PROJETOS

ENQUADRAMENTO

A indústria da construção tem uma importância decisiva para o desenvolvimento sustentável, quer pelo seu papel no desenvolvimento social e económico da Europa, quer pelos impactes ambientais significativos que lhe estão inerentes. Neste contexto, a incorporação de resíduos e subprodutos em materiais de construção tem sido identificada como uma estratégia fundamental para alcançar uma economia mais circular e uma maior sustentabilidade do setor. O projeto visa o estudo do aproveitamento de resíduos de lã mineral para produção de novas argamassas e betões, prevendo-se, nomeadamente, o desenvolvimento de argamassas térmicas cimentícias e de cal hidráulica contendo grânulos de cortiça, betões leves secos e pré-doseados contendo argila expandida, bem como argamassas de reboco projetáveis. Antecipa-se o desenvolvimento de produtos com resistência mecânica, durabilidade, comportamento ao fogo e desempenho ambiental melhorado em relação às atuais argamassas térmicas e betões leves disponíveis no mercado, contribuindo, simultaneamente, para aumentar o índice de circularidade deste tipo de produtos.

OBJETIVO PRINCIPAL

Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação.

Alinhado com os modelos de economia circular fomentados pela Comissão Europeia, que prevê tanto a redução dos resíduos gerados, como a reutilização dos mesmos, este projeto tem como principal objetivo, o desenvolvimento de novas argamassas térmicas e betões leves com a incorporação de resíduos de lã mineral.

ATIVIDADES DO PROJETO E RESULTADOS ESPERADOS

O projeto MW-Composites tem duração total de 30 meses e prevê-se que os trabalhos decorram de acordo com a seguinte estrutura:

Atividade 1 – Estudos Preliminares
Inicialmente, pretende-se com esta atividade efetuar o levantamento detalhado da regulamentação nacional e internacional aplicável a este tipo de produtos, caracterizar os resíduos de lã mineral, bem como estudar a compatibilidade dos resíduos de lã mineral com os vários ligantes e agregados.

Atividade 2 – Conceção, desenvolvimento e caracterização dos novos produtos
Nesta atividade pretende-se definir as composições e caracterizar o comportamento físico, químico e mecânico dos novos compósitos. Prevê-se, ainda, avaliar a durabilidade das composições definidas, em várias condições de envelhecimento acelerado.

Atividade 3 – Abordagem fabril
Esta atividade tem como objetivo analisar as condições existentes e as adaptações necessárias para a preparação dos resíduos de lã mineral e a produção dos novos produtos, selecionar as melhores composições, adaptar os meios de fabrico industrial e fabricar amostras dos novos produtos em ambiente fabril.

Atividade 4 – Validação dos produtos desenvolvidos
Esta atividade visa avaliar as condições de aplicação e o desempenho dos novos produtos desenvolvidos em condições laboratoriais e reais. Prevê-se, ainda, a realização de um estudo de avaliação de ciclo de vida que permita evidenciar o desempenho ambiental dos produtos desenvolvidos.

Atividade 5 – Promoção e divulgação de resultados
Na atividade de promoção e divulgação dos resultados pretende-se elaborar fichas técnicas e regras de aplicação, elaborar conteúdos técnicos e científicos para disseminar de forma ampla os resultados do projeto (seminários, conferências científicas, publicações, website, brochuras) e participar em feiras tecnológicas com relevância no sector.

PRINCIPAIS RESULTADOS

Reatividade dos resíduos de lã mineral como materiais cimentícios suplementares
A reatividade dos resíduos de lã mineral como aditivos de cimento foi explorada através de estudos de calor de hidratação e de pozolanicidade. Ainda que a adição destes resíduos resulte numa redução do calor de hidratação do cimento Portland, as fibras de lã mineral mostraram atividade pozolânica aos 15 dias. Neste contexto, os resíduos de lã mineral podem potencialmente ser utilizados como materiais cimentícios suplementares para o desenvolvimento de materiais de construção mais sustentáveis.

Incorporação de resíduos de lã mineral em argamassas térmicas e betões leves
O trabalho desenvolvido permitiu o desenvolvimento de pelo menos 4 novas argamassas térmicas contendo lã mineral: 2 argamassas cimentícias contendo grânulos de cortiça, 1 argamassa de cal hidráulica natural contendo grânulos de cortiça e uma argamassa cimentícia de reboco. Adicionalmente, foram desenvolvidos 2 novos betões leves contendo argila expandida e resíduos de lã mineral.

Melhoria da resistência mecânica das novas argamassas térmicas com incorporação de resíduos de lã mineral
Os estudos desenvolvidos durante o projeto permitiu aumentar em pelo menos 10% a resistência à compressão e em pelo menos 15% a resistência à flexão por tração de uma nova argamassa com incorporação de resíduos de lã mineral, comparativamente à argamassa de referência.

Facilidade de aplicação das novas argamassas desenvolvidas
O presente projeto permitiu demonstrar a capacidade de aplicação por projeção das novas argamassas de reboco com incorporação de resíduos de lã mineral. As novas argamassas foram projetadas em suporte de alvenaria comparativamente com as argamassas de referência. Observou-se durante a projeção mecânica das novas argamassas que estas apresentam uma boa trabalhabilidade. Ou seja, a introdução de resíduos de lã mineral não prejudica os processos de aplicação típicos para este tipo de revestimentos, revelando-se um produto adequado na ótica do aplicador.

Desempenho ambiental
No decurso do projeto foi efetuado um estudo de ACV com o objetivo de quantificar o desempenho ambiental dos novos produtos desenvolvidos e comparar com o dos produtos de referência já existentes no mercado. Com base nos resultados mostrou-se que uma das novas argamassas e um novo betão leve com incorporação de lã de mineral apresentam um melhor desempenho ambiental para a maioria das categorias, quando comparados com as soluções de referência. Importa, ainda, referir que a incorporação de resíduos de lã mineral, que provém do processo produtivo da Volcalis, em novos produtos, possibilita a valorização destes resíduos e evita o encaminhamento destes para aterro e os seus respetivos impactes.

LISTA DE COMUNICAÇÕES

• B. Santos, G. Matias,  J. Almeida, A. Tadeu, J. Ávila e Sousa, C. Zeferino (2023) “Feasibility of using mineral wool waste as a supplementary cementitious material”, International Conference of Construction, Energy, Environment & Sustainability (CEES 2023), 27 – 30 de Junho, Madeira, Portugal.
• G. Matias, B. Santos, C. Zeferino, J. Almeida, A. Tadeu, J. Ávila e Sousa (2023) “Mechanical behaviour of mortars incorporating mineral wool waste”, International Conference of Construction, Energy, Environment & Sustainability (CEES 2023), 27 – 30 de Junho, Madeira, Portugal.

LISTA DE PUBLICAÇÕES

Publicações em revistas nacionais da especialidade

• O projeto foi divulgado na edição nº 108 Março/Abril de 2022 da revista Construção Magazine.
  

Presença em feiras

• Divulgação do projeto na CONSTRUTEC - Salón Internacional de Materiales, Técnicas y Sistemas Constructivos, 15 - 18 de Novembro, 2022, Madrid.
• Divulgação do projeto na Construmat, 23 – 25 Maio, 2023, Barcelona.
• Divulgação do projeto na exposição “Materiais Inovadores Sustentáveis”, 27 de Março - 2 de Abril de 2023, Alma Shopping, Coimbra.
• Divulgação do projeto na Sessão I9TEC+ - Mostra de I&D+I integrada no Fórum Regional de Competitividade e Sustentabilidade i9TEC'23, 17 - 18 de Abril de 2023, IPCB, Castelo Branco.
• Divulgação do projeto na Exposição interina do Itecons desde 31 de Maio de 2023, Itecons, Coimbra.