Desenvolvimento de misturas para painéis de revestimento à base de argila e fibras de lã de ovelha

Abstract

Atualmente, o cimento é o principal ligante utilizado na construção, contudo a sua produção consome uma elevada quantidade de energia a ser produzido e ao mesmo tempo emite cerca de 7% d0 CO2 responsável pelo aquecimento global. A crescente procura de novos tipos de materiais e métodos de construção sustentáveis, devido a problemas associados aos elevados consumos de energia e emissões, problemas ambientais, ecológicos e económicos, tem conduzido ao estudo da utilização de materiais com menor impacto ambiental e com adequado desempenho mecânico. Um caso desses são as misturas de argila e fibras naturais. Para além das vantagens em termos de sustentabilidade, estes materiais podem contribuir no desempenho térmico, acústicos e higrotérmico, colaborando com um aumento da qualidade dar do ar interior dos edifícios. Neste estudo avaliou-se o comportamento de misturas de solo argiloso com adição de diferentes quantidades de fibras naturais com a adição ou não de um ligante. Foi avaliado o desempenho mecânico, o nível de retração, o teor de humidade em equilíbrio, a massa volúmica, o módulo de elasticidade dinâmico e a velocidade de propagação de ultrassons de todas a misturas realizadas, contribuindo assim para o desenvolvimento de painéis de revestimento interior. Os resultados obtidos permitiram determinar o comportamento mecânico, bem como avaliar possíveis interações entre os diferentes materiais utilizados. A análise dos resultados permitiu concluir que o aumento da quantidade de fibras, da percentagem de argila e a adição de cal hidráulica nas misturas, aumentaram a resistência mecânica, influenciaram o fenómeno de retração e o teor de humidade em equilíbrio. Em comparação com os requisitos mínimos existentes para este tipo de materiais, apenas uma das misturas realizadas apresentou um valor aceitável.

Currently, cement is the main binder used in construction, however its production consumes a high amount of energy when produced, at the same time emits about 7% of CO2 responsible, for global warming. With the growing demand for new types of materials and sustainable construction methods, due to problems associated with high energy consumption and emissions, environmental, ecological and economic problems, has led to the study of the use of materials with lower environmental impact and adequate mechanical performance, such as mixtures of clay and natural fibres, as is the case of sheep's wool. In addition to the advantages in terms of sustainability, these materials can contribute to the thermal, acoustic and hygrothermal performance, promoting the improvement of the indoor air quality of buildings. This study evaluated the behaviour of clay soil mixtures with the addition of different amounts of natural fibres with or without the addition of a binder. The mechanical performance, shrinkage level, moisture content in equilibrium, density, dynamic modulus of elasticity and ultrasonic propagation velocity of all the mixtures carried out were evaluated, thus contributing to the development of interior cladding panels. The results obtained made it possible to determine the mechanical behaviour as well as to evaluate possible interactions between the different materials used. The analysis of the results allowed for the conclusion that increasing the amount of fibres, the clay percentage and the addition of hydraulic lime in the mixtures, increased the mechanical strength, influenced the shrinkage phenomenon and the moisture content in equilibrium. In comparison with the existing minimum requirements for this type of materials, only one of the mixes performed presented the minimum acceptable value.