Blocos de terra compactada aditivados com material de mudança de fase

Abstract

A construção em terra é uma técnica ancestral, que nos últimos anos tem atraído muita atenção devido à sua sustentabilidade, facilidade de execução e baixo custo produtivo. Os blocos de terra compactada (BTCs) são uma técnica de construção moderna e atual, baseada nas antigas técnicas construtivas de adobe e taipa. Por sua vez, os materiais de mudança de fase (PCM) têm vindo a ser aplicados com sucesso em diferentes materiais de construção, devido à sua capacidade de regulação da temperatura no interior de edifícios por meio da sua capacidade de armazenamento térmico. Desta forma, a associação dos blocos de terra compactada e dos materiais de mudança de fase, permite obter uma solução construtiva com todas as vantagens associadas à construção em terra, mas também com impacto benéfico na eficiência energética dos edifícios. Atualmente, são várias as investigações desenvolvidas em construção em terra e em materiais aditivados com PCM, no entanto a combinação destas duas técnicas é ainda uma área subdesenvolvida, com elevado potencial e grande necessidade de investigação. Nesta investigação foram desenvolvidos e caracterizados BTCs com incorporação direta de PCM não encapsulado, tendo sido avaliadas diferentes composições no estado fresco e endurecido. As composições desenvolvidas foram aditivadas com 25%, 50% e 75% de PCM em relação à quantidade de cimento utilizada para a estabilização dos BTCs. Foi possível concluir que a incorporação do PCM em BTCs pode ser realizada com sucesso, apresentando o teor de incorporação de 25% de PCM e 10% de cimento Portland um desempenho satisfatório sob o ponto de vista do comportamento físico, mecânico e de durabilidade.

Earth construction is an ancestral technique, which in recent years has attracted a lot of attention due to its sustainability, ease of execution and low-cost production. Compacted earth blocks (CEBs) are a current and modern construction technique based on ancient adobe and rammed earth construction techniques. On the other hand, phase change materials (PCM) have been successfully applied in different building materials, due to their ability to regulate the temperature inside buildings through their thermal storage capacity. In this way, the combination of compacted earth blocks and phase change materials allows for a constructive solution with all the advantages associated with earth construction, but also with a beneficial impact on the energy efficiency of buildings. Currently, there are several studies developed in earth construction and in materials with PCM incorporation, however the combination of these two techniques is still an underdeveloped area with high potential and research needs. In this research, different compositions of CEBs with direct incorporation of non-encapsulated PCM were developed and evaluated in the fresh and hardened state. The developed compositions were added with 25%, 50% and 75% of PCM in relation to the Portland cement content used to stabilize the BTCs. It was possible to conclude that the incorporation of PCM in BTCs can be performed successfully, with the incorporation 25% of PCM and 10% of Portland cement presenting a satisfactory performance from the point of view of physical, mechanical behavior and durability.