Desenvolvimento de argamassas com PCM em matriz de argila expandida

Abstract

As argamassas tradicionais apresentam problemas com a incorporação de PCMs, como a trabalhabilidade e manuseamento. Neste contexto, surge o presente trabalho com o objetivo de desenvolver e caracterizar um novo material compósito, consistindo na incorporação de materiais de mudança de fase microencapsulados numa matriz de cimento e argila expandida. A revisão bibliográfica serviu para conhecer os vários tipos de PCMs existentes, as suas vantagens e desvantagens e, por último, as aplicações destes, nomeadamente em edifícios. Realizou-se, de seguida, a avaliação de duas novas argamassas com diferentes granulometrias de argila expandida com e sem PCM, a fim de determinar o desempenho a nível mecânico e térmico de cada uma. Realizaram-se ensaios a fim de determinar as propriedades físicas como a densidade e capilaridade, mecânicas como as resistências à flexão e compressão, módulo de elasticidade e de retração e, por último, térmicas como a condutividade e difusividade térmicas, calor específico e entalpia. Por último, comparou-se este novo material com uma “argamassa corrente” com PCM, utilizada noutros trabalhos. Os resultados revelam que mecânica e fisicamente o PCM não prejudica a argamassa, principalmente argamassa de argila expandida com menor granulação. Pelo contrário obtêm-se bons resultados. Relativamente às propriedades térmicas, verificou-se que o PCM ajudou o desempenho térmico da argamassa, mas a sua própria performance pode ser prejudicada nas matrizes desenvolvidas de Leca®.

The traditional mortars experience problems with the incorporation of PCMs, as workability and handling. This work comes with the aim of developing and characterize a new composite material, consisting in the incorporation of microencapsulated phase change materials in a cement and expanded clay matrix. The bibliographic review has served to help us know the different types found in PCMs, its advantages and disadvantages and, finally, their application, particularly in buildings. This was followed by an evaluation of two new mortars with different particle sizes of expanded clay with or without PCM, in order to determine the mechanical and thermal performance of each one. Tests were performed to determine the physical properties such as density and capillarity, the mechanical behavior such as compressive and flexural strength, modulus of elasticity and retraction and, finally, thermal as thermal conductivity and diffusivity, specific heat and enthalpy. Lastly, this new material was compared to a “current mortar” with PCM, used in other works. The results show that PCM does not interfere mechanical and physically with mortar, particularly mortar of expanded clay with less granulation. In fact, it is the opposite. It leads to good results. As regards the thermal properties, it was found that PCM helped the thermal performance of mortar, but its own performance can be damaged in the developed matrices of Leca®.