Dissertação

{en_GB=Development of eco-efficient masonry with recycled aggregates} {} EVALUATED

{pt=As indústrias da construção e automóvel são, atualmente, responsáveis pela geração de grandes quantidades de resíduos, tais como betão demolido e pneus em fim de vida. Pretende-se apresentar um documento completo e exaustivo, com vertentes experimental, numérica e analítica, onde existem dois propósitos subjacentes: o de fornecer resposta direta ao problema do destino dos agregados reciclados de betão (AR) e de borracha (AB), após a demolição e trituração, das peças de betão e dos pneus, respetivamente, e o de desenvolver um bloco de alvenaria eco-eficiente que apresente viabilidade face à alvenaria de tijolo cerâmico tradicional. Inicialmente, foram caracterizadas experimentalmente sete misturas de argamassa com agregados reciclados tendo-se avaliado o comportamento mecânico e térmico. Tendo em consideração os resultados obtidos para as argamassas, foram selecionadas três (das sete) misturas com as quais se produziu os blocos eco-eficientes estudados. Em seguida, foram desenvolvidos modelos de elementos finitos (mecânicos e térmicos) dos blocos e utilizadas como input as propriedades determinadas através dos ensaios das argamassas. Após a sua validação, os modelos foram utilizados para otimizar o desempenho dos blocos, através da alteração da sua geometria, o que resultou em melhorias das resistências térmica e mecânica de 117 e 24%, respetivamente, face ao bloco de base. Por fim, foram realizados estudos comparativos de viabilidade ambiental e económica entre os blocos eco-eficientes otimizados (geometricamente, mas também considerando a argamassa mais promissora) e a alvenaria de tijolo cerâmico. Verificou-se que a primeira solução apresenta um melhor desempenho em todos os aspetos. , en=Nowadays, both the construction and car industries are responsible for a massive production of wastes, such as demolished concrete and used tires. The study intends to be very complete and comprehensive, with experimental, numerical and analytical components, where two underlying purposes coexist: to find a suitable destination for fine recycled concrete aggregates (RCA) and for rubber aggregates (RA), after crushing and grinding, respectively, of concrete blocks and used tires; and to develop a viable eco-efficient hollow masonry block that can be an alternative to conventional clay masonry bricks. Initially, seven mixes of cement mortar with recycled aggregates were produced, and their mechanical and thermal behaviour were measured (experimentally). Considering the results obtained for the mortars, three (out of the seven) mixes were chosen for production of the eco-efficient blocks that were tested in compression and the results obtained agreed with those from the mortars tests. Then, finite element models (mechanical and thermal) of the blocks were developed, in which the properties of the mortars were used as inputs. After validation, the models were used to optimize the performance of the blocks, by varying their geometry resulted in improvements of thermal and mechanical properties of 117% and 24%, respectively, compared with the reference block. Finally, environmental and economic viability studies were conducted by comparing the optimized eco-efficient blocks (considering both the optimized geometry and the most promising mortar mix) and a conventional clay brick. It was observed that eco-efficient blocks result in a better performance in all aspects. }
{pt=Agregados reciclados, Caracterização experimental, Estudo numérico e otimização, Viabilidade ambiental e económica, en=Recycled aggregates, Experimental characterization, Numerical study and optimization, Environmental and economic viability}

Janeiro 5, 2021, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

Jorge Manuel Caliço Lopes de Brito

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

António Pedro Carones Duarte

CERIS – Civil Engineering Research and Innovation for Sustainability

Investigador Doutorado