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Dissertação de mestrado em Construção e Reabilitação Sustentáveis, As várias técnicas e usos da terra estão espalhados por todo o mundo, com especial incidência nos países com clima seco ou temperado, apesar de, atualmente, o uso da terra na construção enfrentar a preferência por materiais industrializados aliados ao preconceito referente ao uso deste material, muitas vezes associado a um material pobre e de fraca resistência e durabilidade. Apesar disso, a procura de soluções sustentáveis geradas por um aumento da consciência relativamente às questões ambientais e energéticas incita um interesse na construção sustentável, nomeadamente a construção com terra, que patenteia de imensas vantagens como a facilidade de aquisição deste produto abundante e normalmente disponível localmente, a possibilidade de reutilização do material e a acessibilidade económica, a vantagem do uso deste material viabilizar um baixo impacto ambiental durante e após a construção e os benefícios a nível de conforto térmico e acústico que o uso do material, principalmente no interior, possibilita. Este estudo é essencialmente de carater experimental e o principal objetivo é desenvolver uma argamassa para pisos, com requisitos de betonilha. Deste modo, pretende-se obter uma argamassa com boa resistência mecânica e simultaneamente resistente à ação da água, para aplicação como revestimento de pisos. Para a manufatura desta argamassa foi analisada a influência dos aditivos e ligantes no estado fresco, através da consistência e abaixamento por espalhamento para atingir a trabalhabilidade fixada. No estado endurecido, as argamassas produzidas testadas às resistências mecânicas, nomeadamente na resistência à tração na flexão e compressão, e nas resistências face à ação da água no estado líquido, nomeadamente na absorção de água por capilaridade e por imersão, absorção da gota de água e na erosão acelerada por jato de água. Constatou-se que a adição de cal, comparativamente ao cimento, mostrou melhores resistências nomeadamente aos 28, 60 e 90 dias de idade. A adição de borato de sódio, para além de atuar como um antifúngico, devido ao uso do amido de batata líquido, permitiu atingir os resultados fixados para o abaixamento. A adição de fibras diminuiu a fluidez da argamassa, no entanto causou um incremento da força de ligação da mistura. De um modo geral, a argamassa mais satisfatória foi a AREF.F4 composta por solo com caulino, borato de sódio, amido de batata líquido, cal aérea viva e fibras de papel reciclado., All around the globe we can observe several building techniques with soil, especially in countries with dry and temperate climate. Although, nowadays, all these techniques fight against the prejudice and preference of more industrialized materials, and are multiple times named a weak and low durability. Although, fortunately, the search for more green and sustainable ways of construction, mostly due to the increase in environmental concern, is raising the interest in sustainable construction, especially in the usage of soil. This material represents several advantages such as the easiness of purchasing this product, abundant and normally available locally; the possibility of reusing the material and its economic accessibility; the advantage of being a low environmental impact material during and after construction and the benefits in terms of thermal and acoustic comfort, especially in the interior. This type of construction, brings to the table a large number of benefits, such as, the abundance of the material and the way it can be acquired locally it is a more economical option, and when this materials are used, they result in a construction that provides both thermal and acoustic comfort. The presente dissertation is an experimental study seeking to develop a mortar for floors, with requirements of screed. Fundamentally the purpose is to obtain a mortar with good mechanical resistance and at the same time resistant to the action of water, for application as a floor covering. For the preparation of this mortar, the impact of additives and binders in the fresh state was analyzed, through consistency and lowering by spreading in order achieve the fixed workability. In the hardened state, the produced mortars were tested for mechanical strength, specially in the tensile strength in bending and compression, and in strengths against the action of water in the liquid state, in the absorption of water by capillary action and by immersion, absorption of the drop of water and in water jet accelerated erosion. As a result, it was found that the addition of lime, compared to cement, showed better resistance, notably at 28,60 and 90 days of age. The addition of sodium borate besides working as na antifungal due to the use of potato starch, allowed fixed results for lowering. The addition of fibers decreased the fluidity of the mortar, however it caused an increase in the bond strength of the mixture. Overall, the most satisfactory mortar makes AREF.F4 composed of soil with kaolin, sodium borate, liquid potato starch, quick lime and recycled paper fibers.

Esta dissertação centra-se na caracterização químico-mineralógica de argamassas de terra estabilizadas com produtos à base de sulfato de cálcio, nomeadamente anidrite II e sulfato de cálcio hemi-hidratado, com o objectivo de compreender o seu desempenho físico-mecânico e, em particular, a resistência à água líquida, os quais foram avaliados no âmbito de outra dissertação de mestrado em engenharia civil, realizada em paralelo. As recentes preocupações ambientais têm impulsionado a procura por materiais e práticas de construção ecologicamente sustentáveis. O estudo de argamassas de terra tem grande interesse devido às suas características de baixa energia incorporada e ecologia. Acresce ainda a possibilidade da sua utilização em património edificado e arqueológico como alternativa teoricamente mais próxima dos materiais tradicionais/originais, de maior compatibilidade e estabilidade que outros materiais modernos. No entanto, as argamassas de terra são susceptíveis à desagregação quando em contacto com água líquida, o que justifica o estudo de estabilizantes para viabilizar a sua utilização. O presente trabalho surge inserido num projecto de doutoramento em Arquitectura, em curso, sobre o desempenho de argamassas de terra para utilização enquanto reboco. Neste estudo observou-se uma melhoria significativa no desempenho físico e mecânico e resistência à água líquida das argamassas de terra estabilizadas com sulfato de cálcio hemi-hidratado. Face a esses resultados foi pressuposto uma melhoria acrescida por substituição deste estabilizante por anidrite II, uma vez que a sua hidratação dá origem a produtos com melhores características de solubilidade e resistência mecânica. Assim, a susceptibilidade à água das argamassas de terra, deve-se às características físico-químicas dos minerais argilosos é o aglutinante presente neste tipo de argamassas. Através de técnicas analíticas complementares caracterizaram-se diferentes argamassas de terra: não-estabilizadas, estabilizadas com 5, 10 e 20% de anidrite II e 20% de sulfato de cálcio hemi-hidratado, antes e depois de hidratação e secagem. Esta caracterização permitiu concluir que a adição dos diferentes estabilizantes não conduz à formação de novos compostos, observando-se apenas hidratação parcial da anidrite II com formação de gesso e, a esperada, hidratação total do sulfato de cálcio hemi-hidratado. Não foram observadas melhorias no desempenho das argamassas de terra pela adição de anidrite II, o que pode ser explicado pela reduzida hidratação deste estabilizante (não permitindo a formação de presa) contrariamente ao que se observa com a estabilização com sulfato de cálcio hemi-hidratado. Nestas foi possível observar uma organização cristalina devida à hidratação e secagem da argamassa. Desta forma, conclui-se que a adição de sulfato de cálcio hemi-hidratado é mais vantajosa que a de anidrite II, melhorando o desempenho mecânico e a resistência à água líquida das argamassas de terra, e contribuindo para o aumento da sua durabilidade. This dissertation focuses on the chemical-mineralogical study of earthen mortars stabilized with calcium sulphate-based products, specifically anhydride II and calcium sulphate hemihydrate, in order to understand their physical and mechanical properties, and their resistance when in contact with liquid water. These properties were evaluated in another master's dissertation in civil engineering conducted in parallel. The recent environmental concerns have revived the research about sustainable building materials and practices. The study of earthen mortars is, therefore, of great interest for having low embodied energy and for being a green product. These mortars may have added interest for the conservation and restoration of architectural and archaeological heritage, theoretically closer to the traditional/original materials, and as a more compatible and stable alternative than other modern materials. The earthen mortars are, however, susceptible to degradation when in contact with liquid water, which justifies the study of stabilizers to enable their use. The present dissertation is part of a doctorate project in architecture, in progress, about the physical and mechanical performance of these mortars for its use as plaster. In this study, it was noticed a significant improvement in the physical and mechanical properties and resistance to liquid water of the earth mortars stabilised with calcium sulphate hemihydrate. It was proposed that the substitution of this stabiliser for anhydrite II would further increase these results, as products resultant from its hydration have lower solubility and better physical and mechanical properties. The susceptibility of earthen mortars was investigated, which is due to the physicochemical characteristics of the clay minerals present in it. Through complementary analytical techniques, different earthen mortars were characterized: non-stabilised, stabilized with 5, 10 and 20% anhydrite II and 20% calcium sulphate hemihydrate, before and after hydration and drying. This characterization led to the conclusion that the addition of the different stabilisers does not lead to the formation of new compounds, only to the partial hydration of anhydrite II, with formation of gypsum, and the expected total hydration of calcium sulphate hemihydrate. No improvement was observed in the performance of the earth mortars by the addition of anhydrite II, which may be explained by the reduced hydration and consequent non-setting of this stabiliser, contrary to the stabilisation with calcium sulphate hemihydrate. In these mortars it was observed the growth of a crystalline network due to the hydration and drying of the mortar. Thus, it is concluded that the addition of calcium sulphate hemihydrate is more advantageous than anhydrite II, improving the mechanical performance and resistance to liquid water of these earth mortars and contributing to an increase in durability.

As argamassas de terra, em que o ligante é a argila, foram comummente utilizadas no passado. Hoje em dia, são normalmente utilizados materiais com base em cimento, inclusive para reparação de paramentos de taipa sem estabilização, levando a resultados menos duráveis e ao aparecimento de anomalias expressivas nas edificações. Não existem estudos relativos à influência do teor de água correlacionando-o com a trabalhabilidade; sendo este um aspeto fundamental, deveria ser talvez o primeiro a abordar no âmbito da formulação de argamassas deste tipo. O objetivo geral do trabalho apresentado neste artigo é avaliar duas das propriedades das argamassas que são mais afetadas pelo teor de água: a trabalhabilidade, característica que traduz a facilidade com que uma argamassa é aplicada no suporte, e a retração, que mesmo para uma argamassa de reparação e não de revestimento, pode inviabilizar a sua aplicabilidade. Foram recolhidos materiais de zonas não expostas das paredes de três construções de taipa localizadas na região do Alentejo, Portugal (Avis e Odemira), com o qual se construíram provetes de taipa. Nos provetes foi executada uma anomalia superficial padronizada, tendo em vista à sua reparação com as diferentes argamassas de terra a desenvolver. Efetuaram-se quatro tipos de argamassa de reparação: três tipos utilizando as terras recolhidas das três edificações antigas de taipa, com as quais tinham previamente sido realizados os provetes de taipa (esta alternativa representa a reparação de cada uma das taipas com a correspondente terra local); foi também realizado um quarto tipo de argamassa baseado numa terra argilosa comercial (esta alternativa representa a reparação das diferentes taipas com uma terra standard). 16 5 20 Este trabalho foi realizado no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), em Lisboa. A primeira autora foi apoiada pela bolsa de doutoramento da Fundação para a Ciência e Tecnologia. vol. 25, núm. 2 DM/NPC APUNTES - Revista de Estúdios sobre Património Cultural - Journal of Cultural Heritage Studies

Existe atualmente um elevado desconhecimento ao nível da reabilitação e conservação de edificações construídas em terra. Deve usar-se uma argamassa com base em terra, compatível com estes suportes, sendo fundamental conhecer o seu comportamento. A quantidade de água utilizada na amassadura de uma argamassa tem grande influência nas características físicas, na trabalhabilidade e, consequentemente, na sua aplicação. Com este objetivo foram realizados ensaios de caracterização no estado fresco e endurecido, em argamassas de terra realizadas com quatro terras distintas, sendo adicionado a cada uma seis diferentes teores em água. Pretende-se ainda avaliar diretamente a trabalhabilidade, mediante aplicações efetuadas por operadores em provetes de taipa. Após analisados os resultados foi possível observar que a retração e a trabalhabilidade de uma argamassa são fortemente influenciadas pela relação água/material seco, condicionando assim a viabilidade de uma argamassa. Contudo, o operador é um fator de elevada importância na aplicação de uma argamassa. En la actualidad existe un nivel elevado de ignorancia con respecto a la rehabilitación y conservación de los edificios construidos con tierra. La aplicación de un mortero de tierra debe ser compatible con los soportes, es esencial entender su comportamiento. La cantidad de agua en la mezcla tiene una gran influencia en las características físicas, trabajabilidad y su aplicación. Con el objetivo de solucionar este alto grado de desconocimiento al respecto, se realizaron pruebas de caracterización de los morteros en estado fresco y endurecido Se utilizaron cuatro tierras diferentes, añadiendo diferentes cantidades de agua. El objetivo es también evaluar directamente la viabilidad de estos morteros, a través de las aplicaciones realizadas por los operadores en muestras de tapia. Después de analizar los resultados se observó que la contracción y la trabajabilidad están fuertemente influenciadas por la relación de agua/material seco, que afecta a la viabilidad. Sin embargo, el operador es un factor muy importante en la aplicación de un mortero. Currently there is a high level of ignorance in what respects rehabilitation and conservation of earth buildings. It is necessary to use a mortar compatible with these kinds of supports. Therefore, it is essential to understand the behavior of earth mortars. It is known that the amount of water used in mixing has great influence on physical characteristics, workability and consequently, application -particularly with the presence of clays. With the objective of filling up the knowledge void, characterization tests were performed on fresh and hardened earth mortars, with four different earths, in which six different water levels were added. Another objective is to directly assess the workability through applications that were made by masons in rammed earth samples. After analyzing the results it was observed that the shrinkage and workability are strongly influenced by the water/dry material, affecting the viability of a mortar. However, the mason is a highly important factor in its application of a mortar.