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Caracterização de argamassas com incorporação de resíduos de casca e palha de arroz

Palavras-chave: Argamassas de revestimento,Isolamento térmico de edifícios,Casca de arroz,Palha de arroz

O primeiro meio de proteção de uma parede exterior é o seu revestimento, pois protege o suporte de ações externas e confere, em grande parte, impermeabilização contra os agentes atmosféricos. Além disso assume um papel de grande importância nas caraterísticas estéticas dos paramentos. No panorama atual, é importante ter em conta a sustentabilidade dos materiais utilizados na construção e tem-se assistido à evolução das técnicas construtivas bem como a estudos no sentido de usar materiais mais favoráveis do ponto de vista ambiental. Os resíduos de casca e palha de arroz são produzidos em ampla escala na região do Baixo Mondego e o principal objetivo desta dissertação é averiguar a viabilidade da incorporação desses resíduos em argamassas de reboco com requisitos de isolamento térmico. Desta forma evita-se a deposição de resíduos em aterro, promovendo a sustentabilidade no setor da construção civil, e melhoram-se as caraterísticas das argamassas, nomeadamente o seu comportamento térmico. Para tal foram executados provetes das referidas argamassas para se proceder à realização de uma campanha experimental, analisando o comportamento das mesmas. Verificou-se uma evidente melhoria das caraterísticas térmicas, face a argamassas de cimento (sem resíduos). Foi feito apenas um estudo de argamassas com incorporação dos referidos resíduos, tendo-se obtido alguns resultados positivos, por isso existe interesse otimizar esses resultados. A introdução de resíduos em argamassas reveste-se de grande importância, pois outros estudos neste âmbito já foram levados a cabo, tais como, a influência da incorporação de resíduos cerâmicos em argamassas de reabilitação.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Qualidade do ar e nível sonoro numa carreira de tiro - Estudo de caso

Palavras-chave: Tiro -- impacto ambiental,Tiro -- ruído,Tiro -- qualidade do ar

Os edifícios e os seus espaços são projetados em função da sua utilização. O espaço e a qualidade do ambiente deverão ser adequados aos seus ocupantes. As carreiras de tiro interiores, para fins militares ou de lazer, existem porque permitem proteção contra os agentes atmosféricos, podem ser usadas a qualquer hora e em condições ambientais controladas. Os principais problemas destes espaços podem prender-se com falta de controlo ambiental e ocupacional que resulta em condições de trabalho adversas. De entre os fatores prejudicais à saúde, destacam-se o efeito da poluição do ar por chumbo e a exposição elevada ao ruído. Neste trabalho, estudou-se uma carreira de tiro interior analisando-se parâmetros acústicos (como os níveis de ruído) e a qualidade do ar. Os parâmetros acústicos foram avaliados através de medições do tempo de reverberação, isolamento sonoro e níveis sonoros e a qualidade do ar pela recolha e análise de amostras de ar. Estes parâmetros foram comparados com valores de referência para verificar a adequabilidade deste espaço aos seus ocupantes. Os resultados dos ensaios acústicos revelaram-se satisfatórios indicando um isolamento e condicionamento acústico razoáveis na carreira de tiro interior. Por outro lado, as baixas concentrações de poluentes obtidas nas amostras de ar revelaram a adequabilidade do sistema de ventilação

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Desempenho térmico de paredes de Trombe em soluções estruturais leves com aço

Palavras-chave: Construção leve em aço,Sistemas passivos,Parede de Trombe,Desempenho térmico,DesignBuilder,Lightweight Steel Framing,Passive systems,Trombe wall,Thermal performance,DesignBuilder

A preocupação ambiental com a excessiva utilização dos combustíveis fósseis tem motivado a adoção de medidas de eficiência energética, nas vastas áreas, capazes de reduzir o impacte destas fontes energéticas. Neste contexto, torna-se urgente a procura por novas tecnologias para a eficiência energética dos edifícios. Tendo em conta os componentes dos edifícios, as fachadas constituem um meio onde se pode atuar e propor soluções, uma vez que influenciam o consumo de energia do edifício e o conforto dos ocupantes, pois contribuem significativamente para a transferência de calor entre o ambiente exterior e o ambiente interior. Assim, a melhoria do desempenho energético dos edifícios pode ser alcançado através da integração de um sistema de parede de Trombe. Este sistema baseia-se na utilização de ganhos solares no inverno através de uma fachada de vidro e de uma parede com elevada massa térmica capaz de acumular o calor durante o dia. O seu adequado funcionamento consiste nos princípios de armazenamento de calor de ganhos diretos e indiretos e de ventilação natural. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho térmico de uma parede de Trombe, integrada numa construção leve em aço, e cujo elemento acumulador é composto por uma coluna de água. Para tal, recorreu-se à modelação numérica através do programa DesignBuilder, que foi primeiramente verificado, e depois utilizado para simular um sistema de parede de Trombe e posterior análise paramétrica, para as estações de aquecimento e arrefecimento, na cidade de Coimbra. A análise feita foi passiva, isto é, com os sistemas mecânicos de aquecimento e arrefecimento desligados. Tendo em consideração os resultados obtidos é possível concluir que através da implementação de uma parede de Trombe num compartimento é possível melhorar o comportamento térmico de um edifício, aproveitando a radiação solar

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Controlo da pré-tensão em cabos usando análise modal

Palavras-chave: Cabos,Colunas

A caraterização do comportamento dinâmico das estruturas tem-se revelado determinante para a sua avaliação face a ações que variam no tempo. Esta caracterização pode ser realizada através de ensaios in situ, segundo métodos determinísticos ou estocásticos, onde é medida a resposta da estrutura, como por exemplo acelerações. Nos métodos determinísticos, a resposta medida é em função de uma ação conhecida. Nos métodos estocásticos, a ação a que a estrutura está sujeita é desconhecida. Deste modo, a resposta é determinada com base em conceitos estatísticos. Para a realização do presente documento, numa primeira fase, foram realizados ensaios experimentais num cabo tracionado sujeito a vários níveis de carga, onde se obtiveram as primeiras frequências de vibração, com o objetivo de validar a expressão teórica que relaciona a força instalada no cabo com as suas frequências de vibração. Numa segunda fase, foi realizado um estudo paramétrico através de ensaios para a identificação modal de colunas estaiadas pré-esforçadas, onde foram obtidos os primeiros modos de vibração. O objetivo deste conjunto de ensaios foi analisar o efeito que a variação das secções, tanto das colunas como dos cabos, provocavam nos valores modais da estrutura. Na última fase do trabalho, foi efetuado um estudo paramétrico de colunas estaiadas pré-esforçadas, mas com uma diferente configuração. Esta fase teve como intuito analisar o efeito que diferentes níveis de carga nos cabos provocam nos valores modais das colunas. Tanto os resultados obtidos para os ensaios realizados na segunda, como na terceira fase, foram comparados com modelos numéricos calibrados

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Aderência das armaduras aos materiais ativados alcalinamente

Palavras-chave: Geopolímeros,Betão armado

O betão armado constituído à base de cimento Portland, é o material mais utilizado na construção do mundo desenvolvido. Este tipo de betão é um material de aplicação estrutural por excelência, mas produz uma elevada quantidade de resíduos. Este fator contribui para o aumento do nível de poluição durante o processo construtivo. Não se pode deixar de considerar exagerada a energia utilizada para construir um edifício. Esta energia é consumida durante a produção dos materiais e na construção do edifício. Este aspeto constitui um entrave à concretização dos objetivos inerentes aos pressupostos do desenvolvimento e construção sustentáveis. Cada vez mais, é importante analisar as propriedades mecânicas de misturas em que o ligante usado tenha a função de substituir o cimento Portland e que não apresente resultados inferiores e, em simultâneo, um processo de obtenção mais eficiente, menos poluente e mais económico. Na presente dissertação pretende-se estudar a viabilidade da utilização de um material ativado alcalinamente na substituição do tradicional betão de cimento. O trabalho, de cariz experimental, incidirá essencialmente na avaliação da aderência das armaduras aos materiais ativados alcalinamente, através de ensaios monotónicos de arrancamento ”POT” seguindo as indicações da norma EN 10080. Neste estudo os principais parâmetros mecânicos estudados foram a tensão de aderência e respetivo deslizamento, para além da resistência à compressão e à tração dos materiais. Os resultados foram alvo de comparações com as recomendações do MC 1990, com as normas de dimensionamento do Eurocódigo 2 e REBAP e com outros autores com ensaios semelhantes. O principal objetivo da dissertação consiste em comparar os resultados obtidos com os da argamassa de cimento Portland

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Avaliação comparativa da influência da regulamentação no dimensionamento de sistemas de drenagem de águas residuais

Palavras-chave: Drenagem de águas residuais

Os sistemas de drenagem de águas residuais são infraestruturas indispensáveis, havendo a necessidade de conceção e dimensionamento dos mesmos. A inexistência destes sistemas implica um impacto negativo na qualidade de vida das pessoas, na saúde pública, no meio ambiente, entre outros. A correta conceção e dimensionamento dos sistemas de drenagem de águas residuais domésticas requer o conhecimento abrangente dos requisitos técnico-regulamentares e metodologias de cálculo adequadas. Nesta dissertação pretende-se reunir a informação necessária para a realização da conceção e dimensionamento de uma rede de drenagem de águas residuais domésticas, tendo por base a regulamentação e normas vigentes em Portugal e no Brasil referentes a este tema; pretende-se assim realizar uma análise comparativa entre estas relativamente ao dimensionamento hidráulico e custos, a metodologia será aplicada a uma zona de estudo situada na cidade de Coimbra, mais propriamente na Quinta da Portela. É de salientar que a rede de sistemas de drenagem de águas residuais a dimensionar na nossa zona de estudo trata-se de um sistema separativo. Relativamente a Portugal, a regulamentação em vigor referente a este tema está apresentada no Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais (RGSPPDADAR), é constituído pelos princípios gerais a que devem obedecer a respetiva conceção, construção e exploração dos sistemas de distribuição de água e de drenagem de águas residuais. Quanto ao Brasil, as normas vigentes às quais se deu destaque nesta dissertação foram a NBR 9649 (Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário), NBR 9814 (Execução de rede coletora de esgoto sanitário) e a NBR 9648 (Estudo de conceção de sistemas de esgoto sanitário).

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Afluências indevidas em sistemas de drenagem de águas residuais

Palavras-chave: Afluências indevidas,infiltração,caudais parasitas,drenagem urbana,escoamento direto,águas residuais,precipitação

Com a evolução e expansão dos centros urbanos, cada vez mais se reconhece a importância do bom funcionamento das redes de drenagem de bacias urbanas. Estes sistemas têm a função de transportar até às estações de tratamento de águas residuais (ETAR) este tipo de águas, para posterior tratamento, permitindo assim a descarga dos efluentes nos meios recetores, restaurando, deste modo, a água em condições ambientais satisfatórias. É, por isso, fulcral que a evolução dos centros urbanos seja acompanhada por uma evolução de todo este processo de ímpar importância ambiental, económica e social. Para que tal se verifique, é necessário estudar e encontrar soluções para um problema com o qual as entidades gestoras de águas residuais se têm vindo a deparar, que é o das afluências indevidas às redes de drenagem de águas residuais. As afluências indevidas fazem com que volumes consideráveis de água que não necessitam de qualquer tipo de tratamento nas estações de tratamento de águas residuais entrem nas redes de drenagem, aumentando de uma forma significativa os volumes de água entregues para tratamento. Este fenómeno agrava-se perante a ocorrência de certos eventos de precipitação que provocam a subida no nível dos lençóis freáticos bem como a entrada indevida de águas pluviais na rede de águas residuais. No presente trabalho abordam-se as mais importantes causas e origens do fenómeno das afluências indevidas, bem como diversos métodos de quantificação dos volumes desta natureza e esboça-se uma quantificação da magnitude desta problemática. Para avaliar a magnitude do problema, adotaram-se como caso de estudo algumas redes de drenagem de municípios sob a alçada da entidade gestora Águas do Norte, analisando os volumes entregues nas ETAR e a sua variação, tendo em conta o período do ano e a ocorrência de precipitações

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Utilização da biotecnologia para a estabilização de solos: Precipitação de CaCO3 por via enzimática

Palavras-chave: Estabilização de solos,Biotecnologia

A utilização de solos com fracas propriedades geotécnicas geralmente requer a melhoria das suas características naturais. Uma das técnicas de melhoramento de solos mais promissoras num futuro próximo é a sua estabilização através da precipitação do carbonato de cálcio (CaCO3), designada também por biocalcificação ou bioestabilização. Este processo é normalmente efetuado com a introdução exógena da bactéria Sporosarcina pasteurri de maneira a promover a hidrólise da ureia por via da enzima urease. De maneira a contornar a complexidade do processo de cultivação e armazenamento de bactérias, que habitualmente necessita de condições ambientais especiais, neste estudo utiliza-se um método alternativo para promover a precipitação do carbonato e cálcio. Assim, é feita a precipitação de CaCO3 por via enzimática, onde se mistura o solo com uma solução aquosa que contém os reagentes ureia e cloreto de cálcio e a enzima urease. Este trabalho visa estudar o efeito da combinação de diversas quantidades da enzima urease e dos reagentes no processo de biocalcificação de um saibro recolhido na cidade de Leiria. Numa primeira fase, este método é experimentado em tubos de ensaio, na ausência de solo, de maneira a quantificar a precipitação de CaCO3, fazendo variar a dosagem de enzima urease, a concentração de ureia-CaCl2 e o tempo de reação de precipitação, por forma a definir o ensaio base para a aplicação em provetes de solo. O material precipitado é ainda sujeito a testes XRD. Posteriormente, o processo repete-se com a inclusão do solo, num meio poroso, onde os parâmetros objeto de estudo são a dosagem de enzima urease, a concentração de ureia-CaCl2, o tempo de cura, o teor em solução estabilizadora, e as condições de cura (câmara termohigrométrica e ambiente). O fortalecimento do solo bioestabilizado é avaliado através de ensaios de compressão simples não confinados. Nesta fase foram também realizados testes SEM e XRD em amostras de solo bioestabilizado. Assim, adicionando aos provetes de solo 4 kU/L de urease, 0,75 mol/L de ureia-CaCl2, num volume de solução equivalente ao teor ótimo do ensaio Proctor normal, e com 28 dias de cura em câmara húmida, observa-se uma duplicação da resistência e rigidez do solo, através do processo de biocalcificação, face ao material não estabilizado

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Compilação técnica - segurança dos trabalhadores pós-construção

Palavras-chave: Segurança dos trabalhadores

A Organização Internacional do Trabalho (OIT) tem tido cada vez mais uma abordagem preventiva em questões de Segurança e Saúde no Trabalho (SST). A presente dissertação insere-se no âmbito desta temática, mais propriamente no que respeita à compilação técnica como segurança dos trabalhos pós-construção, como são exemplo os trabalhos de manutenção, reabilitação e conservação. O meio técnico despreza estas questões uma vez que não se prendem com a resolução imediata do problema – a construção em si. No entanto, sabe-se que agir antevendo ações que serão necessárias a posteriori diminui significativamente o número de acidentes. Esta dissertação tem como objetivos: analisar o que é exigido em termos de matéria legal; verificar o existente ao nível da compilação técnica; verificar o grau de implementação desta documentação na prática profissional; editar um modelo de compilação técnica e aplicá-lo a um caso concreto. Para este trabalho reuniu-se informação proveniente da legislação em vigor e informação constante em modelos do Reino Unido, tendo-se desenvolvido um modelo de compilação técnica genérico posteriormente aplicado ao Colégio da Trindade. A informação existente em Portugal parece ser algo limitada. Embora reflita sobre os aspetos a incluir numa compilação técnica, pode suscitar dúvidas ao nível da sua aplicação prática. O trabalho efetuado sugere que outra atenção deve ser dada a esta temática

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Interação fluido/estrutura em ambiente offshore

Palavras-chave: STAR-CCM+,Dinâmica de Fluídos Computacional (CFD),ABAQUS,Interação Fluído-Estrutura,Estruturas Offshore,Ações Hidrodinâmicas

Sendo a exploração petrolífera offshore uma área de relevo mundial e o principal motor económico de muitos países, a escassez de estudos nesta área em Portugal bem como as recentes sondagens, onde foram apresentadas novas localizações de jazidas de petróleo e gás natural no território nacional, motivaram à realização desta dissertação. As ações dinâmicas não lineares presentes em ambiente offshore (ações hidrodinâmicas, sísmicas e do vento) tornam-se determinantes na tomada de decisões desde a fase de dimensionamento de plataformas offshore até ao seu desmantelamento. Nestas estruturas, de grandes dimensões e com grandes especificidades, é de esperar um afastamento entre a realidade dos fenómenos e os resultados obtidos por métodos de cálculo regulamentares, sendo por vezes necessário o recurso a modelos experimentais. Contudo, nos últimos anos, o potencial da modelação do fluído pelo método da dinâmica computacional de fluídos (CFD) aumentou exponencialmente, permitindo a reprodução (com um grau de fiabilidade elevado) dos fenómenos físicos e/ou físico-químicos de fluídos que apresentem escoamento. Esta é uma alternativa indiscutivelmente menos dispendiosa em custos e tempo de modelação. Esta dissertação desenvolveu-se no âmbito do Sub-Cluster: Oil and Gas da unidade de investigação ISISE, tendo em vista o estudo uma situação de Interação Fluído/Estrutura (FSI) em ambiente Offshore. Uma plataforma petrolífera offshore do tipo jacket foi submetida às ações das ondas e das correntes. Os objetivos principais desta dissertação foram aprender a modelar ações hidrodinâmicas num software de modelação CFD e aplicar esses conhecimentos num estudo do comportamento estrutural recorrendo à co-simulação com o ABAQUS. Para tal, fez-se uso das capacidades distintas de dois software de modelação numérica procedendo-se à co-simulação dinâmica unidirecional: - O fluido foi modelado no programa STAR-CCM+, possibilitando introduzir neste as características das ações ambientais. - A estrutura foi modelada no programa estrutural de elementos finitos ABAQUS. - Os modelos foram acoplados através do SIMULIA Co-simulation Engine, responsável pela transferência das pressões e das tensões de corte provocadas pela ação do fluido sobre a estrutura.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Definição de estratégias de atravessamentos pedonais em rotundas

Palavras-chave: Rotunda,atravessamentos pedonais,nível de desempenho,atravessamentos semaforizados

As rotundas são caracterizadas por assegurarem elevados níveis de desempenho global, revelando-se capazes de responder de forma adequada aos diferentes utilizadores da via pública, designadamente veículos e peões. Os modelos tradicionais de estimação de capacidades apenas têm em consideração o desempenho da solução, na sua resposta ao tráfego motorizado, o que dificulta a sua aplicação a rotundas localizadas em domínio urbano, onde a presença do peão é constante. Atualmente, os novos desenvolvimentos tecnológicos vieram abrir novas perspetivas de investigação e as plataformas de microssimulação afiguram-se, cada vez mais, como a metodologia mais adequada ao estudo das interações entre diferentes utilizadores. Nesta ótica, a presente dissertação insere-se na sequência de trabalhos desenvolvidos anteriormente e no âmbito da qual se procura melhorar o conhecimento sobre a influência que a existência de travessias pedonais assume no desempenho da rotunda. Recorrendo a técnicas de microssimulação foram testadas e avaliadas diferentes estratégias de atravessamento pedonal para uma passagem para peões tradicional, comparativamente a uma passagem de peões com sinalização luminosa do tipo Pelican. Foram definidos diferentes cenários de estudo tendo por base variações dos níveis de procura de tráfego automóvel e pedonal e a localização da travessia. Os trabalhos foram suportados pela construção de um modelo simulado no software AIMSUN, baseado num exemplo real, de modo a suportar os trabalhos de calibração e validação do modelo e desta forma salvaguardar a robustez dos resultados inferidos. Os resultados obtidos demonstraram que o impacto causado pelo peão, independentemente da localização da travessia, apresenta relevância para níveis de saturação acima dos 80% e para níveis de procura pedonal superiores a 500 peões/h. Apenas para uma passagem para peões com sinalização luminosa onde o atravessamento ocorre em duas fases, o impacto faz-se sentir para níveis de saturação superiores a 100%, independentemente do fluxo pedonal

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Afinal o que é a sustentabilidade na construção?

Palavras-chave: Sustentabilidade

Afinal, o que é a sustentabilidade na construção? Sustentabilidade… Uma palavra que, nos dias de hoje, está na moda e passou a fazer parte da linguagem do quotidiano, inerente quer à construção, quer a variadíssimas outras áreas do saber. No entanto, não é pela corrente vulgarização da palavra que a pergunta ganha uma mais fácil resposta, pelo contrário. Para responder a esta pergunta de forma conveniente e clara, sem se deixar levar pela popularização do termo “sustentabilidade”, há que ter a mente estruturada e focada no objetivo da questão. Para isso, comece-se por tomar conhecimento da experiência que existe no domínio da sustentabilidade na construção, assim, conseguir-se-á entender o que já está estudado e as principais e mais importantes conclusões dessa experiência. Uma segunda parte da resposta será focada na construção antiga, ou seja, uma análise do que se pode considerar sustentável quando se trata de reabilitar construção já existente. Esta será uma parte muito importante, já que quando se fala em reabilitação, é-se automaticamente levado a pensar que isso será sempre mais sustentável do que uma construção nova, o que, como é objetivo provar aqui, nem sempre assim é. Por fim, o objetivo é estudar o que se pode implementar e o que deve cair em desuso, para que as novas construções sejam mais sustentáveis, tendo em atenção que a sustentabilidade na construção não se deve cingir a equipamentos, mas sim, não só aos materiais usados, como também à forma de como esses materiais são obtidos. No final, espera-se ter conseguido desmistificar o conceito de “sustentabilidade” e, através disso, tornar todo o sector da construção mais sustentável e apelativo.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias