Publicações

This paper addresses the study of renders and plasters

Along the Portuguese coastline, several military fortifications were built with the intention to protect the territory from the constant military threat from the sea. These constructions have been subjected, during centuries, to a very aggressive environment; the renders, whose main function is the protection of walls, are particularly exposed to such actions. Nossa Senhora dos Anjos de Paimogo

The popularity of natural cement (Roman cement) in buildings from the late 19th and thebeginning of the 20th century and the high diversity of characteristics of natural cement demandresearch of mortar and binders used in the buildings of this period in Portugal. Understandingthe type of binder used in the historic buildings will help the project/intervention team to makethe best decisions in terms of the development of compatible mortars for historical conservationpurposes. Casa Barbot is one of the Art Nouveau examples of the beginning of the 20th century inPortugal. The garden of this building is characterized by peculiar elements in terms of materials andarchitecture. Full characterization of the mortars employed in the construction of this building as wellas identification of the used binder is the main objective of this study. The study comprises a widerange of laboratory characterization techniques such as X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction(XRD), petrography, open porosity, density, water absorption by capillarity, and compressive strength.The results show the diversity of compositional characteristics in the mortars used in the decorativeelements in the period garden of Casa Barbot. All mortars are composed of Portland cement with amix of additives such as blast furnace slag, limestone filler, air lime, and the occasional presence ofcharcoal. The results raise doubt about the use of natural cement as stated in the historical documents.This study will broaden the scientific knowledge of the materials of that period in Portugal to providea comprehensive plan for the preservation of historical buildings.

This paper reports on the study of renders and plasters from 20th-century award-winning buildings in Lisbon (Portugal) with the Valmor Prize for Architecture. The mortars have been investigated through XRD, optical and electronic microscopy (SEM-EDS), thermal analysis (TGA/DTA), wet chemical analyses and AAS. The results reveal that the use of air lime lasted until the 1940s. It also highlights the beginning of using of Portland cement in mortars in the 1930s, mixed with airlime, and the abandonment of mortar formulations solely based on air lime. This study highlights the use of finishing lime-gypsum-based mortars until the 1940s and different types of Portland cement from the 1940s onwards. Portland cement was the main binder for the analysed stoneimitating mortars from 1940s to 1970s. Finally, salt contamination was occasionally found in mortars, which generally reveal a good state of conservation

DB-HERITAGE provides open and free sharing of wide-ranging technical data on hundreds of samples of building materials from diverse periods, extracted from Portuguese built heritage all over the world. It has been developed to improve know-how for historic building materials and as a basis for developing best practices for built heritage conservation. It incorporates both physical and digital repositories for building material samples and related data, providing tools for the systematic recording of data concerning the history, properties, and performance of materials used in Portuguese built heritage.DB-HERITAGE targets different communities, researchers, and stakeholders involved in the preservation of archaeological and architectural heritage. It provides a systematisation of building assets, within their related environmental, social, and cultural contexts, as well as displaying technical and scientific information on structural elements, built components and their constituent materials. Although the rationale of the wide context sustaining the DB-HERITAGE concept is clear, coordinating communities and reduced time-to-value represent extra requirements for data quality, improved tools, and an efficient management plan.The participation in ARIADNEplus challenged DB-HERITAGE to get the most out of standardised procedures and the FAIR principles, strengthening its data management plan and practices. Data processing has been improved by deploying a common ontology and further developing standards, shared semantics, and identifiers. Updated protocols for data sharing and detailed information on provenance have also been developed to enhance data reuse.This article presents an overview of the aggregation process of DB-HERITAGE data into ARIADNEplus. It includes a summary of DB-HERITAGE's strengths and of the challenges faced within the scope of the aggregation process, with examples of some of DB-HERITAGE's major outputs. Additionally, it considers the benefits and opportunities provided by participation in ARIADNEplus.

This paper aims to provide information on rammed earth and masonry mortars of the Fernandina defensive Wall of Lisbon, Portugal, which was built in the second half of the 14th century. No previous information exists concerning the materials and construction techniques used in this defensive structure, which is essential to increase knowledge and to define requirements for a reliable conservation. An experimental campaign was carried out on samples extracted in nine different sections of this structure, which were analyzed by X-ray diffraction, thermogravimetry and wet chemical analysis. Calcitic lime was employed as a binder in the stone masonry bedding mortars and was also identified in the rammed earth samples. The results obtained allowed us to verify the use of different binders and aggregates, with heterogeneous binder/aggregate ratios, in different sections of the Wall. To reduce time for lime preparation and to achieve a durable lime matrix, most probably quicklime was used and hydrated together with the moistened earth to produce rammed earth and masonry bedding mortars.

Anodizing is commonly used for corrosion protection of aluminum and its alloys in the construction industry. The anodic aluminum oxide (AAO) coating has a high ability to prevent the development of extensive pitting corrosion in aluminum substrates, particularly in marine sites, as was observed during a 10-year atmospheric corrosion study carried out in several marine and industrial sites. However, this study also evidenced that this coating can be highly affected by the deposition of particulate material in industrial polluted environments, sometimes in unexpected ways. This study presents information on the atmospheric corrosion of anodized aluminum exposed at two different chemical industrial complexes: a fertilizer production plant and a pulp and paper mill. Visual assessment of surface changes, pitting depth and mass variation with exposure were determined to quantify the degradation suffered. Additionally, SEM/EDS analyses were carried out on the exposed surfaces. Based on the results obtained, the role played by the deposition of airborne particles present in the two environments with respect to the type and level of damage observed is discussed. Deposits of roasted pyrite ash and phosphates or of wood chips and lime particles enhanced pitting corrosion or caused dissolution of the AAO coating.

Os materiais metálicos do século XX apresentam propriedades físicas e de resistência à corrosão com interesse para a arquitetura, tendo neste âmbito uma ampla gama de aplicações. Contudo, estão sujeitos a degradação, frequentemente associada às condições de utilização e ambiente de exposição, cujas consequências vão desde alterações estéticas à perda de funcionalidade dos componentes e estruturas em que se encontram aplicados. Neste artigo, descreve-se o comportamento típico de vários materiais metálicos correntemente usados nas edificações, quando usados em componentes de arquitetura exterior, correlacionando-o com a corrosividade ambiental e modos de utilização. O conjunto de informação reunida teve como objetivo contribuir para uma seleção adequada dos metais a aplicar numa determinada obra.

Tungsten is a critical raw material for European and U.S. economies. Tungsten mine residues, usually considered an environmental burden due to e.g. arsenic content, are also secondary tungsten resources. The electrodialytic (ED) process and deep eutectic solvents (DES) have been successfully and independently applied for the extraction of metals from different complex environmental matrices. In this study a proof of concept demonstrates that coupling DES in a two-compartment ED set-up enhances the removal and separation of arsenic and tungsten from Panasqueira mine secondary resources. Choline chloride with malonic acid (1:2), and choline chloride with oxalic acid (1:1) were the DES that in batch extracted the average maximum contents of arsenic (16%) and tungsten (9%) from the residues. However, when ED was operated at a current intensity of 100 mA for 4 days, the extraction yields increased 22% for arsenic and 11% for tungsten, comparing to the tests with no current. From the total arsenic and tungsten extracted, 82% and 77% respectively were successfully removed from the matrix compartment, as they electromigrated to the anolyte compartment, from where these elements can be further separated. This achievement potentiates circular economy, as the final treated residue could be incorporated in construction materials production, mitigating current environmental problems in both mining and construction sectors.

In recent years the study of renderings within conservation practice has acquired major technical and methodological advances. Due to the need of compatibility, usually repair mortars must be based on lime, and standardized tests are sometimes ineffective for these compatible substitution materials, which are often low strength mortars. The influence of the aggregates' characteristics on several factors that affect the adhesive strength of lime-based mortars is assessed and a new non-standard test method to determine the tensile bond strength of low strength mortars to porous substrates is presented and validated. The outcome shows that the new methodology offers the advantages of precision of the test device, ease of application and mostly consistency of the results. Furthermore, the main data show close relationship between the tensile bond strength and the pore size distribution of the mortars, which is very sensitive to the aggregates’ characteristics: In general, increasing the mortars pore volume of coarse pores (above the critical pore diameter of the substrate) strengthens the effective bond between these elements. Moreover, the compositional similarity between the aggregates and the substrate could also favour the bond between these elements.

Nesta comunicação apresentam-se os objectivos e principais resultados obtidos no Cluster do Espaço Atlântico “Green and Smart Materials", criado através do projecto DURATINET para promover o desenvolvimento e uma crescente utilização de materiais estruturais e de reparação "ecológicos e inteligentes".

As reacções álcalis-agregado (RAA) no betão são reacções químicas que ocorrem entre certos tipos de minerais dos agregados e os iões alcalinos e hidroxilos presentes na solução intersticial da pasta de cimento do betão. Estas reacções, que envolvem a dissolução das formas amorfas ou pobremente cristalinas da sílica em meio alcalino, resultam na formação de um gel higroscópico alcalino que absorve água e expande, originando tensões internas no betão que podem resultar na sua fissuração, [Santos Silva, A., 2006], estudos efectuados sobre a causa de degradação de estruturas de betão em Portugal, nomeadamente pontes e barragens, indicam que o desempenho em obra de alguns agregados não corresponde à avaliação prévia realizada. Estes factos motivaram o desenvolvimento de um projecto de investigação para o estudo sistemático da reactividade aos alcalis de agregados para betão. Este trabalho tem como objectivo apresentar os primeiros resultados do projecto, nomeadamente de diferentes métodos de avaliação da reactividade aos álcalis de agregados para betão, referindo em particular da sua aplicabilidade a diversos tipos de rocha.

A corrosão é um dos principais mecanismos de deterioração dos materiais metálicos pelo que, a prevenção e proteção contra a corrosão é essencial para que as estruturas metálicas apresentem um adequado desempenho durante a sua vida útil. Com esta comunicação pretende-se fazer uma abordagem dos princípios, fatores e requisitos que devem ser considerados na seleção dos sistemas de proteção contra a corrosão de uma estrutura de aço, bem como os requisitos que devem ser especificados tendo em vista o controlo de qualidade da sua aplicação. Apresenta-se ainda a abordagem, de carácter interativo, que é feita sobre os sistemas de proteção, na versão web do Guia Técnico de Apoio à Manutenção e Reparação de Infraestruturas de Transporte, preparado no âmbito do projeto europeu DURATINET.

A new interest in the preservation of mortars, plasters and decorative finishings in façades has emerged in certain European countries in the past thirty to forty years, with a view to understanding how they have evolved throughout History. There is a growing interest in learning about the composition and execution techniques of original surfaces and a number of Heritage Institutions have encouraged the systematic application of conservation in this area. Up to the XX century, limes were often used in work as lime putty. After the transformation of quicklime into lime putty the latter was stored to maintain its characteristics. Tanks or large pits were used to store the lime putty, always covered with water in order to prevent its carbonation. The quality of the material was guaranteed for many years with this process. The evolution of the storage processes for materials has led to a change in this procedure and in most cases binders are now used as powders. The influence of the maturation time of lime putty has been studied. The aim of this paper is to present the physical and microstructural changes on lime putty due to the effect of ageing, focusing on the particle size of the portlandite crystals and on the reorganization of the internal structure.

The degradation of concrete structures by the internal expansive reactions (IER), which include the alkali-silica reaction (ASR) and the internal sulphate reaction (ISR) related with delayed ettringite formation (DEF), are two of the major problems that nowadays affect several concrete structures in the world. Therefore, it is essential to find preventive methods to inhibit the appearance of these reactions in new concrete structures. This research work aims to investigate the effectiveness of tungsten sludge from a Portuguese mine in the inhibition of IER and is part of an extensive study to elucidate the role that the mineral additions have in the mechanism of inhibition of IER in concrete. For this purpose several concrete mixes were produced by using tungsten sludge as a partial cement replacement. The results of accelerated expansion tests and microestructural evolution of the concretes show that the incorporation of 30% of tungsten sludge as cement replacement appears to be effective in the mitigation of ASR and ISR.

Climatic and environmental conditions are often very severe for construction materials, namely in the presence of high humidity or in direct contact with water. However, some historical buildings currently are in very good condition due to careful construction and/or accurate materials selection and probably to a specific construction technology. This article presents the results of historical mortars characterization from two monuments: the Santa Marta Fortress in Cascais, near the Atlantic coast, and the Defence Wall of Lisbon town, in which lime mortars were used under severe environmental conditions. Historical buildings are important fingerprints of the history and culture of a region and its communities. The understanding of old mortar composition, based on integrated physico-chemical techniques, plays a fundamental role in the preservation of cultural heritage, allowing for information about the used materials, their performance in its environment, and the development of adequate and compatible materials for conservation.

Os revestimentos interiores de paredes e tectos dos edifícios antigos portugueses têm sido raras vezes objecto de estudo, verificando-se um desconhecimento quase total dos materiais que entram na sua constituição. Neste estudo são apresentados os resultados da caracterização dos revestimentos interiores de edifícios portugueses antigos, constituídos por argamassas de cal e de cal e gesso, dos vários períodos da arquitectura nacional, com base na análise de amostras de vários casos de estudo, localizados em diversas zonas do País e pertencentes a épocas diferenciadas (romano, árabe, barroco e pós-barroco).

In order to achieve the issues of compatibility for the design of new repair products a complete characterization of the original materials is of extreme importance. Gypsum plaster materials are not an exception to that rule. The characterization work of the Portuguese historical gypsum plasters has never been done as well as the study of efficient solutions for their preservation. In this paper the results of the characterization of gypsum plaster samples from the second half of the XIX century belonging to the Arabian Room of the Bolsa Palace, located in Oporto, North of Portugal, are presented and discussed. XRD, TGA-DTA, optical microscopy and FESEM-EDS observations were used for the chemical and microstructural characterization. Some physical properties, such as dynamic modulus of elasticity and capillary absorption were also determined. A relationship between the results obtained, namely composition and characteristics observed in the samples, and the technology associated to their use and application on site is established.

In southern Portugal over one hundred Roman villae have been identified; such villae are examples of typical Roman rural construction and have led to the characterisation of a particular type of territorial occupation of Roman society. This paper presents the results of the physico-chemical characterization of the Roman mortars sourced from the archaeological site of the villa of Pisões (IIV century A.D.), 6 km south of Beja (Alentejo), approximately 230 km southeast of Lisbon. Several samples were extracted from various locations within the villa, including the residential area, with its well preserved mosaics, and the thermal baths, which are indicative of the importance of this rural structure. Full chemicalmineralogical characterisation was carried out and the investigations led to the conclusion that the mortars were composed of aerial calcitic lime with quartz, schistose and granitoid aggregates (extracted from local quarries) and artificial pozzolanic materials (brick powder and fragments). The survival of these mortars, for more than eighteen centuries, is a testament to the careful selection of the materials that ensured their strength and durability.

A degradação do betão por reacções químicas de origem interna engloba dois tipos de reacções expansivas: a reacção álcalis-sílica (RAS) e a reacção sulfática de origem interna (RSI). O número de casos de estruturas de betão afectadas por reacções expansivas internas tem aumentado muito nos últimos anos, quer em Portugal como a nível internacional. Estas duas reacções, que têm manifestações macroscópicas semelhantes, quando detectadas são muito difíceis de combater, não existindo ainda um método totalmente eficaz e económico de reparação para estruturas degradadas por RAS ou RSI.

Os artigos que compõem esta edição foram criteriosamente selecionados e aprimorados, seguindo igual metodologia de trabalho do número anterior, contribuindo para compor um dossier temático de elevado interesse e qualidade. No seu conjunto, os vários textos sublinham o papel dos materiais históricos na construção multidimensional do território humanizado, ligando os aspetos tangíveis e intangíveis, transportando saber e gosto, tradição e inovação. Estes artigos, bem como os do primeiro volume, são também uma fonte reflexão e de conhecimento sobre alguns dos materiais de construção mais empregues no Património abrindo, nalguns casos, novas perspetivas para futuras investigações nesta área do conhecimento.

Vários

The use of gypsum plaster for the interior coating of walls and ceilings in the Portuguese architecture was particularly expressive in the period between the XVIII and the XX century. However, information about this important heritage is almost nonexistent, which is leading to a rapid loss of important patrimony. In this paper the results of the characterisation of five gypsum plaster samples from the second half of the XIX century belonging to the Arabian Room of the Bolsa Palace, located in Oporto, North of Portugal, are presented and discussed. XRD and TGA-DTA techniques were used to establish the mineralogical composition, and the relative proportions of the binders. Optical microscopy and FESEM-EDS observations were performed both in fractured and polished surfaces in order to determine the stratigraphy and the composition of individual layers. The results of this characterisation work showed that the plasters used were mainly composed of gypsum and hydrated lime in different proportions – a feature that was correlated with the application techniques of the decorative elements analyzed - and allowed the determining of the restoration interventions they had already been submitted to. Some physical properties like the dynamic modulus of elasticity and capillary absorption were also determined, and a correlation between the results obtained was established with previous studies performed by the authors.

The Santíssimo Sacramento Convent in the Alcântara quarter of Lisbon is one of the most important ecclesiastical structures of the Filipino Period (1580- 1640), showing an innovative architectural layout. An intervention aiming at the repair and restoration of the interior plasters of the Santíssimo Sacramento Church was performed in 2009 and 2010. To support the restoration plan, a physical, mechanical and chemical-mineralogical characterization of the internal plasters of the church was carried out. In this paper the main results are presented, such as various types of plasters, mortars, stuccos and pigments; and also the nature of the main anomalies were identified and characterized. The results obtained contributed to the identification of the main decorative programs characterized by the use of different materials and techniques. The mortars are in very good condition, being composed of aerial calcitic lime with quartzitic and basaltic aggregates. The stuccos are comprised by gypsum and non-hydraulic lime, while the decorative layers features lime with some precious pigments, such as ultramarine (lapislazzuli) and gold-foil gildings. The plaster conservation and restoration works were performed with compatible repair materials selected according to the physical-chemical characterization and on the evaluation of the conservation state.

A degradação de estruturas de betão por reacções expansivas internas é uma patologia que, não sendo relativamente recente a nível internacional, tem vindo a manifestar-se duma forma crescente nos últimos anos em Portugal. Esta patologia tem afectado vários tipos de estruturas de betão, algumas de grande importância estratégica, nomeadamente grandes barragens e obras de arte (pontes e viadutos). A título de exemplo referem-se os casos do Viaduto Duarte Pacheco, e as Barragens de Alto-Ceira e Santa Luzia, alguns dos quais obrigaram a intervenções de elevado custo. Esta forma de degradação, que engloba a reacção álcalis-sílica (RAS) e a reacção sulfática interna (RSI), quando ocorre numa estrutura é particularmente nefasta porque está relacionada com a formação de compostos expansivos que provocam a fissuração do betão, contribuindo decisivamente para a diminuição da vida útil da estrutura, podendo em alguns casos obrigar à sua demolição. Associada a esta situação, acresce o facto de não se dispor actualmente dum método totalmente eficiente e económico de combater esta forma de degradação. Deste modo, para garantir os tempos de vida útil preconizados para as novas construções devemse adoptar medidas preventivas para evitar ou minimizar os efeitos da ocorrência deste tipo de reacções expansivas nas estruturas de betão. Em Portugal, medidas preventivas destas reacções expansivas internas estão contidas na Especificação LNEC E 461, citada na NP EN 206-1 – Betão. Parte 1: Desempenho, especificação, produção e conformidade, a qual inclui a fixação de níveis de prevenção de acordo com a categoria de risco e exposição ambiental do elemento ou da estrutura de betão. Estas medidas passam por uma caracterização dos factores condicionantes destas reacções nos constituintes do betão e pela aplicação de medidas para a sua inibição. Neste particular, a utilização de adições minerais em substituição parcial do clínquer portland, é uma medida que além de diminuir o calor de hidratação, permite a redução da alcalinidade da solução intersticial do betão e contribui ainda para reduzir a quantidade de sulfatos no betão, evitando assim a formação de produtos expansivos. Actualmente é já conhecido que as adições minerais do tipo II, em substituição parcial do cimento no betão e em quantidade suficiente, podem mitigar os efeitos destas reacções. A acção destas adições minerais depende, no entanto, da sua composição e reactividade pozolânica.Apesar dos bons resultados já demonstrados por algumas adições, nomeadamente as cinzas volantes, o seu uso pode estar comprometido a curto/médio prazo, tendo em conta a cada vez maior preocupação, por parte da maioria dos Países, na utilização de renergias “limpas”. Esta tendência terá como consequência uma diminuiçãtt ou mesmo o esgotamento da produção de alguns subprodutos industriais. No caso dos produtos naturais, é previsível um agravamento das restrições ambientais associadas à sua exploração e tratamento. Foi neste contexto que se iniciou no LNEC, em colaboração com o Laboratoire Central des Ponts et Chaussées de Paris e as Universidades de Aveiro, Minho e Évora, um projecto de avaliação da utilização de novos materiais com características pozolânicas, capazes de responderem às necessidades da indústria do betão a curto/médio prazo. Este projecto, que contou com o apoio da Fundação para a Ciência e Tecnologia (Projecto PTDC/CTM/65243/2006 – EXREACT – Mitigação de reacções expansivas deletérias em estruturas de betão) visa ainda o aperfeiçoamento de metodologias de diagnóstico e prognóstico da ocorrência de reacções expansivas internas em estruturas de betão existentes. Os resultados do trabalho realizado no decorrer do projecto têm vindo a ser divulgados em artigos e comunicações em seminários nacionais e internacionais, mas também através duma página Web (http://www-ext.lnec.pt/EXREACT/index.html) e com a organização de reuniões como a do presente Workshop, que contou com o apoio do LNEC, da Comissão Organizadora do REABILITAR 2010 - Encontro Nacional de Conservação e Reabilitação de Estruturas e dos oradores convidados. Este Workshop visa apresentar os últimos desenvolvimentos sobre os aspectos da prevenção, modelação e reparação, proporcionando uma oportunidade para a compartilha de ideias e soluções para a gestão das estruturas afectadas por RAS e/ou RSI.

The growing interest in preserving the built heritage is a driving force towards the search for new rehabilitation solutions compatible with the original construction techniques of ancient buildings. For the design of an adequate reinforcement solution, it is necessary to know in detail the building to be rehabilitated, as well as its original constructive solutions and materials.This paper presents the results of an experimental campaign on samples of air lime-based laying and coating mortars, extracted from an old masonry building in the historic center of Lisbon, built in 1910, during the rehabilitation works. The different parameters analyzed allow for the composition characterization and evaluation of their mechanical, physical and chemical properties. Based on this characterization, the influence of these mortars on the overall behavior of load-bearing walls of buildings belonging to the typology under study is also evaluated.Considering the results obtained in the characterization tests for the mortars in study, it was verified that the binder used in both mortars was air lime. The values for compressive strength, modulus of elasticity and the curves obtained in the capillarity and drying tests, are also compatible with this type of mortars. It was determined that the mortars are similar in terms of physical and mechanical characteristics, to Portuguese mortars studied in current buildings of the same historical period. This type of information is crucial in a structural analysis and allows to identify materials compatible with the original ones that can be used in rehabilitation interventions.

Cementitious materials have a considerable global warming footprint. This is due mainly tothe cement incorporated. For a tonne of cement produced other 800 kg of CO2 [1] are releasedinto the atmosphere.According to the European Sustainable Development Goals, cement industry should becomecarbon neutral by 2050. To meet this goal, the European Cement Association (Cembureau)developed a Roadmap with specific guidelines by 2050 based on five approaches (5C). Thefirst four are focused on improvements in clinker production, cement formulation,construction processes and concrete formulations. The last 5C is re-carbonation of thecementitious materials.This research investigates the CO2 absorption capability of recycled aggregates (RA) fromconstruction and demolition wastes (CDW), when submitted to a forced carbonation. It isknown that CDW still have some potential to CO2 capture, which is a long-term and securecarbon storage. For that purpose, several CDW were collected from recycling plants, fromselective demolitions and from concrete plants.It was concluded that RA when submitted to forced carbonation absorb between 47 to 315 kgof CO2 per tonne of cement paste, which has a potential to meet the re-carbonation targetsestablished by the roadmaps to carbon neutrality.

The Mirante da Quinta da Azeda, in Setúbal (Portugal), is a peculiar observation tower built in the early 20th century, and one of the first examples in which reinforced concrete was applied in Portugal. It has an unusual architectural configuration, displaying elements of great slenderness. In the scope of the CemRestore research project - Mortars for the conservation of early 20th century buildings: compatibility and sustainability, several mortar and concrete samples were collected from this structure and were characterized using a combination of mineralogical, microstructural, physical, and mechanical techniques, including XRD, petrography, SEM-EDS, open porosity, capillarity coefficient, compressive strength, and ultrasonic pulse testing. In this paper, the main characterization results are presented and discussed. The results show that all structural and decorative samples are made with Portland cement, while one rendering mortar is lime-based. The sand is mostly siliceous whereas pebbles and crushed limestone can be found as coarse aggregates in concrete samples. This characterization allows for broadening the scientific knowledge about the materials of that period used in Portugal, also enabling the establishment of the requirements to be met by mortars and concrete to be used in the repair of this distinct structure.

Earth mortars and gypsum mortars present ecological advantages compared to mortars made with other common binders. When applied as plasters, they are also referred as having advantages in improving comfort and indoor air quality. For earth plasters, this improvement is associated with the hygroscopic capacity of the clay minerals, which promotes high sorption and desorption capacity of water vapor. So, earth plasters can contribute to the regulation of the indoor relative humidity. Another important advantage of plasters could be their ability to capture carbon dioxide (CO2). In the present study, the sorption and desorption performance, and the capacity to capture CO2 by earth and gypsum plasters are evaluated. It is confirmed that the earth plaster has the greatest sorption and desorption capacity, but also higher CO2 capture capacity than gypsum plaster. This confirmation opens new perspectives for the use of functionalized plasters that guarantee greater control of air quality inside buildings.

Coimbra apresenta um elevado valor arquitetónico demonstrado pelos 36 imóveis, conjuntos ou sítios (22 monumentos nacionais e 14 imóveis de interesse público) actualmente classificados (DGPC, 2015) sendo a maioria deles localizados no Centro Histórico de Coimbra (CHC) e zona alta da cidade. No âmbito do projecto POCI/HEC/60371/2004 ‘Bases para o restauro dos revestimentos históricos do Centro Histórico de Coimbra’, foi feito um levantamento das existências cromáticas existentes no CHC-Alta (zona de edifícios de habitação da Alta de Coimbra, Figura 3.1), a partir do qual se seleccionaram edifícios que ainda apresentavam vestígios de pinturas em várias camadas, o mais antigas possível.

Os revestimentos híbridos nanoestruturados apresentam um elevado potencial no âmbito da protecção anticorrosiva dos metais, prevendo-se que no futuro estes revestimentos possam, não só substituir os tratamentos à base de crómio usados na indústria do tratamento de superfícies metálicas para protecção anticorrosiva, como também evoluir para sistemas integrados multifuncionais que dispensem o pré-tratamento e sejam mais “amigos” do ambiente. O processo sol-gel usado para a obtenção destes revestimentos permite, através da combinação de diferentes precursores e da manipulação das condições de síntese “desenhar” e optimizar a estrutura química e a funcionalidade dos revestimentos nanoestruturados com o objectivo de obter as propriedades desejadas para uma determinada aplicação. O estudo apresentado no presente trabalho teve como objectivo principal a optimização de revestimentos híbridos nanoestruturados obtidos pelo processo sol-gel para a protecção anticorrosiva de uma liga de alumínio frequentemente utilizada na construção civil. Para alcançar este objectivo foram preparados diversos revestimentos híbridos nanoestruturados e aplicados na liga de alumínio EN AW-6063, cujo processo de síntese foi optimizado variando parâmetros como a composição, processo de cura e condições reaccionais sol-gel, visando a obtenção de revestimentos com propriedades anticorrosivas melhoradas. Posteriormente, foi feita uma avaliação do comportamento à corrosão dos revestimentos optimizados em diferentes condições corrosivas, individualmente e como parte integrante de um sistema de protecção anticorrosiva usualmente aplicado em ligas de alumínio para fins arquitecturais. No presente documento é apresentada uma revisão bibliográfica da aplicação deste tipo de revestimentos na protecção anticorrosiva, seguindo-se a descrição detalhada dos procedimentos experimentais do estudo, nomeadamente, os materiais e os procedimentos para obtenção e caracterização dos revestimentos estudados, a apresentação dos resultados obtidos no decurso do desenvolvimento experimental realizado, sua interpretação, discussão e as conclusões parciais mais relevantes. No final, resumem-se as principais conclusões obtidas no estudo e faz-se uma avaliação global da aplicabilidade dos revestimentos optimizados na protecção anticorrosiva de ligas de alumínio no âmbito da construção civil, e indicam-se necessidades de desenvolvimentos futuros.

Nesta dissertação, estudou-se o comportamento electroquímico de cinco ligas austeníticas de aço inoxidável em meio alcalino, nomeadamente duas ligas de Fe-Cr-Ni (1.4301?SS0 e 1.4436?SS4) e três novas ligas de elevado teor em manganês Fe-Cr-Mn (SS1, SS2 e SS3). Os estudos incidiram na avaliação da resistência à corrosão das ligas, em soluções alcalinas e no betão, e na caracterização das propriedades dos filmes de passivação sob influências várias, designadamente, condições de estabilização (electrólito, tempo e potencial de formação do filme), composição e microestrutura das ligas, soldadura e estado da superfície do aço. O estudo da capacidade diferencial em função do potencial mostra o comportamento dos filmes de passivação como semicondutores tipo-n e tipo-p, respectivamente, para valores anódicos e catódicos relativamente aos potenciais de banda plana, possibilitando a determinação das suas propriedades electrónicas. Estas traduzem as principais diferenças dos dois grupos de ligas, sendo que as ligas de Fe-Cr-Mn mostram uma menor razão da densidade de aceitadores com a densidade total de portadores de carga, do que as ligas de Fe-Cr-Ni, e um nível de doadores profundo, cuja ionização depende do potencial aplicado. Todas as ligas revelaram uma elevada resistência à corrosão nos diferentes meios, sendo a sua estabilidade especialmente dependente do acabamento superficial do aço e da existência de condições que promovam a corrosão intersticial. A soldadura das ligas induziu a formação de picadas instáveis, cuja repassivação foi desfavorecida em duas das ligas de Fe-Cr-Mn (SS1 e SS3). A presença de fissuras no betão demonstrou a despassivação das ligas e a susceptibilidade à corrosão sob tensão da liga SS1 no betão. As propriedades dos filmes de passivação, nomeadamente as densidades dos portadores de carga, que podem ser correlacionadas com a composição e a microestrutura das ligas, justificam as diferenças no comportamento electroquímico das ligas de Fe-Cr-Ni e de Fe-Cr-Mn. Para além das diferenças promovidas pelos teores de níquel e de manganês e pela ferrite, a maior resistência à corrosão das ligas SS2 e SS4, respectivamente, quando comparadas com as restantes ligas de Fe-Cr-Ni (SS0) e Fe-Cr-Mn (SS1 e SS3), é devida à presença do molibdénio e seus eventuais efeitos sinergéticos com o crómio e azoto.

O estudo da composição de argamassas antigas, que implica usualmente a utilização de técnicas de caracterização físico-química, mineralógica e microestrutural, desempenha um papel fundamental para a preservação do património cultural, permitindo obter um conhecimento bastante profundo sobre os seus constituintes e revelando detalhes importantes sobre as técnicas de construção, eventuais reparações e o estado de conservação e desempenho das mesmas. Neste trabalho foram analisadas argamassas provenientes de quatro edifícios religiosos da região do Alentejo, nomeadamente a Sé Catedral de Évora (Séc. XIII-XVII), a Igreja de Nossa Senhora da Assunção em Elvas (Séc. XVI), a Igreja Matriz de Mértola (Séc. XII) e o Conjunto Monumental de Amieira do Tejo (Séc. XIV-XVI). A metodologia de caracterização empregue recorreu a diversas técnicas, nomeadamente difracção de raios X (DRX), análise termogravimétrica (ATG), microscopia óptica (MO), microscopia electrónica de varrimento acoplada a espectroscopia de raios X por dispersão de energias (MEV-EDS), espectrofotometria de absorção atómica (EAA), potenciometria, gravimetria, sorção de água por capilaridade, resistência mecânica, porosimetria de mercúrio e a adsorção de azoto a – 196 ºC. A aplicação da metodologia proposta permitiu determinar a composição e o estado de conservação das diversas argamassas, tendo-se constatado que nas argamassas da Sé Catedral de Évora e da antiga Sé de Elvas foram utilizados dois tipos de ligantes aéreos, cal calcítica e cal dolomítica, sendo o primeiro tipo o predominante. Nos casos de estudo da Igreja Matriz de Mértola e do Conjunto Monumental de Amieira do Tejo, as argamassas apresentam um ligante essencialmente calcítico. Verificou-se que os agregados utilizados são correlacionáveis com a litologia local de cada caso de estudo. As argamassas apresentam diferentes proporções de agregado, e nos casos de estudo da Sé Catedral de Évora, antiga Sé de Elvas e Igreja Matriz de Mértola foram utilizados fragmentos cerâmicos como aditivos.

Os fenómenos de instabilidade de taludes são frequentemente causa de acidentes humanos e materiais constituindo por esse motivo um problema geotécnico de maior importância. Os estudos dos movimentos de terra, são relativamente morosos e complexos, uma vez que é necessário ter em atenção muitos factores, quer relacionados com características internas ao maciço, ou seja, características geológicas e geotécnicas, quer com acções externas. Os estudos das instabilidades de taludes ou vertentes naturais, têm como objectivo avaliar avaliar a perigosidade associada à sua ocorrência, os correspondentes riscos e definir medidas de prevenção e de controlo dos movimentos de terra que possam ocorrer. As modificações geológicas e climáticas experimentadas ao longo do tempo geram uma modificação constante na geometria dos taludes devido à sua sucessiva adaptação a novas condições de equilíbrio. Geralmente, as áreas mais propícias à ocorrência deste tipo de movimentos, correspondem a zonas montanhosas, escarpadas e sujeitas a elevada precipitação ou a condições hidrogeológicas desfavoráveis. Deste modo, a presente dissertação tem por objectivo fazer uma abordagem da problemática associada à instabilidade de taludes em rochas silto-argilosas, dando uma panorâmica das técnicas de engenharia usadas para o controlo dessas situações e salientando-se algumas técnicas de biorremediação apropriadas para o controlo de movimentos superficiais. Os temas abordados são explicados com uma aplicação a um caso real de estudo em Portugal.

Neste relatório, após uma introdução em que se resumem as características do titânio e das suas ligas mais relevantes para a aplicação como material de construção e se apresentam aplicações destes materiais na construção civil, apresentam-se resultados de um trabalho experimental preliminar desenvolvido com o objectivo de estudar a corrosão galvânica de aço inoxidável quando associado a titânio, em meio alcalino, a várias temperaturas.

N/A

The organic-inorganic hybrid sol-gel films have been reported as an effective anti-corrosion and environmentally friendly alternative to Cr(VI) pre-treatment for aluminium alloys. These hybrid materials, constituted by nanostructured polymer networks, interconnecting organic and inorganic materials, are of interest because the synergic effect on the mechanical and chemical properties achieved. The organic components impart flexibility, density and functional compatibility with organic coatings, while inorganic components impart hardness, resistance to abrasion and improve adhesion to the metal substrate. The sol-gel process used to obtain these coatings, through a series of simultaneous hydrolysis and condensations reactions between alkoxide precursors, yields highly adherent, chemically inert films on metal substrates and allows the variation of the different synthesis parameters to achieve coatings with optimized properties. In this work, hybrid films were synthesized from glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) and zirconium n-propoxide (TPOZ) precursors, using different amounts of TPOZ (10%, 20%, 30%) and applied to EN AW-6063 alloy by dip-coating, aiming to achieve the best anticorrosive coating. The corrosion behaviour of aluminium specimens coated with these films was evaluated by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) in 0.5 M NaCl solution for 63 days. The results obtained revealed that the hybrid films provided effective corrosion protection, exhibiting good barrier properties, however, it was found that 30% of TPOZ led to a marked decrease in the barrier properties with time. The hybrid films prepared were also characterized by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Scanning Electron Microscopy (SEM), Infrared Spectroscopy and Thermogravimetric Analysis (TGA-DTG) in order to relate their morphology and chemical structure with the corrosion behaviour.

The general designation of “internal expansive reactions” includes the alkali-silica reaction (ASR) and the internal sulfate attack by delayed ettringite formation (DEF). These reactions are characterized by the formation of expansive compounds in hardened concrete and consequent cracking of the structure. In Portugal, the number of structures, mainly dams and bridges, affected by ASR is very significant and in some cases require considerable investment in rehabilitation interventions. Moreover, previous research has shown that the use of some aggregates, initially regarded as inert, can cause problems, proving the need for further insight on the role of aggregates and prevent the occurrence of ASR in constructions. The economic value of various types of structures (e.g. dams, bridges, airfields) and the high costs related to structural degradation including losses of functionality and the permanent or temporary unavailability (for repair and rehabilitation) could be an important overthrow. Thus thorough understanding of the earth materials requirements for concrete manufacture are of vital economic importance in view of the prevention of deterioration and aging of structures whose longevity and functionality must be guaranteed. It is imperative to provide the concrete producers with the necessary knowledge in order to avoid this type of concrete degradation. Particularly important is the recently approved Lisbon-Madrid High Speed Train railway construction. This expensive operation will require large quantities of aggregates for the construction of bridges and other concrete infrastructures. Three main sources of raw materials will be considered for the study: St. Eulalia, Montemor and Cano. These quarries are already major exploitation sites separated by 50 km and not far from the future High Speed Train railway. Two of them are granitoid rocks but the raw material from St. Eulalia is richer in quartz and poorer in ferromagnesian minerals than the Montemor aggregates. The enrichment in calcium of feldspar goes together with the iron and the magnesium. The Cano aggregates are very different materials. The main lithology is a dolomite rock with local microscopic enrichments in phyllosilicates and very deformed quartz. Mineralogical and textural characterization of the aggregates was done by optical microscopy. The crystallinity of quartz was also evaluated by XRD and FTIR. The aggregates were also studied by accelerated expansion mortar-bar and concrete-prism tests to evaluate their potentially alkali-reactivity. The relationship between aggregates characteristics and their behaviour in what concerns to alkali reactivity will be discussed.