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 -

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

MOTIVAÇÃO

Viabilizar alternativas construtivas para os resíduos

industriais do Aglomerado de Cortiça Expandido (ECG)

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

OBJECTIVOS

Desenvolver blocos de betão com incorporação de

regranulado de cortiça expandida em substituição

parcial de agregados tradicionais:

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.

AGREGADOS CORTIÇA

Produto natural Produto renovável Energia incorporada baixa Reciclável

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

1

Caracterização das propriedades físicas da cortiça e

dos agregados minerais, através de ensaios laboratoriais;

e selecção de granulometrias específicas.

1 2 3

Definição da composição das misturas

Estudo de composições

de betão com cortiça

Estudo de geometrias comerciais de blocos de betão

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

CORTIÇA

ECG3/10 AREIA

Baridade Média (mg/m3)

Percentagem de vazios (%)

Coeficiente de absorção de água (%)

Massa volúmica (mg/m3)

BRITA

BRITA

1,36

40

5,94

2,25

AREIA

1,46

44

0,23

2,63

CORTIÇA

ECG 3/10

0,06

49

98,1

0,11

Propriedades dos agregados utilizados na mistura

CU

RV

AS

GR

AN

ULO

MÉ

TR

ICA

S

DO

S A

GR

EG

AD

OS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,0

63

0,1

25

0,2

5

0,5 1 2 4

6,3 8

10

12

,5 14

Per

cen

tage

m c

um

ulat

iva

pas

sada

(%

)

Abertura dos peneiros (mm)

Brita

Areia

Cortiça (ECG 3/10)

Mistura Óptima

POCI/ECM/55889/2004

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

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.

1 2 3

Definição da composição das misturas

Estudo de composições

de betão com cortiça

Estudo de geometrias comerciais de blocos de betão

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

DESEMPENHO TÉRMICO

MÉTODO GUARDED HOT PLATE

DIMENSÕES DO PROVETE: 150X150 mm2

ESPESSURA MÉDIA DE 40 mm

COEFICIENTE DE CONDUTIBILIDADE TÉRMICA

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

y = 0,6847x - 462,18

R² = 0,9633

350

450

550

650

750

850

950

1050

1200,0 1300,0 1400,0 1500,0 1600,0 1700,0 1800,0 1900,0 2000,0 2100,0 2200,0

Co

efi

cie

nte

de c

on

du

tib

ilid

ad

e térm

ica

λ (

mW

/(m

.ºC

))

Massa volúmica (kg/m3)

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

3

Blocos produzidos em equipamentos industriais;

Estudo das características físicas, mecânicas, térmicas

e acústicas dos blocos;

Comparação de resultados com as soluções comerciais.

1 2 3

Definição da composição das misturas

Estudo de composições

de betão com cortiça

Estudo de geometrias comerciais de blocos de betão

500 x 270 x 200 (mm3) 490 x 285 x 200 (mm3)

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

+ C

OR

TIÇ

A

16ECG

20ECG

25ECG

REF

REF L

MPD

ESTUDO DE

GEOMETRIAS

COMERCIAIS DE

BLOCOS DE BETÃO

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

DESEMPENHO TÉRMICO

16ECG

20ECG

25ECG

REF

REF L

MPD

ρ = 1957 Kg/m3

ʎ = 1,01 W/(m. C)

U = 1,40 W/(m2. C)

ρ = 1720 Kg/m3

ʎ = 0,77 W/(m. C)

U = 1,31 W/(m2. C)

ρ = 1616 Kg/m3

ʎ = 0,67 W/(m. C)

U = 1,26 W/(m2. C)

ρ = 1562 Kg/m3

ʎ = 0,59 W/(m. C)

U = 1,23 W/(m2. C)

ρ = 1999 Kg/m3

ʎ = 0,81 W/(m. C)

U = 1,26 W/(m2. C)

ρ = 1207 Kg/m3

ʎ = 0,41 W/(m. C)

U = 1,01 W/(m2. C)

ρ = 1645 Kg/m3

ʎ = 0,52 W/(m. C)

U = 1,10 W/(m2. C)

ρ = 1522,2 Kg/m3

ʎ = 0,47 W/(m. C)

U = 1,07 W/(m2. C)

-18%

-13%

-17%

-36%

-10%

-34%

• ISO 6946:2007 -

Building components

and building

elements, Thermal

resistance and

thermal

transmittance.

Calculation method.

• ISO 10211:2007 -

Thermal bridges in

building construction

– Heat flows and

surface temperatures

– Detailed

calculations

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

ISOLAMENTO SONORO A SONS AÉREOS

PROVETE DE ENSAIO (3.16X3.16 m2)

DESEMPENHO ACÚSTICO

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

10

20

30

40

50

60

70

10

0

12

5

16

0

20

0

25

0

31

5

40

0

50

0

63

0

80

0

10

00

12

50

16

00

20

00

25

00

31

50

40

00

50

00

Iso

lam

ento

so

noro

norm

aliz

ado R

(d

B)

Frequência (Hz)

REF

REF L

20ECG

10

20

30

40

50

60

70

10

0

12

5

16

0

20

0

25

0

31

5

40

0

50

0

63

0

80

0

10

00

12

50

16

00

20

00

25

00

31

50

40

00

50

00

Iso

lam

ento

so

noro

nor

mal

izad

o R

(d

B)

Frequência (Hz)

REF

16ECG

20ECG

25ECG

ACRÉSCIMO DE

ISOLAMENTO

COM + CORTIÇA

RW

REF =49dB

16ECG =48dB

20ECG =48dB

25ECG =47dB

ISOLAMENTO SONORO A SONS AÉREOS

5

15

25

35

45

55

65

75

10

0

12

5

16

0

20

0

25

0

31

5

40

0

50

0

63

0

80

0

10

00

12

50

16

00

20

00

25

00

31

50

40

00

50

00

Iso

lam

ento

so

noro

nor

mal

izad

o R

(d

B)

Frequência (Hz)

REF

16ECG

20ECG

25ECG

10

20

30

40

50

60

70

10

0

12

5

16

0

20

0

25

0

31

5

40

0

50

0

63

0

80

0

10

00

12

50

16

00

20

00

25

00

31

50

40

00

50

00

Iso

lam

ento

so

noro

nor

mal

izad

o R

(d

B)

Frequência (Hz)

16ECG

20ECG

25ECG

10

20

30

40

50

60

70

10

0

12

5

16

0

20

0

25

0

31

5

40

0

50

0

63

0

80

0

10

00

12

50

16

00

20

00

25

00

31

50

40

00

50

00

Iso

lam

ento

so

noro

norm

ali

zad

o R

(d

B)

Frequência (Hz)

REF

REF L

20ECG

10

20

30

40

50

60

70

10

0

12

5

16

0

20

0

25

0

31

5

40

0

50

0

63

0

80

0

10

00

12

50

16

00

20

00

25

00

31

50

40

00

50

00

Iso

lam

ento

so

noro

norm

aliz

ado R

(d

B)

Frequência (Hz)

REF

REF L

20ECG

SEM REBOCO

REBOCO NA FACE ORIENTADA PARA A CÂMARA EMISSORA

REBOCO EM AMBAS AS FACES

RW

REF =38dB

REF L =31dB

20ECG =40dB

RW

REF =52dB

REF L =49dB

20ECG =50dB

RW

REF =26dB

16ECG =25dB

20ECG =26dB

25ECG =24dB

RW

REF =---dB

16ECG =46dB

20ECG =47dB

25ECG =45dB

MELHOR ISOLAMENTO

COM 20ECG DO QUE

COM REF L

RW

REF =53dB

REF L =50dB

20ECG =52dB

Ensaios efectuados de acordo

com NP EN 20140-3:1998 –

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

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

CORRECÇÃO COM

ARGAMASSA DE CIMENTO

IMERSÃO EM ÁGUA DURANTE

15 HORAS ANTES DO ENSAIO

NP EN 772-1:2002 – Determinação da resistência à compressão

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

ÁREA TOTAL (F/Ab)

ÁREA EFECTIVA (F/Ae)

NP EN 772-1:2002 – Determinação da resistência à compressão

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

Res

istê

nci

a à

com

pre

ssão

(M

Pa)

REF 16ECG 20ECG 25ECG

F/Ab 3,0 1,4 1,2 1,2

F/Ae 8,0 3,6 3,4 3,1

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

Resi

stência

à c

om

pre

ssão (M

Pa)

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

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

4

Realização de estudos paramétricos

(geometria dos blocos, espessura dos septos,

propriedades do material, etc.)

Definição das características

dos blocos

Validação experimental da produção dos blocos

Caracterização experimental de paredes

4 5 6

Aplicação dos modelos numéricos de previsão do comportamento das

paredes;

Identificação de limitações no processo de fabrico de blocos.

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

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.

Definição das características

dos blocos

Validação experimental da produção dos blocos

Caracterização experimental de paredes

4 5 6

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

6

Realização de ensaios mecânicos, térmicos e acústicos nas

paredes construídos em laboratório ;

Realização de ensaios in situ.

Definição das características

dos blocos

Validação experimental da produção dos blocos

Caracterização experimental de paredes

4 5 6

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

CONSIDERAÇÕES FINAIS

TRANSPORTE DE AGREGADOS MISTURADORA VIBROPRENSA

MOLDES DE FABRICO PINÇA EXISTENTE

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO

MPD 20ECG

Juntas com argamassa

tradicional 1,10 1,13

Juntas com argamassa

com cortiça 0,93 0,96

MPD 20ECG

Reboco e juntas com

argamassa tradicional 1,07 1,10

Reboco e juntas com

argamassa com cortiça 0,80 0,82

COM REBOCO

SEM REBOCO

Juntas de argamassa

Reboco

CONSIDERAÇÕES FINAIS

COEFICIENTE DE TRANSMISSÃO TÉRMICA (W/m2.ºC)

-15%

-25%

=0,1347W/(m.ºC)

=0,1634W/(m.ºC)

MOTIVAÇÃO

OBJECTIVOS

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

TRABALHO

FUTURO

TRABALHO

DESENVOLVIDO 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.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

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)