Dissertações de Mestrado

A ação dos sais solúveis e humidade nos edifícios antigos é uma causa frequente da sua degradação. Pretende-se com este trabalho estudar experimentalmente, através de ensaios laboratoriais, de que forma diferentes tipos de sais dissolvidos em água influenciam a absorção por capilaridade em materiais porosos. O levantamento do estado da arte incidiu sobre a ação de degradação dos sais solúveis sobre os materiais porosos, sobre as características dos materiais porosos e foca também os mecanismos de transporte da água, no estado liquido e de vapor, envolvidos nos processos de absorção capilar e secagem. A campanha experimental realizada incluiu o ensaio de absorção por capilaridade e o ensaio de secagem. Os materiais porosos utilizados foram o tijolo e a argamassa e utilizaram-se seis soluções salinas, de concentração saturada: cloreto de sódio, sulfato de sódio, cloreto de potássio, nitrato de sódio, nitrato de potássio e carbonato de sódio. Realizaram-se os mesmos ensaios com água, que serviram como referência. Esta dissertação permitiu tirar conclusões sobre: i) a influência dos sais na absorção por capilaridade; ii) processos de degradação, influência dos sais solúveis na secagem de materiais porosos; iii) a correlação existente entre a degradação dos materiais porosos com o tipo de sal.

Although Portuguese azulejos are such an important heritage asset, having been extensively studied from the Art Historian viewpoint, the knowledge concerning the raw materials used and the details of the technological manufacturing process is very limited. The research project behind this dissertation was aimed at improving the present knowledge as concerns the composition of the blue pigment used in the 17th and 18th centuries. A representative set of azulejos spanning at least 200 years from ca. 1600 to 1800 was selected and the composition of the blue colour in their glazes analysed. The results were assessed aiming to answer the following main questions: i- What are the characteristic compositions of the colour (pigment and impurities) and how do they relate with the chronology of the azulejos? ii- What are the compositional traits that bear on the shades of the blue colour? iii- Can Portuguese azulejos be separated from Dutch and Spanish productions, at times when they co-existed in Portugal, solely by the composition of the blue colour? iv- Is the composition of the blue colour related with provenance of azulejos within Portugal? v- Are there grounds to suspect that at some time the Portuguese used, besides the well-known German zaffre, alternative sources of blue colour imported through their wide sea trade routes?

The presence of moisture inside a material whose surface was treated with a water repellent agent may give rise to unwanted side-effects. Indeed, the temporal and spatial significance of moistening events may be intensified if a water-repellent, as any other kind of treatment, hinders drying. This effect can be particularly relevant for historical buildings, where moisture from varied origins is recurrently present in the masonry, but is also pertinent for more recent constructions since water often finds ways to penetrate the building elements, through cracks or joints. This article discusses the application of water repellent treatments on ceramic brick, with regard to drying of the masonry. The influence of cracks parallel or perpendicular to the surface is taken into account. Five silicone-based treatments were studied. The treated or untreated material was subjected to capillary absorption tests by which the effectiveness of the water repellent effect was estimated, as well as water vapour permeability tests and drying tests. The effectiveness of four out of the five treatments is high. Vapour permeability is not much affected in one case, when the cracks are parallel to the surface, and in none of the cases, when they are perpendicular. Nonetheless, drying is significantly delayed by any of the five products, both in the case where the cracks are parallel to the surface as when they are perpendicular.

A presente dissertação visa avaliar a eficácia de dois modificadores de cristalização com baixa toxicidade quando em aplicados em dois materiais porosos, contaminados com dois tipos de sal. Foram testados o ácido cítrico e o ácido fosfocítrico, aplicados por absorção capilar ou por pulverização, em provetes de argamassa de cal aérea ou pedra de Malta saturados com soluções salinas de cloreto de sódio ou sulfato de sódio a 10% (percentagem ponderal). Foi efectuada uma análise macroscópica do efeito dos dois modificadores, baseada em ensaios de secagem. A pesquisa do estado-da-arte incidiu sobre as características dos materiais porosos, transporte de água, sais solúveis e modificadores de cristalização. Na campanha experimental foram ainda realizados ensaios de caracterização da argamassa fresca, da argamassa endurecida e da pedra de Malta utilizadas. Determinaram-se também as características de porosidade, permeabilidade ao vapor de água, tensão superficial e evaporação das soluções, capilaridade e secagem. O trabalho realizado permitiu conhecer os principais desenvolvimentos recentes sobre modificadores de cristalização e concluir sobre a influência na secagem e a relevância dos dois modos de aplicação testados do ácido cítrico e do ácido fosfocítrico.

A acção dos sais solúveis é uma causa frequente de degradação dos edifícios antigos, reflectindo-se a vários níveis (e.g., estético, habitabilidade, segurança estrutural). Esta dissertação tem como objectivo efectuar a análise e sistematização de um leque abrangente de práticas actualmente utilizadas para controlo da degradação por sais solúveis. Neste âmbito, foi utilizada a análise documental de bibliografia posterior a 2000 e procedeu-se à análise crítica de métodos de controlo da degradação seleccionados: remoção mecânica de eflorescências; remoção de materiais contaminantes; compressas; remoção electroquímica de sais; microrganismos; modificadores de cristalização; rebocos; controlo ambiental; controlo da humidade ascensional; método do hidróxido de bário. Analisaram-se também algumas medidas práticas para prevenção do risco de ocorrência ou agravamento desta degradação. Adicionalmente, avaliou-se a complementaridade entre métodos, identificando eventuais benefícios de uma acção conjugada. A sistematização das práticas analisadas envolveu o seu enquadramento segundo três abordagens distintas: prevenção, correcção, e mitigação. A dissertação permitiu tirar conclusões sobre: (i) a actuação face à degradação provocada por sais solúveis, a qual deve pautar-se por uma compreensão global do problema; (ii) a importância das medidas preventivas, como meio para evitar os danos e custos associados; (iii) a relevância dos métodos de controlo da degradação, nas vertentes correctiva e de mitigação; (iv) a experiência actual sobre a utilização prática dos métodos em edifícios, designadamente com relação ao número de casos de estudo existentes; (v) a necessidade de uma boa compreensão das práticas referidas, nomeadamente em relação às vantagens e inconvenientes, a qual pode ser facilitada pela sua sistematização.

Estudou-se um conjunto de fragmentos de azulejos datados do século XVII, de produção portuguesa, cedido pelo Museu Nacional do Azulejo. O objectivo foi caracterizar morfológica e quimicamente a camada pictórica da azulejaria portuguesa do século XVII. O estudo utilizou uma abordagem multi-analítica, incluindo a espectrometria de fluorescência de raios X dispersiva de energias (µ-EDXRF), espectroscopia de Raman, o microscópio electrónico de varrimento com microanálise de raios X (SEM-EDS), e técnicas de observação incluindo o SEM e microscopia óptica. A azulejaria portuguesa do século XVII caracteriza-se por uma paleta cromática relativamente rica, que engloba o azul, amarelo, laranja, verde, púrpura, um tom púrpura acastanhado e ainda outro castanho muito escuro utilizado em contornos. As cores integram um fundo branco – o vidrado estanífero característico da majólica. Confirmou-se que o azul se deve ao óxido de cobalto, o púrpura ao óxido de manganês e um dos verdes, de aparência transparente, ao óxido de cobre. Os resultados indicam que o amarelo será uma variante do pigmento amarelo de Nápoles (antimoniato de chumbo), constituído por um óxido triplo de Pb-Sb-Zn. As outras cores são obtidas através de misturas: o laranja resulta da adição de hematite ao pigmento amarelo, o verde-seco resulta da adição de óxido de cobalto também ao pigmento amarelo, e os vários tons entre púrpura e castanho resultam da mistura de hematite com óxido de manganês em teores variáveis. Observaram-se morfologias distintas das cores: o amarelo, laranja e castanho-escuro permanecem à superfície do vidrado e conferem-lhe cores opacas. O azul, o verde-cobre e o púrpura difundem no vidrado em profundidade e, por vezes, horizontalmente. Os seus óxidos dissolvem-se na matriz vítrea, obtendo-se uma cor transparente. Com o verde-seco ocorre uma separação dos componentes da cor, na medida em que as partículas de pigmento amarelo permanecem à superfície, enquanto o azul difunde no vidrado.

A presente dissertação tem por finalidade compreender a influência dos tratamentos hidrófugos na secagem do tijolo cerâmico, tendo assentado na realização de ensaios de absorção capilar, permeabilidade ao vapor de água e secagem. Foi inicialmente avaliada a possibilidade de utilização de tijolo cerâmico maciço de três proveniências distintas. Uma destas origens foi a Praça de Touros do Campo Pequeno, em Lisboa, que permitiu estudar quatro tipos distintos de tijolo antigo. As outras duas origens foram as cerâmicas Torreense e de Vale de Gândara, tratando-se portanto neste caso de tijolos de fabrico recente. Os diferentes tipos de tijolo foram caracterizados quanto à sua aparência, morfologia, teor de sal, absorção capilar e comportamento em secagem. O tijolo de Vale de Gândara foi o tipo seleccionado para a aplicação dos tratamentos hidrófugos. Foi detectada a presença de fissuras neste tipo tijolo, tal como em todos os outros tipos caracterizados. Sendo este defeito relevante para o transporte de humidade, foi necessário ter em consideração a influência da orientação preferencial das fissuras. Assim, utilizaram-se em todos os ensaios provetes com fissuras paralelas e provetes com fissuras perpendiculares à superfície. Estudaram-se cinco tratamentos hidrófugos com base em silicone. Foram realizados ensaios de absorção capilar através da face tratada, ensaios de permeabilidade ao vapor de água e ensaios de secagem (método RILEM da curva de evaporação). Realizaram-se ensaios semelhantes sobre o material não-tratado, que serviram como referência. Os resultados do ensaio de absorção capilar indicam que a eficácia de quatro dos tratamentos é elevada, sendo a secagem do tijolo significativamente dificultada por esses quatro produtos. Verificou-se, no entanto, que o decréscimo da permeabilidade ao vapor apenas é significativo para três hidrófugos. A influência dos hidrófugos na permeabilidade ao vapor apenas é mensurável no caso dos provetes com fissuras paralelas à base. Quando as fissuras são perpendiculares à base, a permeabilidade ao vapor é bastante mais elevada, não sendo afectada pelo hidrófugo.

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.

A presente dissertação visa compreender a influência dos revestimentos por pintura na secagem de materiais de construção porosos, tendo focado a nível experimental o caso dos substratos constituídos por uma argamassa de cal aérea. Aborda-se, em particular, o caso dos edifícios antigos e, mais especificamente, a situação das paredes com teor de humidade não desprezável que é muito corrente neste tipo de edifícios. O levantamento do estado-da-arte incide sobre as características dos materiais porosos, em particular as argamassas de cal aérea, e de diferentes tipos de revestimentos por pintura indicados para este tipo de utilização. Foca também os mecanismos de transporte de humidade envolvidos nos processos de secagem. Efectuou-se uma pesquisa de mercado e um inquérito ao meio técnico com o objectivo de perceber quais os revestimentos por pintura usados em intervenções de reabilitação / conservação e, assim, avaliar a situação da prática em Portugal. A campanha experimental a seguir realizada incluiu ensaios de permeabilidade ao vapor de água, de absorção capilar e de secagem e incidiu sobre dezasseis revestimentos por pintura disponíveis no mercado português. Treze destes revestimentos são tintas de silicatos, de silicone ou de pliolite que os respectivos fornecedores indicaram serem apropriadas para aplicação em paredes com problemas de humidade. Ensaiaram-se ainda duas tintas de cal de fabrico industrial e uma “tinta plástica” que serviu como referência. A dissertação permitiu obter dados sobre o estado-da-prática em Portugal, em particular no que se refere aos tipos de tintas usados em paredes de edifícios antigos com teor de humidade não desprezável. Permitiu também retirar conclusões sobre: (i) a influência dos revestimentos por pintura na secagem, na absorção de água por capilaridade e na permeabilidade ao vapor de água; (ii) a influência que o estado de humidificação do suporte pode ter no comportamento dos revestimentos; (iii) a correlação existente entre o comportamento à secagem (índice de secagem) e a permeabilidade ao vapor de água, que é a característica correntemente utilizada para prever o desempenho dos revestimentos.

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.