Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase

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1 Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase Sandra R. Cunha, Vítor H. Alves, José B. Aguiar, Victor M. Ferreira 4º Congresso Português de Argamassas e ETICS 29 e 30 de Março de

2 INTRODUÇÃO O elevado ritmo de crescimento das áreas urbanas e crescente aumento dos parâmetros de conforto no setor da construção, tem vindo a provocar acréscimos nos consumos energéticos. Utilização excessiva de energia proveniente de fontes não renováveis, que provoca graves impactos no meio ambiente. Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 2

3 INTRODUÇÃO Grande parte do consumo de energia elétrica no setor residencial encontra-se associado ao aquecimento e arrefecimento. Urgente a utilização de soluções construtivas que permitam uma diminuição do recurso a equipamentos de climatização. Materiais de mudança de fase (PCM) Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 3

4 OBJETIVOS Desenvolvimento de uma argamassa mista de cal aérea e gesso, com incorporação de microcápsulas de PCM Possuir um compromisso entre a trabalhabilidade, resistência mecânica e aparência estética. Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 4

5 MATERIAIS DE MUDANÇA DE FASE Os materiais de mudança de fase possuem a capacidade de mudar o seu estado em função da temperatura ambiente. Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 5

6 CONTRIBUTO PARA UMA CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL Social Ambiental Económico Aumento do conforto térmico Redução do recurso a fontes de energia não renováveis Custos de aplicação facilmente suportados pelo utilizador Temperaturas sensivelmente constantes Diminuição da utilização dos equipamentos de climatização Diminuição dos consumos energéticos Efeito benéfico na humidade Desfasamento dos consumos elevados Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 6

7 MATERIAIS UTILIZADOS NA INVESTIGAÇÃO Microcápsulas de PCM constituídas por uma parede em polimetilmetacrilato e um núcleo em parafina, temperatura de transição de 23ºC entalpia de 110kJ/kg. Superplastificante com densidade de 1.05g/cm3; Areia com tamanho de particula médio de 439,9 μm. Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 7

8 COMPOSIÇÕES ESTUDADAS Composição Areia Água Gesso PCM Fibras Superplastificante L100G L100G0PCM L100G0PCM L100G0PCM L100G0F L100G0PCM10F L100G0PCM20F L100G0PCM30F L90G10F L90G10PCM10F L90G10PCM20F L90G10PCM30F L80G20PCM20F L70G30PCM20F L60G40PCM20F Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 8

9 TRABALHABILIDADE Ensaios realizados com base no método da mesa de espalhamento; Valor resultante considerado quando compreendido entre mm; Aumento da quantidade de água adicionada às argamassas, com o aumento da percentagem de PCM; Um aumento de 10% de PCM provoca um aumento na quantidade de água de cerca de 52%. Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 9

10 RESISTÊNCIAS MECÂNICAS Melhoria nas características mecânicas, provocada pela introdução de uma maior quantidade de PCM; A percentagem ótima de PCM a adicionar na argamassa é de 20%. É possível verificar que o valor obtido para uma percentagem de incorporação de PCM de 30%, é superior ao apresentado pelas argamassas sem incorporação de PCM. Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 10

11 RETRAÇÃO O estudo da retração apenas foi efetuado para 5 das 15 composições estudadas. Foi possível observar a influência da presença de microcápsulas de PCM nas argamassas, assim como a ação provocada pela introdução de fibras e gesso. Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 11

12 RETRAÇÃO Verificou-se um aumento no valor da retração com a incorporação de microcápsulas de PCM. A adição de gesso e fibras de nylon, resulta numa diminuição da retração nas primeiras 24 horas de monitorização. Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 12

13 RETRAÇÃO A introdução de 20% de PCM, provocou um aumento na retração de cerca de 4 vezes, comparativamente com a argamassa de referência; A adição de fibras de nylon, provocou uma diminuição na retração para cerca de metade; A adição de gesso permite também observar uma diminuição na retração Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 13

14 CONCLUSÃO A incorporação de microcápsulas de PCM em argamassas de revestimento para interiores, é uma solução viável para aplicações na construção. A utilização de fibras e de gesso constitui uma boa solução para os problemas relacionados com a fissuração. O comportamento em compressão e flexão, permite observar um melhor desempenho, para percentagens de incorporação de PCM entre 15% e 20%. É possível concluir que a argamassa com incorporação de 60% de cal aérea, 40% de gesso e 20% de PCM, revelou-se a mais interessante, tendo mostrado um excelente equilíbrio entre as suas características mecânicas e retração. Argamassas Térmicas Sustentáveis: O Contributo dos Materiais de Mudança de Fase 14

15 Obrigado pela atenção. Sandra R. Cunha, Vítor H. Alves, José B. Aguiar, Victor M. Ferreira 4º Congresso Português de Argamassas e ETICS 29 e 30 de Março de