Publicações

Arundo donax (giant reed or giant cane) is a widely available, perennial, invasive, non-food crop, present worldwide and employed for several uses, including building practices. Considering the increasing demand for sustainable building materials, A. donax can be an efficient solution. This study investigated its properties as a bio-aggregate mixed with a sodium silicate solution as an adhesive. A horizontal analysis that provided a general characterization of the composite was carried out. The results showed that the A. donax-based composite had an apparent density of 517 kg/m3, thermal conductivity of 0.128 W/(m.K), and high hygroscopicity, with a moisture buffering value of 4.33 g/(m2 %RH), property that could be both an advantage for indoor comfort and a drawback. The uncommon sound absorption behaviour can be comparable to granular materials, with the highest sound absorption coefficient values,

External Thermal Insulation Composite Systems (ETICS) are frequently used to enhance the energy efficiency of the built environment. However, stains of presumable biological nature are often detected shortly after application, causing cladding defacement and altering the building aesthetics. To address which microbiota could contribute to these biodeterioration related color/aesthetic anomalies, samples collected from stains detected on the surface of building facades with ETICS in three residential sites in Lisbon, Portugal, were analyzed throughmicrobiological culture-dependent technique and culture-independent amplicon DNA high throughput sequencing taxonomic profiling. The obtained data provided a comprehensive description of microbial communities assigned to diverse taxa of the major microbial groups of heterotrophic bacteria, fungi, cyanobacteria, and microalgae (through DNA plastid detection) in the sampled stains. Based on that, we propose that new microorganisms could be added to the list of bio-susceptibility testing organisms in ETICS. Furthermore, microbiota diversity depended more on facade location and cardinal orientation than on ETICS material composition. Overall, this study reveals the unique microbial communities of color/aesthetic biodeterioration stains in ETICS facades, unlike those of other surfaces, and the associated environmental dynamics.

Laboratory tests were carried out to evaluate the feasibility of producing boards or coating panels with good hygrothermal performance by using different agro-industrial wastes (grape and olive press wastes, hazelnut shells, spent coffee and pine) and adhesives (gypsum-based binder, sodium silicate solution and starch-based glue). Hygrothermal properties and resistance to mould growth, including the effect of citric acid, were evaluated. The results highlighted the benefits and drawbacks of each adhesive: the binder seems more adequate to produce bio-based plastering mortars than boards; the other adhesives seem efficient solutions to produce boards with good hygrothermal properties; for the natural glue the bio-susceptibility needs improvement.

Traditional carpentry joints can be found worldwide in many timber truss structures connectingrafter and tie beam. One failure mode of this connection result from shear in the tie beam beyond the notch either due to bad design or deterioration. In this article, the reduction in shear strength of Single Step Joints (SSJ) resulting from biological attack by anobiids was analysed. For this purpose, tests were carried out in non-degraded scots pine (Pinus sylvestris L.) specimens (reference) and compared to artificially degraded specimens with three different levels of degradation. The reduction of shear resistance was analysed in relation to the density of holes drilled during the degradation simulation, the loss of mass, and the reduction of the hearresistant area. At lower degradation levels, no significant reduction in shear strength was observed. On the other hand, the linear regression shows a trend of resistance reduction with increasing degradation. Despite the relatively low coefficient of determination (r2 = 0.25), the parameterthat best correlated with the residual strength was the reduction in the shear-resistant area.

Os ensaios de ligações aparafusadas realizados no LNEC no âmbito do projeto de investigação TimQuake abrangeram várias combinações de espécie (Pinus sylvestris e Picea abies) e teor de água da madeira, geometria da ligação (madeira-aço-madeira ou aço-madeira-aço), regime de carregamento e nível de tração axial do ligador.Este artigo apresenta o programa experimental e discute os resultados obtidos nos ensaios monotónicos, à luz do dimensionamento das ligações segundo o Eurocódigo 5 (EC5).Conforme previsto, as ligações com parafusos menos esbeltos apresentaram maior propensão para desenvolverem rotura frágil, mesmo seguindo a pormenorização recomendada no Eurocódigo 5. Os resultados dos ensaios con

A aplicação de produtos de aço em construções de betão armado em Portugal depende da sua prévia Classificação e Certificação.O presente artigo apresenta um estudo comparativo sobre graus de confiança conferidos pelos planos de amostragem e pelos critérios de aceitação estabelecidos nos Procedimentos de Certificação aplicados em Portugal e nas normas EN 10080 e ISO 6935-2, para diferentes características essenciais dos varões de aço, em cada ação de controlo deste produto. Os graus de confiança associados a amostras com resultados nãoconformes são discutidos em pormenor, apresentando-se vários quadros e figuras com a representação da probabilidade de rejeição (ou de aceitação) de lotes não conformes, em função da dimensão das amostras e do número de resultados individuais não conformes. É ainda analisado o critério de avaliação estipulado no Anexo Nacional da EN 13670, sobre a execução de estruturas de betão, para os ensaios de receção dos varões em obra.

The impact of Tribolium castaneum on the quality and technological suitability of bread-making wheat flour was evaluated. The aim of this study is to investigate whether insect-infested flours can be used, after pest removal, avoiding the common use of insecticides and flour waste. The tests were carried out with wheat flour infested red flour beetle with 500 adults/kg (N1), 1000 adults/kg (N2) and 2000 adults/kg (N3), for two weeks. Flour color, total starch, protein and water contents, mineral composition and flour acidity were studied. The technological properties of the respective doughs and of bread were characterized. The results showed that infested floursacidity was significantly higher (N1, N2 and N3 = 0.3 g H2SO4/100 g) than the control (0.1 g H2SO4/100 g), the total starch content decrease, from 78 g (control) to 70 g/100 g dm (N3), and protein content did not significantly change, 7 g/100 g (control) to 8 g/100 g (N2); flour infested showed darker greyish tone which colour differences

Insulation materials are fundamental for decreasing energy losses and guaranteeing thermal and acoustic comfort in buildings, which may significantly contribute to decreasing the energy consumption related with poor thermal building conditions. These insulation materials should have a low susceptibility to biological degradation agents to decrease the risks of degradation of other construction materials, as well as decrease possible health risks related with the development of noxious biological degradation agents regarding indoor air quality, for example, or decrease possible structural risks posed by those agents. The present study aimed at evaluating the susceptibility of several insulation materials to mold growth and subterranean termites

The yield strength of the steel rebars is one of their essential characteristics considered in the safety checking of reinforced concrete structures. It may present substantial variations, due to the influence of different factors This paper presents a statistical study of the yield strength Re of A500 steel rebars used in Portugal, from three different ductility classes according to the Eurocode 2. The statistical distributions of Re are based on a very large collection of more than 30 000 test results, obtained from 1994 to 2019. These rebars were produced by several dozens of different manufacturers, mostly from foreign countries. The detailed data presented here, about the main statistical parameters of the Re distributions and their variation with the rebars grade and diameter, for instance, may be useful for different studies,such as structural refurbishment projects to evaluate the safety of existing structures, in their actual state or after their restoration.

The identification of the main degradation agents and knowledge of the degradation mechanisms and long-term performance of ETICSs are of fundamental importance for the sustainable and efficient use of these systems. This review article presents the state of the art related to the durability of ETICSs, defining the required bases for their sustainable and efficient use. The aim is to identify the most common anomalies detected on ETICS façades and their causes, to overview the performance of ETICS, their performance parameters and requirements and to identify the most significant degradation mechanisms and the related failure modes. The results show that ETICS application is a key aspect in the performance and durability of the system, since most of the anomalies can be prevented with proper design, execution and appropriate assembly of the system components. The greatest drawbacks lie in dealing with enhancing the water resistance over time, which leads to extensive cases of anomalies, and improving the mechanical and thermal performance during the life cycle. Further research is needed to evaluate the synergistic effect of several degradation agents and mechanisms toward a development in optimized durability assessment methodologies for ETICSs.

A tensão de rotura à tração dos aços dos varões para betão armado constitui uma das propriedades mecânicas consideradas na análise do comportamento das estruturas de betão armado. O presente artigo apresenta um estudo estatístico dos valores da tensão de rotura dos aços dos varões para betão armado obtidos pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil ao longo de 25 anos, no âmbito do controlo periódico de varões da classe A400 decorrente das Ações de Acompanhamento da Certificação destes produtos. Com base nestes valores, são indicadas as distribuições globais da tensão de rotura para cada tipo de varões controlados (A400 NR e A400 NR SD). No entanto, a tensão de rotura pode apresentar variações significativas, que dependem do tipo de varão, da composição química do aço, da origem dos varões, do diâmetro dos varões e dos métodos de ensaio utilizados na sua determinação, por exemplo. Os varões de aço utilizados numa obra específica provêm frequentemente de um único fabricante e de um número limitado de lotes de produção. Por este motivo, numa determinada construção ou até numa parte dela, a distribuição dos valores da tensão de rotura pode diferir da distribuição global referente a esse tipo de aço, atrás referida. A fim de se avaliar a influência da origem dos varões, este artigo apresenta também diversos exemplos de distribuições de resultados correspondentes a um único fabricante de cada um dos tipos de varões analisados. São também apresentados os valores dos parâmetros estatísticos das distribuições individuais de resultados de todos os fabricantes dos varões analisados. Esta informação fornece uma noção adicional e mais realista sobre a resistência dos varões A400 certificados em Portugal. Poderá, por isso, constituir uma ferramenta útil para a avaliação futura das construções em betão armado realizadas em Portugal desde o início do século XXI até à data atual.

The awareness of environmental problems, caused by CO2 emissions, have led the scientific community to seek more sustainable solutions, from both environmental and economical perspectives. Regarding concrete, this goal can be reached through the use of low binder concrete (LBC), consisting of partially replacing Portland cement by additions and increasing the packing density. This paper presents a research conducted to analyse the viability of using LBC in reinforced concrete (RC) structures, namely by studying the bond behaviour between LBC and reinforcing bars (rebars). With this aim, an experimental program including monotonic pull-out tests to assess the influence of concrete’s packing density {0,82; 0,84; 0,86} and the influence of aggregates’ optimization distribution (Alfred and Faury curves) was planned. In addition, concrete’s compressive and tensile strength tests and rebars’ rib measurement and rebars’ tensile strength tests were carried out to characterize the materials’ properties. The following main conclusions were drawn: (1) LBC’s packing density has a positive effect on the bond behaviour at both service and ultimate limit states, (2) the aggregates should be smaller than the rebars’ ribs spacing, (3) the design expression of fib Model Code 2010 for bond stress between rebars and concrete does not give accurate values when LBC is adopted, and (4) the compressive strength of LBC is mainly due to the high packing density of the mixture, corroborating previous studies.

Aiming at reducing the environmental impact of structural concrete, the authors conducted a study to analyse the viability of using low binder concrete (LBC) in reinforced concrete (RC) structures. The study focused on the bond behaviour between LBC and the reinforcing bars (rebars) and is presented in a companion paper. Afterwards, with the goal of further improving the eco-efficiency of LBC, the authors studied the possibility of partially replacing natural aggregates by recycled aggregates from construction and demolition waste (CDW), giving rise to what they called a low cement recycled aggregate concrete (LCRAC). This paper presents a research study conducted to analyse the viability of using LCRAC in RC structures, namely by studying the bond behaviour between LCRAC and reinforcing bars. Similarly to the first study, an experimental program including monotonic pull-out tests was set, this time with the aim of assessing the influence of replacing natural aggregates by recycled aggregates from CDW on the bond behaviour between LCRAC and rebars. Additionally, concrete’s compressive and tensile strength tests and rebars’ rib measurement and rebars’ tensile strength tests were also carried out to characterize the materials’ properties. The following main conclusions were drawn: (1) recycled aggregates appear to have a negligible effect on bond behaviour, (2) nevertheless, contrary to natural aggregates, the size of recycled aggregates should be larger than the rebars’ ribs spacing, and (3) this study corroborated the conclusion that packing density improves concrete-to-rebar bond behaviour.

The evaluation of the mechanical behaviour of timber beams or glued laminated timber lamellas in-service are generally a difficult task due to the different sources of uncertainty involved (small knowledge about the initial quality of timber, small samples, models uncertainty, human errors). The use of statistical methods that can incorporate part of the uncertainty are probably a suitable way to ensure that the predictions made could provide a reliable prediction of the desired property. In most situations while performing in situ assessment of timber structures, the application of non or semi-destructive testing (NDT or SDT) methods relies on regression linear models showing no-ticeable different coefficients of determination. Another source of uncertainty happens when mak-ing in-situ testing relying on the application of existing regression models to timber members with-out being sure about the wood species or the origin of the wood species. Can these models be used when it is commonly accepted that knowledge on timber’s origin and species have a major impact on the capability to predict strength and stiffness? To comply with uncertainty several studies have been trying to use statistical methods that can incorporate prior information (e.g. Bayesian meth-ods) or uncertainty (e.g. Markov chain Monte Carlo - MCMC). In the present paper uncertainty associated to the use of linear regression models are discussed using as example the prediction of static modulus of elasticity from dynamic modulus of elasticity. For that purpose, data taken from literature and from studies conducted at LNEC are compared, analysed and discussed having in mind to verify the utility of the application of Bayesian linear re-gression approach and Monte Carlo Markov Chains (MCMC) estimation.

Most European wood species are rapidly and severely degraded in termite-infested areas and the marine environment. There is a need for new solutions, especially in the marine environment, since we lack wood preservatives approved for marine applications in Europe. Several wood modification systems show high resistance against both marine borers and subterranean termites. However, the existing commercialised methods of wood modification are costly. Therefore, a new, low cost and non-toxic wood modification system from inexpensive and readily-available feedstock chemicals have been used in this study. The treatment of wood with a combination of sorbitol and citric acid (PS-modification) showed good resistance against wood borers in the marine environment after one season and against subterranean termites in the laboratory after eight weeks. Future results from the ongoing field tests in the marine environment will reveal the long-term performance of PS-treated wood. The low termite survival rate in the non-choice test already in the first week of testing indicate a mode of action which is not comparable with other wood modification treatments.

A avaliação das propriedades de referência (massa volúmica, resistência à flexão e módulo de elasticidade) a considerar para elementos estruturais de madeira em serviço é um processo complexo, mas essencial para a realização da avaliação de uma estrutura quantos aos estados limites. A atribuição destas propriedades inicia-se pela identificação da espécie de madeira e consequente escolha e aplicação de uma norma de classificação visual de elementos de madeira para fins estruturais. Este procedimento, embora subjetivo, permite (uma vez aplicado de forma correta) a obtenção de valores para as propriedades da madeira que levam a uma análise muito conservadora. Isto resulta, por vezes, na recomendação de ações de reforço significativo da estrutura, ou mesmo da sua demolição, quando esta, e para o mesmo uso, não apresenta sinais de dano ao fim de mais de 50 anos em serviço. No presente artigo pretende-se avaliar o possível aumento de fiabilidade da avaliação de elementos de madeira em função do ajuste das propriedades físicas e mecânicas da madeira face ao resultado de ensaios não e semi-destrutivos e da integração desta informação com a obtida por meios visuais, recorrendo a métodos Bayesianos. O comportamento das vigas é simulado por meio de elementos finitos e adotando uma visão dos elementos como constituídos por zonas de madeira limpa e zonas com defeitos (zonas com desvio pronunciado na orientação das fibras devido à existência de nós de tamanho significativo). A incerteza devida à variabilidade da madeira e aos métodos e modelos é incorporada nos resultados através da utilização do método de Monte Carlo. O estudo compreende 33 vigas de pinho bravo de diferentes dimensões, tendo sido analisadas segundo a NP 4305, com recurso a ondas de choque e remoção de carotes. Com este estudo pretende-se avaliar a possibilidade de explorar melhor as capacidades resistentes da madeira através da aplicação deste tipo de análises à avaliação da segurança de estruturas de madeira em serviço.

A resistência a ações cíclicas dos varões de aço utilizados em estruturas de betão armado é uma das suas características importantes, sobretudo quando estes varões são utilizados em estruturas sujeitas a ações sísmicas. Esta característica é habitualmente avaliada através de ensaios cíclicos alternados. Em Portugal, a colocação no mercado de produtos em aço destinados a serem utilizados como armaduras para betão armado depende do controlo periódico do fabrico destes produtos, na sequência das respetivas Ações de Acompanhamento da Certificação realizadas pela CERTIF. O Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) assegura o apoio técnico à realização destas ações que, no caso dos varões de aço de ductilidade especial, envolvem a realização de ensaios cíclicos alternados para avaliar a sua resistência a ações cíclicas. O presente artigo apresenta um estudo de cerca de um milhar de resultados de ensaios cíclicos alternados obtidos ao longo de vários anos, no âmbito do controlo periódico do fabrico de varões de aço de ductilidade especial. Este estudo permite concluir que, se bem que os resultados obtidos sejam satisfatórios em termos globais, a resistência a ações cíclicas destes varões pode variar significativamente com diversos parâmetros, tais como a classe de resistência do aço, o diâmetro dos varões e a sua origem (fabricante). Constatou-se igualmente que esta característica pode variar ao longo do tempo, eventualmente devido a alterações nos processos de produção. No entanto, reconhece-se que o grau de confiança associado a estes resultados e, consequentemente, a estas conclusões, é muito baixo devido ao reduzido número de resultados disponíveis para cada caso particular (varões do mesmo tipo, com o mesmo diâmetro, produzidos pelo mesmo fabricante, p. ex.). Por este motivo afigura-se necessário aumentar o número de ensaios a realizar no âmbito das Ações de Acompanhamento da Certificação destes varões, de modo a melhorar o grau de confiança associado à avaliação da sua resistência a ações cíclicas.

The thermal modification of wood is recognized as the most commercialized wood modification process. The treatment of wood at temperatures usually greater than 180 ºC results in a product with some properties enhanced (dimensional stability, durability, aesthetical colour) and some diminished (mechanical properties). The loss of mechanical strength is recognized as a limitation to the use of thermally modified wood in certain products. The mechanical strength reduction is linked in varying degrees to the release of acidic volatile species, the acid-catalysed depolymerisation of the hemicelluloses present and the plasticization and redistribution of the lignin components present. Buffers, although been designed not to influence the reaction systems, may have some interactions when exposed to some conditions, potentially acting as promoters of biological changes on different systems. In this study, two zwitterionic buffers, bicine and tricine, were chosen to be tested regarding their volatilization reduction properties, as well as tricine due to offering the potential of forming Maillard-type products with fragmented hemicelluloses/volatiles. In order to determine if there were any resultant effects of the bicine and tricine treatments submitted or not to thermal modification, the efficacy against subterranean termites was conducted as well as an evaluation of the effect of the different combinations of treatments on the termite gut symbiotic protists. The durability of thermal modified wood is recognized as low and the results of the present work are in accordance with that perception. However, bicine and tricine treatments alone had a clear influence on the survival of the termites and the study of the protist symbionts (9 morphotypes) gave a better insight of the ability of termites to react to unfavorable diet changes.

A extensão total na força máxima, Agt, é uma das características do aço dos varões para betão armado que permite avaliar a sua ductilidade, sendo por isso importante para avaliar o desempenho destes varões em regime elastoplástico. Esta característica é avaliada através de ensaios de tração de provetes retirados de varões. Constata-se que, em geral, os valores de Agt apresentam uma dispersão bastante mais elevada que os das outras características do mesmo aço avaliadas através de ensaios de tração, como por exemplo a tensão de cedência ou a resistência à tração. Esta dispersão pode resultar de vários fatores, tais como a composição química do aço, a proveniência dos varões (fabricante, métodos de fabrico utilizados e respetivo lote de produção), o diâmetro dos varões e os métodos de ensaio utilizados na sua determinação, por exemplo. O presente artigo apresenta um estudo estatístico da informação sobre os valores de Agt obtida pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), ao longo das duas últimas décadas, no âmbito do controlo periódico dos varões de aço para betão armado utilizados em Portugal. Com base nos resultados obtidos estabelecem-se comparações entre distribuições estatísticas desta característica mecânica, referentes a aços pertencentes a diferentes classes de resistência e de ductilidade, e procede-se a uma análise da sua evolução ao longo do tempo e da sua conformidade com as exigências normativas que lhes são aplicáveis. É também apresentada uma comparação entre as distribuições estatísticas dos valores de Agt obtidos no âmbito dos ensaios de verificação do produto, realizados pelo fabricante dos varões, e as distribuições estatísticas dos valores de Agt obtidos nos ensaios de acompanhamento (controlo externo) realizados pelo LNEC.

A ductilidade dos materiais é uma das principais características mecânicas exigidas aos produtos utilizados em armaduras para betão estrutural. No caso particular dos fios de aço para aplicação de pré-esforço, esta característica é controlada essencialmente através de ensaios de tração e de ensaios de dobragem alternada. Em Portugal, a colocação no mercado de produtos em aço destinados a serem utilizados como armaduras para betão pré-esforçado depende do controlo periódico do fabrico destes produtos, na sequência das respetivas Ações de Acompanhamento da Certificação. O Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) assegura o apoio técnico à realização destas ações que, no caso dos fios de aço para pré-esforço, envolvem a realização de ensaios de dobragem alternada, entre outros. A análise dos resultados dos ensaios de dobragem alternada realizados pelo Fabricante dos fios (ensaios de verificação do produto) e pelo LNEC (ensaios de acompanhamento), sobre amostras colhidas no âmbito das referidas Ações de Acompanhamento da Certificação, tem revelado que estes resultados apresentam dispersões muito elevadas. O presente artigo apresenta um estudo estatístico dos resultados de cerca de quatro mil e oitocentos ensaios de dobragem alternada de fios de aço para pré-esforço, obtidos no âmbito do controlo periódico deste produto ao longo de vinte e dois anos, bem como uma análise da sua conformidade com as exigências que lhes são aplicáveis. Este estudo permitiu constatar a influência de diversos parâmetros, tais como o diâmetro dos fios, a sua classe de resistência, o seu fabrico e a entidade que executou os ensaios. Foi ainda possível verificar que as distribuições estatísticas anuais dos resultados obtidos têm vindo a variar ao longo do tempo, durante o período considerado neste estudo.

N/A

N/A

N/A

N/A

O Museu da Academia das Ciências de Lisboa possui uma preciosa xiloteca assinada pelo Mestre dos marceneiros portugueses, José Aniceto Rapozo contendo 1213 amostras de madeiras do Brasil e 12 de outras origens. A sua importância no progresso do conhecimento dos recursos florestais do Brasil na viragem dos séculos dezoito e dezanove conduziu ao estudo em curso. Dada a devastação verificada em vastas áreas florestais brasileiras, surgem dificuldades por certas espécies poderem ter distribuição geográfica diferente (com eventual extinção, geral ou localizada), por insuficiência do material de comparação, e por ambiguidade das designações comerciais. Foi possível identificar esta xiloteca como uma de quatro encomendadas a Aniceto Rapozo pelo Príncipe Regente. A análise das amostras de madeira e a informação documental mostram que a colecção tem por base uma remessa de 5008 amostras de madeiras do Brasil enviada em 1784 para o Arsenal Real do Exército, em Lisboa, pelo Vice-Rei do Brasil, Luís de Vasconcellos e Souza. O valor científico do conjunto é evidenciado pela identificação botânica das espécies representadas. Na situação actual, a identificação das espécies florestais representadas na amostragem foi inteiramente conseguida em 14% dos casos, conseguida mas ainda por confirmar em 27%. Dado o carácter preliminar deste estudo, os seus resultados serão ulteriormente publicados com mais pormenor. Among the Lisbon Academy of Sciences Museum collection there is a valuable xylarium by the leading Portuguese master cabinet-maker José Aniceto Rapozo (1756-1824), comprising 1213 wood samples from Brazil plus 12 from elsewhere. This collection is most important since it allows us to improve the knowledge on Brazilian forest resources by the end of the eighteenth century and the beginning of the next. This study aims to establish its historical framework and scientific value. Owing to overexploitation and even devastation of very large forest areas in Brazil, difficulties for our study arose either as some species may have now a different geographical distribution (and eventually may have underwent local or general extinction), by lack of adequate comparison material, or because of ambiguity of the commercial names. Results so far obtained allowed us to recognize the xylarium as one of the four commanded Rapozo by the Regent Prince, later King João VI (1767-1826). Taking into account the wood samples analyses as well as bibliographic data it is possible to conclude that the collection was prepared from a set 3 of 5008 Brazilian wood samples sent to the Royal Arsenal in Lisbon in 1784 by the Brazil’s Vice-Roy, Luís de Vasconcellos e Souza (1742-1809). The scientific value of the concerned collection is shown by the botanical identification of the wood samples. As now, 14% of the samples have been fully identified, and a further 27% have been identified but still need some confirmation. Considering the preliminary nature of this study, a more detailed account will be presented later.

This work collects information about laboratory tests to evaluate the properties of agro-industrial wastes used for thermal insulation building materials considering them individually and in composits. It focuses on bio-susceptibility, as one of the main aspects to consider for bio-based building products.

Innovation in structures and construction materials demands a more accurate performance analysis during the life cycle. In addition, climatic changes pose new challenges to civil infrastructures that were not so relevant in the past. In most cases, the traditional test methods cannot accurately assess the complex phenomena involved in durability. The modern and complex factors require a different approach to durability analysis. The purpose of this chapter is to present innovative durability tests on construction materials: wood; rammed earth, cob and unfired blocks; natural stone; bituminous binders and mixtures; and Fibre Reinforced Polymers (FRP) to concrete bonded connections. Most of these tests concern the accelerated simulation of the main phenomena involved in durability performance

Laboratory tests were carried out to define production parameters of innovative eco-efficient composites made up of hazelnut shells as aggregate and a sodium silicate solution as adhesive. The aim was to maximize the content of bio-aggregates and minimize the amount of adhesive, guaranteeing the feasibility of producing samples. Therefore, after preliminary testing, the percentages of hazelnut shells and the sodium silicate solution were kept constant: 70% and 30% of the total volume, respectively. However, the characteristics of the considered composites did not allow the production of uniform samples. The sodium silicate solution was not rapidly absorbed by the bio-aggregates; during the drying process, it was deposited on the bottom side of the samples. The uniformity of the samples is required to guarantee a correct evaluation of their performance and future homogeneous panels. Hence, different production parameters were investigated, such as drying at T

The durability of construction materials is a key concern and can be related to different actions such as weathering conditions outdoors enhanced by climatic change, chemical and biological attack, abrasion, and other conditions of service over time. Frequently, several actions develop simultaneously, making it difficult to reproduce in situ conditions in laboratory. Furthermore, testing to assess durability depends largely on the nature of the material itself or on the way it has been assembled with other materials. The ageing techniques to assess long-term durability performance of construction materials are based on accelerated durability tests, which include, for example, thermal stress, freeze

This paper presents an overview of research carried out to assess the bonding suitability of Portuguese timbers. Most work developed in the last decades has focused Maritime pine timber, due to its traditional use in building construction, good mechanical properties and availability. Untreated, as well as preservative treated Maritime pine have been studied, as its impregnability allows deep treatment suitable for applications in Use Classes 3 and 4. Recent results on bonding preservative treated Maritime pine wood are discussed. Preliminary results regarding other species that are becoming available in the Portuguese market are also presented, as an attempt to reduce pressure on Maritime pine timber as well as to seek more valuable alternatives for their traditional uses.

No presente trabalho apresentam-se os resultados mais relevantes obtidos num programa experimental desenvolvido no LNEC com o objetivo de caracterizar a aderência dos varões nervurados do tipo A500NR SD existentes no mercado, fundamentalmente para melhorar a modelação do comportamento dos elementos de betão armado de zonas críticas de estruturas inseridas em zonas sísmicas. O programa experimental desenvolvido pretende simular as condições de aderência existentes num varão horizontal de uma ligação viga-pilar e tem como principais variáveis varões de dois diâmetros frequentemente utilizados (16 e 25 mm), dois níveis diferentes de área relativa das nervuras (A e B) e duas classes de betão (C1 e C2), ambos representativos do betão utilizado nas construções mais relevantes. Os resultados obtidos quer nos ensaios monotónicos quer nos ensaios cíclicos apontam para um decréscimo da tensão de aderência com o aumento do diâmetro da ordem dos 10%. O aumento da área relativa das nervuras transversais traduz-se num incremento da tensão máxima de aderência da ordem dos 15%, com uma redução do deslizamento que ronda os 15%. Nesse sentido, este estudo propôs que, no caso dos varões com maior área relativa das nervuras, a tensão de aderência máxima possa variar entre 2,35 e 2,65 vezes a raiz quadrada da resistência do betão à compressão e que o patamar onde a tensão de aderência é máxima se situe entre 0,5 e 1,5 mm de deslizamento. Explorou-se também o fenómeno da entrada em cedência da armadura tendo-se concluído que, em provetes que pretendem simular as condições de aderência existentes num varão horizontal de uma ligação viga-pilar, a entrada em cedência da armadura conduz a uma redução da tensão de aderência máxima inferior a 10%, quer regime monotónico quer em regime cíclico.

O presente trabalho de investigação refere-se à conservação de elementos estruturais de madeira medianamente degradados por fungos em edifícios antigos. Propõe-se estudar a compatibilidade entre produtos de tratamento e de consolidação por impregnação, aplicados sequencialmente. A avaliação do processo foi realizada maioritariamente em laboratório e na óptica do desempenho mecânico conjunto da madeira e produtos aplicados, por intermédio de ensaios físico-mecânicos destrutivos e não destrutivos e também por ensaios mecânicos não destrutivos realizados in situ. Foram utilizados produtos comerciais, aplicando-os às espécies de madeira correntemente encontradas nos edifícios antigos da zona de Lisboa: Pinho bravo e Casquinha. Procedeu-se à avaliação mecânica de madeira nova e antiga, em estado são e degradado; ao desenvolvimento de um método de medição da profundidade de penetração de produtos de tratamento; à avaliação da capacidade consolidante de madeira degradada por produtos poliméricos fluidos e à avaliação da sua actuação conjunta, estudada com e sem envelhecimento artificial. Os resultados obtidos indicaram significativos aumentos de capacidade mecânica da madeira degradada, quando submetida a tratamento e consolidação Este trabalho desenvolve, assim, uma proposta de solução para a madeira que não se encontra sã, mas que ainda possui capacidade resistente, não necessitando, por isso, de ser removida. O processo de tratamento e consolidação promove resistência aos agentes biológicos e, simultaneamente, recuperação de alguma resistência mecânica da madeira, conferindo-lhe capacidade para continuar em serviço.

Subterranean termites from the genus Reticulitermes are an important pest of wood in service throughout southern Europe and elsewhere. For effective termite control with long term protection but minimal environmental damage, new integrated approaches to termite management are needed. Baiting-based systems seem to be promising non-traditional methods for termite control, targeting the colony as a whole. However, control through baiting is only feasible when it is known that the toxicant can be transferred to all the colonies foraging on the infested area and also throughout each individual colony. Accordingly, the work described is specifically designed to achieve a better understanding of the distribution and delimitation of colonies within a population of Reticulitermes, with parallel insights into foraging behaviour and colony organization. Initially, the species/subspecies spectrum present within the notional Reticulitermes group in Portugal was reassessed. It was shown that Reticulitermes grassei is the only species encountered. Foraging activity was then assessed in an experimental woodland site over two successive annual cycles, both by the sampling of natural lying dead wood and by a standard baiting grid. R. grassei seem to select wood with larger diameter, with an apparent preference for material already decayed by fungi. Both termite and fungal attack on wood seems to be promoted by higher moisture levels, such as prevail in larger litter items and during seasonal rains. Termites were unable to detect and direct their foraging towards sound wood in laboratory conditions, suggesting that the network of infochemical signals is more complex than just volatiles emanating from sound wood. Mark-release-recapture (MRR) was used to delineate foraging groups, which were then allocated to their parent colonies by the use of microsatellite markers. The results suggest that resource sharing is a facultative behaviour, specifically when food is not a limiting factor for colony development. The implications of all these findings for bait technology and protocols are discussed, with reference to the local population ecology of Reticulitermes.

O presente trabalho apresenta uma nova lei de aderência para varões de aço e betão com baixa dosagem de ligante. A lei de aderência foi obtida por um processo de calibração empírico baseado nos resultados dos ensaios de arrancamento de Louro (2014), Freitas (2016) e Pereira (2019). Estes resultados são relativos a 31 séries de teste e um total de 138 ensaios realizados utilizando diferentes tipos de betão. Além disso, os espécimenes ensaiados nessas campanhas foram replicados através de modelos de elementos finitos recorrendo ao software ATENA. A modelação do comportamento local da aderência foi realizada através de uma abordagem fenomenológica que permitiu comparar resultados experimentais e numéricos utilizando a nova lei de aderência e as leis pré-existentes do fib Model Code 2010, Louro (2014), Freitas (2016) e Pereira (2019). Adicionalmente, foram modeladas duas vigas para estudar a influência da resistência da aderência sobre os comprimentos de ancoragem/emenda. As conclusões retiradas foram as seguintes: a calibração da nova lei incorporou a influência dos parâmetros área relativa das nervuras, compacidade, diâmetro dos varões e teor de agregados reciclados. Ademais, a calibração da lei melhorou a precisão da previsão da resistência da aderência comparativamente às leis anteriores. Os modelos de ensaios de arrancamento simularam com sucesso a aderência local. Os modelos de vigas revelaram uma relação linear entre o comprimento de ancoragem/emenda e a resistência da aderência. Finalmente, determinou-se que a consideração adequada da capacidade de aderência nas zonas de ancoragem pode contribuir para a sustentabilidade da indústria da construção.

As térmitas subterrâneas estão entre os insetos mais abundantes, sendo também ecológica e economicamente importantes. No entanto, muitas dúvidas continuam a existir sobre a forma como se movimentam no solo e como procuram os recursos alimentares. Alguns componentes químicos libertados pela madeira em diferentes estados de decomposição podem funcionar como indicadores da existência de alimento disponível. Este estudo realizou-se com o objetivo de testar as preferências alimentares das térmitas Reticulitermes grassei por madeira degradada por fungos de podridão branca e castanha e por produtos produzidos durante a degradação. Teve ainda como objetivo testar a possibilidade de as térmitas utilizarem as substâncias libertadas pela madeira para encontrarem alimento no solo. As térmitas foram atraídas pela madeira degradada, dependendo esta atração do nível de degradação do alimento, tendo sido também atraídas por alguns dos produtos da degradação testados como a sacarose. As térmitas demonstraram ainda uma provável utilização dos elementos libertados pela madeira degradada para se guiarem no solo para detetar o alimento.

A segurança contra incêndio é uma componente da segurança dos edifícios requerida tanto por códigos normativos específicos, como por companhias de seguro. O tratamento da madeira com retardadores de combustão é a forma mais usual para melhorar o seu desempenho de reacção ao fogo. É frequente encontrar elementos de madeira em intervenções de reabilitação de edifícios, uma vez que é um dos materiais de construção tradicional. A presente dissertação foca a protecção ao fogo de estruturas de cobertura de madeira antiga, através da aplicação superficial, por pintura, de revestimentos retardadores de combustão. O objectivo do estudo realizado consistiu em avaliar, experimentalmente, o efeito dos tratamentos de superfície retardadores de combustão no desempenho da madeira submetida à acção do fogo, usando substratos com deterioração biológica e tratamentos preservadores prévios. O comportamento e a eficácia dos tratamentos intumescentes e não intumescentes (conhecidos como “ignífugos”), também foram analisados. Os métodos de ensaio, adoptados para avaliar as propriedades de reacção ao fogo foram o ensaio do painel radiante (EN ISO 9239-1, 2010) e do objecto isolado em combustão (SBI) (EN 13823, 2010). Os ensaios realizados foram de âmbito exploratório, tendo-se privilegiado a análise de um maior número de variáveis em detrimento de um maior número de réplicas de cada ensaio. O trabalho experimental realizado demonstrou que a aplicação de produtos de revestimento retardador de combustão melhora substancialmente o desempenho de reacção ao fogo dos substratos de madeira antiga ensaiados, mesmo quando previamente tratados com produtos preservadores. Contudo, a escolha do retardador de combustão a aplicar deve estar de acordo com as condições de substrato presentes, já que a eficácia de alguns produtos ou sistemas ensaiados é seriamente reduzida quando não são aplicados sobre madeira nova e limpa, enquanto outros parecem ser menos sensíveis às condições prévias do substrato, podendo constituir uma alternativa interessante quando a manutenção das superfícies antigas e/ou o tratamento preservador da madeira é incontornável. Parece também ser prudente optar, tanto quanto possível, por sistemas de pintura em que as várias camadas têm diferentes modos de actuação.

Uma campanha experimental de ensaio de ligações estruturais em madeira foi conduzida no Núcleo de Estruturas de Madeira do Laboratório Nacional de Engenharia Civil, para se avaliar o seu comportamento em rotação. Esta campanha incluiu doze situações de ensaio diferentes, englobando as configurações mais vulgares da ligação entre a perna e a linha observadas nas asnas tradicionais de suporte de coberturas em Portugal. O comportamento mecânico das ligações (resistência, rigidez, ductilidade estática e modo de rotura) foi analisado em função da sua geometria (profundidade do entalhe e presença de respiga e mecha), presença de ligadores metálicos (esquadros ou braçadeira), teor em água e degradação biológica da madeira. Os resultados experimentais mostram que algumas configurações apresentam rigidez e resistência, em rotação, suficientes para ser consideradas na avaliação das estruturas a que pertencem, desenvolvendo a abordagem comum de as idealizar como rotuladas. O desempenho destas ligações é diferente conforme o sentido da rotação (abrir ou fechar o ângulo) e cada configuração mobiliza mecanismos resistentes específicos, que regem o comportamento exibido por cada tipologia. O esforço axial de compressão da perna, para além de essencial para garantir a integridade de algumas das ligações (em particular na ausência de ligadores metálicos), também influência amplamente o seu desempenho. Este aspecto exigiu uma configuração experimental complexa e o desenvolvimento de equipamento específico para simultaneamente comprimir e aplicar as rotações na perna.

Neste trabalho estuda-se o comportamento de vigas de betão armado executadas com armaduras de aço inoxidável. Numa primeira fase é feita uma análise das características dos diferentes tipos de aços inoxidáveis e da regulamentação existente sobre os principais tipos de armaduras de aço inoxidável para betão armado, que já são amplamente usados em países como os Estados Unidos, o Canadá ou o Reino Unido. É efectuada a caracterização mecânica e de aderência de quatro tipos de varões nervurados de aço inoxidável, dois dos quais com composições de baixo custo, que foram desenvolvidos no âmbito do Project Europeu HIPER – “Increased infrastructure reliability by developing a low cost and high performance stainless steel rebars“. Para avaliar a viabilidade da utilização em elementos de betão armado dos diferentes tipos de aços inoxidáveis, foram concebidos 12 modelos de viga com 4,0 m de comprimento, usando varões de aço carbono, os quatro tipos de aços inoxidáveis e ainda betões de resistência normal e alta. Na execução destes elementos considera-se que a maior resistência à corrosão dos aços inoxidáveis pode ser usada para reduzir o recobrimento das vigas com aço inoxidável, admitindo que todos os elementos estão inseridos num mesmo meio ambiente. Considera-se também a maior resistência de alguns tipos de aço inoxidável. Os elementos projectados têm aproximadamente a mesma resistência usando menos quantidade de armadura e ligeiramente menor quantidade de betão. O comportamento em flexão pura dos 12 modelos de viga executados com os diferentes materiais é analisado e comparado através de ensaios até à rotura. Em face da elevada deformabilidade de alguns dos tipos de aço inoxidável em estudo, é dada especial atenção ao desempenho dos elementos em condições de serviço, sendo comparadas as flechas e as aberturas de fendas esperadas e obtidas experimentalmente de modo a validar as metodologias de cálculo actualmente usadas e os limites previstos na regulamentação.

A presente Dissertação consiste no estudo do comportamento estrutural e resistência de prumos telescópicos extensíveis, na análise dos parâmetros que influenciam a qualidade destes elementos e na definição dos instrumentos necessários para garantir a sua qualidade. Os prumos telescópicos extensíveis são elementos estruturais correntemente utilizados em operações de construção, reabilitação ou reforço de estruturas permanentes, servindo-lhes de suporte. O dimensionamento dos prumos envolve frequentemente níveis de incerteza elevados, devendo-se ao facto do seu comportamento estrutural em situações de serviço não ser ainda bem conhecido – em particular, existe pouca informação disponível sobre a influência na resistência destes elementos da existência de imperfeições geométricas ou excentricidades do carregamento. No âmbito da presente Dissertação, foi desenvolvido no Laboratório Nacional de Engenharia Civil, um projecto de investigação sobre prumos telescópicos extensíveis, no qual se caracterizou a sua resposta estrutural sob a acção de forças axiais e se identificaram os parâmetros mais relevantes na determinação da sua capacidade resistente. Este projecto envolveu (i) a realização de uma vasta série de ensaios experimentais, de acordo com a correspondente Norma Europeia EN 1065:1998, (ii) e o estudo do seu comportamento através de (ii.1) métodos analíticos aproximados e (ii.2) modelações numéricas por elementos finitos de barra (aproximada) e de casca (mais rigorosa), utilizando dois programas de cálculo diferentes, incluindo os efeitos das não-linearidades física, geométrica e de contacto. O objectivo final do projecto consistiu em (i) contribuir para a obtenção de um conhecimento mais aprofundado sobre a estabilidade e a capacidade resistente dos prumos telescópicos extensíveis submetidos a compressão axial, e (ii) desenvolver, calibrar e validar uma curva de dimensionamento aplicável a este tipo de elementos estruturais, suprindo assim uma lacuna da actual regulamentação de construção metálica.

The project CircularBuild -

Relatório final do projeto PTDC/ECM/099121/2008 – MONITOR – Sustentabilidade de estruturas de madeira por via da monitorização e controlo dos mecanismos de degradação (Sustainability of timber structures by monitoring and control of degradation mechanisms) que teve a duração de 42 meses.

O presente trabalho apresenta um projecto de versão portuguesa da Norma Europeia EN 10002-2, e insere-se numa série de estudos programados pelo autor, enquanto coordenador da normalização nacional no domínio dos ensaios mecânicos, físicos e não-destrutivos de materiais metálicos.O texto do projecto de norma apresentado consiste na versão final de uma proposta redigida pelo autor, na sequência dos estudos efectuados ao nível da Comissão Técnica de Normalização competente.

O presente trabalho apresenta um projecto de versão portuguesa da Norma Europeia EN 10002-5, e insere-se numa série de estudos programados pelo autor, enquanto coordenador da normalização nacional no domínio dos ensaios mecânicos, físicos e não-destrutivos de materiais metálicos.O texto do projecto de revisão apresentado consiste na versão final de uma proposta redigida pelo autor, na sequência dos estudos efectuados ao nível da Comissão Técnica de Normalização competente.

O presente relatório descreve a participação do LNEC no programa europeu de intercomparação de calibrações de forças

O presente trabalho apresenta um projecto de revisão da Norma Portuguesa NP 850 (1985)

O presente trabalho apresenta um projecto de revisão da Norma Portuguesa NP 386 (1965)

O presente trabalho apresenta um projecto de revisão das Normas Portuguesas NP 449 (1966)

O presente trabalho apresenta um projecto de revisão da Norma Portuguesa NP 450 (1966)

O presente trabalho apresenta um projecto de Norma Portuguesa relativo ao ensaio de dilatação de anéis de tubos metálicos, e insere-se numa série de estudos programados pelo autor, enquanto coordenador da normalização nacional no domínio dos ensaios mecânicos, físicos e não-destrutivos de materiais metálicos, com a finalidade de preencher lacunas da Normalização Portuguesa neste domínio que a indústria e as instituições ligadas ao controlo da qualidade considerem ser mais urgente colmatar.O texto apresentado consiste na versão final de uma proposta redigida pelo autor, na sequência dos estudos efectuados ao nível da Comissão Técnica de Normalização competente.

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A