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About 48 billion tons of aggregates are consumed in the construction, causing a depletion of natural resources. Thus, it is important to apply new solutions that suppress these needs, without environmental impacts and preferably reversing negative impacts associated to other industries, such as foundry industry, a large waste producer commonly deposited in landfills. The main objective of this work was the evaluation of the waste treatment methods effectiveness in the physical and mechanical mortar properties. Fourteen compositions were developed with different contents of ceramic mold shells (0%, 25%, 50%, 75% and 100%) and different types of treatment (series 1 – unwashed ceramic mold shells, series 2 – washed ceramic molds shells and series 3 – washed ceramic mold shells and fibers). The results showed that the treatment of washing residues was quite effective, resulting in an elimination of the expandability and water absorption of the mortars, which led to an increase in the flexural and compression strength, since the microstructure of the mortars was no longer fragile., This work was supported by FCT/MCTES concerning the Pluriannual funding of R&D Units 2020-2023 for the Centre for Territory, Environment and Construction (CTAC), with reference UIDB/04047/2020 and UIDP/04047/2020.

A utilização mista de materiais baseia-se no aproveitamento do comportamento mecânico específico de cada material. A utilização de estruturas mistas em aço e betão está em constante crescimento e mostra-se eficiente tanto na construção de novas edificações quanto na reabilitação. A procura pelo desenvolvimento sustentável na construção civil está diretamente relacionada com a racionalização da utilização de recursos minerais em conjunto com a redução do desperdício e mau aproveitamento de estruturas. Com este intuito, procura-se desenvolver soluções construtivas que facilitem a reabilitação de construções existentes e sistemas construtivos com alto desempenho em termos de vida útil. Este estudo está voltado para o tema da sustentabilidade como possível resultado de uma melhor compreensão dos fenómenos associados à durabilidade dos materiais e componentes do sistema construtivo misto em aço e betão e da procura por soluções mais duradouras e otimizadas. Neste trabalho, pretende-se aprofundar o conhecimento de sistemas mistos de aço e betão, onde são utilizados perfis metálicos enformados a frio e galvanizados, em combinação com diferentes composições de betão, utilizando adesivos estruturais na ligação entre estes componentes. Neste contexto, pretende-se realçar os processos de degradação e a sua influência no comportamento global dos elementos mistos analisados. Foram realizados ensaios em elementos estruturais em aço enformado a frio colados a elementos em betão, com a finalidade de avaliar a durabilidade dessas estruturas quando expostas a condições ambientais desfavoráveis. Os resultados obtidos mostram que, embora em alguns casos a degradação afete parcialmente a capacidade resistente dos elementos, em outros casos, este tipo de sistema construtivo pode ser utilizado mantendo a capacidade de resistência esperada dos elementos constituintes, mesmo quando expostas a condições extremas.

O presente trabalho estuda o desenvolvimento de betão drenante para aplicação em pavimentos rodoviários, através do estudo das suas características físicas e mecânicas, apoiado numa campanha de ensaios laboratoriais, de várias composições. Os materiais de pavimento rígido com betão drenante, após sua construção, sofrem um processo de degradação sob a ação do tráfego e das condições climáticas. Esse processo, que ocorre durante a vida útil do piso, pode ser mais lento se for bem construído e mantido. Assim, é fundamental que a caracterização mecânica do betão seja adequada para a sua aplicação. Assim, os ensaios de trabalhabilidade e densidade devem ser realizados em relação ao betão fresco. No caso do betão endurecido, são os ensaios de resistência à compressão e flexão, os ensaios de permeabilidade e os ensaios de resistência ao desgaste. O betão permeável pode ser uma solução de segurança bem-sucedida para chuvas fortes e inundações cada vez mais frequentes. Este estudo teve como foco a obtenção de um betão permeável otimizado, dentro do escopo das normas internacionais, por meio da análise do betão feitos com as mesmas relações A/C e tempos de vibração e os diferentes percentuais de agregado reciclado. Os resultados mostram a forte influência de ambos os parâmetros sobre a distribuição de porosidade e permeabilidade e a influência negativa de porosidades mais altas sobre a resistência. O betão com relação de 0,35 W/C e tempo de vibração de 40 segundos e 30% de agregado reciclado foi selecionado por seu desempenho mecânico superior., Este trabalho foi financiado pela Adenda nº 20 ao Protocolo de Cooperação Cultural, Científica, Pedagógica e Institucional entre a Universidade do Minho e a Universidade Nacional de Timor Lorosa'e.

O crescimento das urbanizações levou ao rápido desenvolvimento da indústria da construção, originando uma grande quantidade de resíduos de construção e demolição (RCD) e em simultâneo um aumento nos consumos energéticos e emissões de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera. A aplicação simultânea de RCD e tecnologias de calor latente incorporadas em betões permite a reutilização de agregados reciclados, mas também minimizar o consumo de energia durante o período de utilização do edifício. Este estudo tem como principal objetivo a avaliação da incorporação de material de mudança de fase (PCM) em agregado reciclado proveniente de RCD, utilizado em substituição do agregado natural para a produção de betões, assim como a avaliação do comportamento mecânico dos betões produzidos. A incorporação de PCM no agregado reciclado foi efetuada segundo duas técnicas distintas, a vácuo e a pressão atmosférica, sendo produzidos betões com os diferentes agregados. Foi possível verificar que a presença do agregado reciclado dopado com PCM afetou negativamente o desempenho mecânico das diferentes formulações de betão desenvolvidas., Este trabalho foi financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), no âmbito da bolsa de doutoramento com referência UI/BD/152844/2022.

Atualmente, é necessário dar um novo rumo ao setor da construção civil, tornando-se imprescindível alterar a forma como os edifícios são construídos e reabilitados, com o objetivo de obter uma construção mais sustentável. Cada vez mais é importante minimizar os elevados consumos energéticos dos edifícios durante a sua vida útil, tirando partido de fontes de energia renováveis, como a energia solar. Os materiais de mudança de fase (PCM) podem reduzir o consumo energético dos edifícios devido à sua capacidade de armazenamento térmico. A utilização de PCM em materiais de construção possui benefícios sociais, ambientais e económicos relacionados com o aumento do conforto térmico, diminuição do consumo de energia de fontes não renováveis e diminuição das necessidades e custos de climatização. O desenvolvimento de placas sustentáveis à base de argamassas de cimento com incorporação direta de PCM constitui uma nova opção para a melhoria da eficiência energética dos edifícios em operações de reabilitação e construções novas. Neste trabalho, inicialmente foram estudadas as principais propriedades das argamassas com incorporação direta de PCM, com base no seu comportamento físico, mecânico e térmico. Posteriormente, foram desenvolvidas placas à base destas argamassas e testadas quanto às suas principais propriedades físicas e mecânicas. A realização deste trabalho permitiu concluir que a incorporação de PCM em argamassas e placas altera as suas propriedades do ponto de vista físico, mecânico e térmico. Em relação à caracterização das argamassas, foi possível verificar que a inclusão de PCM originou uma diminuição da resistência à flexão e compressão, diminuição da temperatura máxima e aumento da temperatura mínima para a estação de verão e primavera. No que confere à caracterização das placas verificou-se que a incorporação de PCM originou um aumento da sua macroporosidade e diminuição da resistência à flexão., Este trabalho foi financiado por Fundos Nacionais através da FCT/MCTES – Fundação para a Ciência e Tecnologia/Ministério da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, no âmbito do CTAC – Centro de Território, Ambiente e Construção – UIDB/0407/2020.

A demanda por produtos de betão está aumentando a cada ano, e os requisitos de desempenho para concreto em diferentes projetos também são cada vez mais exigentes. O desenvolvimento ambiental sustentável orienta a investigação científica sobre o betão no sentido da economia circular, leveza e alta resistência. Na indústria de fundição, uma grande quantidade de resíduos de moldes cerâmicos é enviada para o aterro, o que não só polui o meio ambiente, mas também causa danos ecológicos. Então, neste estudo, realizou-se a caracterização física dos resíduos de moldes cerâmicos de fundição (RMCF). Com os RMCF procurou-se substituir o agregado de grandes dimensões em betão leve com 30%, 60% e 80% de incorporação. Como conclusão do estudo, o aumento do conteúdo de RF reduziu o desempenho da trabalhabilidade do betão leve. As propriedades mecânicas e a durabilidade tiveram, contudo, um aumento considerável. No estudo, verificou-se que a incorporação de RMCF com uma taxa de 80%, obteve o melhor desempenho em relação às restantes misturas. Alcançou uma resistência média de 36 MPa com uma densidade de 1998 kg/m3. Esta mistura também teve uma melhoria significativa na durabilidade em relação às restantes misturas., The demand for concrete products is increasing year by year, and the performance requirements for concrete in various projects are also becoming more demanding. Under the premise of sustainable ecological development, scientific research on concrete is directed towards circular economy, lightness and high strength. In the foundry industry, a large amount of waste from ceramic molds is disposed of in landfills every year, which not only pollutes the environment but also causes ecological damage. Therefore, the physical characterization of waste from ceramic foundry molds (RMCF) was carried out in this study. The RMCF were attempted to replace the large aggregate in lightweight concrete with 30%, 60% and 80% admixture. A water/cement ratio of 0.3 was used. The study showed that increasing the RMCF content reduced the workability of the lightweight concrete. However, the mechanical properties and durability improved significantly. In the study, it was found that the incorporation of 80% RMCF, achieved the best performance compared to the other mixtures. It achieved an average strength of 36 MPa at a density of 1998 kg/m3. This mixture also showed a significant improvement in durability compared to the other mixtures., Este trabalho foi financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) de Portugal

A indústria da fundição produz milhões de toneladas de resíduos descartados em todo o mundo. Atualmente, o aumento dos custos e os problemas ambientais relacionados com a deposição de resíduos em aterros é um enorme problema. Assim, muitos estudos têm-se concentrado nas areias de fundição, contudo outros resíduos são gerados durante o processo de fundição e não se conhecem soluções de reutilização, tais como as ceras parafínicas e as cascas de moldes cerâmicos. O objetivo principal deste estudo foi a incorporação de ceras parafínicas e cascas de moldes cerâmicos em argamassas de cimento, avaliando a influência de diferentes teores de parafina nas propriedades físicas e mecânicas das argamassas. Os resultados obtidos mostraram uma diminuição da trabalhabilidade, absorção de água, resistência à flexão e à compressão das argamassas. No entanto, as argamassas apresentaram um comportamento físico e mecânico satisfatório, evidenciando uma possível aplicação prática., The foundry industry produces millions of tonnes of discarded waste worldwide. Currently, increasing costs and environmental problems related to landfilling waste is a huge problem. Thus, many studies have focused on foundry sands, however other wastes are generated during the casting process and no reuse solutions are known, such as paraffin waxes and ceramic mold shells. The main objective of this study was the incorporation of paraffin waxes and ceramic mold shells in cement mortars, evaluating the influence of different paraffin wax contents in the mortars physical and mechanical properties. The obtained results showed a decrease in the workability, water absorption, flexural and compressive strengths of the mortars. However, the mortars presented a satisfactory physical and mechanical behavior, evidencing a possible practical application., Este trabalho foi apoiado pela FCT/MCTES através de fundos nacionais (PIDDAC) sob a referência UIDB/04047/2020 da Unidade de I&D do Centro de Território, Ambiente e Construção (CTAC).

A rápida alteração do clima tem diversas consequências pelo mundo, inclusive nos grandes centros urbanos. Chuvas intensas, como as que ocorreram em diversos países, são relacionadas com danos na infraestrutura urbana e associados a riscos à sua segurança, tornando-se comuns no futuro, relacionados com alterações climáticas. A permeabilidade nos pavimentos rodoviários, particularmente nos pavimentos rígidos de drenagem que os compõem, assume um papel relevante em seu desempenho, influenciando aspetos como segurança e conforto na circulação dos veículos e a durabilidade da vida útil. O impacto da distribuição de permeabilidade de diversas misturas de betão drenante, teve como objetivo de otimizar uma mistura ideal para drenar a água segundos os requisitos técnicos normativos. Realizaram-se diversas misturas drenantes com diferentes razoes A/L (0.30;0.35;0.40), relacionando estas com os diferentes tempos de vibração (20; 40; 60 segundos) dos provetes submetidos a diversos ensaios e análises. A porosidade demostrou ter uma correlação com a escoamento da água, permitindo uma análise da relação entre a permeabilidade e a resistência a compressão do betão, de forma a justificar os requisitos técnicos de segurança, conforto e economia. A investigação destaca a forma de colmatar zonas défices de escoamento e prevenindo de uma forma os resultados das alterações climáticas., The rapid change in climate has several consequences around the world, including in large urban centers. Intense rains, such as those that occurred in several countries, are related to damage to urban infrastructure and associated with risks to its safety, becoming common in the future, related to climate change. The permeability in road pavements, particularly in the rigid drainage pavements that compose them, plays an important role in their performance, influencing aspects such as safety and comfort in the circulation of vehicles and the durability of the useful life. The impact of the permeability distribution of different draining concrete mixes, aimed to optimize an ideal mix to drain water according to normative technical requirements. Several drainage mixtures were performed with different A/L ratios (0.30;0.35;0.40), relating these to the different vibration times (20; 40; 60 seconds) of the specimens subjected to different tests and analyses. Porosity was shown to be correlated with water flow, allowing an analysis of the relationship between permeability and compressive strength of concrete, in order to justify the technical requirements of safety, comfort and economy. The research highlights how to fill runoff areas and prevent the results of climate change in a way., Este trabalho foi financiado pela Adenda nº 20 ao Protocolo de Cooperação Cultural, Científica, Pedagógica e Institucional entre a Universidade do Minho e a Universidade Nacional de Timor Lorosa'e.

Os princípios deste trabalho são o estudo de materiais de alvenaria com vista à conservação e reabilitação dos edifícios. O desenvolvimento e a inovação requerem o conhecimento de características de novos materiais. Com objetivo de avaliar o comportamento de paredes de alvenaria, apresenta-se a campanha de ensaios experimentais. Podem ser identificadas causas conjunturais das patologias que se encontram nas alvenarias de pedra por fotografias apresentadas, mostra uma fissuração horizontal por causa de ações naturais físicas, variações de temperatura e presença da água. A fissuração da alvenaria pode resultar das dilatações e contrações devidas à mudança de temperatura provocadas pela secagem e humidificação. Uma das causas principais das alterações patológicas é a poluição atmosférica. Água e a temperatura são importantes no desenvolvimento das deteriorações. Estes fatores atuam independentemente ou em conjunto e acarretam transformações e tensões físicas e químicas nos processos de degradação. A reabilitação é uma das soluções construtivas em alvenaria e a sua adequação em função dos benefícios económicos, construtivos ou de habitabilidade. Os resultados dos ensaios de laboratório da caracterização e envelhecimento acelerado dos materiais são fundamentais para obter a qualidade e durabilidade dos materiais da pedra calcária moca creme são influenciados pela sua porosidade., The principles of this work are the study of masonry materials with a view to the conservation and rehabilitation of buildings. Development and innovation require knowledge of characteristics of new materials. In order to evaluate the behavior of masonry walls, the experimental test campaign is presented. Conjunctural causes of the pathologies found in the stone masonry can be identified by the photographs presented, showing a horizontal cracking due to natural physical actions, temperature variations and the presence of water. Masonry cracking can result from expansion and contraction due to temperature changes caused by drying and humidification. One of the main causes of pathological changes is air pollution. Water and temperature are important in the development of spoilage. These factors act independently or together and cause physical and chemical transformations and stresses in the degradation processes. Rehabilitation is one of the constructive solutions in masonry and its adequacy according to the economic, constructive or habitability benefits. The results of laboratory tests of the characterization and accelerated aging of the materials are fundamental to obtain the quality and durability of the materials of the cream mocha limestone are influenced by their porosity., Este trabalho foi financiado pela Adenda nº 20 ao Protocolo de Cooperação Cultural, Científica, Pedagógica e Institucional entre a Universidade do Minho e a Universidade Nacional de Timor Lorosa'e.