Argamassas com incorporação de materiais de mudança de fase (PCM): caracterização física, mecânica e durabilidade

Abstract

O despertar da consciência ambiental pela sociedade, tem levantado problemas até então ignorados tais como os consumos energéticos. Numa sociedade com um elevado ritmo de crescimento e padrões de conforto cada vez maiores, surge a necessidade de minimizar os elevados consumos energéticos, tirando partido de fontes de energia renováveis. As argamassas com incorporação de materiais de mudança de fase (PCM) possuem a capacidade de regular a temperatura no interior dos edifícios, contribuindo desta forma para o aumento do nível de conforto térmico e diminuição do recurso a equipamentos de climatização, apenas com recurso à energia solar. Contudo, a incorporação de materiais de mudança de fase em argamassas modifica algumas das suas principais características. Portanto, o principal objetivo deste estudo consistiu na caracterização física e mecânica de argamassas aditivadas com PCM, assim como na avaliação da sua durabilidade. Para tal foram desenvolvidas 12 composições distintas, à base de diferentes ligantes e dopadas com 40% de PCM. Tendo sido possível observar que a incorporação de PCM provoca diferenças significativas em propriedades tais como a trabalhabilidade, resistência à compressão, resistência à flexão, aderência, absorção de água por capilaridade, absorção de água por imersão e resistência a ações de gelo-degelo. Contudo, foi possível concluir que a incorporação de PCM nas argamassas pode ser realizada com sucesso. Sendo que, as alterações verificadas nas argamassas podem ser contornadas através da incorporação de uma maior dosagem de ligante, superplastificante e até mesmo a inclusão de fibras. Apesar dos resultados desta investigação serem promissores é importante referir que outras investigações devem ser realizadas com o intuito de observar a influência do PCM em argamassas constituídas por outros materiais.

The awakening of environmental awareness by society has raised issues previously ignored such as energy consumption. In a society with a high growth rate and increased standards of comfort arises the need to minimize the currently high energy consumption by taking advantage of renewable energy sources. The mortars with incorporation of phase change materials (PCM) have the ability to regulate the temperature inside buildings, contributing to the thermal comfort and reduction of the use of heating and cooling equipment, using only the energy supplied by the sun. However, the incorporation of phase change materials in mortars modifies its characteristics. The main purpose of this study was the physical and mechanical characterization, as well the evaluation of the durability. Twelve compositions were developed, based in different binders and doped with 40% of PCM. It was possible to observe that the incorporation of PCM in mortars caused significant differences in properties, such as workability, compression strength, flexural strength, adhesion, water absorption by capillarity, water absorption by immersion and degradation after freeze-thaw cycles. However, it was concluded that the incorporation of PCM in mortars can be performed successfully. Being that the changes in mortars can be solved by incorporating a higher content of binder, superplasticizer and the inclusion of fibers. Although the results of this investigation are promising it is important to note that further investigations should be performed aiming to observe the influence of PCM in mortars composed by other materials.