Uni e sidade do Minho
Escola de Engenha ia
And é Pinho Ta a es
Ca ac e ização de a gamassas com
inco po ação di e a de PCM
ma ço de 2022
Ca ac e ização de a gamassas com inco po ação
di e a de PCM
And é Pinho Ta a es
UMinho | 2022
Uni e sidade do Minho
Escola de Engenha ia
And é Pinho Ta a es
Ca ac e ização de a gamassas com
inco po ação di e a de PCM
Disse ação de Mes ado
Ciclo de Es udos In eg ados Conducen es ao
G au
de Mes e em Engenha ia Ci il
T abalho e e uado sob a o ien ação do (a)
P o esso Dou o José Luís Ba oso de Aguia
Dou o a Sand a Raquel Lei e da Cunha
ma ço de 2022
i
DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR
TERCEIROS
Es e é um abalho académico que pode se u ilizado po e cei os desde que espei adas as eg as
e boas p á icas in e nacionalmen e acei es, no que conce ne aos di ei os de au o e di ei os conexos.
Assim, o p esen e abalho pode se u ilizado nos e mos p e is os na licença abaixo indicado.
Caso o u ilizado necessi e de pe missão pa a pode aze um uso do abalho em condições não
p e is as no licenciamen o indicado, de e á con ac a o au o , a a és do Reposi ó ioUM da
Uni e sidade do Minho.
Licença concedida aos u ilizado es des e abalho
A ibuição-NãoCome cial-SemDe i ações
CC BY-NC-ND
h ps://c ea i ecommons.o g/licenses/by-nc-nd/4.0/
ii
AGRADECIMENTOS
Ao meu o ien ado P o esso José Luís Ba oso de Aguia pela a enção, o ien ação,
disponibilidade p es ada ao longo de odos os abalhos, con ibuindo assim com conhecimen o e
conselhos a im de en iquece es e abalho.
À Dou o a Sand a Cunha, minha coo ien ado a nes a disse ação, po oda a ajuda, disponibilidade,
a enção e po odos os momen os de mo i ação du an e a ealização do abalho, endo sido uma
mais- alia pa a a elabo ação des e abalho.
A odo o Depa amen o de Engenha ia Ci il da Uni e sidade do Minho o meu ag adecimen o po
odo o conhecimen o pa ilhado comigo ao longo des es anos.
Ao Eng. Ca los Jesus, po oda a disponibilidade, boa disposição e simpa ia du an e a ealização
dos abalhos no Labo a ó io de Ma e iais de Cons ução.
À minha namo ada Melanie, po odo o apoio, dedicação e paciência ao longo des es anos.
Ag adeço aos meus pais po odo o apoio e es o ço du an e es a caminhada.
A odos o meu mui o ob igado, sem ocês não e ia conseguido a ingi es e obje i o.

iii
DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE
Decla o e a uado com in eg idade na elabo ação do p esen e abalho académico e con i mo que
não eco i à p á ica de plágio nem a qualque o ma de u ilização inde ida ou alsi icação de
in o mações ou esul ados em nenhuma das e apas conducen e à sua elabo ação.
Mais decla o que conheço e que espei ei o Código de Condu a É ica da Uni e sidade do Minho.
i
ABSTRACT
Cu en ly, he cons uc ion sec o is a d i e o he wo ld economy, howe e , i also s ands ou , in
he nega i e, due o en i onmen al impac s, as i consumes ene gy om non- enewable sou ces
and p oduces la ge amoun s o was e.
The was e om indus y is a ma e o conce n, howe e , he cons uc ion indus y announces
i sel as a g ea candida e in he a emp o sol e his p oblem, h ough he inco po a ion o
unc ional ma e ials and indus ial was e in cons uc ion ma e ials.
Thus, he eplacemen o na u al sand by agg ega es esul ing om ound y indus y was e in
mo a s may educe hei p oduc ion cos , achie ing a good pe o mance ega ding hei physical
and mechanical p ope ies.
The main objec i e o his wo k was o de elop mo a s wi h inco po a ion o a ious le els o
pa a in wax, a esidue om he ound y indus y ha can be conside ed a phase change ma e ial,
by di ec inco po a ion and using an agg ega e also om he ound y indus y as was e, which is
he ce amic shells, cons i u ing 100% o he agg ega e used.
Tes s we e pe o med o cha ac e ize he mo a s in hei esh and ha dened s a es and hei
wo kabili y, comp essi e and lexu al s eng h a 7 and 28 days, wa e abso p ion by imme sion,
wa e abso p ion by capilla i y and adhe ence we e de e mined.
By analyzing he mic os uc u e mo phology o he mo a s de eloped, i was possible o obse e
a homogeneous dis ibu ion o pa a in wax pa icles and shells o he ce amic molds. Despi e ha ,
mic oc acks we e de ec ed in he mic os uc u e o he mo a s, and he mechanical p ope ies we e
a ec ed, his dec ease does no p e en hei p ac ical applica ion, since hey ob ained maximum
comp essi e s eng h, acco ding o speci ica ion NP EN-998:2010.
Keywo ds: phase change ma e ials, ound y was e, mo a s, sus ainabili y, ci cula economy.
RESUMO
A ualmen e, o se o da cons ução é um impulsionado da economia mundial, no en an o, ambém
se des aca, pela nega i a, de ido aos impac os ambien ais, pois consome ene gia p o enien e de
on es não eno á eis e p oduz g andes quan idades de esíduos.
Os esíduos p o enien es da indús ia são uma emá ica p eocupan e, con udo, a indús ia da
cons ução ci il anuncia-se como um g ande candida o na en a i a de soluciona esse p oblema,
a a és da inco po ação de ma e iais uncionais e esíduos indus iais em ma e iais de cons ução.
Assim, a subs i uição da a eia na u al po ag egados esul an es de esíduos da indús ia de
undição em a gamassas pode i a diminui o cus o de p odução das mesmas, conseguindo um
bom compo amen o ela i amen e às suas p op iedades ísicas e mecânicas.
O p incipal obje i o des e abalho consis iu em desen ol e a gamassas com inco po ação de
á ios eo es de ce a pa a ínica, esíduo esul an e da indús ia de undição que pode se
conside ado um ma e ial de mudança de ase eco endo à inco po ação di e a e u ilizando um
ag egado ambém p o enien e da indús ia de undição como esíduo, sendo es e as cascas de
moldes ce âmicos, cons i uindo 100 % do ag egado u ilizado.
Fo am ealizados ensaios de ca ac e ização das a gamassas no es ado esco e endu ecido endo-
se de e minado a abalhabilidade, esis ência à comp essão e lexão aos 7 e 28 dias, a abso ção de
água po ime são, abso ção de água po capila idade e a ade ência.
Ao analisa a mo ologia da mic oes u u a das a gamassas desen ol idas, oi possí el obse a
uma dis ibuição homogénea das pa ículas de ce a pa a ínica e cascas dos moldes ce âmicos.
Apesa disso, o am de e adas mic o issu as na mic oes u u a das a gamassas, sendo as
p op iedades mecânicas a e adas, essa diminuição não impede a sua aplicação p á ica, is o que
as mesmas ob i e am a máxima esis ência à comp essão, de aco do com a especi icação NP EN-
998:2010.
Pala as-cha e: ma e iais de mudança de ase, esíduos undição, a gamassas, sus en abilidade,
economia ci cula .
i
ÍNDICE
Ag adecimen os ......................................................................................................................... ii
Abs ac ..................................................................................................................................... i
Resumo ......................................................................................................................................
Índice......................................................................................................................................... i
Índice de Figu as ........................................................................................................................ x
Índice de abelas ....................................................................................................................... xii
1. In odução ........................................................................................................................... 1
1.1 Enquad amen o e Mo i ação .............................................................................................1
1.2 Obje i os ...........................................................................................................................2
1.3 Me odologia da in es igação .............................................................................................2
1.4 O ganização e desc ição dos capí ulos ..............................................................................3
2. Es ado de a e ...................................................................................................................... 4
2.1 A gamassas........................................................................................................................4
2.1.1 De inição de a gamassa ............................................................................................ 4
2.1.2 Tipos de ligan es ....................................................................................................... 4
2.1.3 Ag egados ................................................................................................................. 5
2.1.4 Supe plas i ican e ...................................................................................................... 5
2.1.5 Água .......................................................................................................................... 6
2.1.6 Classi icação ............................................................................................................. 6
2.1.7 Funções e p op iedades das a gamassas ................................................................... 7
2.1.8 O ganizações ............................................................................................................. 9
2.2 Ma e iais de mudança de ase (PCM) ...............................................................................9
1
1. INTRODUÇÃO
1.1 Enquad amen o e Mo i ação
Anualmen e, g andes quan idades de esíduos esul am da a i idade indus ial, sendo assim os
esíduos o na am-se um g ande p oblema ambien al. Assim, sen iu-se a necessidade de encon a
no as soluções pa a a imensa a iedade de esíduos que se encon am a ualmen e em depósi o [1].
A indús ia da cons ução su ge, assim, como a solução ideal pa a eu iliza milhões de oneladas
de esíduos indus iais, esses mesmos esíduos podem se u ilizados como ma é ia-p ima em
ma e iais de cons ução, endo como p incipal an agem a edução do consumo de ene gia, uma
ez que ai eduzi o consumo de ene gia necessá io pa a os p ocessos de ex ação dessa ma é ia-
p ima, con ibuindo assim pa a a diminuição de gases de e ei o de es u a. Com es a solução
eduzimos ambém o depósi o em a e o de g andes olumes de esíduos, conseguindo p odu os a
u iliza na cons ução a meno cus o e amigos do ambien e.
Pa a mi iga es a emá ica e conside ando o a anço da ecnologia, á ios es udos êm sendo
ealizados com o obje i o de con e i um des ino mais ap op iado a es es esíduos. Com a
eu ilização é possí el p ese a ecu sos na u ais não eno á eis, subs i uindo es es ma e iais
al e na i os, omen ando desse modo o desen ol imen o sus en á el [2-7].
Um dos p incipais p oblemas do se o da undição é a cons an e c iação de esíduos sólidos, sendo
os mesmos p incipalmen e p o enien es de moldes ce âmicos e ambém a eias de undição.
A ualmen e as emp esas eu ilizam as a eias de undição nos di e en es p ocessos indus iais,
sendo que após á ios usos, a mesma acaba po se desca ada. Exis e ambém a possibilidade de
ecicla os moldes ce âmicos, inco po ando os mesmos na p odução de ma e iais de cons ução
[8].
Quando es as a eias e os agmen os de moldes ce âmicos são lançadas inadequadamen e em
a e o, há o isco de al e ação das ca ac e ís icas ísicas, químicas e biológicas do solo e água,
p o ocando um sé io isco ambien al. Os egulamen os ambien ais são cada ez mais igo osos,
sendo que pode se exigido que os esíduos sejam deposi ados em a e os cada ez mais dis an es
do local onde são ge ados, aumen ando assim os cus os en ol idos nes a ação [9,10].

2
1.2 Obje i os
O p incipal obje i o des e abalho consis e na o mulação de a gamassas de e es imen o com
inco po ação de esíduos de ce as pa a ínicas (PCM) e cascas de moldes ce âmicos, subp odu os
da indús ia de undição em subs i uição dos ag egados na u ais. Pa a a ingi esse obje i o, oi
necessá io ealiza um conjun o de a e as, ais como:
▪ A aliação da iabilidade écnica de u ilização da inco po ação de ce as pa a ínicas, PCM,
em a gamassas de e es imen o;
▪ A aliação da possibilidade de inco po ação de esíduos de cascas de moldes ce âmicos em
a gamassas;
▪ A aliação das p op iedades ísicas e mecânicas das a gamassas.
Após a execução das a e as mencionadas, se á possí el a alia e compa a o compo amen o das
a gamassas, com as adicionais.
1.3 Me odologia da in es igação
A me odologia de in es igação ado ada nes e p oje o oi baseada em abalho expe imen al. As
á ias p op iedades dos ma e iais e a gamassas o am de e minadas a a és de no mas po uguesas
e eu opeias.
Inicialmen e ez-se uma ca ac e ização das ma é ias-p imas. De seguida, o am o muladas
a gamassas com inco po ação de PCM po inco po ação di e a e esíduos de undição. Pa a as
a gamassas o am es imadas as suas p op iedades ísicas e mecânicas. Assinale-se que o am
semp e ealizadas a gamassas de e e ência (0% PCM) e a gamassas com di e en es eo es de ce a
pa a ínica (PCM), sendo o PCM ambém um subp odu o indus ial esul an e da indús ia de
undição.
3
1.4 O ganização e desc ição dos capí ulos
Es a disse ação encon a-se di idida em 5 capí ulos, nos quais se ão abo dados os con eúdos que
se seguem:
▪ Capí ulo 1 – In odução. Nes e capí ulo é ei o um b e e enquad amen o do ema e
enunciados os obje i os des a disse ação;
▪ Capí ulo 2 – Es ado de A e. Es udo da li e a u a exis en e em elação ao ema em ques ão;
▪ Capí ulo 3 – Ma e iais u ilizados e dimensionamen o das composições. P ocedimen os
expe imen ais. Aqui se ão abo dados os ma e iais u ilizados, o p ocesso de
dimensionamen o e a me odologia u ilizada no ab ico das a gamassas. Também se ão
explicados os ensaios ealizados nas a gamassas;
▪ Capí ulo 4 – Análise e discussão de esul ados. Os esul ados ob idos nos di e sos ensaios
ealizados se ão ap esen ados e analisados nes e capí ulo;
▪ Capí ulo 5 – Conclusão e abalhos u u os a desen ol e . Conside ações inais sob e o
es udo ealizado e suges ões sob e u u os abalhos a desen ol e sob e es e ema.
4
2. ESTADO DE ARTE
Es e capí ulo desc e e sucin amen e os ês g andes emas que es e es udo abo da, sendo eles,
a gamassas, PCM e esíduos de undição. Todos os ma e iais adicionados ao ligan e são
conside ados esíduos, sendo, po an o, um es udo que p e ende ac escen a conhecimen o à
emá ica da alo ização de esíduos.
2.1 A gamassas
2.1.1 De inição de a gamassa
Uma a gamassa é a mis u a de ligan e, ag egado e água. Pode ambém con e adi i os ou
adju an es pa a assim melho a o seu desempenho [11].
Podemos conside a uma a gamassa como uma ocha a i icial, uma ez que é o mada po
pequenas pa ículas de ocha, en ol idos po um ligan e que une odas as pa ículas e lhe a ibui
solidez. A o mulação de uma a gamassa assen a na ideia de que os azios p esen es no olume
de ag egados, ap oximadamen e 25 – 40 %, necessi am se p eenchidos com ligan e que ai
ambém possibili a a coesão à mis u a inal [12,13].
Quando mis u ados os cons i uin es em p opo ções es udadas, de em ap esen a homogeneidade
e es a de aco do com o uso que e ão. As a gamassas, quando ecém-mis u adas ap esen am uma
boa abalhabilidade, con a iamen e, depois de endu ecidas ap esen am igidez, esis ência e
ade ência.
2.1.2 Tipos de ligan es
Os ligan es podem-se ag upa em dois g andes g upos, hid ó ilos e hid ó obos, sendo que nes a
disse ação se á apenas es udado o cimen o. Sendo o mesmo um ligan e hid ó ilo hid áulico. De
no a que exis em ambém os hid ó ilos aé eos (cal aé ea e gesso) [14].
5
Os ligan es hid ó ilos são imp egnados em a gamassas e be ões. Es es ligan es de em se unidos
a ou os ma e iais quando inco po ada água, dando assim o igem a uma pas a que depois de
endu ecida ge a uma a gamassa ou be ão.
2.1.3 Ag egados
Ge almen e, os ag egados são os elemen os p esen es em maio núme o numa a gamassa, endo
como p incipal unção diminui a e ação e a quan idade de ligan e e aumen a a esis ência à
comp essão [15]. A a eia é o único ag egado de uma a gamassa, sendo a sua dis ibuição
g anulomé ica, a du eza, a o ma dos g ãos e a po osidade ulc ais pa a se ob e em bons
esul ados. O ag egado que se u iliza em a gamassas é a a eia, que segundo a no ma NP EN 1260
[16], em g ãos de dimensões en e 0,063 mm e 4 mm.
Os ag egados ambém se podem di idi em ês g upos, sendo eles, na u ais, a i iciais ou
eciclados [17].
Nes e es udo i emos u iliza dois ag egados, p o enien e de esíduos de moldes ce âmicos e ce a
pa a ínica, esul ado da indús ia de undição, sendo ambos conside ados ag egados eciclados.
2.1.4 Supe plas i ican e
O supe plas i ican e é bas an e impo an e no compo amen o da a gamassa no es ado esco uma
ez que pode con ola melho a abalhabilidade e ambém o na a eação de hid a ação do
cimen o mais e icien e [18].
Os supe plas i ican es, são e e idos na especi icação do LNEC E374-1993 [19] como adju an es
pa a be ão, os mesmos de em se inco po ados du an e a amassadu a nunca excedendo os 5 % da
massa do cimen o, com o in ui o de melho a as p op iedades do be ão no es ado esco ou
endu ecido.
A sua classi icação é ei a segundo o compos o químico base, sendo assim di ididos em 4
ca ego ias: condensado de melamina o maldeído, sul ona ado, condensado de na aleno
o maldeído sul ona ado, linhossul ona os modi icados e copolíme os [20].
6
O supe plas i ican e es á disponí el no me cado em solução aquosa ou pó, de ido à sua p á ica
u ilização, a solução aquosa é a mais u ilizada. A seleção de um supe plas i ican e de e se ei a
espei ando o ipo de cimen o u ilizado no ab ico do be ão, is o que nem odos os ipos de
supe plas i ican e p esen es no me cado eagem da mesma manei a na p esença de de e minados
ligan es [21].
2.1.5 Água
A água é o elemen o que p omo e as eações de hid a ação, acionando as p op iedades aglu inan es
do ligan e.
A quan idade de água a se inco po ada numa amassadu a é calculada, segundo a elação
Água/Ligan e. A a és des e cálculo é de e minada a quan idade necessá ia pa a ob e uma boa
abalhabilidade, ade ência ao supo e e acilidade de imp egnação. Não é só no es ado esco que
a água i á a e a a a gamassa, mas ambém no es ado endu ecido, in luenciando a po osidade,
abso ção de água e esis ência mecânica [22].
2.1.6Classi icação
Exis em no mas que classi icam as a gamassas segundo ês di e en es emá icas, sendo elas a EN
998-1:2003 [23] e a EN 998-2:2003 [24]:
▪ Segundo o local de p odução;
▪ Segundo a conceção;
▪ Segundo as suas p op iedades e u ilização.
Segundo o local de p odução exis em a gamassas indus iais, a gamassas indus iais semiacabadas
e po úl imo as a gamassas adicionais ( ealizadas em ob a).
Segundo a conceção exis em a gamassas de desempenho e a gamassas de o mulação.
Quan o às suas p op iedades e u ilização podemos di idi as mesmas em cinco g andes g upos:
▪ A gamassas de al ena ia, são aplicadas pa a ele a pa edes e mu os an o de ijolos ou
blocos. As suas p incipais ca ac e ís icas são a esis ência, boa ade ência aos elemen os e

7
capacidade de abso e mo imen os p o enien es de ensões mecânicas, mas ambém
a iações é micas e de humidade [25].
▪ A gamassas de e es imen o, são imp egnadas pa a e es i pa edes e mu os, as mesmas
podem e a iados acabamen os dependendo do ipo de ob a onde são aplicadas.
▪ Cimen os-cola, de em se apenas mis u ados com água imedia amen e an es da sua
u ilização. São u ilizados pa a cola elemen os sob e um supo e, que de eboco ou
di e amen e sob e uma pa ede ou pa imen o.
▪ Massas pa a jun as, são aplicadas pa a p eenchimen o de jun as en e os di e sos elemen os
de e es imen o, podem e unção es é ica ou uncional. O seu uso se á undamen al pa a
a enua ensões no mais que esul am da aplicação do e es imen o e pa imen o. As
p op iedades des as a gamassas dependem do ipo de ligan e emp egue e espe i a
composição química.
▪ A gamassas de supo e pa a pa imen os, são u ilizadas pa a a egula ização de pa imen os,
sendo a sua p incipal inalidade ni ela e alisa uma supe ície ho izon al, sendo que podem
se pos e io men e e es idas com qualque ipo de ma e ial. O que se p e ende com es a
a gamassa é uma ele ada esis ência à comp essão, esul ado do cimen o u ilizado que lhe
con e e es a ca ac e ís ica.
2.1.7Funções e p op iedades das a gamassas
Quan o às unções das a gamassas conseguimos acilmen e pe ceciona que es ão in imamen e
ligadas à manei a como se ão emp egues, assim sendo é possí el conclui que p o ém da
classi icação baseada na sua aplicação. Des a o ma, se ão indicadas algumas das po enciais
unções:
▪ Uni i memen e elemen os de al ena ia ajudando assim a con a ia es o ços ho izon ais
que são no malmen e obse ados numa pa ede, enómenos esses como a lexão, oco endo
os mesmos pa alelamen e ou pe pendicula men e ao plano das pa edes,
▪ Regula iza algumas das de o mações que se desen ol em de o ma na u al na al ena ia,
▪ Cola elemen os de e es imen o,
8
▪ Veda as jun as con a a in il ação de água,
▪ Se i de acabamen o em e os e pa edes, em egula ização de pa imen os, en e ou os.
No âmbi o do desen ol imen o das p op iedades se ão abo dados os ês p incipais equisi os pa a
a u ilização das mesmas em pa edes, is o que é o obje i o da ealização des e es udo: esis ência
à comp essão, esis ência à lexão e ade ência.
Rela i amen e à comp essão, a sua de e minação é ei a a a és da aplicação de uma o ça de
comp essão aplicada numa supe ície [11].
T adicionalmen e, com ecu so à azão água/cimen o, é possí el cons a a que a esis ência c esce,
con o me se diminui a quan idade de água e se adiciona cimen o na amassadu a. Sendo que não é
acei á el aumen a a dosagem de cimen o pa a alo es mui o ele ados, po que a pa i de ce o
pon o, o inc emen o de esis ência não é pe ce í el e desen ol em-se mais ações de e ação e
aumen a-se demasiado o p eço das a gamassas [26].
Pa a assen amen o de al ena ias o alo da esis ência à comp essão de e si ua -se no in e alo de
5 a 10 MPa, is o que o local onde i á se aplicada es á subme ido a ensões azoá eis [26].
A esis ência à comp essão de uma de e minada a gamassa depende de:
▪ Du eza da a eia,
▪ Qualidade do ligan e,
▪ Dis ibuição g anulomé ica da a eia,
▪ Quan idade de água da amassadu a,
▪ Dosagem do ligan e,
▪ Modo de ab ico da a gamassa.
Rela i amen e à lexão, es a é calculada endo po base um ensaio com uma ca ga cen ada a
meio ão e dois pon os de apoio. Sendo es e um ensaio expe imen al, é p e e í el ensaia di e sos
p o e es, pa a assim se calcula um alo médio, mais ap oximado à ealidade. Impo an e e e i
que a esis ência à lexão, se á bas an e in e io à esis ência à comp essão.
9
Po im, quan o à ensão de ade ência, es a é uma p op iedade ulc al, is o que possibili a a
pa ede de esis i a es o ços de ação, mas ambém con ibui pa a a edação das águas das chu as
nas p oximidades das jun as.
A ade ência à ação e a a a ex ensão do con ac o en e uma a gamassa e uma base. A base pode
se ijolo, bloco ce âmico, be ão ou al ena ia. É de ex ema impo ância o ma e ial onde a mesma
ai se aplicada, is o que es a ad ém da in e ação en e os dois ma e iais.
T a a-se de um enómeno mecânico, po que não é mais que a pene ação da a gamassa nos po os
en e as ugosidades do ma e ial onde ai se aplicado.
Na ealização do ensaio pa a a de e minação da ade ência, é necessá io an es da ealização da
a gamassa ime gi p imei amen e o subs a o, no malmen e o ijolo, pa a a gamassas de al ena ia,
de modo a sa u a o mesmo com água, is o se um ma e ial po oso e não abso e água que
p o ém da a gamassa, que le a ia a uma de icien e ensão de ade ência en e a a gamassa e o
supo e.
2.1.8O ganizações
De ido à c escen e indus ialização do se o das a gamassas, oi necessá io unda uma
o ganização eu opeia que ep esen a es e sec o , a EMO (Eu opean Mo a Indus y O ganiza ion).
Es a o ganização cong ega 15 países, en e eles Po ugal. Em Po ugal, a o ganização de e e ência
é a APFAC (Associação Po uguesa dos Fab ican es de A gamassas e ETICS), sendo a sua
p incipal missão con ibui pa a a manu enção dos ní eis de qualidade exigidos pela di e i a
eu opeia dos p odu os de cons ução.
2.2 Ma e iais de mudança de ase (PCM)
Vi emos empos em que é necessá io in es iga o mas al e na i as e écnicas ino ado as pa a a
u ilização acional e e icien e da ene gia consumida em edi ícios. As écnicas es udadas baseiam-
se no concei o de a mazenamen o de ene gia. Exis em dois enómenos básicos de a mazenamen o
é mico, o p imei o é o a mazenamen o de calo sensí el, explicando sucin amen e, a empe a u a
do ma e ial ai muda con o me a quan idade de ene gia que é a mazenada e no segundo caso, o
10
a mazenamen o de calo la en e, em que a ene gia ai aumen ando con o me um ma e ial ai
mudando de es ado. De ido às inúme as an agens que o a mazenamen o de calo la en e nos
o e ece, em-se op ado po in es iga a inco po ação de ma e iais de mudança de ase na indús ia
da cons ução [27].
2.2.1 Concei o de PCM
Os ma e iais de mudança de ase (PCM) assim denominados, pois como o p óp io nome indica,
são capazes de modi ica o seu es ado ísico con o me a empe a u a a que são sujei os. Du an e
essa mudança de es ado possuem a capacidade de abso e ou libe a ene gia do meio onde es ão
inse idos [28]. No deco e do p ocesso de mudança de ase, a empe a u a sen ida no PCM é quase
cons an e, não ha endo uma g ande a iação de empe a u a, sendo que quando o mesmo e mina,
é sen ido um pequeno aumen o ou diminuição de empe a u a, g adual, sendo a mesma explicada
a a és do calo sensí el. Os PCM êm capacidade pa a a mazena uma g ande quan idade de calo ,
é, po an o, um ma e ial iso é mico, o nando-se assim um ma e ial adequado a si uações de
aquecimen o e a e ecimen o [28]. Compa ando com ma e ial ce âmico, em 18 ezes mais
capacidade de a mazenamen o de ene gia [29].
Pa a acili a a explicação do enómeno da mudança de ase, eco emos à água, uma ez que é do
conhecimen o ge al, is o se um ecu so amplamen e conhecido. A água pode es a em es ado
sólido, líquido ou gasoso. Podendo assim exis i á ias ansições de es ado, quando a passa do
es ado líquido pa a o sólido, o p ocesso em o nome de solidi icação, quando ansi a de sólido
pa a líquido o mesmo é denominado po usão, po úl imo quando passa do es ado líquido pa a o
gasoso designa-se de apo ização, sendo que o p ocesso in e so, é conhecido po condensação.
Semp e que há uma mudança de es ado, exis e uma quan idade de ene gia associada, a en alpia
[30].
Es es ma e iais êm como ca ac e ís ica a possibilidade de muda o seu es ado em unção da
empe a u a ambien e. Quando a empe a u a ambien e em con ac o com o PCM aumen a, o
ma e ial a inge o seu pon o de usão e ansi a de es ado, nes e caso especí ico, do es ado sólido
pa a o líquido, abso endo e a mazenando a ene gia calo í ica ambien e. Da mesma o ma, quando
se sen e uma diminuição da empe a u a ambien e, o PCM a inge o seu pon o de solidi icação,
17
O mic oencapsulamen o ap esen a di e sas an agens, a p incipal enunciada acima, mas ambém
aumen a as possibilidades de inco po ação em di e en es ma e iais de cons ução, esis e melho à
a iação de olume que oco e aquando da mudança de ase, maio es abilidade química e melho
desempenho é mico, is o que du an e a ansição de ases, o PCM se encon a con inado a
dis âncias mic oscópicas. As des an agens p endem-se com a diminuição das p op iedades
mecânicas dos ma e iais de cons ução e o cus o do p ocedimen o [43].
No malmen e, as mic ocápsulas são adicionadas du an e o p ocesso de ab ico dos ma e iais de
cons ução, maio i a iamen e como subs i uição pa cial dos ag egados. Cunha e al. [55] es uda am
di e en es ipos de mic ocápsulas de PCM em a gamassas e concluí am que os di e en es ipos de
mic ocápsulas concedem di e en es ca ac e ís icas às a gamassas, es ando elacionado com o ipo
de políme o usado, bem como o amanho das mic ocápsulas.
Mac oencapsulamen o
O mac oencapsulamen o consis e na inse ção de PCM em ecipien es de g andes dimensões, de
p e e ência ecipien es com dimensões supe io es a 1 cm. A a és des a écnica é possí el
adiciona á ios li os de PCM num único ecipien e. As p incipais an agens são a acilidade de
anspo e e manuseio, possibili a o encapsulamen o se ealizado pa a uma de e minada
aplicação, uma melho compa ibilidade com o ma e ial e edução das al e ações de olume
ex e nas [38,43]. Como des an agens enuncio a baixa condu ibilidade é mica, é necessá io
p o ege os elemen os de con enção con a a des uição e a p o á el solidi icação de PCM nos
can os e a es as, eduzindo assim a ans e ência de calo [43].
Es abilização
Tendo-se e i icado que ha ia o isco do PCM se desloca do local onde oi imp egnado aquando
se ap esen a no es ado líquido, os in es igado es suge i am a écnica de es abilização [56-59].
Es e p ocedimen o consis e em undi e mis u a o ma e ial de supo e e o PCM a uma empe a u a
ele ada e pos e io a e ecimen o do ma e ial de supo e, a é que se o ne uma mis u a sólida. Pa a
a es abilização do PCM u iliza-se polie ileno de al a densidade, es i eno e bu adieno. Como
p incipais an agens des e mé odo podemos apon a o ele ado calo especí ico, adequada
condu ibilidade é mica e manu enção da es abilização do PCM du an e o p ocesso de ansição
de ase, não sendo necessá io ecipien e de con enção [43].

18
É c ucial a seleção de ma e iais de supo e pa a a u ilização des a écnica, sendo os mais
ap op iados es u u as po osas com al a condu ibilidade é mica, nomeadamen e g a i e, sílica
a i a, ben oni a e dia omi a [60].
2.2.5 P incipais p odu o es mundiais
Há di e sos ma e iais de mudança de ase disponí eis no me cado, com uma g ande gama de
empe a u as de ansição e en alpias. Algumas das p incipais emp esas são indicadas na abela 5.
Os PCM po elas come cializados con am com uma empe a u a de ansição que pode oscila
desde os -9ºC e os 110ºC [61-69]. Es es ma e iais são come cializados em mic ocápsulas,
mac ocápsulas ou em es ado pu o. A a és da lei u a da abela 5 podemos cons a a que a maio ia
das emp esas que come cializam o PCM se localizam na Eu opa, sendo ambém pe ce í el que
exis em ainda poucos ab ican es, o que ai enca ece os ma e iais, sendo espec á el que no u u o
se implemen a á mais soluções cons u i as que inco po em es es ma e iais, o que le a á a uma
maio o e a de p odu os e p odu o es, le ando assim à diminuição dos p eços ago a p a icados.
Exis e ambém a possibilidade da inco po ação de PCM p e iamen e u ilizado pa a ou as unções,
sendo assim eciclado, conseguindo assim um cus o signi ica i amen e mais baixo. No es udo
elabo ado nes a disse ação oi u ilizada uma ce a pa a ínica eciclada, p o enien e da indús ia de
undição.
Tabela 5 – P incipais p odu o es de PCM [61- 69].
Fab ican e
País
Rubi he m GmbH
Alemanha
Me ck KGaA
Alemanha
BASF
Alemanha
Clima o
Suécia
C is opia Ene gy Sys ems
F ança
PCM Ene gy
Índia
Mi subishi Chemical
Japão
EPS L d
Reino Unido
De an
Bélgica
19
2.3 Inco po ação de esíduos sólidos
A ualmen e a economia consome cada ez mais ecu sos na u ais (ma é ias p imas), sendo os
ag egados um dos p incipais ecu sos consumidos, pois são o “esquele o” do be ão, p eenchendo
ce ca de 70 a 80 % do seu olume. No malmen e os ag egados são de o igem na u al, le an ando
ques ões p eocupan es pa a a sociedade. Segundo a Eu opean Agg ega es Associa ion [70] na
Eu opa o am p oduzidas ce ca de 2,66 biliões de oneladas, sendo que em Po ugal o alo oi de
31 milhões. Es a explo ação desmesu ada le a á a médio e a longo p azo, à deg adação do
ecossis ema pa a as ge ações indou as. Todos os p ocessos ela i os ao p ocessamen o des as
ma é ias-p imas, ais como a ex ação, p odução, ab ico, eciclagem e deposição inal são mo i os
de p eocupação, uma ez que o meio ambien e se á o des ino inal de odos os esíduos c iados
[1]. Sendo o se o da cons ução ci il um dos p incipais consumido es de ma é ias-p imas na u ais,
es ima-se que consuma 20 a 50 % do o al de ecu sos na u ais gas os pela sociedade [71]. Es e
ema em sido amplamen e es udado, pa a se consegui uma in eg ação en e a economia e o
ambien e.
Apesa de odas as ecomendações polí icas, a ge ação de esíduos em indo a aumen a nas
úl imas décadas em odo o mundo. Nos países eu opeus pe encen es à O ganização pa a a
Coope ação e Desen ol imen o Económico (OCDE) en e 1990 e 1995, a p odução de esíduos
aumen ou 11 %. Só na Eu opa o am ge ados 1,3 biliões de oneladas de esíduos [72].
De ido à sua complexidade e possí el oxicidade, os esíduos e subp odu os p o enien es da
a i idade indus ial ep esen am eno mes pe das económicas e ambém impac os ambien ais, uma
ez que a sua eu ilização é di ícil ou po ezes impossí el, es ando incluídos nes e g upo os
esíduos esul an es do se o da undição, que se ão al o des e es udo.
A ualmen e, em Po ugal os esíduos p o enien es da indús ia da undição são os seguin es [8]:
▪ Pós de o no a a co elé ico: ge ados ap oximadamen e 30000 on/ano. Quando os p eços
do zinco são al os, são eciclados o a do país. Se o baixo, são deposi ados em a e os
pa a esíduos pe igosos;
▪ A eias de undição: ge adas sensi elmen e 80000 on/ano, quase odas deposi adas em
a e os, sendo uma ín ima pa e u ilizada na p odução de clínque ;
20
▪ Escó ias dos o nos de undição: ge adas ap oximadamen e 5000 on/ano, odas
deposi adas em a e os.
A eciclagem de esíduos indus iais eque conhecimen os mul idisciplina es, ais como écnicas
de engenha ia, economia, ciências sociais e planeamen o u bano e egional [1]. Com o in ui o de
desen ol e soluções iá eis, são necessá ios conhecimen os em Ciência e Engenha ia de
Ma e iais, de ido à emá ica dos p ocessos p odu i os [73]. Na Figu a 2 es ão esquema izadas as
di e en es ases dos ma e iais, sendo designado po “Ciclo de ida dos ma e iais.”
Figu a 2 – Esquema de um ciclo o al de ma e iais [73]
Toda ia, exis em exigências pa a um ag egado, uma ez que a sua ipologia a e a bas an e o
desempenho das mis u as, an o no desempenho mecânico, como na du abilidade. Quan o às
ca ac e ís icas ísicas, é essencial o ag egado e uma g anulome ia e o ma ajus ada à sua
u ilização, is o que ai a e a a abalhabilidade, du abilidade e desempenho [74]. Nas
ca ac e ís icas mecânicas é necessá io de e mina o alo da esis ência do ag egado, pa a
p e eni as solici ações limi e [53]. Po úl imo, no que espei a às ca ac e ís icas químicas, é
undamen al es uda o ipo mine alógico dos ag egados pa a p eca e eações ad e sas no u u o,
que podem comp ome e a du abilidade.
A u ilização de moldes ce âmicos como subs i u o de ag egados na u ais em a gamassas ainda não
oi al o de es udo. Também as ce as pa a ínicas imp egnadas no p ocesso de undição possibili am
21
o a mazenamen o é mico e podem se classi icadas como PCM. Es e es udo oi ealizado com os
dois ma e iais e e idos acima.
2.3.1Classi icação
Numa ase inicial, de o ma a eu iliza os esíduos de undição como ma é ia-p ima o al ou
pa cial em ma e iais de cons ução su ge a necessidade de ca ac e iza os mesmos. É necessá io
de e mina as ca ac e ís icas ísicas, químicas, biológicas ou in ec ocon agiosas dos seus
cons i uin es. De aco do com o DL nº 178/2006 [9], os esíduos são de inidos pela sua o igem
(u banos, indus iais, cons ução e demolição):
▪ Resíduos Sólidos Pe igosos: São os ma e iais que con e em pe igosidade aquando da sua
manipulação sendo as ca ac e ís icas p incipais o pe igo se explosão, combus ibilidade,
in lamabilidade, oxicidade, in eciosos, co osi os, en e ou os;
▪ Resíduos Sólidos Ine es: São ma é ias que não so em ans o mações ísicas, químicas
ou biológicas capazes de adul e a o meio onde são deposi adas. De no a que ambém não
podem se biodeg adá eis de modo a não a e a a qualidade das águas supe iciais e/ou
sub e âneas;
▪ Resíduos Sólidos não Pe igosos: São subp odu os que nas suas p op iedades não aca e am
iscos pa a o ambien e e saúde pública.
Des es, os esíduos sólidos ine es e não pe igosos podem se deposi ados em a e os sani á ios ou
incine ados, os esíduos sólidos pe igosos só podem se deposi ados em a e os especiais.
De aco do com a Po a ia nº 209/2004 [10], os esíduos sólidos es ão di ididos po classes:
▪ Classe I: Resíduos Sólidos Pe igosos - Ap oximadamen e 5 %;
▪ Classe II: Resíduos Sólidos Ine es – Ap oximadamen e 84 %
▪ Classe III: Resíduos Sólidos não Pe igosos – Ap oximadamen e 11 %.
É impo an e menciona , que as a eias de undição que con êm aglome an es e esinas ep esen am
20 % do o al de esíduos de classe I. Quan o às a eias de undição e moldagem e as escó ias de
undição, ep esen am uma g ande pa e da classe III, sendo o iundas do se o me alú gico.
22
Es a classi icação é c ucial na ca ac e ização dos esíduos p o enien es dos di e sos se o es
indus iais, sendo p eponde an e na decisão dos p ocessos de a amen o, de ido a possí eis
impac es ambien ais e económicos.
2.3.2A indús ia global de undição
Es ima-se que em odo o mundo exis em ce ca de 35000 undições em p odução, p oduzindo assim
90 milhões de oneladas de p odu os undidos, sendo que mais de 10 milhões de oneladas são
desca adas em odo mundo, a a és de esíduos c iando g a es impac es ambien ais. Aos dias de
hoje, menos de 30 % desses ma e iais são eciclados sendo os es an es deposi ados em a e os
sani á ios [74]. A é há pouco empo, se ia como ma e ial de a e o, mas a ualmen e es á a o na -
se num p oblema [75].
A Figu a 3 exibe um g á ico com o olume de p odução de ma e iais p o enien es da indús ia da
undição e e en e aos anos en e 1998 e 2009. Focando ago a nos anos de 2000 a é 2008, a
indús ia da undição c esceu o emen e, ap oximadamen e 4,5 % po ano, a é ao apa ecimen o
da c ise inancei a in e nacional no inal de 2008 [76].
Figu a 3 – P odução global de ma e iais p o enien es da indús ia de undição en e 1998 e 2009 [76]
A p odução de ma e iais esul an es do se o da undição ap esen ou um dec éscimo de 2 % em
2008 compa ando com 2007, sendo a p imei a queda egis ada em oi o anos, undamen ada pela
c ise global. De 2010 em dian e, o se o egis ou uma ecupe ação, em g ande pa e de ido ao

23
desempenho das economias eme gen es, sendo as mesmas a ualmen e as p incipais esponsá eis
pela p odução mundial. Uma ez que a legislação não é ão es i i a nessas egiões, ainda não se
sen e uma g ande p essão ambien al [76].
O pódio dos p odu o es mundiais de ma e iais p o enien es da indús ia de undição é p esidido
pela China, que ocupa esse pos o desde 2007, seguido dos Es ados Unidos e po úl imo a Rússia.
O c escimen o acele ado dos se o es de in aes u u a, side u gia e indús ia au omó el sen ido na
China na úl ima década in luenciou o aumen o da p odução chinesa de de i ados de undições que
des onou assim os Es ados Unidos que lide ou a é ao início do no o milénio [76].
2.3.3P ocesso de undição
Pa a ge a peças undidas são necessá ias ligas me álicas e osas (ligas de e o e ca bono) e não-
e osas (ligas de cob e, alumínio, zinco e magnésio). G ande pa e, ap oximadamen e 70 % do
p odu o do o al do ma e ial consis e em a eia, is o que os moldes são o mados po a eia de
undição, que é abundan e, ao mesmo empo económica, esis en e ao calo e acilmen e
imp egnada no molde. No se o da undição é u ilizada a eia de sílica de ex ema qualidade e com
amanho de aco do com a moldagem e p ocesso de undição [77].
O mé odo de moldagem mais u ilizado no mundo, é um dos p ocessos mais an igos, mas ao mesmo
empo mais mul i ace ados, consis e no p ocesso em que me ais ou ligas me álicas em es ado
líquido ( undido) são azadas num molde onde é possí el p oduzi peças de g ande po e, com as
geome ias mais a iadas, pos o is o, a undição assume-se como um p ocesso simples e
económico.
O p imei o passo no p ocesso de undição é a p epa ação da a eia de moldagem pa a a con eção
dos moldes, seguidamen e escoa-se o me al líquido nos moldes, dando assim o igem às peças
me álicas, p oje adas inicialmen e [78]. O p ocedimen o é esumido a a és das seguin es e apas:
▪ Con eção do modelo: Cons ução de um modelo com o o ma o da peça. A modelação
é execu ada com a eia e de compac ando-a em o no do molde a é a ingi a du eza
p e endida. Aquando da ealização do modelo do molde de e se con emplada a
con ação do me al quando o mesmo solidi ica . Os moldes são execu ados em duas
me ades, pa a acili a a desmoldagem e são ei os os canais de azamen o [78]. Depois
24
de mon adas, no seu in e io , ha e á uma ca idade que pos e io men e se á p eenchida
pelo me al líquido [79];
▪ Con eção dos machos: Os machos são componen es ei os de a eia e lingo es que são
esis en es pa a se ixados no in e io do molde [81]. A unção do macho é impedi
que o me al undido siga pelos asos in e nos [78].
▪ Fusão: aquecimen o dos me ais a é a ingi o es ado líquido, c iação de esíduos en e
os quais, escó ias dos o nos, pós dos o nos, suca as me álicas e pó de ma é ias-p imas
[78];
▪ Vazamen o: in odução do me al líquido no molde;
▪ Desmoldagem: Queb a do molde, após p ocesso de a e ecimen o, a peça undida é
e i ada no es ado b u o [78];
▪ Queb a de canais: F a u a do sis ema que alimen a a peça, daí esul am esíduos, en e
os quais suca as e a eia de undição [78];
▪ Acabamen os: São ealizados com cilind os o a i os e ou as e amen as, com o
in ui o de melho a o aspe o inal da peça [78];
▪ T a amen o é mico: O p incipal obje i o é melho a a esis ência mecânica e co osi a
dos ma e iais.
Seguidamen e, segue-se o p ocesso de con olo de qualidade, onde se e i a as eba bas p esen es
no acabamen o e seguem pa a o p ocesso de maquinagem, nos p oje os em que a mesma é
equisi ada. Po úl imo, as peças são do adas de uma p o eção supe icial, con e ido pelo óleo ou
pin u a [78].
2.3.4A eia de undição
A a eia de undição é um subp odu o de me ais e osos e não e osos p o enien e das indús ias
de undição, u ilizado du an e séculos como ma e ial de moldagem de ido à sua condu ibilidade
é mica. A a eia é eu ilizada inúme as ezes du an e o p ocesso, sendo que, é desca ada no
momen o em que começa a ap esen a pe da de olume ou pe da de qualidade de alguns
componen es, sendo e i ada da undição e sendo denominada de a eia de undição a pa i desse
momen o [81].
25
A a eia de undição é uma mis u a de á ios componen es sendo p incipalmen e cons i uída po
“a eia base” que é o mada essencialmen e po sílica (óxido de silício – SiO2), com amanhos de
g ãos en e 0,15 mm e 0,6 mm. Exis em ambém as a eias ligadas quimicamen e, sendo as mais
usuais as a eias e es idas com esina, a eias de CO2, en e ou as [77, 81].
Nos úl imos anos o am ealizados á ios es udos com o in ui o da a eia de undição se eu ilizada
subs i uindo assim o ag egado na u al em be ões e a gamassas [2-7]. Mello, J. [82] analisou a
possibilidade de inco po ação de a eia e de de undição em a gamassa pa a assen amen o de
ce âmicos. Os p o e es o am moldados com inco po ação de esíduo de 25 %, 50 %, 75 % e 100
% em subs i uição da a eia na u al. Realiza am-se ensaios de esis ência à comp essão e ade ência
e concluiu-se que a % que ob ém melho combinação de esul ados é a ealizada com eo de 50
%. Ou a conclusão do es udo é que à medida que a pe cen agem de a eia e de aumen a a, an o
a esis ência à comp essão como a ade ência diminuí am, sendo obse ado um aumen o na
abso ção de água e no índice de azios.
No es udo desen ol ido po Biolo, S. [79] a a eia de undição é u ilizada na p odução de blocos
ce âmicos, sendo ealizadas di e en es mis u as com a adição des e esíduo na massa ce âmica,
o am p oduzidos p o e es com 0 %, 5 %, 10 % e 20 % de esíduo. Fo am es udadas as
p op iedades dos blocos, ais como abso ção, esis ência à lexão, composição química.
Comp o ou-se que os blocos com 10 % de a eia de undição es á ap o pa a come cialização.
Nou os es udos, não se e elam mudanças signi ica i as nas p op iedades mecânicas do be ão
pa a ní eis de subs i uição en e os 20 e os 30 % do ag egado na u al po a eia de undição [5-7].
Con udo, es udos com inco po ação de maio es eo es de a eia de undição ela am uma
diminuição conside á el na abalhabilidade e esis ência à comp essão do be ão, de ido à
p esença de pa ículas inas de ca bono e a gila, que di icul am a adesão da a eia de undição à
pas a de cimen o [5,83,84].
2.3.5Tipos de a eia de undição
Exis em dois ipos de a eia de undição: “a eia e de” e a “a eia ligada quimicamen e”, sendo que
são designadas em conco dância com o p ocesso ligan e u ilizado. De modo a con eciona os
26
moldes, u iliza-se a eia aglome ada com a gila, já na con eção dos machos u ilizam-se a eias
aglome adas com esinas sin é icas.
Em ambos os casos, um agen e de ligação, em como obje i o man e a o ma do molde e o
a e ecimen o du an e o azamen o. As undições ge am uma g ande quan idade de esíduos, cada
undição pode chega a uma onelada po ano, des es 30-60 % p o ém de núcleo e a eias de
moldagem [85].
A eia e de
A o alidade da a eia aglome ada com a gila que é moldada no es ado húmido é apelidada de “a eia
e de”, sendo que os moldes não são secos an e io men e ao azamen o [86].
Os ma e iais da a eia e de são p o enien es de ecu sos na u ais, sendo mis u ados, a eia de sílica
de g ande qualidade (85-95 %), a gila de ben oni a (4-10 %) que unciona como ligan e, um adi i o
ca bonáceo (2-10 %) com o obje i o de ape eiçoa o acabamen o das supe ícies da peça e po
úl imo, água (2-5 %), adqui indo co p e a, de ido ao eo de ca bono. É usual ap esen a em
esquícios de p odu os químicos en e os quais óxido de magnésio (MgO), óxido de po ássio (K2O)
e dióxido de i ânio (TiO2) [77, 81].
Como e e ido acima, o aglome an e mais u ilizado é a ben oni a, a qual em de se epos a aquando
oco e o azamen o do me al undido, de modo a não pe de em as suas ca ac e ís icas coesi as
[86].
G ande pa e da p odução mundial de undidos u iliza no seu p ocesso a moldagem com a eia
e de. (ap oximadamen e 70 %), é bas an e e sá il pois pe mi e a u ilização de odas as ligas
me álicas inclusi e me ais de al o pon o de usão, ais como aços, níquel e i ânio [87].
A eia ligada quimicamen e
Algumas peças que con ém ca idades ou de alhes, o nam necessá io coloca no in e io dos
moldes de a eia peças sólidas, in i uladas de machos, que são cons i uídos po mis u as
compa í eis com o ma e ial a se azado e o amanho da peça p oje ada. Pa a o ab ico dos machos
o sis ema mais u ilizado é o ligado quimicamen e. Os machos de em consegui esis i ao me al
undido, mas após o seu a e ecimen o são e i ados po impac o [87,88].
33
A Figu a 9 ap esen a a dis ibuição g anulomé ica da ce a u ilizada na ealização das a gamassas
do es udo.
Figu a 9 – Cu a g anulomé ica dos g ãos de ce a pa a ínica u ilizada no es udo
Com ecu so ao mic oscópio ele ónico oi possí el isualiza em po meno os g ãos de ce a
pa a ínica (Figu a 10).
a)
b)
Figu a 10 – G ão de ce a pa a ínica: a) Ampliação 100x; b) Ampliação 1000x

34
As ce as u ilizadas no es udo possuem capacidade de a mazenamen o é mico ao ansi a do
es ado sólido pa a líquido e ice- e sa, assim sendo, ao longo do es udo, o am conside adas como
um PCM e mui as ezes designadas como al.
3.1.4Supe plas i ican e
Pa a a ealização das a gamassas oi u ilizado um supe plas i ican e Mas e Glenium Sky 617
(Figu a 11), come cializado pela BASF, com uma densidade de 1041 kg m3
⁄
Figu a 11 – Supe plas i ican e Mas e Glenium Sky 617 da BASF
3.1.5Água
No ab ico de odas as a gamassas a água u ilizada p o eio da ede de abas ecimen o pública da
Uni e sidade do Minho, em Guima ães.
3.2 Composições es udadas
As composições o muladas ap esen am-se na Tabela 8. Analisando, obse am-se 4 composições
di e en es. Todas são cons i uídas po cimen o CEM II/B-L 32.5 N e di e en es eo es de
inco po ação de ce a pa a ínica (PCM), sendo es a inco po ada di e amen e du an e o p ocesso de
mis u a das a gamassas.
35
Foi ixada a quan idade de ligan e em 750 𝑘𝑔 𝑚3
⁄ endo como base ou os abalhos cien í icos, e
a p e isão que a inco po ação de esíduos de undição, p o ocasse uma diminuição signi ica i a
do desempenho mecânico das a gamassas desen ol idas.
Nes e es udo o am o muladas a gamassas de e e ência, sem inco po ação de ce a pa a ínica
(PCM) e a gamassas adi i adas com ce a pa a ínica em 3 eo es di e en es, sendo es es 20%, 40%
e 60% em subs i uição da massa do ag egado, ou seja, da massa de cascas de moldes ce âmicos.
O supe plas i ican e adicionado à mis u a oi ce ca de 1% da dosagem de ligan e u ilizado.
Tabela 8 – Fo mulação das a gamassas (kg/m3)
Composição
Cimen o
Cascas
PCM
SP
Água
C32.5-0PCM
750
1077
0
7,5
315
C32.5-20PCM
750
744,6
148,91
7,5
300
C32.5-40PCM
750
577,8
231,13
7,5
285
C32.5-60PCM
750
470,1
282,04
7,5
277,5
3.3 P ocedimen o de ensaio
A maio ia dos abalhos expe imen ais o am ealizados no Labo a ó io de Ma e iais de
Cons ução do Depa amen o de Engenha ia Ci il da Uni e sidade do Minho. No en an o, a
ealização dos ensaios de mic oscopia ele ónica e di ação de aios X o am execu ados no
Labo a ó io de Se iços de Ca ac e ização de Ma e iais da Uni e sidade do Minho (SEMAT/UM)
e no Labo a ó io do Depa amen o de Engenha ia Mecânica, da Uni e sidade do Minho,
espe i amen e.
3.3.1Ca ac e ização das ma é ias-p imas
A ca ac e ização das ma é ias-p imas assen a p incipalmen e na de inição da massa olúmica,
obse ações mic oscópicas e análise g anulomé ica dos dois esíduos u ilizados nas a gamassas,
sendo es es a ce a e as cascas. Também são ap esen ados alo es o necidos pelos ab ican es de
alguns cons i uin es.
36
▪ P epa ação das ma é ias-p imas
Nes e es udo o am emp egues esíduos que ca ecem de ans o mação pa a pode em se
inco po ados em a gamassas. Os esíduos o am usados com a meno ans o mação possí el, de
modo, a en a minimiza os cus os necessá ios pa a o seu a amen o e u ilização.
Pa a o es udo da a gamassa p e endia-se, subs i ui o ag egado ino po esíduos com uma
g anulome ia simila . Na no ma NP EN 12620 [95], designação do ag egado em elação às
abe u as do penei o in e io (d) e do supe io (D), sendo D≤4 mm é designado como ag egado
ino.
Assim, an o as cascas, como as ce as o am p ocessados pa a essa dimensão com ecu so a uma
i u ado a pés-de-ca nei o, ou seja, a a és de um p ocesso de b i agem (Figu a 12, b).
a)
b)
Figu a 12 – Ce a pa a ínica: a) Ma e ial em b u o, b) P ocessamen o da ce a pa a g anulome ia
p e endida (D <4mm)
▪ Massa olúmica
A massa olúmica oi de e minada de aco do com a no ma NP 954 [96] pa a as cascas, a a és da
no ma NP 581 [97] pa a a ce a e po úl imo o cimen o com ecu so à especi icação do LNEC E 64
[98].
Segundo a no ma NP 954 [96], p imei amen e oi colocada uma amos a de ma e ial em es u a a
uma empe a u a de 105ºC a é se a ingi a massa cons an e. Seguidamen e, oi adicionada água à
empe a u a ambien e du an e 24 h. Re i ou-se a água e espalhou-se a a eia num abulei o me álico,
37
secando a mesma com ecu so a um secado , emexendo a a eia de modo a que a secagem osse
uni o me.
Como a a eia se encon a a ligei amen e húmida, assen a-se a base maio do molde oncocónico
numa supe ície ho izon al, não abso en e, enche-se comple amen e o molde com a eia, sem aze
p essão nas sucessi as camadas de enchimen o. De seguida compac a-se o ma e ial com 25
pancadas do pilão, uni o memen e dis ibuídas e sem exe ce p essão além da esul an e do seu
peso p óp io.
Pos e io men e, e i a-se o molde e icalmen e, en ando não oca com o mesmo no ma e ial
moldado. Quando se ob i e a p imei a moldagem que se de o me, conside a-se que a a eia em
as pa ículas sa u adas sem água supe icial. In e ompe-se de imedia o o p ocesso de secagem,
e i a-se ce ca de 500 g de amos a e subme e-se o p o e e sem pe da de empo a ensaio.
In oduziu-se o p o e e no balão g aduado, p eenchendo-se o balão com água a é p óximo de 90
% da sua capacidade e agi ando-se pa a libe a o a e ido pela a eia (Figu a 13). Comple ou-se o
enchimen o do balão a é ao aço de e e ência com água, ano ando-se a sua massa. Seguidamen e
o ou-se o penei o com papel de il o e colocou-se a água e a eia. Secou-se o ma e ial na es u a
a 105 ºC a é massa cons an e, egis ando-se o alo . A di e ença en e es a massa e a massa inicial
do penei o esul a na massa do p o e e seco. Encheu-se o balão g aduado com água a é ao aço
de e e ência enxuga-se cuidadosamen e, pesou-se e ano ou-se a sua massa.
Figu a 13 – P ocedimen o pa a ob enção massa olúmica das cascas NP 954[96].
38
A massa olúmica do ma e ial impe meá el das pa ículas, em g amas po cen íme o cubico, é
calculada a a és da exp essão 1:
𝑚3
𝑚3+ 𝑚4− 𝑚2
(1)
A massa olúmica das pa ículas sa u adas, em g amas po cen íme o cubico, é calculada a a és
da exp essão 2:
𝑚1
𝑚1+ 𝑚4− 𝑚2
(2)
A massa olúmica das pa ículas secas, em g amas po cen íme o cúbico, é ob ida a a és da
exp essão 3:
𝑚3
𝑚1+ 𝑚4− 𝑚2
(3)
A abso ção de água da a eia, em pe cen agem, é calculada a a és da exp essão 4:
𝑚1− 𝑚3
𝑚3
×100
(4)
Em que:
𝑚1 – massa do p o e e com as pa ículas sa u adas sem água supe icial (g);
𝑚2 – massa do balão com o p o e e e água (g);
𝑚3 – massa do p o e e seco (g);
𝑚4 – massa do balão com água (g).
Seguidamen e, pa a ob enção da massa olúmica da ce a, seguiu-se a NP 581 [97], e i ou-se uma
po ção do ma e ial e la ou-se o mesmo pa a emo e odas as impu ezas supe iciais deixando-o
depois me gulhado em água du an e 24 H. Seguidamen e e i ou-se o p o e e da água e com
ecu so a um pano húmido limpou-se a supe ície das pa ículas, e i ando a pe da da água
abso ida. Colocou-se a amos a no ces o e egis ou-se a sua massa. De seguida me gulhou-se na
água, agi ando pa a desp ende bolhas de a que enham icado aga adas ao ma e ial e pesou-se

39
no amen e. Secou-se o p o e e na es u a a 105ºC, a é à massa cons an e. Todas as pesagens o am
ealizadas sem e i a o p o e e do ces o, de modo a e i a pe das do ma e ial.
A massa olúmica do ma e ial impe meá el das pa ículas, em quilog amas po me o cubico, é
assim calculada a a és da exp essão 5:
𝑚3
𝑚3− 𝑚2
× 𝜌
(5)
A massa olúmica das pa ículas sa u adas, em quilog amas po me o cubico, é ob ida a a és da
exp essão 6:
𝑚1
𝑚1− 𝑚2
× 𝜌
(6)
A massa olúmica das pa ículas secas, em quilog amas po me o cúbico, é calculada a pa i da
exp essão 7:
𝑚3
𝑚1− 𝑚2
× 𝜌
(7)
A abso ção de água à massa do ine e seco, em pe cen agem, é calculada a a és da exp essão 8:
𝑚1− 𝑚3
𝑚3
×100
(8)
Em que:
𝑚1 – massa do p o e e com as pa ículas sa u adas (massa do p o e e sa u ado e do ces o) (g);
𝑚2 – massa do p o e e ime so (massa do p o e e e do ces o ime sos em água) (g);
𝑚3 – massa do p o e e seco (massa do p o e e seco e do ces o) (g);
ρ – massa olúmica da água à empe a u a a que se ealizou o ensaio (kg/m3).
A ob enção da massa olúmica do cimen o, oi ealizada de aco do com a especi icação do LNEC
E 64 [98], oi colocada uma amos a do cimen o na es u a, a uma empe a u a de 105º C, a é se
40
a ingi a massa cons an e, de manei a a se expulsa oda a humidade con ida na amos a.
Seguidamen e com ecu so a um unil encheu-se a ampola do oluminíme o com o líquido
auxilia e i ando molha as pa edes. Pos e io men e, in oduziu-se a amos a, aos poucos, com
ecu so ao unil. Po úl imo, oi medido o olume de líquido auxilia deslocado (Figu a 14). Assim,
segundo a exp essão 9 oi calculada a massa olúmica eal do cimen o.
a)
b)
Figu a 14 – P ocedimen o pa a ob enção massa olúmica do cimen o LNEC E 64: a) pesagem p o e e
seco; b) Voluminíme o.
𝛾 = 𝑚
𝑉2− 𝑉1
(9)
Em que:
γ – Massa olúmica eal (kg/𝑚3);
m - Massa do p o e e seco (kg);
𝑉1 – Valo lido no oluminíme o con endo somen e o líquido auxilia (𝑚3);
𝑉2 – Valo lido no oluminíme o con endo o líquido auxilia e o p o e e (𝑚3).
▪ Análise g anulomé ica
A dis ibuição g anulomé ica dos ag egados é p eponde an e e assumi á uma g ande impo ância
no compo amen o das a gamassas. Foi ob ida a pa i da no ma NP EN 933-1 [99]. A penei ação
dos ma e iais oi ei a sem la agem. As amos as o am colocadas na coluna de penei os,
iniciando-se pelo penei o de maio abe u a e agi ando os di e sos penei os cuidadosamen e pa a
não pe de ma e ial. Foi ano ada a massa e ida em cada penei o. Na Figu a 15 é possí el e a
41
di e ença de amanho dos g ãos, sendo que os abulei os da esque da, an o na igu a 15a) e 15b)
já se encon am com g ãos de dimensão in e io a 4mm.
a)
b)
Figu a 15 – Di e en es g anulome ias dos ma e iais: a) Cascas; b) Ce a pa a ínica.
▪ Mo ologia das ma é ias-p imas
Com o obje i o de obse a a mo ologia das ma é ias-p imas p ocedeu-se a obse ações
mic oscópicas com ecu so a um mic oscópio ele ónico de a imen o de al a esolução. O
equipamen o az-se ale de um sis ema de mic oanálise po aios X e análise de pad ões de
di ação de ele ões e o di undidos.
3.3.2P epa ação das a gamassas
Na p epa ação das a gamassas de e e ência, Figu a 16, o p ocedimen o oi o seguin e:
▪ Pesa odos os cons i uin es das a gamassas na balança ele ónica;
▪ Adiciona a água e o supe plas i ican e;
▪ Realiza a mis u a du an e 30 segundos;
▪ Adiciona as cascas e o cimen o;
▪ E e ua a mis u a dos cons i uin es du an e 2 minu os.
42
Figu a 16 – P ocesso de mis u a da a gamassa de e e ência na mis u ado a mecânica.
O mesmo p ocedimen o oi u ilizado pa a as a gamassas com inco po ação de ce a pa a ínica,
sendo os p incipais passos os seguin es:
▪ Pesa odos os cons i uin es das a gamassas na balança ele ónica (Figu a 17);
▪ Adiciona a água e o supe plas i ican e;
▪ Realiza a mis u a du an e 30 segundos;
▪ Adiciona as cascas, ce a e cimen o;
▪ E e ua a mis u a dos cons i uin es du an e 2 minu os.
Figu a 17 – Cons i uin es das a gamassas com inco po ação de PCM.
49
a)
b)
Figu a 22 – Ensaio pa a a de e minação da esis ência à comp essão: a) Lloyd LR50K Plus em
p epa ação; b) Lloyd LR50K após o u a do p o e e.
A esis ência à comp essão oi calculada segundo a exp essão 14:
𝑅𝑐=𝐹
𝑏 × 𝑑
(14)
Onde:
Rc – Resis ência à comp essão (MPa);
F – Ca ga de o u a (N);
b, d – Al u a e la gu a da base do p o e e (mm).
3.3.9Duc ilidade
A duc ilidade de uma a gamassa in insecamen e associada à ene gia de o u a do ma e ial, ou
melho , à capacidade de con inua a dissipa ene gia mesmo depois de se e a ingido a ca ga
máxima. O alo da duc ilidade é ob ido a a és da elação en e a esis ência à ação e sus
esis ência à comp essão. Quando se e i ica um alo al o, signi ica um compo amen o mais
dúc il.

50
A duc ilidade dá uma noção da capacidade da a gamassa se de o ma con o me as solici ações
mecânicas que lhe são aplicadas.
3.3.10Rigidez
A igidez, oi ob ida a a és dos esul ados ob idos na ealização dos ensaios de comp essão aos
28 dias, endo-se a aliado a e olução da o ça aplicada e a de o mação axial de cada p o e e a é
a ingi a o u a. Depois disso, a a és de uma eg essão linea ajus ando a e a à pa e do g á ico
co esponden e ao compo amen o elás ico, oi possí el de e mina a igidez de cada p o e e,
sendo ela o decli e da e a ap esen ada.
3.3.11Ade ência
A ade ência das a gamassas oi es imada segundo as especi icações EN 1015-12 [104]. Com es e
ensaio oi possí el es ima a ade ência das a gamassas aos 28 dias de idade, sendo aplicada a um
subs a o ce âmico, habi ualmen e emp egue na cons ução ci il pa a ealização de al ena ias
(Figu a 23a)).
Depois de aplicada e endu ecida a a gamassa o am e e uados ca o es, u ilizando-se uma
ca o eado a com b oca ci cula com 50 mm de diâme o in e io (Figu a 23b)). Seguidamen e, e
depois de limpa as supe ícies da a gamassa, o am aplicados discos me álicos usando uma esina
epoxídica (Figu a 23c)). Po úl imo, oi ealizado o ensaio com o equipamen o co e amen e
ni elado aplicando a o ça necessá ia pa a ob e a o u a dos p o e es (Figu a 23d)).
A ensão de ade ência oi calculada a a és da exp essão 15:
𝑅𝑎=𝐹
𝐴
(15)
Onde:
Ra – Ade ência (MPa);
F – Ca ga de o u a (N);
A – Á ea de es e (mm2).
51
a)
b)
c)
d)
Figu a 23 – P epa ação ensaio da ade ência: a) P odução dos p o e es, b) ca o eado a, c) Colagem dos
discos; d) Ro u a dos p o e es ce âmicos.
52
4. ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS
4.1 P op iedades ísicas das a gamassas
Nes e capí ulo se ão ap esen ados e analisados os esul ados ob idos ela i os às p op iedades
ísicas das a gamassas, sendo elas, a abalhabilidade, a massa olúmica, mic oes u u a, abso ção
de água po capila idade e abso ção de água po ime são.
4.1.1T abalhabilidade
Pa a alida o alo da abalhabilidade das di e en es a gamassas o am ealizadas di e sas
mis u as subme idas ao mé odo da mesa de espalhamen o e as mesmas o am conside adas álidas
quando a ingido o diâme o de espalhamen o igual a 200±5 mm.
De aco do com a Figu a 24a), oi possí el obse a que quan o maio a quan idade de ce a
pa a ínica inco po ada, meno a quan idade de água necessá ia pa a ob e uma a gamassa
homogénea, capaz de se u ilizada no me cado. A inco po ação de 20 % PCM le ou a uma edução
de quase 5 % na elação água/ligan e, a u ilização de 40 % PCM o iginou uma edução de
ap oximadamen e 9 %, sendo que a adição de 60 %, PCM de e minou uma edução de ce ca de 12
% na elação água/ligan e. Na Figu a 24b) é possí el consul a os alo es médios do diâme o de
espalhamen o medido em cada composição.
Es e compo amen o é explicado de ido ao di e en e alo de abso ção dos ma e iais usados como
ag egados. A ce a ap esen a um alo de abso ção de água in e io às cascas, sendo, po an o,
expec á el uma necessidade meno de água.
53
a)
b)
Figu a 24 – a) Relação A/L das a gamassas; b) Diâme o ob ido a a és da mesa de espalhamen o
4.1.2Massa olúmica
A massa olúmica das a gamassas oi de e minada, endo em con a a espe i a massa e olume
dos p o e es. Como ep esen ado na Figu a 25 e i icou-se uma diminuição da massa olúmica
das a gamassas com o aumen o do eo de ce a pa a ínica, sendo possí el cons a a que a
inco po ação de 20 % de PCM le ou a uma edução supe io a 10 % compa ando com a a gamassa
de e e ência. A inco po ação de 40 % o igina uma edução de 15 % ela i amen e à a gamassa de
e e ência, já a inco po ação de 60 % le a a uma edução de quase 18 % compa ando com a
a gamassa de e e ência. O compo amen o obse ado é expec á el e é mo i ado pela baixa massa
olúmica das ce as pa a ínicas.
Figu a 25 – Massa olúmica das a gamassas (Kg/m3)
0,42 0,4 0,38 0,37
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Água/Ligan e
Re 20%PCM 40%PCM 60%PCM
19,9
19,6
19,7 19,6
19,0
19,1
19,2
19,3
19,4
19,5
19,6
19,7
19,8
19,9
20,0
Diâme o (mm)
Re 20%PCM 40%PCM 60%PCM
54
4.1.3Mo ologia da mic oes u u a
Pa a a alia a mic oes u u a das a gamassas eco eu-se ao mic oscópio ele ónico, assim o am
moldados p o e es pa a as á ias a gamassas desen ol idas. Es e ensaio é undamen al, is o que
a alia a exis ência de incompa ibilidades en e os di e en es ma e iais p esen es nas di e sas
a gamassas. Na Figu a 26 é ap esen ada a mic oes u u a das a gamassas p oduzidas, onde é
possí el obse a uma dis ibuição homogénea das pa ículas de ce a pa a ínica e cascas,
p o enien es dos moldes ce âmicos.
a)
b)
c)
d)
Figu a 26 – Mic oes u u a da a gamassa, ampliação 100x: a) Re e ência; b) 20% PCM; 40%PCM; c)
40%PCM; d) 60%PCM

55
Da Figu a 27 a 30 é possí el pe ceciona a p esença de mic o issu as nas di e sas a gamassas. As
mic o issu as desen ol em-se na ma iz da a gamassa e en ol em as pa ículas de cascas de
moldes ce âmico. Pode-se ambém obse a que as pa ículas de ce a de pa a ina são mui as ezes
queb adas pelo desen ol imen o de mic o issu as.
a)
b)
Figu a 27 – Mic o issu as na a gamassa Re e ência: a) Ampliação 500x; b) Ampliação 5000x.
a)
b)
Figu a 28 – Mic o issu as na a gamassa 20% PCM: a) Ampliação 500x; b) Ampliação 5000x.
56
a)
b)
Figu a 29 – Mic o issu as na a gamassa 40% PCM: a) Ampliação 500x; b) Ampliação 5000x.
Figu a 30 – Mic o issu as na a gamassa 60% PCM: a) Ampliação 500x; b) Ampliação 5000x.
O apa ecimen o das mic o issu as nas a gamassas encon a-se elacionado com uma ligei a eação
expansi a obse ada du an e a cu a das a gamassas, mesmo em condições de empe a u a e
humidade con olada. Essa eação expansi a é o iginada pela p esença de sódio, po ássio e
magnésio nos ag egados dos moldes ce âmicos p o enien es da indús ia de undição. Sendo que
quan o mais ce a pa a ínica é adicionada, menos mic o issu as se ão isí eis. A eação encon a-
se elacionada com a eação alcali-sílica. Assim, se á expec á el que o compo amen o à
lexão/comp essão, a ade ência e o módulo de elas icidade secan e se ão assim mais eduzidos que
o espe ado.
a)
b)
57
4.1.4Abso ção de água po capila idade
A acilidade de abso e água das a gamassas é um a o bas an e impo an e pa a a du abilidade
das mesmas, sendo es a ca ac e ís ica capaz de quan i ica a capacidade de pene ação de agen es
ag essi os nas a gamassas. Há á ios aspe os que con ibuem pa a es e enómeno, sendo os
p incipais a elação água/ligan e, abalhabilidade e condições de cu a. A Figu a 31 ap esen a os
esul ados ela i os ao coe icien e de abso ção capila . Foi possí el e i ica uma diminuição no
coe icien e de abso ção de água po capila idade com o aumen o do eo de ce a pa a ínica. Os
coe icien es de abso ção capila maio es mos am uma maio elocidade de abso ção e
coe icien es de abso ção capila mais baixos suge em uma elocidade de abso ção mais len a.
Figu a 31 – Va iação do coe icien e de abso ção capila .
A inco po ação de 20 % PCM le ou a uma edução de ap oximadamen e 63 % da capacidade de
abso ção de água po capila idade da a gamassa de e e ência, já a inco po ação de 40 % PCM
o iginou uma edução de ap oximadamen e 89 % e po úl imo, a in odução de 60 %PCM le ou a
uma edução supe io a 92 %.
Os alo es são bas an e baixos, mas encon am-se den o dos alo es espe ados pa a um CEM II
B-L 32.5N uma ez que ap esen am elação água/ligan e ela i amen e baixa. Es e compo amen o
pode se explicado pela p esença de uma meno azão água/ligan e nas a gamassas com um maio
eo de ce a pa a ínica e ambém pela meno abso ção de água que es e ma e ial ap esen a
compa a i amen e às cascas ce âmicas, uma ez que quando inco po ado em maio quan idade
subs i ui uma maio quan idade de cascas ce âmicas.
58
A Figu a 32 iden i ica o compo amen o das 4 composições es udadas du an e os 14 dias de ensaio
ealizados, sendo possí el obse a o compo amen o das a gamassas ao longo de odo o ensaio,
segundo os dados ap esen ados é possí el obse a que as a gamassas demo a am
ap oximadamen e 12 dias a a ingi a massa cons an e. De aco do com os esul ados ob idos, oi
possí el obse a que as a gamassas de e e ência, sem inco po ação de pa a inas ap esen a am
maio capacidade de abso ção de água, jus i icada pela maio mic opo osidade. Na igu a 26a) e
26d), ma iz da a gamassa e e ência e ma iz da a gamassa 60 % de pa a ina, espe i amen e, é
possí el obse a que a a gamassa com eo 60 % ce a pa a ínica é mais compac a e com meno
mic opo osidade, isí el no amanho meno dos po os, compa ando com a a gamassa e e ência,
a gamassa essa com 100 % de ag egado p o enien e das cascas dos moldes ce âmicos,
comp o ando assim a meno capacidade de abso ção das a gamassas com inco po ação de ce as
pa a ínicas.
Figu a 32 – Abso ção de água po capila idade.
A Tabela 10 ap esen a as classi icações alcançadas, ela i amen e ao coe icien e de abso ção de
água po capila idade, endo em conside ação a especi icação NP EN 998-1 [105].
65
cimen ícia, e idenciada pelo apa ecimen o de mic o issu as ao edo des e ag egado, como pode
se obse ado en e as igu as 27 a 30, mas ambém pela eação alcali-sílica obse ada nas
a gamassas.
Figu a 39 – Va iação da ade ência.
Figu a 40 – P o e es depois do ensaio de ade ência: a) Re e ência; b) 20% PCM; c) 40% PCM; d) 60%
PCM
a)
b)
c)
d)
2
1
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4

66
Como se pode obse a na igu a 40, não hou e apenas um ipo de o u a nos p o e es, na abela
12 é possí el pe ceciona o ipo de o u a de cada di e en e composição, a mesma oi ealizada
con o me a no ma EN 1015-12 [104].
Tabela 12 – Tipo de o u a dos p o e es no ensaio de ade ência EN 1015-12 [104].
A gamassa
P o e e
Tipo de o u a
Obse ações
Re e ência
1
a) ade ência
o u a in e ace
a gamassa/subs a o
Re e ência
2
x
o u a in e ace
a gamassa/ esina
Re e ência
3
c) coesi a
o u a no subs a o
Re e ência
4
a) ade ência
o u a in e ace
a gamassa/subs a o
20 % PCM
1
c) coesi a
o u a no subs a o
20 % PCM
2
c) coesi a
o u a no subs a o
20 % PCM
3
c) coesi a
o u a no subs a o
20% PCM
4
c) coesi a
o u a no subs a o
40 % PCM
1
x
o u a com
ca o eado a
40 % PCM
2
c) coesi a
o u a no subs a o
40 % PCM
3
c) coesi a
o u a no subs a o
40 % PCM
4
c) coesi a
o u a no subs a o
60 % PCM
1
c) coesi a
o u a no subs a o
60 % PCM
2
c) coesi a
o u a no subs a o
60 % PCM
3
c) coesi a
o u a no subs a o
60 % PCM
4
c) coesi a
o u a no subs a o
Depois de analisa a abela 12, é possí el e i ica que 75 % dos p o e es ensaiados ompe am no
subs a o, sendo assim uma o u a coesi a, segundo a no ma o alo da o ça adesi a se á maio
que o calculado. É de no a ambém que 50 % dos p o e es de e e ência ompe am no in e ace
da a gamassa com o subs a o, ap esen ando assim uma o u a de ade ência segundo a no ma o
alo da o ça adesi a é o ob ido a a és do ensaio. Ou o ac o p esen e na abela é que na
a gamassa com inco po ação de ce a pa a ínica, ap oximadamen e 92 % dos p o e es ensaiados
ap esen a am o u a coesi a.
67
5. CONCLUSÃO E TRABALHOS FUTUROS A DESENVOLVER
5.1 Conclusão
O obje i o des a disse ação oi desen ol e a gamassas com subs i uição de ag egado na u al, po
ma e iais eciclados p o enien es da indús ia da undição e a alia a sua iabilidade pa a
aplicação no se o da cons ução ci il, mais conc e amen e no e es imen o de pa edes in e io es
e ex e io es, es udando as suas p op iedades ísicas e mecânicas. Es e es udo p e ende con ibui
pa a o es ado do conhecimen o da emá ica, oda ia é o p imei o es udo ealizado inco po ando
es es esíduos de undição em soluções cons u i as. Com base nos esul ados expe imen ais,
conclui-se que a eu ilização de ce as pa a ínicas e esíduos de moldes ce âmicos esul a am em
al e ações nas p op iedades escas e endu ecidas das a gamassas desen ol idas.
É impo an e e e i que os esíduos de ce as pa a ínicas inco po adas nas a gamassas podem se
conside ados PCM o gânicos, e os mesmos podem se adqui idos po um alo esidual,
omen ando assim a economia ci cula , su gindo assim como uma a gamassa com g ande
po encial.
Rela i amen e à abalhabilidade obse ou-se uma ligei a edução da elação água/ligan e à
medida que se inco po a um eo mais ele ado de ce a pa a ínica, sendo possí el a i ma que es e
enómeno acon ece de ido à capacidade in e io de abso ção de água da ce a em elação às cascas
( esíduos moldes ce âmicos).
A a és do mic oscópio ele ónico oi possí el obse a a mic oes u u a das a gamassas
desen ol idas, onde oi possí el isualiza uma dis ibuição homogénea das pa ículas de ce a e
de cascas. Po ém du an e a ealização des as obse ações, o am de e adas mic o issu as na
mic oes u u a das a gamassas elacionadas com uma ligei a expansão du an e o pe íodo de cu a
das a gamassas. A exis ência des e enómeno é jus i icada pela p esença de sódio, po ássio e
magnésio no ag egado p o enien e das cascas ce âmicas, de ido a uma eação alcali-sílica. De ido
a es a eação é p e isí el que as p op iedades mecânicas das a gamassas so am um dec éscimo,
oda ia oi obse ado no es udo ealizado que as mesmas, apesa da diminuição dos alo es
e e en es à esis ência à lexão, esis ência à comp essão e ade ência, o mesmo não impede a sua
68
aplicação p á ica, is o que as a gamassas ealizadas ob êm a classi icação máxima de esis ência
à comp essão, segundo a classi icação p esen e na especi icação NP EN 998:2010 [105].
Rela i amen e à abso ção de água po capila idade e ime são oi possí el obse a uma edução
com a inco po ação de um maio eo de ce a em subs i uição do ag egado p o enien e das cascas,
mais uma ez, pode se jus i icado com a subs i uição do ag egado p o enien e das cascas po
ce a, de ido à di e ença na abso ção dos dois ma e iais, a abso ção de água da ce a é
ap oximadamen e qua o ezes meno que a das cascas e ambém pela meno elação água/ligan e
nas a gamassas que con êm ce a. Es e compo amen o pode se conside ado posi i o, mesmo
exis indo as mic o issu as nas a gamassas, is o que as mic oes u u as das a gamassas que con ém
ce a é mais compac a, sendo expec á el que enham uma melho du abilidade.
Assim sendo, no inal des e es udo é possí el a i ma que se a a de uma solução que pe mi e a
inco po ação de cascas ce âmicas e ce as pa a ínicas em subs i uição do ag egado na u al, podendo
assim mi iga o p oblema da deposição des es ma e iais em a e os sani á ios, p omo endo a
u ilização dos mesmos em a gamassas. Po ou o lado, ai po encia uma cons ução mais
ecológica, isando assim a ingi uma edução do consumo de ene gia e de ecu sos na u ais.
Con udo, é necessá io salien a a necessidade de con ola e mi iga as eações expansi as que
o igina am a mic o issu ação das a gamassas pa a que es e compo amen o não seja impedi i o da
u ilização des es esíduos indus iais como subs i u os dos ag egados na u ais.
5.2 T abalhos u u os a desen ol e
No desen ol imen o des a disse ação o am obse ados alguns compo amen os da a gamassa
que não pude am se ap o undados e que de e iam se es udados em abalhos u u os, sendo os
mais impo an es:
▪ Es udo da du abilidade das a gamassas con endo esíduos p o enien es do se o da
undição;
▪ Es udo ap o undado sob e e ação/expansão de a gamassas con endo esíduos da
indús ia de undição;
▪ Re o mulação das dosagens das a gamassas com o in ui o de eduzi a mic o issu ação
obse ada nes e es udo;
69
▪ Es udos mais po meno izados sob e a emá ica das eações álcali-sílica.
70
6. REFERÊNCIAS
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