BloCork Desenvolvimento de blocos de betão com cortiça

Transcrição

1 BloCork Desenvolvimento de blocos de betão com cortiça N. Simões, I. Castro, J. Nascimento, A. Nascimento SEMINÁRIO TECNOLOGIAS E SISTEMAS DE CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL - INVESTIGAÇÃO EM ACÇÃO -

2 Viabilizar alternativas construtivas para os resíduos industriais do Aglomerado de Cortiça Expandido (ECG)

3 Desenvolver blocos de betão com incorporação de regranulado de cortiça expandida em substituição parcial de agregados tradicionais: AGREGADOS CORTIÇA Contribuir para a definição de misturas de betão Respeitar as exigências impostas pelas normas de especificação de produto em vigor, aplicáveis a materiais destinados à produção de alvenaria. Garantir adequados desempenhos térmico e acústico. Produto natural Produto renovável Energia incorporada baixa Reciclável

4 1 2 3 Definição da composição das misturas Estudo de composições de betão com cortiça Estudo de geometrias comerciais de blocos de betão 1 Caracterização das propriedades físicas da cortiça e dos agregados minerais, através de ensaios laboratoriais; e selecção de granulometrias específicas.

5 CURVAS GRANULOMÉTRICAS DOS AGREGADOS 0,063 0,125 0,25 0, , ,5 14 Percentagem cumulativa passada (%) BRITA AREIA CORTIÇA ECG3/ Propriedades dos agregados utilizados na mistura Brita Areia Cortiça (ECG 3/10) Mistura Óptima BRITA AREIA CORTIÇA ECG 3/10 POCI/ECM/55889/2004 Baridade Média (mg/m 3 ) Percentagem de vazios (%) Coeficiente de absorção de água (%) Massa volúmica (mg/m 3 ) , ,94 2,25 1, ,23 2,63 0, ,1 0,11 Abertura dos peneiros (mm)

6 1 2 3 Definição da composição das misturas Estudo de composições de betão com cortiça Estudo de geometrias comerciais de blocos de betão 2 Estudo de composições de betão com cortiça, variando a dosagem de regranulado de cortiça expandida; realização de ensaios experimentais para avaliação do seu desempenho.

7 Coeficiente de condutibilidade térmica λ (mw/(m.ºc)) DESEMPENHO TÉRMICO COEFICIENTE DE CONDUTIBILIDADE TÉRMICA MÉTODO GUARDED HOT PLATE DIMENSÕES DO PROVETE: 150X150 mm 2 ESPESSURA MÉDIA DE 40 mm y = 0,6847x - 462,18 R² = 0, ,0 1300,0 1400,0 1500,0 1600,0 1700,0 1800,0 1900,0 2000,0 2100,0 2200,0 Massa volúmica (kg/m 3 ) ISO 8302:1991 Determination of steady-state thermal resistance and related properties - Guarded hot plate apparatus EN 12664:2001 Thermal performance of building materials and products. Determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter methods. Dry and moist products of medium and low thermal resistance

8 1 2 3 Definição da composição das misturas Estudo de composições de betão com cortiça Estudo de geometrias comerciais de blocos de betão 3 Blocos produzidos em equipamentos industriais; Estudo das características físicas, mecânicas, térmicas e acústicas dos blocos; Comparação de resultados com as soluções comerciais. 500 x 270 x 200 (mm 3 ) 490 x 285 x 200 (mm 3 )

9 + CORTIÇA ESTUDO DE GEOMETRIAS COMERCIAIS DE BLOCOS DE BETÃO REF REF L 16ECG 20ECG 25ECG MPD

10 DESEMPENHO TÉRMICO ρ = 1957 Kg/m 3 ʎ = 1,01 W/(m. C) U = 1,40 W/(m 2. C) REF ρ = 1999 Kg/m 3 ʎ = 0,81 W/(m. C) U = 1,26 W/(m 2. C) -17% -36% -10% ρ = 1720 Kg/m 3 ʎ = 0,77 W/(m. C) U = 1,31 W/(m 2. C) ρ = 1616 Kg/m 3 ʎ = 0,67 W/(m. C) U = 1,26 W/(m 2. C) ρ = 1562 Kg/m 3 ʎ = 0,59 W/(m. C) U = 1,23 W/(m 2. C) REF L 16ECG 20ECG 25ECG ρ = 1207 Kg/m 3 ʎ = 0,41 W/(m. C) U = 1,01 W/(m 2. C) ρ = 1645 Kg/m 3 ʎ = 0,52 W/(m. C) U = 1,10 W/(m 2. C) -13% -34% -18% ISO 6946: Building components and building elements, Thermal resistance and thermal transmittance. Calculation method. ISO 10211: Thermal bridges in building construction Heat flows and surface temperatures Detailed calculations MPD ρ = 1522,2 Kg/m 3 ʎ = 0,47 W/(m. C) U = 1,07 W/(m 2. C)

11 DESEMPENHO ACÚSTICO ISOLAMENTO SONORO A SONS AÉREOS PROVETE DE ENSAIO (3.16X3.16 m 2 )

12 Isolamento sonoro normalizado R (db) Isolamento sonoro normalizado R (db) Isolamento sonoro normalizado R (db) Isolamento sonoro normalizado R (db) Isolamento sonoro normalizado R (db) Isolamento sonoro normalizado R (db) ISOLAMENTO SONORO A SONS AÉREOS R W REF =26dB 16ECG =25dB 20ECG =26dB 25ECG =24dB SEM REBOCO REF 30 16ECG 20ECG 20 25ECG 10 R W REF =38dB REF L =31dB 20ECG =40dB REF REF L 20ECG Frequência (Hz) Frequência (Hz) 70 REBOCO NA FACE ORIENTADA PARA A CÂMARA EMISSORA R W REF =---db 16ECG =46dB 20ECG =47dB 25ECG =45dB Frequência (Hz) R W REF =49dB 16ECG =48dB 20ECG =48dB 25ECG =47dB ACRÉSCIMO DE ISOLAMENTO COM + CORTIÇA 16ECG 20ECG 25ECG REBOCO EM AMBAS AS FACES REF 16ECG 20ECG 25ECG R W REF =52dB REF L =49dB 20ECG =50dB REF REF L Frequência (Hz) R W =53dB =50dB MELHOR ISOLAMENTO COM 20ECG DO QUE 20ECG =52dB COM REF L REF REF L 20ECG REF REF L 20ECG Ensaios efectuados de acordo com NP EN :1998 Medição do isolamento sonoro de edifícios e de elementos de construção. Parte 3: Medição em laboratório do isolamento sonoro a sons aéreos de elementos de construção Frequência (Hz) Frequência (Hz)

13 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO CORRECÇÃO COM ARGAMASSA DE CIMENTO IMERSÃO EM ÁGUA DURANTE 15 HORAS ANTES DO ENSAIO NP EN 772-1:2002 Determinação da resistência à compressão

14 Resistência à compressão (MPa) Resistência à compressão (MPa) 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ÁREA EFECTIVA (F/A e ) ÁREA TOTAL (F/A b ) 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 REF 16ECG 20ECG 25ECG F/Ab 3,0 1,4 1,2 1,2 F/Ae 8,0 3,6 3,4 3,1 REF REF L 20ECG MPD F/Ab 3,5 1,6 1,4 0,8 F/Ae 8,2 3,7 3,3 1,7 NP EN 772-1:2002 Determinação da resistência à compressão

15 4 5 6 Definição das características dos blocos Validação experimental da produção dos blocos Caracterização experimental de paredes 4 Realização de estudos paramétricos (geometria dos blocos, espessura dos septos, propriedades do material, etc.) Aplicação dos modelos numéricos de previsão do comportamento das paredes; Identificação de limitações no processo de fabrico de blocos.

16 4 5 6 Definição das características dos blocos Validação experimental da produção dos blocos Caracterização experimental de paredes 5 Realização de ensaios laboratoriais para validação experimental das características dos blocos produzidos: Resistência à compressão e à tracção por flexão, absorção de água por capilaridade, propriedades de transmissão de vapor de água, teor de humidade, etc.

17 4 5 6 Definição das características dos blocos Validação experimental da produção dos blocos Caracterização experimental de paredes 6 Realização de ensaios mecânicos, térmicos e acústicos nas paredes construídos em laboratório ; Realização de ensaios in situ.

18 TRANSPORTE DE AGREGADOS MISTURADORA VIBROPRENSA MOLDES DE FABRICO PINÇA EXISTENTE

19 COEFICIENTE DE TRANSMISSÃO TÉRMICA (W/m 2.ºC) Juntas de argamassa SEM REBOCO MPD 20ECG Juntas com argamassa tradicional 1,10 1,13 Juntas com argamassa com cortiça 0,93 0,96-15% =0,1347W/(m.ºC) COM REBOCO Reboco MPD 20ECG Reboco e juntas com argamassa tradicional 1,07 1,10 Reboco e juntas com argamassa com cortiça 0,80 0,82-25% =0,1634W/(m.ºC)

20 Em geometrias comerciais verificou-se: Redução de peso do bloco Acréscimo do índice de isolamento a sons aéreos (paredes sem reboco). Melhoria da resistência térmica, face aos blocos de betão tradicional. Pretende-se propor nova geometria, realizar produção industrial e completar campanha de caracterização de blocos e de paredes. Os blocos de betão com cortiça podem ser considerados como uma alternativa sustentável para a construção de paredes de alvenaria.

21 Agradecimentos: Projecto no âmbito do SI I&DT Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico Projectos de I&DT empresas em co-promoção (POCI/ECM/55889/2004)