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One of the possible strategies to protect concrete from aggressive agents consists of applying impregnation products on its smface. This type of strategy is relatively often used in both new and existing structures. However, there are still several aspects conceming impregnation products whose understanding is still rather limited, inc1uding the influence of the concrete substrate on their performance. This paper presents an experimental study on the influence of the roughness and the moisture content of concrete substrates in the pelfOlmance of impregnation product~ used for superficial protection. For that purpose, two impregnations products based on epoxy resins were applied on concrete specimens with two different water/cement ratios (0.40 and 0.70). The concrete specimens were prepared according to different procedures, which created (i) three different smface roughnesses (no preparation, use of a 160 bar water jet and use of needle scalers) and (ii) three different moisture contents (3, 4.5 and 6 %). The perfOlmance of the protection systems was evaluated by means of the following tests suggested in EN 1504-2 standard: (i) product penetration depth; (ii) water absorption by immersion; (iii) abrasion resistance; (iv) impact resistance; and (v) bond strength. With the exception of the resistance to impact, the use of epoxy resins considerably improved the performance of the two types of concrete. Both surface roughness and moisture content proved to have a significant effect on the performance of the epoxy impregnations. However, such influence was different depending on the property at stake and the type of impregnation product.

Silicate-based impregnations are often used to protect concrete against aggressive external actions. However, the understanding of several aspects concerning this type of impregnations is still rather Iimited, incIuding the influence of the concrete substrate on their performance. This paper presents reslllts of an experimental study about O) the efficacy of silicate-based impregnations to protect concrete elements, and (ii) the inflllence of the concrete substrate's characteristics on the performance of such superficial protection. Concrete specimens with two different water/cement ratios (0.40 and 0.70) were produced and, prior to the application of the impregnation, were prepared following different procedllres that created O) three different surface roughnesses (no surface preparation, 160 bar water jet and needle scalers) and (ii) three different moisture contents (3.0%, 4.5% and 6.0%). The performance ofunprotected and protected concrete specimens was assessed by means of the following procedures, indicated in EN 1504-2 standard: O) product penetration depth; (ii) water absorption by immersion; (iii) abrasion resistance; Ov) impact resistance; and (v) bond strength. Results obtained show that the silicate-based impregnation was effective in improving the resistance to water penetration and abrasion resistance, but did not improve the resistance to impacto The surface roughness and the moisture content at the instant of the application of the surface protection proved to influence the performance of the impregnation product, however such influence was dependent on the property at stake.

The main goal of this work is to establish a correlation between the oxidation induction time (OIT) and the oxidation induction temperature (OIT*), which are frequently used to assess the thermo-oxidative stability of polyolefins, either as raw-materials or as finished products. Several tests have been performed at different temperatures (200, 210 and 220 C) using a set of polyethylene (PE) samples from different sources. The correlations found - based on a quadratic regression – make it possible to estimate the OIT value based on experimental data of OIT* and vice-versa. This method can be quite useful in cases when the PE is highly stabilized so that the OIT test at 200 C is expected to last for hours. Additionally, an Arrhenius plot has been developed to obtain the activation energy (Ea) associated with the beginning of the thermo-oxidation for each PE, which also allows us to determine OIT from calculated Ea. All estimated values, obtained by the developed regression models, using unknown specimens, have been confirmed by experimental testing. The regression models have also been checked by a residual analysis as a way to evaluate their reliability. The contribution of the uncertainties of measurement and calculation has also been evaluated, leading to increased reliability of the findings.

Apresentação das principais propriedades e descrição das formas de aplicação de materiais compósitos de matriz polimérica reforçados com fibras na reabilitação de estruturas

This article presents results of experimental investigations on the durability of glass-fibre-reinforced polymer (GFRP) pultruded profiles exposed to typical environments of civil engineering applications.

Neste artigo apresentam-se os resultados preliminares de um projeto de investigação em curso, cujo objectivo é analisar os efeitos de diferentes agentes de degradação ambiental (água, solução salgada, condensação em contínuo, nevoeiro salino, ciclos térmicos e radiação ultravioleta) nas propriedades físico-químicas e no desempenho de perfis putrudidos de polímeros reforçados com fibras de vidro (GFRP) constituídos por resina de poliéster e de viniléster.

The main goals of the present work have been the evaluation of the influence of several variables and testing parameters on the melt flow index (MFI) of thermoplastics and the determination of the uncertainty associated with measurements. To evaluate the influence of testing parameters on the measurement of MFI the design of experiments (DOE) approach has been used. The uncertainty has been calculated using a “bottom-up” approach given in the “Guide to the Expression of the Uncertainty of Measurement” (GUM). Since an analytical expression relating the output response (MFI) with input parameters does not exist, it has been necessary to build mathematical models, by adjusting the experimental observations of the response variable in accordance with each input parameter. Subsequently, the determination of the uncertainty associated with the measurement of MFI has been performed by applying the law of propagation of uncertainty to the values of uncertainty of the input parameters. Finally, the activation energy (Ea) of the melt flow at around 200ºC and the respective uncertainty have been also determined.

Com o objectivo de avaliar a influência do contacto com a água, no desempenho dos revestimentos intumescentes usados na protecção ao fogo de estruturas de aço, procedeu-se à sua exposição a diferentes condições de humidade. O efeito dessa exposição foi analisado por termogravimetria e por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier. Para avaliar o impacto dessa exposição na capacidade de intumescência dos revestimentos, analisou-se o seu comportamento, submetendo-os a uma temperatura de 750ºC. Os resultados obtidos sugerem que, em ambientes de elevada humidade, os componentes responsáveis pelo processo de intumescência podem ser lixiviados, com consequências adversas na formação da camada de isolamento que protege a estrutura.

This work is part of a much larger research study that is being made to predict the long-term behaviour of several commercial CFRP laminate/adhesive systems used in the rehabilitation of concrete structures. In the whole project it is recognized that the durability of these solutions depends, not only on the durability of the composite materials but also on the performance of the systems used to bond them to the concrete. The present document provides details about the part of the investigation concerning the durability of CFRP laminates.

Asphalt recycling is nowadays a requirement that accounts for demands on sustainability and energy efficiency. Despite being a minor component, the bitumen binder plays an important role in asphalt performance and also contributes for pavement deterioration. During its full lifetime bitumen faces different aging processes, mainly due to interactions with environment, which involve changes in chemical composition, in structure and microstructure and, by consequence, changes in rheological behavior (rheological material functions and material constants). From the perspective of bitumen regeneration, there are some relevant aspects like: (1) To what extent is it possible revert the ageing of bitumen? (2) To what extent can regeneration processes restore original bitumen properties? (3) What kind of response can we expect from regenerated bitumen when facing a new ageing cycle? There is no single answer to these questions, since several factors are to be considered such as the degree of ageing of bitumen in RAP (Reclaimed Asphalt Pavement), the RAP content and the properties of the new binder added to RAP. The methodology used to evaluate bitumen properties is behind those answer, since it provides the tools for understanding the phenomena that are taking place. The [ageing-regeneration-ageing] life cycle of bitumen used in Portuguese road construction was evaluated following a methodology based on chemical, structural and rheological characterization. Chemical analysis included the follow up of generic fractions (SARA, saturates+aromatics+ resins+asphaltenes) at different stages of the ageing and regeneration processes, as well as the pursuit of oxidation by infrared spectroscopic index. Structure and microstructure were assessed by using gel permeation chromatography (under extreme conditions) and atomic force microscopy. Furthermore, a rheological characterization was done, by measuring the relevant material functions in different regimes (dynamic and permanent (steady)).

A degradação prematura de infra-estruturas de betão armado devido à corrosão das armaduras é um problema corrente e que pode acarretar custos de reparação elevados. A aplicação de produtos de protecção superficial que restringem o acesso de substâncias agressivas ao interior do betão e às armaduras, nomeadamente do ião cloreto, pode contribuir para aumentar a durabilidade das estruturas. Os produtos de protecção superficial mais comuns, nomeadamente as tintas, as membranas, os produtos de impregnação ou os hidrófugos, são materiais de natureza polimérica - de base acrílica, poliuretanos, poliureias, silicones, epoxídicos, fluorados – ou com base em silanos e oligómeros da família dos siloxanos. Atualmente os produtos para protecção superficial do betão encontram-se abrangidos pela norma europeia harmonizada EN 1504-2 e são objecto de marcação CE. Essa norma define as propriedades, os métodos de ensaio para as avaliar e os respectivos requisitos mínimos para vários tipos de produtos que, depois de aplicados na superfície de betão, produzem uma camada superficial protectora ou penetram no betão, impregnando os poros ou tornando a sua superfície hidrofóbica. No entanto, não basta conhecer o tipo de produto e a natureza química do polímero para o seleccionar para uma situação específica de utilização, pois produtos da mesma família podem possuir propriedades de desempenho muito diferentes, que dependem da formulação e do teor dos vários constituintes. Para além disso, as condições de aplicação podem ter uma grande influência nas características do revestimento formado ou no modo como o produto de impregnação penetra no betão. Um dos factores que condiciona o desempenho em situações reais de utilização e também durante a fase de caracterização em laboratório é que o produto aplicado tenha as condições adequadas de secagem e cura. Nesta comunicação apresentam-se os resultados de um estudo experimental demonstrando a influência da eficácia da cura de um revestimento por pintura fotorreticulável, nas suas propriedades de barreira ao ião cloreto.

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Este documento apresenta o resumo do trabalho de investigação realizado no âmbito do estudo relativo à durabilidade do poli(cloreto de vinilo) estabilizado, para aplicações exteriores no âmbito da construção. Neste estudo desenvolvem-se e caracterizam-se 4 formulações de PVC estabilizado, adequadas a aplicações exteriores e avalia-se a sua durabilidade mediante comparação de resultados obtidos sob diferentes condições de fotoxidação (exposição natural em Lisboa e envelhecimento artificial acelerado), de forma a avaliar a representatividade e fiabilidade dos métodos de envelhecimento acelerado. Analisam-se os factores da degradação e desenvolvem-se modelos que traduzam a evolução das propriedades químicas e mecânicas do PVC durante o envelhecimento, permitindo fazer uma previsão do seu tempo de vida

Este documento apresenta o resumo do trabalho de investigação realizado no âmbito do estudo relativo à resistência termoxidativa do polietileno estabilizado para tubagens de plástico, usadas para a distribuição de água, drenagem, saneamento, e canalização de gás. Neste estudo, avalia-se a resisência termoxidativa de vários tipos de polietileno, correntemente usados na constituição de tubagem aplicada no interior e no exterior de edifícios. Determina-se também a energia de activação da reacção de oxidação e prevê-se o tempo de vida nas condições de serviço.

This work aims to study the water resistance of intumescent coatings used for protection of steel structures. The vulnerability of the flame retardant system to water can compromise the performance of the coating due to the solubility of the components. In order to evaluate the water resistance of three selected commercial coatings available in the market, they were exposed to different environments (continuous condensation chamber at 40 ºC and immersion in water). The effects of the mentioned conditions in the flame retardant system were analysed by Thermogravimetry (TG), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). In addition, to analyse the foam layer behaviour, the coatings exposed to the above mentioned conditions, were heated up to 750 ºC in a muffle furnace. The results obtained suggested that under high humidity environments the coatings can lose the components responsible for the intumescent process, with adverse consequences to the formation of the insulate barrier layer that protects the structure.

The main purpose of this Paper is to present a state of the art about weathering and polymer degradation. This review was presented during a training course promoted by the 5th European Weathering Symposium EWS (XXVIIth Colloquium of Danubian Countries on Natural and Artificial Ageing of Polymers), which was held in Lisbon on September 21 - 23, 2011, organised on behalf of CEEES (Confederation of European Environmental Engineering Societies) by the German Management Society for Environmental Engineering GUS (Gesellschaft für Umweltsimulation e.V.) and supported by SOPSAR (Sociedade Portuguesa de Simulação Ambiental e de Avaliação de Riscos), APIP (Associação Portuguesa da Indústria de Plásticos) and LNEC (Laboratório Nacional de Engenharia Civil). The main topics of this review are the weathering of polymers and composites, the determination, simulation and effects of relevant climatic quantities, innovative polymer additives, new test procedures and devices, instrumental methods of analysis to evaluate polymer degradation, recent developments in polymeric materials and composites designed for outdoor applications and methods for service-life prediction.

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A presença de Compostos Orgânicos Voláteis (COV) em tintas e vernizes, nocivos à saúde humana e ao meio ambiente, fez com que a Comissão Europeia restringisse os seus teores nestes produtos. O Decreto-Lei (DL) n.º 181/2006 de 6 de Setembro (transposição da Directiva nº 2004/42/CE do Parlamento Europeu e do Conselho) estabelece os limites do teor de COV que podem ser utilizados em tintas e vernizes e define os métodos (ISO 11890-2 e ASTM 2369:2004) para a sua determinação. A norma ISO 11890-2 (ISO 11890-2 Paints and varnishes – Determination of volatile organic compound (VOC) content – Part 2: Gas-chromatographic method) define a metodologia para a determinação do teor de COV por Cromatografia Gasosa (GC). Neste estudo foram analisadas quatro tintas de base aquosa, de acordo com a norma, utilizando-se a Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de massa (GC-MS) para a identificação dos COV presentes nos produtos e a Cromatografia Gasosa com um detector de ionização de chama (GC-FID) na quantificação do teor COV. O estudo permitiu verificar que a deficiente interpretação de alguns parâmetros da norma (por exemplo, a selecção do composto marcador) e a escolha inadequada de alguns desses parâmetros (nomeadamente do solvente de diluição) podem ter implicações na determinação do teor de COV. Para além da selecção adequada dos parâmetros referidos, a determinação do teor de COV implica uma “pré análise” da tinta por GC-MS, para a identificação dos COVs presentes na tinta. Caso contrário, desconhecendo os COVs, não se determina o factor de resposta para cada composto e admite-se um factor de resposta igual a 1 (como previsto na norma), o que pode ter repercussões no resultado final.

Neste artigo apresentam-se os resultados preliminares de um projecto de investigação em curso, cujo objectivo é analisar os efeitos de diferentes agentes de degradação ambiental (água desmineralizada, água salgada, condensação em contínuo, nevoeiro salino, ciclos térmicos e radiação ultravioleta) nas propriedades físicas, químicas, estéticas e mecânicas de perfis pultrudidos de polímero reforçado com fibras de vidro (GFRP), constituídos por resina de poliéster ou viniléster

O presente relatório (relatório 2) contém os resultados de um estudo desenvolvido no Núcleo de Materiais Orgânicos (NMO) inserido num projeto de Pós-Doutoramento com a duração de três anos e teve como objetivo a avaliação do melhoramento das propriedades fisicas e mecânicas de amostras de polietileno reciclado em misturas binárias com nanoargilas ligantes (nanoclays), para aplicação em tubagem na construção civil. Assim, após uma caracterização preliminar de reciclados de polietileno (relatório 1) e antes da análise do desempenho de tubagem incorporando material reciclado (relatório 3), realizou-se um estudo de otimização de formulações introduzindo materiais cerâmicos constituídos por silicatos e aluminatos (nanoargilas) com o objetivo de melhorar algumas propriedades térmicas e mecânicas da matéria-prima. Com diversas técnicas de análise, estando entre elas a calorimetria diferencial de varrimento, a análise mecânica-dinâmica e a termogravimetria, obtiveram-se resultados experimentais que foram analisados a nível estrutural.

O presente relatório, que é o último de uma série de 3, contém resultados de um estudo desenvolvido no Núcleo de Materiais Orgânicos (NMO) da instituição de acolhimento LNEC, inserido num projeto de Pós-Doutoramento, subsidiado pela FCT. O objetivo foi o de avaliar o desempenho e a degradação de tubos incorporando polietileno reciclado, proveniente da indústria portuguesa. Recorrendo à calorimetria diferencial de varrimento foram medidos o tempo e a temperatura de indução à oxidação de compostos granulados usados para o fabrico de tubos, bem como de amostras extraídas de tubos. Através de ensaios de resistência à pressão interior foram caracterizados tubos extrudidos laboratorialmente, utilizando amostras de PEADRepsol PE T1OONN e amostras recicladas, tal como suas misturas percentuais com masterbatch contendo nano argila e antioxidante.

Este relatório contém o conjunto de todas as normas EN e ISO referentes a sistemas de tubagem em material plástico, organizadas por aplicação, em vigor à data de Setembro de 2011.

Este relatório contém o conjunto de todas as normas EN e ISO referentes a sistemas de tubagem em material plástico, organizadas por aplicação, em vigor à data de Setembro de 2011.

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No presente relatório apresentam-se os dados meteorológicos do ano de 2009, recolhidos na estação meteorológica existente no Núcleo de Materiais Orgânicos do Departamento de Materiais do LNEC, em Lisboa.

No presente relatório descrevem-se os procedimentos adoptados pelo LNEC no âmbito dos estudos para concessão de um Documento de Aplicação (DA) a revestimentos por pintura para protecção de betão, em condições de exposição atmosférica no exterior e sem influência de tráfego ou de acções químicas severas. Indicam-se também as acções a desenvolver periodicamente para comprovar que continuam reunidas as condições para a concessão do DA.

Procedeu-se à avaliação da resistência à alteração de cor de tintas de várias cores, por observação visual e medição das coordenadas cromáticas e da diferença de cor ao longo do tempo de exposição em condições de envelhecimento natural e artificial, a fim de estabelecer requisitos mínimos para revestimentos por pintura coloridas para paredes exteriores de edifícios. Neste relatório descreve-se o plano experimental adoptado, o trabalho desenvolvido, os resultados obtidos e uma possível metodologia para avaliar a resistência à alteração de cor em tintas para paredes exteriores.

O presente relatório apresenta os resultados e as conclusões mais relevantes do estudo experimental que foi realizado com o objectivo da caracterização de betumes modificados com polímero com vista ao seu enquadramento na Norma Europeia EN 14023 - Bitumen and bituminous binder - Framework specification for polymer bitumens.

O presente relatório contém o trabalho final do estágio profissionalizante efectuado no Departamento de Materiais do Laboratório Nacional de Engenharia Civil pela aluna da Licenciatura em Química Tecnológica da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Ana Luísa Seara Pires. O trabalho, intitulado “Caracterização por análise térmica de adesivos estruturais usados na Engenharia Civil”, teve como objectivo principal contribuir para o conhecimento dos efeitos das condições de cura na temperatura de transição vítrea em três adesivos epoxídicos utilizados na colagem de materiais compósitos reforçados com fibras a estruturas de betão, no âmbito da sua reabilitação.

Os resultados experimentais, obtidos através da medição de propriedades dos materiais e produtos, requerem tratamento específico e adequado, de forma a garantir a sua qualidade. É por isso muitas vezes necessário recorrer a métodos estatísticos para fazer a análise do tipo de distribuição dos resultados, proceder à deteção de valores suspeitos num conjunto de observações e à eventual rejeição de resultados anómalos. Este tipo de tratamento estatístico é principalmente adequado a ensaios de intercomparação, quer do foro metrológico (comparação de valores de padrões ou materiais de referência, mediante medição efetuada por operadores de diferentes laboratórios metrológicos, com incerteza variável), quer do âmbito dos laboratórios de ensaio. Os ensaios de Comparação Interlaboratorial realizados por laboratórios de ensaio, constituem uma ferramenta de garantia da Qualidade e são utilizados para a validação de métodos de ensaio (incerteza e robustez) e como um meio para a determinação das características de desempenho dos laboratórios, nomeadamente da reprodutibilidade e da repetibilidade. Nesta publicação faz-se uma descrição dos vários parâmetros que devem ser determinados em ensaios interlaboratoriais do tipo “Intercomparações com valor de consenso” e respetivos métodos de cálculo. A estatística aqui apresentada pode, numa boa parte dos casos, ser também aplicada à análise de resultados de medições experimentais correntes.

The main purpose of this Paper is to present a state of the art about weathering and polymer degradation. This review was presented during a training course promoted by the 5th European Weathering Symposium EWS (XXVIIth Colloquium of Danubian Countries on Natural and Artificial Ageing of Polymers), which was held in Lisbon on September 21 - 23, 2011, organised on behalf of CEEES (Confederation of European Environmental Engineering Societies) by the German Management Society for Environmental Engineering GUS (Gesellschaft für Umweltsimulation e.V.) and supported by SOPSAR (Sociedade Portuguesa de Simulação Ambiental e de Avaliação de Riscos), APIP (Associação Portuguesa da Indústria de Plásticos) and LNEC (Laboratório Nacional de Engenharia Civil). The main topics of this review are the weathering of polymers and composites, the determination, simulation and effects of relevant climatic quantities, innovative polymer additives, new test procedures and devices, instrumental methods of analysis to evaluate polymer degradation, recent developments in polymeric materials and composites designed for outdoor applications and methods for service-life prediction.

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