos materiais da universidade de aveiro está nas 20 melhores da europa A área de Ciência dos Materiais da Universidade de Aveiro é primeira a nível nacional, a 20ª a nível europeu e a 114ª no mundo, de acordo com o ranking produzido pela Universidade Nacional de Taiwan. Nesta área está contabilizada a produção científica em biomateriais, materiais cerâmicos, teste e caracterização, películas e revestimentos, materiais compósitos, papel e madeira, têxteis, engenharia metalúrgica e produção científica multidisciplinar associada aos materiais.

Os critérios usados pela Universidade Nacional de Taiwan fundamentam-se em três pilares fundamentais: “produtividade”, “impacte da investigação” e “excelência da investigação”. O ranking considera seis domínios – Agricultura, Medicina Clínica, Engenharia, Ciências da Vida, Ciências Naturais e Ciências Sociais – 14 áreas de produção científica. Destas, registaram-se subidas, em relação avaliação feita pela Universidade Nacional de Taiwan à UA no ano passado, nas áreas de Ciência dos Materiais, Química, Engenharia Civil e Agricultura. Na Química, a UA surge

em 2º lugar nacional, a seguir à Universidade do Porto, em 74º lugar da Europa e no 194º lugar a nível mundial. Na Engenharia Civil, a instituição aveirense surge em 92ª posição europeia e na 269ª mundial e, na Agricultura, está na 100ª posição da Europa e na posição 247 mundial. No ranking geral, à UA é atribuída a quarta posição nacional, no ranking normalizado, ou seja, se a produção científica for ponderada com o número de investigadores. uaonline.ua.pt

melhor gestão dos resíduos de construção necessária para aumentar taxas de reciclagem na capital Um estudo recente sobre os Resíduos de Construção e Demolição (RCD) produzidos em Lisboa sugere que a melhoria dos sistemas de recolha municipal é uma necessidade para reduzir a quantidade de resíduos que acabam em aterros ou locais de deposição ilegais De acordo com o quadro legislativo português sobre RCD, de 2008, uma cadeia de responsabilidade deve ser estabelecida de modo a assegurar uma gestão adequada dos resíduos produzidos. O estudo, feito no âmbito do programa REAGIR – Reciclagem de Entulho no Âmbito da Gestão Integrada de Resíduos, permitiu estimar a quantidade de RCD produzida na Área metropolitana de Lisboa entre 2006 e 2007, ou seja, antes da implementação da nova legislação. O conhecimento sobre a quantidade, o tipo, origem e destino dos RCD na Área Metropolitana de Lisboa fornece uma base para uma gestão mais sustentável dos resíduos. A quantidade de resíduos produzidos na Área Metropolitana de Lisboa foi estimada a partir de informação sobre construção nova e reabilitação, mas excluiu os resíduos do solo

provenientes de escavações. A reabilitação engloba expansão, alteração, reconstrução e demolição de propriedades existentes. Os cálculos do volume geral de RCD produzidos basearam-se na área superficial de projetos finalizados, remoção de RCD através de empresas de recolha e transporte e descarga ilegal, que pode representar um risco para o ambiente e habitantes da zona. Os resultados revelam que, na Área metropolitana de Lisboa, avaliada como um todo, cerca de 90 por cento dos trabalhos de construção em 2006-2007 consistiram em edificado novo e cerca de 10 por cento em reabilitação. Em contrapartida, no município de Lisboa o peso da reabilitação foi muito maior: representou 83 por cento da construção. Durante estes dois anos, apurou-se que as empresas de recolha e transporte movimentaram cerca de 3456 toneladas de RCD por dia, sendo que 60 por cento destes resíduos vieram de trabalhos de reabilitação. Acresce ainda que cerca de 81 toneladas de RCD provenientes da reabilitação foram recolhidas, diariamente, pelas autarquias, enquanto cerca de 28 toneladas foram entregues voluntariamente

nos centros de reciclagem. No município de Lisboa, geraram-se em 2007 cerca de 40 por cento mais de RCD do que em 1997. No entanto, ao longo desta década a composição destes resíduos não sofreu alterações significativas, consistindo essencialmente em betão, tijolos, telhas, madeira, vidro, plástico, ferro e aço. Apenas o destino de cerca de 32 por cento dos RCD produzidos na Área Metropolitana de Lisboa pôde ser identificado. Em relação ao restante, cerca de 5 por cento é reutilizado em materiais de construção reciclados, e cerca de 79 por cento é depositado em aterro. Apesar do tratamento e do facto de os aterros se situarem a 23 km do centro de Lisboa, o sistema de recolha municipal parece inadequado para lidar com o volume de RCD gerado e parte dos resíduos é descarregada de forma ilegal. O estudo conclui, por isso, que é necessário melhorar o sistema de recolha urbano, promover a reciclagem e encorajar o incremento da responsabilidade por parte de todos os stakeholders de modo a reduzir a quantidade de RCD que acaba em aterro ou locais de deposição ilegal.

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O projeto N10-II, espaço desportivo e multiusos situado em Coimbra e que tem a madeira como matéria-prima de eleição, é o projeto vencedor da segunda edição do Prémio Nacional de Arquitetura em Madeira. O espaço desportivo e multiusos, implementado num antigo pavilhão industrial, contempla três áreas: receção, zona de balneários e zona de festas. Uma estrutura porticada construída com elementos de pinho americano define a estrutura básica do espaço, cujo preenchimento, quer na cobertura como nas paredes, é feito com o uso de placas de MDF. A aplicação das placas de MDF foi pensada para um resultado de excelência quer em termos estruturais como na definição da construção. A opção por MDF com acabamento natural permite um resultado estético harmonioso com as outras opções de materialização, como o uso de azulejos brancos, na área dos balneários, e com o desenho das peças de mobiliário em pinho e placas de MDF lacado a preto.

notícias

Assim, os arquitetos Luís Miguel Correia, Nelson Mota e Susana Constantino, do atelier Comoco, receberam um prémio monetário, atribuído pelo patrocinador ouro – Sonae Indústria – e uma obra exclusiva de Siza Vieira, enquanto o dono da obra recebeu uma placa em madeira comemorativa. De entre o leque de obras finalistas o júri distinguiu ainda duas menções honrosas atribuídas ao Projeto Swing, da autoria de. Manfred Eccli e Pedro Cavaco Leitão, e ao Laboratório de Curadoria, da autoria de João Mendes Ribeiro em colaboração com Catarina Fortuna, Inês Lourenço e Joana Brandão.

Ao Prémio, de periodicidade bienal, puderam candidatar-se os projetos construídos entre 24 de setembro de 2011 e 28 de junho de 2013, em território português, da autoria de arquitetos inscritos na Ordem dos Arquitetos portuguesa e que reflitam a qualidade e a versatilidade da madeira, incorporando um volume relevante de madeira e/ou seus derivados seja como solução estrutural ou decorativa. A próxima edição do Prémio Nacional de Arquitetura em Madeira acontecerá em 2015. greensavers.sapo.pt

empresas norueguesas recrutam engenheiros portugueses “Os portugueses têm qualidade, ética de trabalho e falam um bom inglês”, afirmou Bent Bakken, Primeiro Secretário da Real Embaixada da Noruega, sobre os trabalhadores lusos a viver na Noruega, na abertura da Conferência “Trabalhar e Viver na Noruega” organizada pela Ordem dos Engenheiros. Na sessão, Eli Syvertsen, Conselheira da EURES (rede europeia de serviços de emprego), apresentou algumas das muitas oportunidades de emprego para engenheiros num país onde o salário médio mensal é de 4.500 euros, um dos mais altos da Europa, e onde os trabalhadores portugueses são muito bem vistos. Carlos Loureiro, Vice-presidente da Ordem dos Engenheiros, falou de “sentimentos mistos”

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com a partida de engenheiros portugueses para o estrangeiro, lamentando, por um lado, “o êxodo de talentos” mas, por outro, reconhecendo a “importância de se ter experiência no estrangeiro”, especialmente num país como a Noruega, “um dos melhores países do mundo para o desenvolvimento humano, pelas suas características sociais e económicas”. A Conselheira da EURES destacou oportunidades de emprego para engenheiros portugueses nas empresas norueguesas Qmatec, que já emprega vários engenheiros nacionais, Norsafe, Origo Solutions e NOV – National Oiwell Varco, sendo que esta última tem em curso um processo de recrutamento para a unidade que abriu recentemente em Portugal. Eli Syvertsen esclareceu as dúvidas dos en-

genheiros presentes na sessão e falou sobre os aspetos práticos da vida e trabalho na Noruega e do processo de recrutamento, desde a composição do CV e postura a adotar numa entrevista de emprego até à maneira de ser do povo norueguês, passando por questões como a gastronomia, benefícios sociais, imobiliário ou meteorologia. O evento contou com o apoio da Real Embaixada da Noruega e da EURES, rede europeia de serviços de emprego, que oferece serviços de informação, aconselhamento e apoio à colocação e recrutamento, promovendo o contacto entre candidatos a emprego e empregadores interessados em recrutar fora do país. www.ordemengenheiros.pt

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A escavadora hidráulica Komatsu Híbrida HB215LC-1 foi apresentada na Bauma 2013, estando desde então disponível na Europa. Com um peso em operação de 21.220kg e baldes com capacidades de cerca de 1.00 m3, a Komatsu HB215LC-1 insere-se na gama das escavadoras hidráulicas de “21 toneladas” e apresenta em média um consumo de combustível e emissões de CO2 reduzidas em 25 % face aos modelos convencionais. A HB 215 LC é a segunda geração de máquinas Híbridas KOMATSU e um produto resultado de pesquisa exaustiva e minuciosa que voltou às origens, quando no início deste milénio a Komatsu decidiu iniciar o desenvolvimento de tecnologia híbrida para a maquinaria de construção, com objetivos compatíveis com a produção em série destas máquinas. Segundo a Cimertex, distribuidora da marca, a HB215LC-1 oferece aos clientes Komatsu baixos custos de operação, conforto do operador de 1ª classe, os mais altos padrões de segurança e extrema confiança. A cabine, lança e braço, rastos e chassis, bem como a “Estética e Toque” desta nova máquina, são praticamente idênticas à Komatsu PC210-8 convencional. Os comandos e peças de desgaste são os mesmos, tornando simples a tarefa de aproveitar ao máximo as maisvalias da HB215LC-1, tanto para proprietários como para operadores. A HB215LC-1 é alimentada pelo Sistema Híbrido Komatsu, que inclui o motor de rotação elétrico, motor gerador de potência, acumulador e motor diesel de 139 hp (104 kw). A Komatsu desenvolveu o seu sistema híbrido para trabalhar com o princípio de regeneração da energia da rotação e a acumulação de energia usando o sistema “Komatsu Ultra Capacitor” que acumula energia rapidamente e transmite potência de imediato, reduzindo assim significativamente o consumo de combustível.

www.cimertex.pt

novo fórum do hager group em obernai, alsácia

Da esquerda para a direita: Louisa Hutton, arquitecta, Guy-Dominique Kennel, Presidente do Concelho Geral do Baixo-Reno, Matthias Sauerbruch, arquitecto, Daniel Hager, CEO, Bernard Fischer, Presidente da Câmara de Obernai, Dr. Oswald Hager, fundador, Evi Hager, Vice-Presidente do Conselho de Supervisão.

www.hager.pt

Tiveram início em setembro os trabalhos de construção do novo Fórum do Hager Group, localizado em Obernai, Alsácia. Em abril do ano passado, o Hager Group convidou seis gabinetes de arquitetura internacionais para concorrer ao projeto de seu novo Fórum. O vencedor foi o gabinete Sauerbruch Hutton, de Berlim. Como parte da cerimónia, Daniel Hager e os principais membros da equipa do projeto selaram dentro de um recipiente em forma de tijolo especialmente concebido em metal e vidro, um número de itens simbólicos: um pedaço do Fórum existente construído em Obernai em 1993, um catálogo dos cursos de formação disponíveis para instaladores Hager que têm sido sempre uma característica essencial e distintiva da empresa desde que foi criada, e um fresco feito pelos colaboradores do Hager Group, em Obernai. As impressões das suas

mãos posicionadas ao lado do logótipo corporativo evocam a identidade do grupo. Daniel Hager aproveitou a oportunidade para esclarecer as ambições do edifício: “O objetivo deste novo Fórum é reinventar a chave para o nosso sucesso e adaptá-lo ao século XXI. Esperamos que este Fórum - um espaço para a troca, criatividade e inovação - contribua para o crescimento do Grupo “. Na sequência da cerimónia oficial, o Hager Group também lançou um concurso on-line de fotografia. Os participantes têm até 30 de setembro de 2013 para submeter, através de uma plataforma na internet, as suas fotos favoritas relacionadas de alguma forma com as suas melhores recordações ligadas ao Hager Group. As fotografias serão reunidas e organizadas como um mosaico para ser exibido durante a inauguração do novo Fórum e nas redes sociais.

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sistema schlüter®-liprotec A Schlüter-Systems apresentou a sua nova gama de perfis com LED Schlüter®-LIPROTEC. A empresa lançou no mercado um sistema que oferece a possibilidade a arquitetos e donos de obra de desenhar com luz os seus próprios ambientes. Os perfis LED Schlüter®-LIPROTEC permitem adaptar, de forma individual, a iluminação de uma divisão às necessidades de cada pessoa. Com o uso das fitas de LED, em contrapartida aos pontos de luz tradicionais, cria-se, segundo a empresa, um efeito de iluminação especialmente homogéneo. Assim, o utilizador pode eleger entre luz direta e indireta, luz natural, iluminações suaves para áreas de descanso ou ambientes com cor. As fitas LED cumprem, segundo a Schlüter, com as altas exigências de qualidade da SchlüterSystems. As fitas são resistentes e estão completamente seladas. Cumprem, de acordo com a Schlüter, com o grau de proteção IP65, sendo o seu uso adequado para zonas húmidas. Além do mais, a empresa garante a sua perfeita proteção, uma vez que se instalam sobre perfis fabricados em alumínio de alta qualidade. As fitas de LED podem ser cortadas na medida necessária sem que os cortes afetem a classificação IP65. Caso ocorram danos nas fitas de LED causados por má manutenção, estas podem mudar-se a posteriori com facilidade.

Os perfis instalam-se de uma forma muito simples através de cimento cola durante o processo de aplicação de cerâmica. INSTALAÇÃO VERSÁTIL Graças a cinco inteligentes geometrias, os perfis podem adaptar-se a várias situações de instalação: – Cantos de bancadas de cozinha e de lavatórios – Iluminação de rodapés, sancas e de ombreiras. – Remates iluminados de revestimentos em paredes – Retroiluminação de elementos decorativos em paredes. – Marcos luminosos de objetos decorativos e espelhos. Para facilitar um controlo fácil e confortável, o sistema dispõe de uma técnica de regulação através de controlo remoto, o que evita a cablagem do interruptor para os perfis. As molduras dos interruptores são fabricadas em vidro de alta qualidade ou aço inoxidável escovado. Com os interruptores do sistema, é possível apagar e ligar a luz mas também regular a sua intensidade de uma forma personalizada. O modelo de interruptor de sete canais facilita o controlo individual das fitas LED, pois permite regular a temperatura de cor dos LED brancos, como os LED de cor RGB.

Com estes perfis, a Schlüter garante a criação, de uma forma muito fácil, de uma iluminação duradoura e de alta qualidade, com a instalação dos perfis em situações muito distintas. A gama completa de acessórios do sistema garante que todos os componentes individuais estão corretamente conectados entre si para conseguir uma iluminação eficaz e com poupança energética. Também estão disponíveis kits completos e práticos para a iluminação de degraus de escada e elementos decorativos de paredes. www.schluter.pt

coleção cromática da revigrés na sagrada família de barcelona A Coleção Cromática da REVIGRÉS, constituída por 38 cores, em grés porcelânico, foi aplicada no medalhão central da Basílica La Sagrada Família, de Gaudí, nas cores turquesa, cobalto, ice, platina, superbranco, opala, limão e azul. A Revigrés desenvolveu, ainda, 16 novas cores, em exclusivo, em peças que foram aplicadas recentemente em 4 pináculos alusivos às estações do ano. O grés porcelânico técnico caracteriza-se, segundo a Revigrés, pela elevada resistência ao desgaste/abrasão, e também pela absorção de água quase nula e elevada resistência a amplitudes térmicas. www.revigres.com

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vulcano apresenta novos produtos em lisboa e porto A Vulcano apresentou, nos dias 5 e 19 de outubro, no Porto e em Lisboa, respetivamente a gama de produtos para 2013/2014. Com o tema “360º: O seu grau de confiança”, os eventos tiverem lugar no Mosteiro de São Bento da Victória, no Porto, e no Pátio da Galé, em Lisboa, reunindo mais de 800 convidados em cada uma das cidades. Os eventos tiveram início com uma Apresentação Geral de cariz institucional da Vulcano, por parte de João Fernandes, Diretor Comercial de Vendas da empresa. Seguiram-se as Apresentações de Produtos, por cada gestor de produto onde foram apresentadas as principais inovações em cada área de negócio. Por último, Nadi Batalha, responsável de marketing, apresentou aos clientes e parceiros presentes as novidades nesta área. Após as apresentações, seguiu-se um jantar com um espetáculo humorístico e o sorteio de alguns prémios aos convidados. João Fernandes destaca, com satisfação, que “estes foram dois eventos que permitiram reforçar o nosso compromisso com os nossos clientes e parceiros ao apresentarmos novas soluções com um grau de eficiência e poupança ainda mais elevados. Penso que os novos produtos apresentados irão certamente fazer a diferença e marcar o próximo ano, consoli-

dando a Vulcano como uma marca portuguesa de referência.” Estes encontros tiveram como objetivo aproximar os clientes e parceiros do universo da Vulcano, ao mesmo tempo que foram apresentadas as principais novidades dos equipamentos que serão lançados nos próximos meses. A Vulcano divulgou as mais recentes soluções nos segmentos de Esquentadores, Bomba de Calor para Aquecimento de Águas Sanitárias, Solar Térmico, Caldeiras e Ar Condicionado. Sensor Compacto Um dos destaques das apresentações foi o esquentador Sensor Compacto, um equipamento com tecnologia termostática, que permite selecionar a temperatura grau a grau (35 ºC a 60 ºC) e mantê-la estável ao longo da utilização, evitando a necessidade de juntar água fria. Esta precisão possibilita, de acordo com a Vulcano, uma poupança de gás até 35 por cento, reduzindo, simultaneamente, o consumo de água, numa economia que pode chegar aos 60 litros por dia. Apresenta, também, o menor valor de potência mínima do mercado (2,9; 3,8; 4,8 kW), resultando numa maior eficiência energética. Este esquentador consome apenas a potência necessária, através de um ventilador modulante. O Sensor Compacto é compatível com insta-

lações solares, tendo sido concebido para funcionar com água preaquecida proveniente de um sistema solar térmico. Se esta temperatura for superior à definida pelo utilizador, o esquentador não entra em funcionamento e, no display digital LCD, aparece o símbolo de funcionamento em modo solar. Outros produtos Dentro da gama de Bombas de Calor para Aquecimento de Águas Sanitárias, a Vulcano apresentou a Bomba de Calor AquaEco de 2ª geração, com um nível de eficiência até 430%, segundo a empresa. A Vulcano garante, com este equipamento, poupanças de cerca de 70 por cento comparativamente a outros sistemas elétricos de aquecimento de água, destacando-se, igualmente, pela capacidade de armazenamento de 270 litros. Foi também apresentado o coletor solar da gama PremiumSun FKT-2, que se diferencia, segundo a Vulcano, por ser um painel altamente seletivo, em alumínio/cobre, com um elevado rendimento, mesmo em situações de pouca radiação solar. A empresa deu também a conhecer a sua gama de ar condicionado, agora com classificação energética até A++. www.vulcano.pt

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ferramentas sem fio da bosch com motores ec A gama profissional de ferramentas elétricas da Bosch acaba de reforçar a sua gama de ferramentas sem fio com motor EC com a introdução de três modelos. A aparafusadora com batente de profundidade GSR 18 V-EC TE Professional, a aparafusadora GSR 10,8 V-EC Professional e a aparafusadora GSR 10,8 V-EC HX Professional da Bosch, para além das multiferramentas sem fio GOP 14,4 V-EC e GOP 18 V-EC Professional, são as novidades da Bosch. As novas ferramentas sem fio com motor EC foram concebidas para aplicações em série e vêm, segundo a Bosch, “definir um novo padrão de eficiência e potência em trabalhos de aparafusar, perfurar, cortar e lixar”. A empresa garante que o motor EC sem escovas permite aos profissionais trabalhar até 30% mais por cada carga de bateria devido ao seu alto grau

portas mais seguras da hörmann A Hörmann Portugal acaba de colocar à disposição do mercado português, angolano e moçambicano novos modelos de portas que garantem, segundo um comunicado de imprensa, uma maior segurança ao setor residencial. Depois de, em julho passado, a Hörmann Portugal ter lançado no setor industrial portas com sistemas de segurança fiáveis, a marca estende agora ao consumidor final aquilo que classifica como soluções mais robustas, seguras, e com design atual. “Queremos responder às necessidades dos consumidores cada vez mais exigentes, pelo que, com base na vaga de insegurança se cada vez mais se faz sentir, oferecer agora aos nossos clientes mais segurança, tecnologia, economia e design”, afirma Diogo Tamagnini, diretor comercial da Hörmann Portugal. Para tal, o responsável destaca as novas porta de entrada/segurança ThermoPro Plus e ThermoCarbon que, para além do valor estético, oferecem um elevado índice de segurança anti-intrusão e de isolamento térmico. No que respeita às portas de interior, Diogo Tamagnini aponta os modelos SolidStyle, enquanto portas que aliam a segurança com um design minimalista, e que são desenvolvidas em aço e madeira. www.hormann.pt

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de eficiência. Não necessita de manutenção e o alto grau de eficiência mantém, de acordo com a Bosch, o motor a uma temperatura ótima, pelo que as ferramentas não sobreaquecem. Além disso, o sistema EMP (Electronic Motor Protection) protege a ferramenta contra sobrecarga: desliga o motor imediatamente ao detetar um aumento excessivo da temperatura. Por via destes fatores, a empresa assegura que o tempo de vida útil das ferramentas sem fio com motor EC é o dobro daquelas que incorporam motores convencionais. A tecnologia EC também contribuiu, segundo a empresa, para o design mais compacto e peso reduzido das ferramentas: assegurando que são fáceis de manusear acima do nível da cabeça e em espaços pequenos ou em áreas de difícil acesso. www.bosch-professional.com

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Em abril de 2010 a Siemens, através da divisão Building Technologies, celebrou com a Vodafone Portugal um contrato a 3 anos de serviços de otimização e melhoria de performance de energia (BPO - Building Performance Optimization). Este contrato insere-se no Programa de Otimização dos Consumos de Energia que a Vodafone Portugal tem vindo a implementar ao longo dos anos.

Com este contrato, a Siemens contribuiu para a redução do consumo de energia (elétrica e térmica) do edifício Sede da Vodafone Portugal na ordem dos 11% por ano, um projeto da autoria de Alexandre Burmester e José Carlos Cruz Gonçalves e galardoado com o Prémio Valmor e Municipal de Arquitetura de 2005. Em 2004, tinha já sido distinguido com o Prémio Speciale Rizzani de Eccher da associação italiana de arquitetos e da revista de arquitetura internacional L’Arca. As medidas de otimização centraram-se, essencialmente, na melhoria da otimização de funcionamento das unidades de tratamento de ar (UTAs), quer ao nível do seu horário de funcionamento quer ao nível das estratégias de controlo otimizadas. Paralelamente, através da ligação ao centro de operações remotas da Siemens, foram ainda identificados projetos de melhoria, os quais estão em fase de implementação. Podem ser destacados a aplicação de variação de velocidade nas UTAs, medição da energia térmica e modernização dos equipamentos de controlo ao nível dos tetos arrefecidos. Estes projetos, além das poupanças estabelecidas no contrato, geram ganhos adicionais através do processo de acompanhamento e otimização contínua. Dois dos serviços da Siemens que permitem esta poupança são o BPO – Building Performance Optimization, que consiste na monitorização, análise e otimização energética da gestão operacional dos edifícios, e o EMC – Energy Monitoring & Controlling,

uma aplicação baseada em Internet para a monitorização e controlo de energia, cujos resultados podem ser observados em edifícios como a sede da Vodafone (Lisboa), mas também os Hospitais da Universidade de Coimbra, o Hotel Egatur na Maia, o Campus de Justiça no Parque das Nações, o campus da Siemens em Alfragide e a sede da Caixa Geral de Depósitos, em Lisboa. A Siemens instalou também um sistema de automação de edifícios e um sistema de controlo, designado por Desigo Insight, que permite a redução de consumos através da gestão inteligente de energia e funções de poupança de energia. De acordo com um comunicado emitido pela Siemens, a tecnologia implementada tem sido fundamental para melhorar o funcionamento das unidades de tratamento de ar no que concerne às horas de funcionamento e às estratégias de controlo. A instalação dos acionamentos de velocidade variável nas unidades de ar condicionado permite poupar energia, uma vez que estes equipamentos ajustam a sua funcionalidade de refrigeração na medida em que a procura aumenta ou diminui, tendo em conta parâmetros como temperatura, humidade e qualidade do ar. A instalação dos contadores de energia no edifício permite, agora, a aquisição e medição de dados elétricos e térmicos. Estes dados são importantes para determinar onde, no edifício, há potencial para poupar custos e aumentar a eficiência.

www.siemens.pt

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projeto pessoal

Maria do Rosário Veiga Engenheira Civil e Investigadora bi Nasceu em Faro em 1958 mas residiu em diferentes localidades do País, do Minho ao Algarve, até se fixar em Lisboa, em 1974, onde terminou o ensino secundário no Liceu Passos Manuel. Ingressou no Instituto Superior Técnico em 1976 e terminou o curso de Engenharia Civil, ramo Estruturas, em 1980. Trabalhou em projeto de estruturas de betão armado e metálicas durante três anos e durante mais três anos esteve em Angola, onde trabalhou no Laboratório de Engenharia de Angola, em Luanda, na área da patologia e reabilitação de edifícios e teve experiências importantes, quer profissionais quer, principalmente, de vida. Voltou a Portugal em 1987, já com um filho, e concorreu ao LNEC, onde foi admitida na carreira de Investigação. Desde então, tem-se dedicado ao estudo aprofundado das matérias relacionadas com a área de trabalho que lhe foi atribuída, no Departamento de Edifícios do LNEC: Revestimentos de Paredes. Atualmente é Chefe do Núcleo de Revestimentos e Isolamentos (desde 2010), integrado no Departamento de Edifícios..

sonho de criança Só se lembra de querer ter bons amigos, uma família unida e coisas interessantes para fazer... tudo sonhos simples e que felizmente, até ao momento, considera que têm sido realizados.

o seu maior desafio Conseguir melhorar sempre, nos campos profissional e humano. Não desistir, não estagnar.

um engenheiro civil de referência De entre tantos engenheiros civis que conheceu dignos de admiração, nacionais e estrangeiros, destaca dois com quem privou profissionalmente durante muitos anos e a quem deve ensinamentos de vida e de trabalho marcantes: O Eng.º José Vasconcelos Paiva, seu Chefe durante mais de 20 anos, primeiro como Chefe do Núcleo de Comportamento das Construções e depois como Diretor do Departamento de Edifícios do LNEC (até se aposentar por limite de idade): pelos seus conhecimentos imensos na área da construção, pela capacidade de atualização permanente, que mantém até hoje, pela disponibilidade para ouvir, quer os colegas menos experientes, quer todos os que se dirigiam a ele para obter informações e conhecimentos. Destaca também o “low profile”, a sobriedade, a ausência de pretensões.

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O Engº João Appleton, com quem teve o privilégio de trabalhar no LNEC durante cerca de 10 anos (embora em serviços diferentes) e que o foi o primeiro responsável pelo seu interesse por edifícios antigos: pelos seus conhecimentos vastíssimos na área das estruturas de edifícios antigos, pelo pioneirismo no projeto de reabilitação, pela entrega e entusiasmo contagiantes pelo trabalho que faz, pela disponibilidade desinteressada para ensinar, formar, informar os outros.

uma aposta no futuro Conservação do Património Histórico: Há em Portugal um Património Histórico edificado vasto, diversificado e original que é necessário aprender a conservar com qualidade e que, considera, deve tornarse mais visível. As fachadas são um elemento significativo desse Património. A criação de roteiros específicos (dos azulejos, das marmorites, da cal, etc., com a história, os materiais, as técnicas) e a organização de outras formas possíveis de dar visibilidade a esse Património, para além de um elemento importante do nosso bemestar e autoestima, pode ser mais uma mais-valia das nossas cidades e atrair visitantes com interesses culturais. Numa altura de paragem da construção nova, há tempo, pessoas, conhecimentos para isso. Espera conseguir contribuir para esse objetivo.

obras de engenharia de referência A “Expo 98” , como ainda hoje chamamos ao Parque das Nações. Uma Obra pioneira, que transformou completamente a área oriental da cidade, realizada, na sua parcela mais estruturante, num período curtíssimo e que envolveu toda uma gama de obras admiráveis de várias especialidades: o saneamento, a limpeza, a despoluição da área, a conceção dos espaços, os jardins desafiadores da nossa imaginação, as estruturas magníficas (Pavilhão de Portugal, Gare do Oriente, Oceanário, Torre Vasco da Gama... dezenas de outras). Essas obras envolveram alguns dos nomes de engenheiros e arquitetos mais conhecidos nas suas áreas de especialidade, que resolveram com brilhantismo e espírito inovador problemas complexos; mas envolveram também muitos técnicos menos conhecidos na altura, que com grande competência e entusiasmo foram decisivos para levar a cabo com sucesso essa tarefa que a muitos parecia utópica. Também nos trabalhos menos visíveis teve aspetos inovadores: foi pioneira na construção sustentável, aplicando o conceito construçãodesconstrução-reconstrução e praticando o reaproveitamento dos resíduos de demolição. Muitos desafios foram ganhos: a Obra foi terminada a tempo; os lisboetas, de todas as idades e classes sociais, adotaram aquela zona e hoje usufruem dela, tal como acontece, aliás, com os portugueses em geral e com os estrangeiros que nos visitam; os lisboetas “aprenderam” a correr, a andar de bicicleta, a gozar múltiplas atividades de lazer junto ao rio Tejo; a Expo “arrastou” muitas outras obras estruturantes para Lisboa: a Ponte Vasco da Gama, a reabilitação de todo o corredor ribeirinho até perto do Terreiro do Paço, diversas infraestruturas viárias.

hobby favorito De entre muita coisa que gosto de fazer no pouco tempo livre de que dispõe, seleciona: – Ler, para aprender e para relaxar, uma paixão de sempre, que pratica na praia, no avião, na sala de espera, na esplanada... – Yoga, para recuperar alguma calma e algum espaço interior, melhorar a concentração e aprender a respirar.

Destaca a Tese de doutoramento, cujo tema é “Comportamento de argamassas de revestimento de paredes. Contribuição para o estudo da sua resistência à fendilhação”. Fez a Tese quando tinha filhos pequenos e gerindo em simultâneo a área de trabalho no LNEC. O tema era pouco conhecido na época, pelo que obrigou a um trabalho experimental vasto, a projetar e construir equipamento específico, num processo arriscado, que podia simplesmente não resultar... A falha em terminar a Tese no período máximo previsto implicava a saída automática da carreira de investigação. Felizmente, pôde contar com o financiamento de um projeto JNICT (Junta Nacional de Investigação Científica, a Instituição que na altura lançava concursos para projetos de investigação e concedia os financiamentos aos ganhadores) e com o apoio de orientadores e outros colegas e tudo correu bem. Sabe que o volume continua hoje a ser comprado e lido, em Portugal e no Brasil.

dos projetos mais desafiantes, seleciona

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eventos

A 1 de dezembro entra em vigor o novo Sistema de Certificação Energética dos Edifícios, mas ainda não são conhecidas as portarias que vão permitir a plena aplicação do diploma. Saiba o que vai mudar em matéria de Certificação Energética e Qualidade do Ar Interior. O programa do 4º EnerDia, a decorrer dia 14 de novembro no Auditório do LNEC, em Lisboa, percorrerá temas como o papel dos técnicos na eficiência energética dos edifícios, o Programa ECO.AP e as alterações ao Sistema de Certificação Energética, sem esquecer os aspetos ligados á Qualidade do Ar Interior. Haverá também comunicações sobre auditorias energéticas ou impactos do ciclo de vida nos isolamentos térmicos de coberturas, entre outros temas. www.construcaomagazine.pt/enerdia

O Seminário SIRR13, que decorre a 6 de dezembro na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, tem como propósito abordar o tema da Reabilitação e Reforço de Estruturas, focando em particular os Materiais e as Tecnologias envolvidas nestes processos. Trata-se de uma área de aplicação direta na intervenção em construções existentes, abrangendo uma grande variedade de sistemas estruturais, desde as tipologias construtivas mais antigas, onde prevalece a alvenaria e a madeira, até aos sistemas mais recentes, em particular envolvendo estruturas de betão e aço. O desenvolvimento e interesse que tem surgido nos últimos anos pela área da reabilitação estrutural justifica plenamente a discussão destes temas, nomeadamente a necessidade de selecionar as tecnologias e materiais que melhor se adaptam a cada sistema estrutural. paginas.fe.up.pt/~sirr13/

calendário de eventos

4º Enerdia Eficiência energética em edifícios

14 de novembro 2013

Environmental and Energy Fairs 2013

13 a 15 novembro Valência 2013 Espanha

www.b2match.eu/environment-energies2013

Congresso Mundial Cidades do futuro Smart Cities

19 a 21 novembro 2013

Barcelona Espanha

www.smartcityexpo.com

ICEUBI 2013

27 a 29 de novembro 2013

Covilhã Portugal

iceubi2013.ubi.pt

6 dezembro 2013

Porto Portugal

paginas.fe.up.pt/~sirr13/

5 e 6 junho 2014

Coimbra Portugal

www.itecons.uc.pt

Construção Sustentável, Resíduos, Energia, Água

Engenharia e desenvolvimento económico

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Argamassas e Soluções Térmicas de Revestimento

Lisboa Portugal

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construção magazine 57

SETEMBRO/OUTUBRO 2013

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