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44 N째 44 . julho/agosto 2011 . 6.50

DOSSIER Patrim처nio em Bet찾o

CONVERSAS Pamela Jerome


ficha técnica diretor Eduardo Júlio ejulio@civil.ist.utl.pt

diretora executiva

conselho científico Abel Henriques (UP), Albano Neves e Sousa (UTL), Álvaro Cunha (UP), Álvaro Seco (UC), Aníbal Costa (UA), António Pais Antunes (UC), António Pinheiro (UTL), Carlos Borrego (UA), Conceição Cunha (UC), Diogo Mateus (UC), Elsa Caetano (UP), Emanuel Maranha das Neves (UTL) Fernando Branco (UTL), Fernando Garrido Branco (UC), Fernando Sanchez Salvador (UTL), Francisco Taveira Pinto (UP), Helder Araújo (UC), Helena Cruz (LNEC), Helena Gervásio (UC), Helena Sousa (IPL), Hipólito de Sousa (UP), Humberto Varum (UA), João Mendes Ribeiro (UC), João Pedroso de Lima (UC), Joaquim Figueiras (UP), Jorge Alfaiate (UTL), Jorge Almeida e Sousa (UC), Jorge Coelho (UC), Jorge de Brito (UTL), Jorge Lourenço (IPC), José Aguiar (UTL), José Amorim Faria (UP), José António Bandeirinha (UC), Júlio Appleton (UTL), Luís Canhoto Neves (UNL), Luís Godinho (UC), Luís Juvandes (UP),  Luís Lemos (UC), Luís Oliveira Santos (LNEC), Luís Picado Santos (UTL), Luís Simões da Silva (UC), Paulo Coelho (UC), Paulo Cruz (UM), Paulo Lourenço (UM), Paulo Maranha Tiago (IPC), Paulo Providência (UC), Pedro Vellasco (UER, Brasil), Paulo Vila Real (UA), Raimundo Mendes da Silva (UC), Rosário Veiga (LNEC), Rui Faria (UP), Said Jalali (UM), Valter Lúcio (UNL), Vasco Freitas (UP), Vítor Abrantes (UP), Walter Rossa (UC)

redação Joana Correia redaccao@engenhoemedia.pt

marketing e publicidade Rita Ladeiro r.ladeiro@engenhoemedia.pt

comunicação Celine Borges Passos c.passos@engenhoemedia.pt

grafismo avawise em colaboração com Engenho e Média, Lda.

assinaturas Tel. 22 589 96 25 construcaomagazine@engenhoemedia.pt

redação e edição Engenho e Média, Lda. Grupo Publindústria

propriedade e impressão Publindústria, Lda. Praça da Corujeira, 38 - 4300-144 PORTO Tel. 22 589 96 20, Fax 22 589 96 29 geral@publindustria.pt | www.publindustria.pt

publicação periódica Registo n.o 123.765

tiragem 6.500 exemplares

issn 1645 – 1767

depósito legal 164 778/01

capa Fotografia gentilmente cedida por Robert F. Armbruster © The Armbruster Company Os artigos publicados são da exclusiva responsabilidade dos autores.

sumário 2

editorial

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dossier | “património em betão“

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conversas

Pamela Jerome

10_16

Conservação do património de Betão – Casa de Adoração Bahá’í

17_23

Betão armado – Nota histórica

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Monitorização inteligente do estado de conservação do Betão

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Ficar muito tempo a olhar para o ar – Notas sobre o património em Betão Armado na arquitetura portuguesa

34_39

A monitorização das estruturas na conservação do património

40_41

publi-reportagem

Barragem do Baixo Sabor (Portugal) – uma instalação flexível de britagem e crivagem “Metso”, chave na mão, com 650 tph de produtos finais 0/150 mm

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betão estrutural

A aplicação de materiais compósitos de frp em estruturas de betão

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alvenaria e construções antigas

Avaliação de fundações através do georadar

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sustentabilidade

Harmonização da avaliação da Construção Sustentável

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térmica

Edifícios sustentáveis e de energia quase zero

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i& d empresarial

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notícias

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mercado

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estante

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projeto pessoal João Catarino

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eventos

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Carla Santos Silva carla.silva@engenhoemedia.pt

Próxima edição > Dossier Construção em Madeira


estatuto Editorial

Desde o início de 2005, a Construção Magazine adoptou uma estratégia editorial de publicação de números temáticos, com vantagens óbvias para leitores e anunciantes. Depois de uma experiência isolada em 2007, a partir de meados de 2008 a revista passou a contar com a colaboração de um especialista de renome, na figura de “co-editor”, na estruturação do dossier temático. O presente número constitui uma excepção à regra e não uma alteração de paradigma. A razão prende-se com o facto de, em 2010, eu ter sido desafiado a organizar um workshop no âmbito do II International Meeting on World Heritage of Portuguese Origin, evento integrado no movimento de candidatura da Universidade de Coimbra a Património da Humanidade da UNESCO, tema abordado no dossier da Construção Magazine N.º 42. Considerei que este convite era uma boa oportunidade para chamar a atenção dos membros das comunidades civil e científica para a questão do ‘Património em Betão’, uma vez que, os primeiros, tendem a associar a construção em betão a progresso desregrado e, os segundos, tardam a reconhecer a sua existência. Fruto da excelência das comunicações apresentadas, o workshop traduziu-se num enorme sucesso e, de forma a atingir um público muito mais vasto, decidimos dedicar um número da Construção Magazine a este tópico que tão carecido está de divulgação. Na verdade, o ‘Património em Betão’ nacional é extremamente rico, incluindo edifícios, pontes e barragens, com um potencial turístico ainda por explorar. Mas, precisamente por, salvo raras excepções, não estar classificado, corre um sério risco de degradação e desaparecimento. Para além dos artigos da autoria de reputados especialistas, o dossier inclui como habitualmente a entrevista a uma figura de relevo, no contexto do tema ‘Património em Betão’: Pamela Jerome, arquitecta com intervenções em construções como a Falling Water House, na Pensilvânia, ou o Museu Gugenheim, em Nova Iorque, ambos de Frank Lloyd Wright, um ícone da Arquitectura Modernista. Eduardo Júlio Director

Título: Construção Magazine, Revista Técnico-Científica de Engenharia Civil Caracterização: Publicação periódica de informação científica e técnica. Objecto: Ciências e tecnologias no âmbito da engenharia civil. Enquadramento Ético: A Construção Magazine respeita os princípios deontológicos da imprensa e a ética profissional, de modo a não poder prosseguir apenas fins comerciais, nem abusar da boa fé dos leitores, encobrindo ou deturpando a informação. Objectivo: Ser uma revista de interface: propõe-se promover as relações universidade-indústria-sociedade, estabelecendo pontes de comunicação capazes de promover o diálogo e fomentar a cooperação entre as instituições. Estratégias: Divulgação de tecnologias, investigação, produtos, serviços e ainda difundir actividades relevantes junto da comunidade empresarial, profissional e académica. Corpo Editorial: Director: Professor Universitário Director Executivo: Oriundo do corpo de colaboradores da Engenho e Média, Lda. Colaboradores: Engenheiros e técnicos que exerçam a sua actividade no âmbito do objecto editorial da revista, nos meios universitário e industrial. Conteúdo Editorial: Estruturas, Construções, Hidráulica, Geotecnia, Vias de Comunicação, Urbanismo, Ambiente e Arquitectura. Selecção de Conteúdos: 1. A selecção de conteúdos científicos será da exclusiva responsabilidade do Director e do Conselho Científico; 2. O noticiário técnico/ informativo será proposto pelo Director Executivo ao Director; 3. A revista poderá publicar peças noticiosas com carácter publicitário, nas seguintes condições: 3.1. Sob o título de Publi-reportagem; 3.2 No formato de notícia com a aposição no texto do termo (publicidade). Organização Editorial: Sem prejuízo de novas áreas temáticas que venham a ser consideradas, a estrutura e base da organização editorial da Revista compreende: Sumário; Editorial; Secção Científica; Secção Tecnológica; Feiras, Exposições, Congressos e Seminários; Bibliografia; Noticiário; Entrevista; Publi-reportagem; Publicidade. Espaço Publicitário: 1. A publicidade organiza-se por espaços de página e fracções, encartes e publi-reportagem; 2. A tabela de publicidade é válida para todo o território nacional; 3. A percentagem de espaço publicitário não pode ultrapassar 1/3 da paginação; 4. A Direcção da Construção Magazine poderá recusar publicidade que não se coadune com o objecto editorial e os princípios deontológicos da revista. 5. Não será aceite publicidade que não esteja em conformidade com a lei geral do exercício da actividade.

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conversas

Entrevista conduzida por Maria Fernandes e Victor Mestre

arquiteta pamela jerome

Tradução por Rita Ladeiro Fotografias gentilmente cedidas por Pamela Jerome

Conservação e reabilitação são as áreas de excelência de Pamela Jerome, prova disso são os inúmeros projetos de conservação em que já colaborou um pouco por tudo o mundo. Licenciada em Arquitetura e mestre em Historic Preservation, Pamela foi responsável por trabalhos em edifícios e monumentos projetados por grandes nomes da arquitetura mundial, tais como, Frank Lloyd Wright, I.M. Pei ou Mies Van der Rohe. Apesar do trabalho no terreno que lhe ocupa grande parte do tempo, Pamela Jerome não deixa de contribuir para a literatura e conhecimento científico, sendo autora de várias publicações na sua área de estudos. Neste momento, é também vice-presidente do ICOMOS-ISCEAH e expert member do ICOMOS--ISC20C, além de outros cargos de destaque que ocupa.

Construção Magazine (CM) – Na conferência que proferiu na Universidade de Coimbra em 19 de fevereiro de 2010, “The use of protective shelters at archaeological sites”, afirmou que intervir em edifícios entre a Idade do Bronze e o Moderno era fácil, quando comparados com os problemas de conservação nos dois extremos – a idade do Bronze e o Moderno. Gostaríamos que desenvolvesse conceptualmente esta ideia. Pamela Jerome (JM) – Os edifícios tradicionais que podem ser recuperados ou reutilizados não são tão problemáticos, porque se pode reparar ou substituir o telhado e outros elementos que necessitem de conservação. Por outras palavras, pode definir-se como função da envolvente de um edifício protegê-lo da água e neve. O que nem sempre acontece com o património arqueológico, sendo os edifícios Modernistas problemáticos pela mesma

Conservation and rehabilitation are the area of excellence of Pamela Jerome, proven by the intervention in many conservation projects all over the world. With a degree in Architecture and Master at Historic Preservation, Pamela was responsible for works on buildings and monuments designed by important names of world architecture such as Frank Lloyd Wright, I.M. Pei and Mies van der Rohe. Although the field work, that occupies most of her time, Pamela Jerome also contributes to literature and scientific knowledge, being author of several publications in her working field. At this point, Pamela is also vice president of ICOMOS-ISCEAH and expert member of ICOMOS - ISC20C, along with other important positions.

Construção Magazine (CM) –At the conference on “The use of protective shelters at archaeological sites” that took place at the University de Coimbra on February 19 of 2010, you stated that interventions in buildings between the Bronze Age and the Modern Age are easy when compared with the conservation problems that arise at both ends – the Bronze Age and the Modern Age. We would like you to concep-


razão - a envolvente do edifício geralmente tem falhas que advêm de opções de projeto e de seleção de materiais de construção. Qualquer sítio arqueológico com escavação, não apenas da idade do Bronze, é difícil de conservar. Há várias razões para que isto aconteça. Em primeiro lugar, o facto é que se está a lidar com arquitetura incompleta em estado ruinoso, que perdeu já os componentes que lhe permitem escoar a água, como o seu telhado. Assim, o que resta é a pegada do edifício, e se esta for deixada exposta, cada divisão tem de possuir uma forma de escoar a água, caso contrário, transforma-se numa piscina no inverno, algo para o qual nunca foi projetada. Adicionalmente, locais enterrados alcançam um equilíbrio em que a temperatura e a humidade relativa são estáveis e há escassez de acesso a oxigénio e a luz. Quando um local é escavado, passa por um tipo de choque climático devido à exposição a humidade relativa e temperatura instáveis, e ao acesso a oxigénio e a luz. Ocorre rápida desidratação e formação de sais das águas subterrâneas que inundaram a estrutura durante o seu estado de enterramento, e que cristalizam na ou abaixo da superfície, causando mais danos aos materiais frágeis. Com a arquitetura Modernista, estamos a lidar com novos materiais e projetos que eram muito experimentais no seu tempo. Portanto, esses edifícios frequentemente sofrem falhas tecnológicas.

tually expand this idea. Pamela Jerome (JM) – Traditional buildings that can be restored or reused are not as problematic because you can repair or replace the roof and other elements that require conservation. In other words, you can make the building’s envelope function to shed water and snow. This is not always the case with archaeological sites, and Modernist buildings are problematic for the same reason – their building envelope generally is flawed because of design choices and construction material selection. Any excavated archaeological site, not just Bronze Age, is difficult to conserve. There are several reasons for this. Primarily, the fact is that you are dealing with incomplete architecture in a ruinous state that has lost the components that allowed it to shed water, like its roof. So what you have left is the building’s footprint, and if left exposed, each room has to have a way to evacuate water or it becomes a swimming pool in the winter, something it was never designed to do. In addition, buried sites reach an equilibrium wherein the temperature and relative humidity are stable, and there is a lack of access to oxygen and light. Once a site is excavated, it goes through a type of climatic shock because of exposure to unstable relative humidity and temperature, and access to oxygen and light. Rapid dehydration occurs and salts from ground water, which has inundated the structure during its burial state, crystallize

on or below the surface causing further damage to fragile materials. With Modernist architecture, we are dealing with new materials and designs that were very much experimental in nature in their time. Therefore, these buildings often experience technological failure. CM – Still in line with the previous question, and regarding both interventions on Frank Lloyd Wright’s works in which you were involved, Fallingwater in Pennsylvania (1936) and the Solomon R. Guggenheim Museum in New York (1959), please let us know the major difficulties you had to face. PJ – With Fallingwater, Frank Lloyd Wright’s choice of materials, reinforced concrete, stone, and single-glazed steel casement windows and doors, exemplifies his aesthetic of organic architecture, yet the building is highly Modernist too. He chose to have these materials interpenetrate each other in a nonconventional way, and because he did not like the look of metal flashing, the traditional method of ensuring that moisture from the exterior of a wall does not find its way into the interior, there was no through-wall flashing installed. This combined with poorly detailed flat roofs and terraces meant that the building experienced 60 chronic leaks from its inception. So, much of what my firm, WASA/Studio A, did was to intervene with discreet details and built-in redundancy that improved the performance of the building (and cured the leaks). There was also the issue

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“the most sustainable building is one that is already built, so from an economic point of view, as well as an ecological one, it makes sense to recycle buildings.“

CM – Ainda na linha da questão anterior, e relativamente às duas intervenções em que esteve envolvida de obras do arquiteto Frank Lloyd Wright, a Fallingwater na Pensilvânia (1936) e o Solomon R. Guggenheim Museum em Nova Iorque (1959), refira por favor as principais dificuldades que encontrou. PJ – Com a Fallingwater, a escolha de materiais de Frank Lloyd Wright, betão armado, pedra, e aço para a caixilharia de janelas e portas, exemplifica a sua estética de arquitetura orgânica, embora o edifício seja muito Modernista também. Frank Lloyd Wright optou por estes materiais que se combinam entre si de uma forma não convencional, e como ele não gostava do aspeto das caleiras metálicas, o método tradicional de garantir que a humidade não penetrasse no interior, não foram instalados tubos de queda no interior das paredes. Isto combinado com coberturas em terraço insuficientemente pormenorizadas, fez com que a construção sofresse 60 infiltrações crónicas desde a sua conceção. Assim, muito do que a minha empresa, WASA/Studio A, fez foi intervir com detalhes discretos e redundâncias incorporadas que melhoraram o desempenho do edifício (e sanaram as infiltrações). Houve também a questão das vigas em consola danificadas, mas a solução adotada, pós-tensão, foi projetada pela Robert Silman Associates. No entanto, foi necessário que o espaço principal da casa, a sala de estar, fosse desmontado e remontado, incluindo todo o mobiliário embutido, assim como o pavimento empedrado. Assim, para cada piso e terraço empedrados foram retirados e nós fornecemos um guia, com desenhos pedra a pedra, para orientar a reconstrução. Também restaurámos o betão, a alvenaria de pedra, e as janelas e portas de aço. Relativamente ao Guggenheim, a maioria das pessoas pensa erradamente que o edifício é todo em betão moldado no local. Na verdade, as paredes da zona circular são realmente 12,5 centímetros de betão projetado, que foi aplicado do interior para o exterior contra uma densa rede constituída por duas malhas metálicas soldadas, duas camadas de varões horizontais e verticais, e perfis metálicos em T verticais espaçados a cada dez graus à volta da circunferência, com cofragens de contraplacado no exterior. Estas deram às paredes arredondadas as suas características marcas de cofragem diagonais, que aparecem através da pintura quando nela incide luz solar. Frank Lloyd Wright utilizou

“o edifício mais sustentável é aquele que já está construído, pelo que tanto do ponto de vista económico, como ecológico, faz todo o sentido reciclar edifícios.“

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novamente janelas com caixilharias de aço simples nas paredes, bem como claraboias de vidro simples. Devido à fina espessura das paredes e às suas componentes de vidro simples, o edifício, tal como foi projetado, experimentou graves problemas de condensação (o museu mantém a humidade relativa interior de 50%). Além disso, como Frank Lloyd Wright não gostava do aspeto das juntas de dilatação, não foi instalada nenhuma. Ele tinha esperança que uma pintura experimental no edifício (uma forma primitiva de revestimento elastomérico, inventado para desinfestar os navios da Marinha na Segunda Guerra Mundial, conhecido como “The Cocoon”) seria fosse suficiente para evitar a fissuração que ocorreria inevitavelmente como resultado da sua escolha de projeto. Uma vez mais foram feitas algumas intervenções discretas para melhorar o desempenho da envolvente exterior, incluindo a colocação de isolamento (que na verdade ocorreu em 1992, mas com lacunas que tivemos que reparar) e a inclinação no topo da parede da zona circular. Foram necessárias intervenções mais dramáticas neste caso, porque tínhamos de respeitar o uso continuo do edifício enquanto museu de arte de classe mundial. Portanto, as janelas foram reproduzidas em aço com vidros duplos e as claraboias em alumínio com vidros duplos. Estruturalmente houve apenas um problema com as paredes da rampa do 6º piso o qual foi resolvido pelo mesmo gabinete de engenharia, Robert Silman Associates, através de um reforço com mantas de fibra de carbono coladas no interior da parede da zona circular. CM – Na generalidade, os edifícios do Movimento Moderno foram construídos na perspetiva de durarem menos tempo e não de serem eternos, como os edifícios históricos. Qual a sua opinião em termos éticos de intervenção e no que se refere à contradição que parece existir ao perpetuarmos edifícios que supostamente não eram para durar tanto tempo? PJ – O nosso trabalho enquanto arquitetos envolvidos na preservação consiste tanto na identificação de edifícios com significado cultural, como no seu restauro. Relativamente aos edifícios Modernistas, há uma renovada apreciação do seu projeto e estética, e um

of the failed cantilever beams, but the solution here, post-tensioning, was designed by the structural engineer, Robert Silman Associates. However, it required that the premiere space in the house, the living room, be disassembled and reassembled, including all of the built in furnishings, as well as the flagstone floor. So for every flagstone terrace and floor that was removed, we provided a stone-by-stone drawing to guide reassembly. We also restored the concrete, stonework, and steel windows and doors. With the Guggenheim, most people mistakenly think the building is all cast-in-place concrete. In reality, the walls of the rotunda are actually 12.5 cm of gunnite (shotcrete) that was sprayed from the interior to the exterior onto a dense array of two layers of welded-wire mesh, two layers of horizontal and vertical reinforcing bars, and vertical steel Tees spaced every ten degrees around the circumference, backed by plywood formwork. The latter gave the rounded walls their characteristic diagonal formwork marks, which show through the paint in raking sunlight. Frank Lloyd Wright again used singleglazed steel casement window walls, as well as single-glazed skylights. Because of the thin walls and single-glazed components, the building as designed experienced severe condensation issues (the museum keeps the interior relative humidity at 50%). In addition, because Frank Lloyd Wright did not like the look of expansion joints, none were installed. He hoped that the experimental high-build paint (an early form of an elastomeric coating, invented to mothball World War II navy vessels, known as the Cocoon) would be adequate to protect the cracks that would inevitably occur as a result of this design choice. Again discrete interventions were made to improve the performance of the exterior envelope, including installation of insulation (which actually occurred in 1992, but with gaps that we had to repair) and altering the pitch at the top of the rotunda wall. More dramatic interventions were required in this case, because we had to recognize the building’s continued use as world-class art museum. Therefore, the windows were replicated as steel double-glazed, and the skylights as double-glazed aluminum.

Structurally, there was only a problem with the 6th-floor ramp walls, and this was resolved by the same engineer, Robert Silman Associates, through the introduction of a basket-weave of carbon fiber mesh applied to the interior of the rotunda wall. Generally speaking, buildings from the Modern Movement were built knowing that, unlike historic buildings, they would not last forever. What is your opinion regarding both the ethics of intervention and the contradiction that seems to exist in perpetuating buildings that were not designed for a long lifespan? PJ – Our job as preservation architects is both to identify buildings of cultural significance, as well as to restore them. For Modernist buildings, there is a renewed appreciation of their design and aesthetic, and an acknowledgement that these are now historic. Therefore, we have no choice except to figure out how to preserve these as well, which, as I indicated earlier, is extremely challenging. CM – And, from an economic point of view, how can we explain the cultural and technological interest of heritage buildings from the second half of the 20th century, once they have fulfilled their service life? Does their rehabilitation for different new uses represent a violation of their authenticity on a cultural plane or, on the contrary, does this constitute the justification from an economic and sociocultural point of view for the new lifespan of these buildings? PJ – Many Modernist buildings were built for a specific use, and do not easily lend themselves to adaptive reuse. However, occupied buildings are better maintained than abandoned ones; therefore, finding compatible new uses allows buildings to survive. This can also be viewed through the lens of progressive authenticity, wherein buildings acquire layers of meaning over time. The fact that the construction materials of Modernist buildings may have outlived their service life is a difficult problem, but like mortar that gets replaced when a building is repointed, we can accept that some materials will be replaced, as long as the image of the building remains intact. The most sustainable building is one that is already built, so from an economic point of view, as well as an ecological one, it makes sense to recycle buildings.

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“o problema com a conservação do betão prende-se com a necessidade de fornecer um revestimento protetor. todo o betão histórico foi revestido, com tinta ou estuque. ”

“the issue with the conservation of concrete is to provide a protective coating. all historic concrete was coated, either with paint or stucco.” reconhecimento de que estes têm agora um valor histórico são agora históricos. Portanto, a nossa única opção é estudar formas de preservar também este tipo de edifícios, o que, como referi anteriormente, é um grande desafio. CM – E, do ponto de vista económico, como explicar o interesse cultural e tecnológico dos edifícios da segunda metade do séc. XX com valor patrimonial após terem cumprido o ciclo de uso para que foram projetados? A sua reconfiguração para novos usos será uma transgressão no plano cultural à autenticidade ou antes será a sua revalidação, económica e sociocultural, de um novo tempo de vida para estes edifícios? PJ – Muitos edifícios Modernistas foram construídos para um uso específico, e não se prestam facilmente a uma adaptação para outro tipo de utilização. No entanto, os edifícios ocupados têm uma manutenção melhor do que os que se encontram abandonados; portanto, encontrar novos usos que sejam compatíveis contribui para a sobrevivência de edifícios. Isto também pode ser encarado numa perspetiva de autenticidade progressiva, segundo a qual os edifícios adquirem camadas de significado ao longo do tempo. O facto dos materiais de construção de edifícios Modernistas poderem ter ultrapassado a sua vida útil é um problema difícil, mas tal como a argamassa que é substituída quando um edifício é reparado, podemos aceitar que alguns materiais sejam substituídos, desde que a imagem do edifício

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permaneça intacta. O edifício mais sustentável é aquele que já está construído, pelo que tanto do ponto de vista económico, como ecológico, faz todo o sentido reciclar edifícios. CM – Tendo em consideração o tipo de materiais da Revolução Industrial, sobretudo enquanto elementos estruturais, alguns deles associados à própria identidade “estilística/ artística” extremamente perecíveis, como os elementos decorativos em aço, como enquadrar as lacunas numa perspetiva da manutenção da autenticidade dos restauros? A reposição de cópias de um determinado elemento em falta a partir dos moldes originais, constituirá um restauro no plano ético correto? PJ – É preciso aceitar o facto de que todos os materiais de construção são efémeros. Mesmo a pedra, sendo de baixa qualidade, precisa de ser substituída. A grande questão centra-se realmente no “quanto”. Quando os materiais de substituição se sobrepoem aos originais, já falamos de reconstrução. Na filosofia/perspetiva ocidental de restauro, as reconstruções são aceitáveis se forem feitas como resultado de uma perda desastrosa - incêndio, terramoto, inundação, etc. Em algumas culturas, no entanto, as reconstruções são uma forma importante de resgatar a identidade cultural, onde a mesma tenha sido perdida (por exemplo, como resultado da opressão colonial). Muitos edifícios pós-revolução industrial foram ainda construídos com materiais tradicionais e, se devidamente mantidos, poderão ter uma

CM – Bearing in mind the specific nature of the building materials of the Industrial Revolution, particularly as structural elements, some of which associated to its artistic and stylistic identity, and extremely ephemeral, such as steel decorative elements, how should we frame the gaps if we mean to maintain the authenticity of the restoration? Is the replacement of copies of a missing element, built from the original molds, a proper restoration from an ethical point of view? PJ – We need to accept the fact that all building materials are ephemeral. Even stone can be of poor quality and require replacement. The question is really a matter of how much. When replacement materials overwhelm the original, we call it a reconstruction. In the Western philosophy of restoration, reconstructions are acceptable if they are done as a result of a disastrous loss – fire, earthquake, flood, etc. In some cultures, however, reconstructions are an important part of reclaiming cultural identity where it has been lost (for instance, as a result of colonial oppression). Many post-industrial revolution buildings were still constructed with traditional materials, and if maintained, are capable of very long-term service life. The real problem is with Modernist and contemporary buildings (which will eventually become historic as well). In the case of the former, it is the experimental nature of the construction materials used; for the latter, it is the planned obsolescence that they were


designed with from the start. In either case, we have reached a point where demolition and replacement within twenty years is no longer a viable option for the limited resources of our planet. Therefore, we are going to need to make buildings with short-term service life last longer through appropriate interventions. CM – Finally, regarding the most used structural material in the second half of the 20th century, reinforced concrete, can it, in your opinion, be considered a historical material today? In that case, what are the main specificities to take into account in concrete heritage conservation? PJ – Absolutely, reinforced concrete can be considered historic depending on its age. In New York City, we have early high-rise concrete industrial buildings on the Brooklyn waterfront in the Dumbo neighborhood. These are now over 100 years old. They are beautiful structures and have been adaptively reused as residential lofts. With proper maintenance, they can last for hundreds more years. The issue with the conservation of concrete is to provide a protective coating. All historic concrete was coated, either with paint or stucco. The aesthetic of exposed concrete did not become popular until Brutalism. Our problem is that we view concrete as if it were some kind of noble material, which it is not. Uncoated concrete is susceptible to moisture penetration, carbonation, which leads to corrosion of the reinforcing bars, and cracking and spalling of the concrete. Once that happens, the repair is to remove the damaged concrete, “chase” the rust on the reinforcing bars, and patch with a cementitious compound. Yet, even after repair, the concrete will continue to carbonate, thereby losing the alkaline environment that protects the steel from corroding. Therefore, concrete should always be coated, either with paint, waterrepellent stain, clear water repellent, or stucco, depending on the original aesthetic.

A construção magazine agradece a especial revisão de tradução realizada por Isabel Donas Botto (UC).

vida útil muito longa. O verdadeiro problema concentra-se nos edifícios Modernistas e contemporâneos (que também acabarão por se tornar históricos). No caso dos primeiros, é a natureza experimental dos materiais de construção utilizados; para os últimos, é a obsolescência planeada para os quais estes foram projetados desde o início. Em ambos os casos, chegámos a um ponto em que a demolição e substituição no prazo de 20 anos já não é uma opção viável para os recursos limitados do nosso planeta. Portanto, vamos ter de prolongar a vida dos edifícios que têm uma curta vida útil, tornando-os mais duráveis no tempo, através de intervenções apropriadas. CM – Por fim, em relação ao material estrutural mais utilizado na segunda metade do Século XX, o betão armado, na sua opinião este pode hoje ser considerado um material histórico? Em caso afirmativo, quais as principais especificidades a ter em conta na conservação do património em betão? PJ – Absolutamente, o betão armado pode ser considerado histórico, dependendo da sua idade. Em Nova York, temos edifícios industriais de betão de grandes dimensões, que são precursores, na frente ribeirinha de Brooklyn,

no bairro Dumbo. Têm agora mais de 100 anos. São belas estruturas e foram reutilizadas adaptando-as a lofts residenciais. Com a manutenção adequada, podem durar mais umas centenas de anos. O problema com a conservação do betão prende-se com a necessidade de fornecer um revestimento protetor. Todo o betão histórico foi revestido, com tinta ou estuque. A estética do betão aparente só se tornou popular após o Brutalismo. O problema é que nós vemos o betão como sendo uma espécie de material nobre, e não é. O betão não revestido é suscetível à penetração de humidade, assim como à carbonatação, o que leva à corrosão das armaduras, fissuração e destacamento do betão. Quando isso acontece, a reparação consiste na remoção do betão danificado, limpeza da corrosão das armaduras e aplicação de uma argamassa cimentícia de reparação. No entanto, mesmo após a reparação, o betão vai continuar a sofrer carbonatação, perdendo assim o ambiente alcalino que protege o aço da corrosão. Portanto, o betão deve sempre ser revestido, seja com tinta, com um componente hidrófugo, com um repelente hidráulico, ou estuque, em conformidade com a estética original.

Perfil Pamela Jerome, AIA, LEEDTM AP é uma arquiteta registada e uma conservadora arquitetónica. Pamela possui um Arch B em Architectural Engineering - National Technical University of Athens, Grécia (1979) e é Mestre MSc em Preservation pela Columbia University, New York USA (1991). Ela é atualmente Sócia responsável pela Preservação no gabinete de arquitetura e engenharia WASA/Studio A em New York, sendo ainda Adjunct Associate Professor na Columbia University’s Graduate School of Architecture, Planning and Preservation. Pamela Jerome é membro do US/ICOMOS Comité Nacional do ICOMOS dos Estados Unidos da América, do APT Association for Preservation Technology International, vice presidente do ICOMOS-ISCEAH International Scientific Committee on Earthen Architectural Heritage e expert member do ICOMOS-ISC20C, International Scientific Committee on 20th Century Heritage. Ela é também membro do Global Heritage Fund’s Senior Advisory Board. A sua especialização é em conservação de alvenarias e impermeabilização, com especial ênfase no património do século XX, arquitetura em terra e preservação de sítios arqueológicos. Pamela tem sido consultada sobre preservação do património cultural nos EUA, Mediterrâneo, Mar Negro e Médio Oriente.

Profile Pamela Jerome, AIA, LEEDTM AP is a registered architect and architectural conservator. She holds a B Arch in architectural engineering from the National Technical University in Athens, Greece (1979) and an M Sc in historic preservation from Columbia University (1991). She is currently Partner in charge of Preservation with WASA/Studio A, a New York City-based architecture and engineering firm. She is also an Adjunct Associate Professor at Columbia University’s Graduate School of Architecture, Planning and Preservation. She is a former trustee of the board of US/ICOMOS (International Council on Monuments and Sites) and is that organization’s liaison to the APT (Association for Preservation Technology International) board. Ms. Jerome is vice president of ICOMOS’s International Scientific Committee on Earthen Architectural Heritage (ISCEAH), expert member of ICOMOS’s International Scientific Committee on 20th Century Heritage (ISC20C), and an elected officer of ICOMOS’s Scientific Council. She is also a member of Global Heritage Fund’s Senior Advisory Board. Her expertise is in masonry conservation and waterproofing, with a particular emphasis on 20th-century heritage, earthen architecture and archaeological site preservation. She has consulted on cultural property conservation in the US, Mediterranean, Black Sea and Middle East.

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património em betão conservação do património de betão – casa de adoração bahá’í Robert F. Armbruster Presidente, The Armbruster Company bob@armbrusterco.com

Os Bahá’ís têm um plano de 1000 anos para conservar o seu Templo e a indústria de betão nos Estados Unidos aceitou o desafio.

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A Casa de Adoração Baha’í, localizada a norte de Chicago, Illinois, tem dos mais antigos painéis arquitetónicos de betão pré-fabricados do mundo. É também um dos mais elaborados e notavelmente belos edifícios de betão. A necessidade de restauro do Templo Bahá’í promoveu o desenvolvimento da conservação do património de betão.


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A experiência dos Estados Unidos

lhou por mais 17 anos para fabricar e instalar o betão arquitetónico. Os escultores do Earley Studio usaram os desenhos de Bourgeois para criar modelos em argila de cada painel nas superfícies curvas. Em seguida, os artesãos fizeram moldes de gesso dos modelos de argila. Os modelos de gesso foram moldados e em seguida aparafusados a uma maquete estrutural de madeira da cúpula, no pátio do Studio. Os artesãos subiram e refinaram o alinhamento da ornamentação em todas as ligações da cúpula. Finalmente, os moldes de betão foram fabricados em gesso revestido com folha de chumbo. O Earley Studio triturou e peneirou o agregado de quartzo e misturou o betão em betoneiras. O betão pré-fabricado foi removido dos moldes 16 horas após o enchimento, tendo podido assim os artesãos expor os reluzentes seixos de quartzo por raspagem manual com escovas de arame do tamanho de escovas de lavar os dentes [4].

Situado numa falésia com vista para o Lago Michigan, o espaço abobadado do Templo reflete a crença Bahá’í em um só Deus e na unidade de toda a humanidade. O projeto inovador do arquiteto Louis Bourgeois foi selecionado através de concurso em 1920 [1]. O arquiteto imaginou um “Templo de Luz” com luz a fluir através de 10.000 aberturas da cúpula em filigrana. No entanto, os requisitos dos materiais para a delicada ornamentação da cúpula não permitiam a concretização em pedra, terracota ou alumínio fundido. A solução foi fornecida pelo escultor arquitetónico John J. Earley [2]. Earley propôs uma cúpula de betão armado em painéis pré-fabricados de 90 milímetros de espessura, 3 metros de largura por 2 metros de altura, feita no estúdio de um artesão, enviada para o local, içada e aparafusada em treliças de aço acima de uma claraboia gigante [3]. Tal nunca tinha sido feito antes de Bourgeois e a liderança Bahá’í aprovou corajosamente este sistema. O revestimento arquitetónico de betão consistiria em cimento branco e fragmentos de seixos de quartzo branco expostos na superfície. O altivo espaço interior abobadado foi rematado com painéis de betão pré-fabricado de agregado de quartzo multicolor criando um efeito de mosaico. Para construir o Templo, o arquiteto Louis Bourgeois passou oito anos a criar desenhos em tamanho real de todos os detalhes ornamentais originais e, em seguida, o Earley Studio traba-

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pode ser especialmente exigente. A conservação do património de betão começou apenas há 25 anos com os projetos iniciais do Templo Bahá’í [7] e evoluiu rapidamente. Os profissionais de projetos e construção ganharam experiência e estabeleceram normas técnicas validadas pela indústria [8]. Melhores materiais e melhores técnicas de reparação fornecem reparações duráveis, que podem combinar com os materiais originais. A conservação do património de betão segue um processo semelhante ao utilizado noutras estruturas património. As etapas são: – Compreender a estrutura e os seus problemas. – Desenvolver um plano de conservação. – Preparação para a intervenção. – Realizar a intervenção.

Compreender a Estrutura e os seus Problemas Conservação do Património nos Estados Unidos A conservação do património nos Estados Unidos tornou-se um esforço organizado há menos de 50 anos [5]. As normas nacionais para a Preservação Histórica [6] exigem que os materiais característicos do tecido histórico de uma propriedade sejam preservados e que materiais similares sejam utilizados em reparações. Reproduzir betão arquitetónico histórico

Em 1985, o Templo Baha’i mostrou sinais de perigo. A maioria do seu betão estava em excelentes condições, mas existia claramente deterioração em alguns locais. A comunidade Bahá’í iniciou um enorme esforço de conservação com o objetivo de manter o templo em condições de excelência nos próximos mil anos. O gestor de projeto reuniu uma equipa de engenheiros, mestres-artesãos e cientistas de materiais para realizarem um levantamento e

> Figura 1: Artistas do John Earley Studio rodeados por modelos de gesso e moldes para o Templo Bahá’í. > Figura 2: Na manhã após a colocação do betão, o painel é retirado do molde. Os artistas trabalham ombro a ombro para remover rapidamente a pasta de cimento a partir da superfície para expor os seixos de quartzo. Em apenas 45 minutos a superfície do betão tornar-se-ia muito difícil de remover. > Figura 3: Escultor sobe uma maquete de madeira em tamanho real da cúpula para moldar as ligações entre os painéis dos modelos de gesso.

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uma avaliação das necessidades. O produtor de betão era um membro integrante da equipa desde o início e forneceu importantes informações sobre os métodos de construção original, potenciais técnicas de restauro e estratégias de construção. Uma pesquisa nos Arquivos Bahá’í forneceu valiosas informações sobre o projeto original e desenhos de execução, correspondência e especificações, fotografias históricas e desenhos de produção de alguns dos betões arquitetónicos. Uma inspeção apropriada do Templo forneceu informação sobre métodos de construção originais do Templo, desempenho

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do edifício e tipos de deterioração. A deterioração do betão pode ser causada por excesso de carga, assentamentos ou deslocamentos relativos, corrosão das armaduras ou das ligações, rutura do material devido a ciclos gelo-degelo, reação álcali-sílica, ataque por agentes atmosféricos, poluição ou manchas. A deterioração pode produzir fissuras, delaminação, destacamento ou desintegração do betão. Foram encontradas todas estas patologias no Templo Bahá’í. Foram recolhidos dados através de ensaios não destrutivos, tais como sondagens com esclerómetro, ensaios de impacto, leituras com

pacómetro para localizar o aço das armaduras, ensaios de corrosão e ensaios de água para localizar o movimento da mesma. As fissuras e outros defeitos foram medidos. Os ensaios de limpeza foram realizados de forma a identificar o método menos agressivo para remoção de líquenes, algas, fungos, sulfato de cálcio, depósitos atmosféricos e manchas químicas. Equipamentos para monitorização tensão/deformação, vibração/deslocamento, humidade relativa e temperatura foram utilizados para medir a resposta da estrutura a solicitações e condições ambientais ao longo do tempo. Foram extraídas carotes de betão. Foram

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> Figura 4: Dois montadores colocam um painel pré-fabricado, que é içado para a posição na cúpula. > Figura 5: Sistemas de elevação de alumínio leve que foram projetados para serem ancorados às treliças de aço estrutural através da cúpula ornamental de betão. > Figura 6: Em 1985, a cornija maciça na base da cúpula mostrou sinais de deterioração. > Figura 7: Crostas de sulfato de cálcio preto cobriam grande parte da ornamentação do Templo em 1985. > Figura 8: Adaptadas pela primeira vez para uso em betão, técnicas de limpeza de água-névoa dissolveram as crostas. Pequenos orifícios foram posicionados para pulverizar cada fenda e esquina da ornamentação.

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levantados rufos, coberturas, revestimentos, pavimentos, janelas e acabamentos interiores, com o objetivo de examinar as condições do betão e da estrutura interior. Finalmente, nos locais de maior deterioração, foram abertas janelas de inspeção, por corte e remoção de secções, de forma a analisar a ligação interna. Todas as janelas de inspeção foram reparadas e impermeabilizadas assim que a investigação foi concluída. A análise estrutural e a avaliação de materiais em laboratório forneceram uma visão mais aprofundada dos problemas e das suas causas. Um passo importante na análise estrutural era a determinação da capacidade real dos elementos estruturais na sua condição atual, quando referenciados com as normas de construção vigentes. No laboratório, a avaliação petrográfica e o

ensaio das amostras do betão forneceram informações fundamentais sobre os materiais originais, possíveis causas de deterioração e ainda materiais compatíveis para reparações. Os materiais do betão original do Earley Studio era de qualidade excecionalmente alta e na maioria dos locais permaneceram em ótimas condições. A maior parte da deterioração foi causada por falhas nas juntas entre os revestimentos arquitetónicos e os rufos ou os materiais da cobertura. O Templo foi um protótipo para o revestimento arquitetónico de betão, sendo por este motivo de certa forma experimental a pormenorização das juntas. A água que entrasse por uma junta ficava presa no interior da ligação e a deterioração começava internamente e só aparecia na superfície exterior depois de ter ocorrido dano extenso.

Desenvolver um Plano de Conservação Os resultados da pesquisa, da investigação de campo e das análises laboratoriais foram utilizados para desenvolver um plano de conservação. O plano incluiu limpeza e reparações, métodos para reproduzir o património de betão em materiais e formas, acesso e preparação, planeamento e custos estimados. A gama de reparações de betão pediam pequenas correções manuais, reparações moldadas no local, reparações com elementos pré-fabricados e reforço estrutural com reforço externo. Surgiram soluções práticas e económicas da colaboração entre o engenheiro, o empreiteiro e o dono-de-obra. Por exemplo, após ampla consulta entre a equipa, o engenheiro principal criou folhas de grande formato, 2 por 3

> Figura 9: O Earley Studio construíu a cornija utilizando sobreposição de painéis pré-fabricados. O betão penetrou na cavidade entre o pavimento de betão estrutural e o pré-fabricado, interligando o aço de reforço que se estendia em ambos os elementos.. > Figura 10: Dois vãos do primeiro piso da cornija foram deteriorados pela água que penetrou através da borda da cobertura plana. > Figura 11: Com o intuito de criar um novo padrão para moldes de betão, os escultores substituíram detalhes erodidos, modelando argila castanho-amarelada numa réplica de gesso azul da cornija de ornamentação. > Figura 12: No estúdio de Baha’i de betão pré-fabricado, um artesão executa um cordão de gesso em todos os cantos do molde de borracha. O cordão de gesso é um dos métodos histórico exigido no processo. As áreas altamente esculpidas do molde da cornija são feitas de borracha de uretano. Um retardador azul revestiu o molde de forma a desacelerar o endurecimento da superfície do betão.

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metros, com os planos de pormenor e secções da complexa reparação da cornija da cúpula. Esses desenhos eram impressos para o trabalho simultâneo da engenharia estrutural, da fabricação de moldes, do projeto de elevação, da produção das amostras de betão e dos desenhos arquitetónicos. Reproduzir fielmente o betão arquitetónico original foi uma questão crítica. O Earley Studio tinha fechado em 1973 e reteve os seus métodos como segredos comerciais. Foi necessário recriar as proporções da mistura, os métodos de enchimento e as técnicas de acabamento. Os agregados, cores, textura da superfície e formas tridimensionais tiveram de ser reproduzidos. Como o agregado de quartzo é resistente aos ácidos foi usado ácido para dissolver a pasta de cimento em amostras do betão original para determinar o tamanho e a forma do agregado. Em seguida procurou-se quartzo que correspondesse ao material original. Projetos de recuperação do património de betão exigem frequentemente que centenas de amostras de agregados sejam analisadas e comparadas com o betão original. Os agregados mais promissores são usados para fazer pequenas amostras que são avaliadas junto da estrutura património. Normalmente, a rocha usada para a construção original já não está disponível, porque a pedreira original esgotou-se. Pode ter que se combinar

agregados de várias pedreiras, em cuidadosas proporções, para corresponder às variações de cor do material original. Para o Templo Baha’i, o quartzo comercial disponível não era suficientemente branco, pelo que se procuraram pequenos depósitos de quartzo por toda a América do Norte de forma a encontrar algum, tendo-se depois providenciado para que fosse extraído, transportado, triturado e peneirado com os tamanhos exigidos. Finalmente, para coincidir com o material original, foi adicionada uma pequena quantidade de quartzo âmbar ao

branco. Artesãos fizeram mais de 50 amostras durante os dois anos de investigação para desenvolver as proporções da mistura, os métodos de moldagem e as técnicas de exposição, de forma a obter um acabamento com uma aparência aceitável. A investigação foi documentada num relatório com a história da estrutura, condições atuais, a natureza dos problemas e recomendações para o tratamento. A documentação inclui desenhos, relatórios de análise estrutural, relatórios de análise de materiais, fotografias

> 15 > Figura 13: Artesãos expõem cuidadosamente o agregado de quartzo utilizando escovas de aço pequenas e ferramentas dentais. > Figura 14: Seguindo o exemplo de John Earley, os componentes pré-fabricados foram montados na cornija e rebocados juntos. > Figura 15: A nova cornija replicou todos os detalhes da original.

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e vídeos. Amostras dos agregados e novas misturas de betão necessárias para as reparações foram igualmente incluídas. Mais tarde, o Gestor de Projeto criou uma biblioteca de conservação para o Templo Bahá’í, organizando os registos de 90 anos de construção, manutenção e restauro, num catálogo digital com referências cruzadas. Os resultados da investigação e as ações de conservação recomendadas foram apresentadas aos bahá’ís. Eles adotaram o plano e executaram-no em vários projetos ao longo de um período de 25 anos. As reparações foram da mais alta qualidade, durabilidade e eficiência. Graves problemas estruturais e de impermeabilização foram tratados em primeiro lugar. O estabelecimento do programa de conservação a longo prazo veio mais tarde.

Preparação para a Construção Os projetos de recuperação do património de betão mobilizam uma engenharia invulgar, coordenação de construção, artesanato e testes. Os pormenores e procedimentos de reparação devem ser adaptados a cada estrutura histórica. Documentos de construção mostram

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frequentemente cada local de reparação com um código de identificação, condição atual, tipo e quantidade de reparação, para facilitar adjudicações, inspeções e pagamentos. Os documentos de construção do Templo incluíam detalhes de reparação alternativos, os quais foram selecionados após a demolição de alguns elementos ter sido concluída. Por exemplo, o restauro da cornija na cúpula exigiu quatro esquemas diferentes de reparação porque a deterioração variava desde 50 milímetros até 1 metro de profundidade. Reparações para as quatro condições foram projetadas de forma a poder usar-se um conjunto comum de peças e moldes. Como a construção ocorreu doze andares acima do solo, o betão original foi testado após a demolição e a reparação adequada para cada local foi prontamente instalada. A pré-qualificação dos empreiteiros e artesãos é altamente recomendável devido aos requisitos especiais dos projetos de património de betão. Mestres artesãos precisam de experiência prática fornecida pela preparação de amostras e modelos, de forma a tornarem-se proficientes com os materiais de cada projeto, moldagem e técnica de acabamento. Os artesãos do Templo foram também treinados pelo

engenheiro principal nos há muito esquecidos métodos históricos, de produção de painéis pré-fabricados. A reprodução das formas do Templo exigiram novos moldes de madeira, fibra de vidro, borracha e aço. Primeiro, os artesãos fizeram moldes diretamente a partir da ornamentação arquitetónica do edifício. No estúdio, estes moldes foram utilizados para executar reproduções em gesso das superfícies de betão original. De seguida, escultores modelaram em barro as reproduções em gesso para restauro dos detalhes erodidos, antes de criarem novos moldes para as reparações do betão. Foram necessários desenhos à escala real para fabricar moldes para as componentes de betão complexas e tridimensionais. Na década de 1980, os desenhos eram criados à mão. Para projetos mais recentes, os sistemas CAD facilitaram a produção de desenhos. Métodos de medição tradicional foram auxiliados por levantamentos com teodolitos de alta precisão e varrimento por laser. Para verificar e ajustar as novas ferramentas, foram montadas maquetes a partir do betão produzido nos novos moldes. Num projeto de recuperação de património de betão, o espaço para construção é frequentemente restrito e tal foi também verdade para

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> Figura 16: Os solos pobres causaram assentamento do terraço. A antiga estrutura e os solos fracos foram removidos e substituídos. A infra-estrutura do jardim e a hardscape estava no final da sua vida útil, portanto foi totalmente reconstruída. [hardscape]: elementos inanimados da paisagem, como trabalhos de alvenaria, madeira, betão, pedra, etc. > Figura 17: O património paisagístico foi transplantado para viveiros e depois replantado após as estruturas do jardim estarem concluídas.

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o Templo Bahá’í. O edifício estava cercado por jardins e o Templo permaneceu ocupado e aberto aos visitantes em permanência. O empreiteiro preparou andaimes, plataformas suspensas, gruas e elevadores.

Realizar a Construção Após investigação minuciosa e cuidadosa preparação, a construção prosseguiu sem problemas. A programação incluiu vários meses para obter agregados, fabricar moldes, produzir várias séries de amostras de betão e construir as maquetes. Cada série de amostras necessitou de 28 dias para a cura completa do betão, porque o processo de cura afeta a cor final do betão.

Para produzir os 7.700 componentes ornamentais de betão pré-fabricado necessários para o terraço, escadas monumentais e jardins, os Bahá’ís decidiram montar a sua própria fábrica de pré-fabricação. O Gestor de Projeto forneceu engenharia, planeamento e controlo de qualidade. Os empregados Bahá’í esmagaram o quartzo e fabricaram os elementos de betão com agregados expostos ao longo de um período de 5 anos. Os projetos de recuperação do património de betão têm mais incertezas do que a construção nova. A profundidade e a extensão da deterioração do betão variam e as situações escondidas podem exigir um tratamento diferente do inicialmente especificado. Os projetos Bahá’í utilizaram subempreiteiros pré-qualificados que concorreram a séries de trabalhos, com

termos de pagamento a refletir a incerteza preços unitários por tipo de reparação, preços unitários por tempo e materiais, subsídios com montantes fixos para quantidades especificadas ou montantes fixos quando a extensão do trabalho era conhecida. A participação nos projetos do Templo Bahá’í foi considerada uma honra e uma distinção. Os indivíduos foram encorajados e apoiados para produzirem os trabalhos da mais alta qualidade. Os resultados refletem esse espírito. O estado da Casa de Adoração Bahá’í é melhor do que nunca. A partilha do conhecimento adquirido a partir dos projetos Bahá’í tem fomentado o crescimento da conservação do património de betão na América. TRADUÇÃO POR RITA LADEIRO

Referências [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]

Bruce W. Whitmore, The Dawning Place (Baha’i Publishing Trust, 1984), 87-94. John J. Earley, “Some Problems in Devising a New Finish for Concrete,” in Proceedings American Concrete Institute, Vol. 14, 127-137 (American Concrete Institute, 1918). John J. Earley, “The Project of Ornamenting the Bahá’í Temple Dome,” in Proceedings American Concrete Institute, Vol. 29, 403-411 (American Concrete Institute, 1933). John J. Earley, “Architectural Concrete of the Exposed Aggregate Type,” in Journal of the American Concrete Institute, Vol. 5, No. 4, 251-278 (Proceedings Vol. 30), (American Concrete Institute, March-April 1934). “Historic Preservation in the United States,” U.S. National Committee of the International Council of Monuments and Sites, accessed March 17, 2011, http://www.usicomos.org/preservation. “Secretary of the Interior’s Standards and Guidelines for Archeology and Historic Preservation,” United States Department of the Interior, accessed March 17, 2011, http://www.cr.nps.gov/local-law/arch_stnds_0.htm. Robert F. Armbruster and Jack Stecich, “The Baha’i House of Worship Restoration,” in Concrete Repair Bulletin,Vol. 6, No. 3, 6-9 (International Concrete Repair Institute, September/October, 1993). See technical publications, guides, standards and codes from the American Concrete Institute, http://www.concrete.org; the International Concrete Repair Institute, http://www.icri.org; the Precast/Prestressed Concrete Institute, http://www.pci.org; the Cast Stone Institute, http://www.caststone.org; the Association for Preservation Technology International, http://www.apti.org; the Portland Cement Association, http://www.cement.org; and ASTM International, http://www.astm.org.

> Figura 18: O esforço de conservação do betão restaurou a cornija. > Figura 19: Com escultura intrincada, arestas vivas e um acabamento consistente, o betão arquitetónico do Templo Baha’i está entre os melhores jamais criados.

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betão armado – nota histórica Júlio Appleton DEC, Instituto Superior Técnico, UTL julapple@civil.ist.utl.pt

O betão e as argamassas são utilizados como materiais de construção há milhares de anos, sendo então produzidos pela mistura de argila ou argila margosa, areia, cascalho e água. Há registos de que os materiais eram, quando necessário, transportados a distâncias de centenas de quilómetros, como é o exemplo de um pavimento de betão simples datado de 5600 AC em Lepenskivin {1}. Nas antigas civilizações (Egito, Grécia), o betão era utilizado essencialmente em pavimentos, paredes e suas fundações. Já nos livros de Vitruvio {2} se dão indicações sobre os materiais a utilizar nas argamassas e betões, nomeadamente sobre o uso de pozolanas, cal e areia. Os Romanos exploraram as possibilidades deste material com mestria em diversas obras – casas, templos, pontes e

aquedutos, muitos dos quais chegaram aos nossos dias e são exemplos do elevado nível atingido pelos construtores Romanos. A título de exemplo referem-se o Panteon de Roma, com uma cúpula de 50 m de diâmetro, de betão de agregados leves, realizado no ano 127 DC (figura 2), o Aqueduto da Pont du Gard em Nimes e diversas pontes de alvenaria e betão ainda existentes em diversos países de que se salientam em Portugal a Ponte de Vila Formosa na N369 e a Ponte de Trajano sobre o Rio Tâmega em Chaves. É com o desenvolvimento da produção e estudo das propriedades do cimento {1} (Smeaton em 1758, James Parker em 1776, Louis Vicat em 1818) que culminou com a aprovação da patente do cimento Portland apresentada por Joseph Aspdin em Leeds em 1824 que se vai dar o grande desenvolvimento na aplicação do betão nas construções. Em 1885 concebem-

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Os Primórdios do Betão

se os fornos rotativos que permitiram baixar substancialmente o preço do cimento. Em Portugal a industria do cimento inicia-se em 1894 com a fábrica de cimento Tejo em Alhandra {4} realizada por António Theófilo Rato que deu origem à Companhia de Cimentos Tejo em 1912.

As Primeiras Obras e Patentes de Betão Armado As primeiras referências ao betão armado datam de 1830, no entanto o barco em ferrocimento realizado pelo francês Jean-Louis Lambot em 1848 é reconhecido como a obra mais antiga de betão armado ainda existente (figura 4). Joseph Monier é um dos principais pioneiros do betão armado com as suas patentes de 1867

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> Figura 1: Reconstrução do que teria sido uma primeira construção/abrigo realizado com um pavimento em betão {1} > Figura 2: Panteon de Roma {3}. > Figura 3: Aqueduto da Pont du Gard em Nimes.

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para caixas (floreiras), casas e tubagens, e em 1873 para pontes em arco (figura 5). Joseph Monier (1823–1906) era proprietário de um grande viveiro hortícola em Paris e fazia a gestão de diversos jardins públicos. A ideia da introdução de armaduras nas caixas das floreiras teve como objetivo controlar as fendas que ocorriam frequentemente nas caixas de betão simples, material que adotou para substituir as caixas de madeira ou de aço que

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se deterioravam rapidamente. A ideia fundamental de J. Monier foi introduzir no betão uma malha ortogonal de armaduras, ligadas com arame em todos os nós, com pequeno afastamento e com um diâmetro dos varões dependente da aplicação (figura 6). No final do século XIX são já vários os estudos publicados sobre o betão armado (Coignet, Considère, Mesnager) teorizando o comportamento à flexão, tendo em 1897 sido criada

a primeira disciplina de Betão Armado na ENPC – École National de Ponts et Chaussées (Paris). As patentes tornam-se também numerosas (Cottancin, Hyatt, Coignet). Refira-se que vários destes sistemas foram aplicados em Portugal e estão relatados em diversas notícias da Revista de Obras Públicas e Minas {5}. Em em 20.10.1906 são publicadas as primeiras Instruções Francesas {6}, referidas logo em 1907 na Revista de Obras Públicas e Minas

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> Figura 4: Primeira Construção de Betão Armado. Barco de Lambot, 1848 {4}. > Figura 5: Primeira Ponte em Betão Armado (Monier, 1875) {3}. > Figura 6: Representação esquemática da malha tipo Monier. > Figura 7: Figura ilustrativa da superestrutura de betão armado de um edifício com o sistema Hennebique (lajes, vigas e pilares). > Figura 8: Ponte del Resorgimento em Roma. > Figura 9: Edifício sede da empresa Hennebique em Paris.

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da Associação Portuguesa dos Engenheiros Civis, com o título “As Instruções Francesas para o Formigão Armado”. O princípio do século XX é caracterizado por um desenvolvimento extraordinário na utilização e na compreensão do funcionamento e possibilidades do betão armado. Esse desenvolvimento está associado à realização de numerosas patentes onde se indicam as bases de cálculo e as disposições de armaduras adotadas para diversos elementos estruturais. François Hennebique (1842–1921) não terá sido o inventor do betão armado mas foi no meu entender um dos engenheiros que mais contribuiu para a sua expansão e que mais obras notáveis realizou no início do Séc XX {5} e {7}. A sua atividade desenvolveu-se com a sede na Bélgica (de 1867 a 1887) e depois em Paris onde construiu, em 1892, integralmente em betão armado, incluindo as fachadas, a sede da empresa na Rue Danton, 1 (figura 9).

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Desse período e desse sistema construtivo refere-se a Ponte del Risorgimento em Roma (1911, uma ponte em arco sobre o rio Tibre com um vão de 100 m), apresentada na figura 8. De entre os edifícios destacam-se o edifício da sede da casa Hennebique em Paris e o edifício Royal Liver Building construído em Liverpool (1908–1910) com 17 pisos. Em Portugal merecem especial referência o Edifício de moagem de trigo do Caramujo (na Cova da Piedade) realizado em 1898 {4} e {7} e onde funcionou uma moagem da Sociedade Industrial Aliança (figura 10) e a Ponte Luiz Bandeira de Sejães {8} na EN333-3 sobre o rio Vouga (figura 11) no Concelho de Oliveira de Frades – Viseu. As obras realizadas em Portugal com o sistema Hennebique foram a partir do início do século XX executadas pela sua representante Moreira de Sá & Malevez. Da geração seguinte à de Hennebique salien-

tam-se os trabalhos de Mörsh (1872–1950) e de Freyssinet (1879–1962). Para além de trabalhos de investigação Mörsh {6} e a empresa Wayss e Freytag realizaram numerosas obras de que se destaca neste contexto a Ponte sobre o Isar perto de Grunwald, realizada em 1904, com dois arcos de 70 m de vão e 12,5 m de flecha. Também já pertencendo à geração que se seguiu à que realizou às primeiras aplicações do betão armado e ao período das primeiras patentes sobre as aplicações deste material, Eugéne Freyssinet (1879–1962) pode considerar-se um dos pioneiros do betão armado, para além do papel singular que teve no desenvolvimento das estruturas pré-esforçadas. Realiza as primeiras obras relevantes de 1906 a 1916 na Societé Mercier, Limousin & Cia. de que se destaca em 1907 a Pont du Prairéal (figura 12) e em 1911 a Pont du Veurdre sur l’Allier (figura 13) {9}.

> Figura 10: Edifício de Moagem do Caramujo – Vista Geral, alçado e corte {7}. > Figura 11: Ponte de Sejães na EN333-3 – Sistema Hennebique, 1907. > Figura 12: Pont de Prairéal sur La Besbre (arco de 26 m). Uma das primeiras Pontes de Betão Armado de Freyssinet, 1907 {9}. > Figura 13: Pont du Veurdre, 1911 {9}.

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Em 1908 {10} executa a primeira viga préesforçada (um ensaio numa viga de 50 m de comprimento e secção de 0,5 m × 3 m, préesforçada com uma força de 2000 ton) junto ao local onde realizou a ponte de Veurdre. De 1916 a 1929 desenvolveu a sua atividade no Societé Limousin & Cia., Procédés Freyssinet de que foi diretor técnico, destacando-se

deste período a realização de 1918 e 1921 de navios em betão armado que atingiram 55 m de comprimento, a construção de hangares para dirigíveis em Orly em 1921–1923 (2 hangares com um vão de 90 m e altura de 60 m, estruturas destruídas por bombardeamento em 1944) a Ponte de Villeneuve-sur-Lot com um vão de 96 m e em 1919 e a Ponte Plougastel sur l’Elorn com 3 arcos de betão armado de 186 m de vão, realizada de 1924–1930 e que foi à data recorde do mundo. Entretanto apresenta numerosas patentes sobre pré-esforço (6 no período de 1925 a 1928, 6 período de 1928 a 1934 com Jean Saillez e outras 63 patentes sobre diversos temas). Dessa intensa atividade no domínio das obras pré-esforçadas refere-se a Ponte de Luzancy {22}, sobre o Marne, com um vão de 55 m e 6 m de largura, iniciada em 1941 mas só concluída em 1946 devido à 2ª Grande Guerra.

> 16 > Figura 14: Ponte de Salgina (1929–1930) com um vão de 90,04 m {11}. > Figura 15: Vista de um ensaio de carga de uma laje fungiforme {11}. > Figura 16: Estádio de Florença – Vista e pormenor de betão armado {12}.

20_cm

Robert Maillart (1872–1940) {11}, contemporâneo de Freyssinet foi um engenheiro suíço que contribui também significativamente para o desenvolvimento do betão armado. As suas obras, em particular as pontes em arco, são um exemplo de elegância e simplicidade cuja primeira, de entre cerca de 40 pontes, data de 1899. A Ponte de Salgina perto de Davos nos Alpes Suiços representada na figura 14 é um arco triarticulado com 90,04 m de vão localizado num vale profundo, constituindo pelo seu enquadramento paisagístico a obra mais referenciada de Maillart. São também de destacar os estudos que Maillart realizou sobre lajes fungiformes {11} cujo primeiro ensaio é datado de 1908 (figura 15) e cujo sistema patenteou nessa data. O destaque ao engenheiro Pier Luigi Nervi (1891–1979) também projetista e construtor


permite-me referir aspetos importantes nas realizações de betão armado: o ferrocimento, a pré-fabricação e ainda a importância que era, e deve ser, dada à pormenorização detalhada das armaduras. Deste engenheiro {12} destacam-se as obras do Estádio de Florença (35000 lugares sentados) e o Palácio dos Desportos de Roma. Na figura 16 apresenta-se uma vista de cobertura desse Estádio com uma consola de 17 m e o magnifico desenho de pormenorização de armaduras de betão armado desta estrutura realizada de 1929 a 1932 {12}. Das obras de Eduardo Torroja (1899–1961) referem-se para além da cobertura do hipódromo de Zarzuela (figura 17), realizada em 1925, o Aqueduto de Tempul com um sistema de atirantamento e um vão central de 60 m e em 1933 a casca da cobertura do mercado de Algeciras com um diâmetro de 47,6 m e apenas 9 cm de espessura. Em 1911 são entretanto criadas em Portugal as Universidades de Lisboa e do Porto e em 1918 aprovado o 1º Regulamento Português no domínio do betão armado, as “Instruções Regulamentares para o Emprego do Beton Armado”, realizadas com base nas normas francesas de 1906 e nos desenvolvimentos posteriores {13}, Dec. 4036 de 28/3/1918. Em Portugal o desenvolvimento do betão armado originava a criação da 1ª disciplina de Cimento Armado em 1922 na Faculdade Técnica da Universidade do Porto (o Engº Theotonio

Rodrigues foi o seu 1º professor). Em 1935 é publicado o “Regulamento do Betão Armado” dec. 25948 de 1935 que sintetiza o estado do conhecimento neste domínio. Na primeira metade do século XX muitas são as realizações em betão armado em Portugal {14}. Destacam-se o Canal do Tejo (executado de 1932 a 1940), numerosas pontes de que se salienta o Viaduto Duarte Pacheco em Lisboa {30} e edifícios de que se salienta o conjunto dos edifícios do Instituto Superior Técnico (1936). No Brasil {15} destaca-se no período em referência a contribuição de Emílio Boumgart quer como professor quer como construtor (Ponte Paranaíba, 1938; Edifício dos Ministérios da Educação e Saúde no Rio de Janeiro em 1937). Na geração já nascida no século XX salientamse Fritz Leonhardt (1909 – 1999) que não só associa uma atividade marcante como professor em Stuttgart mas também como autor de numerosos livros sobre estruturas de betão que marcaram o ensino dos engenheiros de todo o mundo no século XX e o livro “Ponts” onde trata o tema da estética de forma extraordinária {16}. Projetou também numerosas estruturas (Torre da televisão de Stuttgart, 1955, Cologne – Rodenkirchen Bridge, 1941). Na geração seguinte destacam-se a nível internacional os trabalhos de Heinz Isler Schalen (1926–2009) no domínio das cascas de betão, os trabalhos de René Walther no domínio das pontes de tirantes com tabuleiro esbelto como

> 17

> 18

a Ponte de Dielpoldsau os trabalhos de Jörg Schlaich sobre estruturas atirantadas e os projetos de pontes de Christian Menn com a Ponte de Felsenau (1974) e a ponte Ganter (1980). Em Por tugal destaca-se Edgar Cardoso (1913–2000) que para além das estruturas que projetou {17} desenvolveu com mestria a utilização de modelos experimentais reduzidos para a compreensão da resposta (elástica) das estruturas. No domínio das pontes refere-se a execução da Ponte da Arrábida projetada pelo Prof. Edgar Cardoso com 270 m de corda (1963) – figura 18. Em Portugal refere-se ainda João Lobo Fialho (1921–1976) pelos seus estudos e projetos sobre cascas de betão e projetos de pontes como a Ponte de Vila Nova de Mil Fontes na ER393, sobre o Rio Mira. No domínio das barragens de betão, refere-se a obra da Barragem da Lagoa Comprida na Serra da Estrela (iniciada em 1912). A Barragem de Santa Lúzia (realizada em 1943 e que é a 1ª barragem portuguesa do tipo abóbada, com 115 m de desenvolvimento projetada pelo Engº Coyne) e a Barragem do Cabril (figura 19) do tipo abóbada de dupla curvatura com 135 m de altura e 360 m de desenvolvimento, com uma espessura variável de 70 cm a 7 m, no Rio Zêzere (1953) {18}, que é muitas vezes considerada como o marco da afirmação dos técnicos nacionais no estudo e projeto de barragens de betão. No desenvolvimento deste projeto e nos se-

> Figura 17: Vista da cobertura de hipódromo de Zarzuela. > Figura 18: Ponte da Arrábida, Edgar Cardoso, 1963.

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património em betão

> 19

guintes teve grande relevância a participação do Centro de Estudos de Engenharia Civil do IST que em 1947 foi integrado no novo Laboratório de Estado – o LNEC – Laboratório Nacional de Engenharia Civil. A atividade pioneira do LNEC foi realizada sob a orientação do Engº Manuel Rocha, cuja contribuição no domínio dos estudos em modelos reduzidos, na observação de barragens e no estudo das fundações rochosas estava no topo do que se fazia então a nível mundial. Naturalmente que muitos outros técnicos contribuíram para esses trabalhos pioneiros, destacando-se o Engº Laginha Serafim que foi Chefe do Serviço de Barragens do LNEC {18}. Outras estruturas realizada em Portugal que justificam referência no presente contexto são as coberturas onduladas das Pedras Rubras (Correia de Araújo, 1950), o Monumento das Descobertas em Lisboa com 50 m de altura (Edgar Cardoso, 1958), o Monumento e Estátua do Cristo Rei com 76 m de altura a que acresce a estátua com 28 m de altura e 16 m de envergadura (Brazão Farinha, 1959) e o Edifício do Museu da Fundação Calouste Gulbenkian (Arga e Lima e J. Marecos, 1969). A nível internacional e no que se refere ao uso da capacidade do betão para criar novas formas referem-se os nomes de Nervi, Le Corbusier, Óscar Niemeyer e Joaquim Cardoso. Da extensa obra de Niemeyer refere-se o Palácio Presidencial de Brasília, datado de 1958 e a Catedral de Brasília representada na figura 20, datada de 1961.

> Figura 19: Barragem do Cabril (1953). > Figura 20: Estrutura principal da Catedral de Brasília { } .

22_cm

> 20

Os progressos técnicos e a cooperação internacional na Europa deram origem à criação em 1951 da FIP – Féderation Internationale de la Précontrainte que realizou o primeiro Congresso em Londres em 1953 e à criação em 1953, do CEB – Comissão Europeia do Betão, associação que produziu as primeiras recomendações em 1963. Estas associações produziram em 1978 e em 1993 um Model Code for Concrete Structures que constituiu a base da regulamentação nacional em muitos países europeus. Estas Associações fundiram-se em 1998 na atual fib – féderation internationale du béton. Em 2010 foi publicada a versão preliminar do novo Mode Code 2010. A nível nacional é marcante no domínio das estruturas de betão armado o contributo do Engº Júlio Ferry Borges. Na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto é realizada em 1944 a primeira tese de doutoramento em betão armado e pré-esforçado pelo Prof. Joaquim Sarmento {19}.

As Primeiras Obras de Betão Pré-Esforçado No que se refere ao pré-esforço e após os trabalhos pioneiros de Freyssinet, Magnel e Hoyer, assiste-se após a 2ª grande guerra ao grande desenvolvimento deste sistema construtivo que veio alargar a fronteira da aplicação do betão nas construções. A primeira construção portuguesa de betão

pré-esforçado {20} é a cobertura de vários armazéns para algodão na Avenida Meneses em Matosinhos com um vão de 32,4 m realizada em 1951, realizado com o sistema Freyssinet. A primeira ponte em betão armado pré-esforçado em Portugal é a Ponte de Vala Nova em Benavente na EN118 ao km 43,45 realizada em 1954 e que apresenta 3 vãos simplesmente apoiados de 36,0 m. No trabalho de Joaquim Vizeu {21} são apresentadas numerosas obras e contribuições para a história do betão armado em Portugal.

Desempenho das Estruturas de Betão em Portugal {22} A experiência de intervenção do autor em numerosas obras de betão armado e de betão armado préesforçado permite concluir que o desempenho destas estruturas ao longo de mais de cem anos de realizações em Portugal é francamente positivo. Obras bem concebidas, bem executadas e conservadas poderão manter-se inteiramente operacionais para além da expectativa do período de vida de 50 a 100 anos, usualmente considerado para a realização das estruturas. Os problemas principais que temos encontrado são os seguintes: − A nível estrutural a resistência para a ação sísmica é em geral inferior aos requisitos atuais. Esta situação resulta da ausência


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instalação de novas Centrais. o encontra-se certificado pela NP EN ISO 9001 dispõem todas de um Sistema de Controlo de Pro

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® do betão pronto há mais de 35 anos, a Unibe - ® A actuar no mercado tão apresenta no seu currículo um vasto conjunto de obras, cuja en Betãoe Autocompactável Betão Pesadouma vergadura desafios associados, representam para esta empresa consagração do seu nível de desempenho, quer na qualidade dos produtos ® que presta. ® que fabrica, quer na dos serviços Numa óptica de permanente adaptação ao mercado, a Unibetão tem registado Betão Branco Betão Decorativo um crescimento contínuo aliado a uma ampliação do seu raio de acção, seja pela aquisição de outras empresas, seja pela instalação de novas Centrais. ® ® Paralelamente, o seu Sistema de Gestão encontra-se certificado pela NP EN ISO 9001 desde o ano de 2000 e as suas Centrais dispõem todas de um Sistema de Controlo de Pro Betão Colorido Betão para Extrudir dução implementado. A aliança entre a dinâmica e a fiabilidade permite-lhe disponibilizar ao mercado da construção civil, um conjunto de soluções diferenciadas ou complementares aos betões correntes, potenciando a melhor concretização dos projectos dos seus clientes.

da consideração da ação sísmica na conceção e projeto dasAv. António Augusto de Aguiar, 21, obras mais antigas ou na deficiente conceção e quantifica-4.º andar, 1069-128 Lisboa ção, por defeito, da ação sísmica. T.: 213 172 420 • F.: 213 555 012 Acresce a este aspeto uma pormenorização {23} que nãoE-mail: sede@unibetao.pt tinha preocupação de dotar os elementos estruturais dawww.unibetao.pt necessária ductilidade, nem evitar roturas frágeis, em particular para situações de inversão do sinal dos esforços com a ação sísmica. − No que se refere à durabilidade tem-se verificado deterioraA actuar no mercado do betão pronto há mais de 35 anos, a Unibe tão apresenta no seu currículo um vasto conjunto de obras, cuja en ção significativa por corrosão de armaduras, deterioração vergadura e desafios associados, representam para esta empresa uma associada à utilização de um betão com uma qualidade insuconsagração do seu nível de desempenho, quer na qualidade dos produtos que fabrica, quer na dos serviços que presta. ficiente e/ou recobrimentos reduzidos e deterioração devida Numa óptica de permanente adaptação ao mercado, a Unibetão tem registado um crescimento contínuo aliado a uma ampliação do seu raio de acção, seja pela a reações químicas expansivas do betão (reação sulfática aquisição de outras empresas, seja pela instalação de novas Centrais. interna e reação alcalis-silica) que se têm verificado sobreParalelamente, o seu Sistema de Gestão encontra-se certificado pela NP EN ISO 9001 desde o ano de 2000 e as suas Centrais dispõem todas de um Sistema de Controlo de Pro tudo nas últimas duas décadas. Qualquer destes problemas dução implementado. A aliança entre a dinâmica e a fiabilidade permite-lhe disponibilizar ao mercado da construção pode ser evitado (e não ocorre na maioria das obras) com o civil, um conjunto de soluções diferenciadas ou complementares aos betões correntes, potenciando controlo da qualidade do projeto e da execução (incluindo o a melhor concretização dos projectos dos seus clientes. controlo dos materiais).

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Referências

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no mercado do betão pronto há mais de 35 anos, a Unibe AA actuar Unibetão disponibiliza tão apresenta no seu currículo um vasto conjunto de obras, cuja en ao mercado construção vergadura e desafios da associados, representam para esta empresa uma consagração seu nível de desempenho, quer na qualidade dos produtos civil, umdoconjunto de que fabrica, quer na dos serviços que presta. soluções oumercado, a Unibetão tem registado Numa óptica dediferenciadas permanente adaptação ao um crescimento contínuo aliado a uma ampliação do seu raio de acção, seja pela complementares aos betões aquisição de outras empresas, seja pela instalação de novas Centrais. correntes, potenciando a Paralelamente, o seu Sistema de Gestão encontra-se certificado pela NP EN ISO 9001 desde o ano de 2000 e as suas Centrais dos dispõem todas de um Sistema de Controlo de Pro melhor concretização dução implementado. Produtos especiais: projectos dos seus clientes. A aliança entre a dinâmica e a fiabilidade permite-lhe disponibilizar ao mercado da construção

1. Stanley, C. – Highlights in the History of Concrete, C&CA, 1982 2. Vitrúvio – Tratado de Arquitectura Século I AC, Tradução de M. Justino Maciel, IST Press, 2006 3. Walter, R. – Construire en Béton, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 1993 4. Ferreira, C.A. – Betão – A idade da Descoberta, Passado Presente, Lisboa, 1989 5. Appleton, Júlio – Materiais de Construção – Um Olhar sobre o Betão – Engenharia e Vida, nº 11, Março 2005 E. Mörsch – Le Béton Armé – Librairie Polytechique, Paris 1909 (Traduzido á mais de 35 anos, a6.Unibe civil, um conjunto de soluções diferenciadas ou complementares aos betões correntes, potenciando por Max Dubois) ® a melhor concretização®dos projectos dos seus clientes. o conjunto de obras,7. cuja en Quintela, A.C. –-Contribuição para a História do Betão Armado em Portugal, Primeiras Obras, Revista Portuguesa Engenharia de Estruturas (RPEE), entam para esta empresa uma do betão pronto há mais de 35 anos, a UnibeBetão Drenante Betão com Fibras A actuar no mercado 1989, nº30. ® ® tão 8. apresenta noObras seu currículo vasto conjunto obras, cuja–enho, quer na qualidade produtos UniDren UniFibra dos Revista de Públicas e um Minas – Descrição de de Obras em Curso Ponte Luiz ® ® vergadura e desafios associados, representam para esta empresa uma Betão Drenante Betão com Fibras Bandeira em Sejães, Tomo XXXIX – 1908, pg 25 esta. consagração do seu nível de desempenho, quer na qualidade dos produtos ® Betão Leve Pavimentos 9. Ordonez, J.A.F. – Eugène Freyssinet, 2C Editions, 1979 UniLeve® Betão para UniPiso que fabrica, quer dos serviços que presta. o ao mercado, a Unibetão temnaregistado 10. Pierre Jartoux – Pré-Esforço uma Peregrinação ao Passado – Resultados Betão Leve Betão para Pavimentos Numa óptica de permanente adaptação ao mercado, a Unibetão tem registado ® ® ampliação do seu raiodos deEnsaios acção, pelaViga Pré-Esforçada por E. Freyssinet em 1908, sobreseja a Primeira um crescimento contínuo aliado a uma ampliação do seu raio de acção, seja pela UniArga® UniProj® Betão Estrutural, 1994. instalação de novas Centrais. aquisição de outras empresas, seja pela instalação de novas Centrais. Argamassa Estabilizada Betão Projectado Argamassa Estabilizada Betão Projectado 11. Max Bill – oRobert Maillart, Les Editionsencontra-se d’Architecturecertificado SA, 1947 pela NP EN ISO 9001 Paralelamente, seu Sistema de 9001 Gestão o encontra-se certificado pela NPPier ENLuigi ISO ® ® 12. Paolo Desideri, Nervi Jr, Giuseppe Positano – Pier Luigi Nervi, UniPesado UniBac ® ® desde o ano de 2000 e as suas Centrais dispõem todas de um Sistema de Controlo de ProBetão Autocompactável Betão Pesado Editorial Gustavo Gili, S.A., Barcelona 1982 dispõem todas dedução umimplementado. Sistema de Controlo de Pro A actuar no mercado do betão pronto há mais de 35 anos, a Unibe 13. Decreto – Regulamento para o emprego do beton armado, 28/3/1918 Betão Autocompactável Betão Pesado ® A aliança entre4036 a dinâmica e a fiabilidade permite-lhe disponibilizar ao mercado da construção tão apresenta no seu currículo umUniBranco vasto conjunto de®obras, cuja en UniDécor João Segurado – Cimento Armado, Biblioteca de Instrução Profissional, civil,14. um conjunto de soluções diferenciadas ou complementares aos betões correntes, potenciando vergadura e desafios associados, representam para esta empresa uma Betão Branco Betão Decorativo ® de permite-lhe disponibilizar ao mercado dados construção Livraria Bertrand, Livroprojectos sem data de publicação. 1ª Edição 1920 a melhor concretização dos seus clientes. consagração do seu nível de desempenho, quer na qualidade dos produtos ® ® 15. Vasconcelos, A.C. – Ocorrentes, Concreto no Brasil – Recordes, Realizações, História, UniColorido UniExtrude® que fabrica, quer na dos serviços que presta. adas ou complementares aos betões potenciando Betão Branco Betão Decorativo Betão Colorido Betão para Extrudir Numa óptica de permanente adaptação ao mercado, a Unibetão tem registado São Paulo, 1985 os seus clientes. um crescimento contínuo aliado a uma ampliação do seu raio de acção, seja pela 16. Fritz Leonhardt – Ponts – L’Esthétiques dês Ponts, Press Polytechniques ® instalação de novas Centrais. ® aquisição de outras empresas, seja pela Romandes, 1986 Paralelamente, o seu Sistema de Gestão encontra-se certificado pela NP EN ISO 9001 17. Luís Lousada Soares – Edgar Cardoso – Engenheiro Civil, FEUP Edições, 2003 Colorido Betão para de Extrudir desde oBetão ano de 2000 as suas Centrais dispõem de um Sistema Controlo de Pro Av.e António Augusto detodas Aguiar, 21, 18. J. Laginha Serafim – As Grandes Barragens dos Aproveitamentos Hidráulicos dução implementado. 4.º andar, 1069-128 Lisboa Portugueses, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, 1962 A aliança entre a dinâmica e a fiabilidade permite-lhe disponibilizar ao mercado da construção T.: 213 172 420 • F.: 213 555 012 19. Joaquim Sarmento – Betão Pré-Esforçado, Tese de Doutoramento FEUP, civil, um conjunto de soluções diferenciadas ou complementares aos betões correntes, potenciando Av. Antónioconcretização Augusto E-mail: de Aguiar, 21 sede@unibetao.pt a melhor dos projectos dos seus clientes. Porto, 1944 4.º andar, 1069-128 www.unibetao.pt Lisboa 20. Rego, A. Teixeira – A Primeira Construção Portuguesa de Betão Pré-Esforçado T.: +351 213 172 420 · F.: +351 213 555 012 Av. António Augusto de Aguiar, 21, com Cabos, Revista da Ordem dos Engenheiros, Outubro 1951 E-mail: sede@unibetao.pt 21. Viseu, J.C.S. – História do Betão Armado em Portugal, ATIC 1993 4.º andar,www.unibetao.pt 1069-128 Lisboa 22. Appleton, Júlio – Performance of Concrete Bridges in Portugal, 1st Worshop T.: 213 172 420 • F.: 213 555 012 DURATINET, LNEC, Lisbon, 19 Fevereiro 2009 23. Appleton, Júlio – Reforço Sísmico de Estruturas de Betão, Encontro NacionalE-mail: sede@unibetao.pt Betão Estrutural 2008, Guimarães, Novembro 2008

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património em betão monitorização inteligente do estado de conservação do betão Jónatas Valença, ICIST, DEC ISEC IPC, Portugal, jonatas@dec.uc.pt Daniel Dias-da-Costa, DEC FCTUC, Portugal, dcosta@dec.uc.pt Luísa Gonçalves, INESCC, DEC ESTG IPL, Portugal, luisa.goncalves@ipleiria.pt Eduardo Júlio, ICIST, DECivil IST UTL, Portugal, ejulio@civil.ist.utl.pt Helder Araújo, ISR, DEEC FCTUC, Portugal, helder@isr.uc.pt

1. Introdução O betão é seguramente o material de construção mais utilizado a partir da segunda metade no século XX. Este facto contribuiu para que lhe fosse injustamente atribuída uma conotação negativa, fruto do crescimento desregrado das cidades que ocorreu em Portugal sobretudo no período pós-revolução. Contudo, existe um número muito significativo de construções (edifícios, pontes e barragens) que são inequivocamente parte do património histórico, sociocultural, tecnológico e arquitetónico nacional. Por esta razão, importa incentivar a sua classificação e definir uma série de medidas que promovam a sua conservação. A degradação das estruturas de betão tem diversas causas, não sendo por isso possível prever a sua ocorrência. Geralmente, são efetuadas inspeções visuais periódicas das estruturas para deteção de anomalias e, quando se justifica, realizam-se ensaios nãodestrutivos (NDT – Non-Destructive Tests) de apoio ao diagnóstico e define-se a intervenção mais adequada. Esta metodologia apresenta como principais inconvenientes: (i) a avaliação pontual (não contínua) do estado de conservação da estrutura, e (ii) a utilização de meios auxiliares de base empírica, trabalhosos, morosos e amplamente sujeitos a erro humano. O desenvolvimento recente de equipamentos e métodos óticos e digitais e a sua comercialização a custos reduzidos, tornaram a sua utilização no campo da monitorização de

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estruturas de Engenharia Civil potencialmente interessante. Neste artigo, é descrito o método denominado “Monitorização Inteligente do Estado de Conservação do Betão” (ICHM Intelligent Concrete Health Monitoring 1), desenvolvido pelos autores por conjugação das seguintes técnicas: (i) fotogrametria, (ii) processamento digital de imagem (DIP – Digital Image Processing); e análise multiespectral (MSA – Multi-Spectral Analysis). Tem por objetivo a caracterização automática (inteligente) e contínua (monitorização) da patologia do betão. Adicionalmente, pretendese que constitua um meio relevante de apoio à componente laboratorial de trabalhos de investigação científica.

2. Monitorização Inteligente do Estado de Conservação do Betão – ICHM O método proposto (ver Fig. 1), está estruturado em vários módulos, nomeadamente: (1) MCRACK – Image Processing of Concrete Surfaces, projetado para identificar, analisar e medir fissuras em superfícies de betão2; (2) visual-DSC – Visualisation of Displacements, Strains and Cracks, concebido para determinar campos de deslocamentos e de deformações e medir a largura de fissuras3; (3) SURFCRETE – Multi-Spectral Image Analysis of Concrete Surfaces, desenvolvido para detetar, analisar e medir áreas com colonização biológica, humidade, sujidade e/ou materiais de reparação; (4) Aesthetic-CCS – Aesthetic Characterization of

Concrete Surfaces, planeado para caracterizar superfícies de betão (cor e textura)4. A conjugação destes módulos permite a identificação e mapeamento global automático das anomalias existentes, assim como a sua atualização contínua, durante a construção e/ ou durante o período de vida útil da estrutura. Após identificação das regiões possivelmente danificadas, o ICHM permite determinar todos os parâmetros relevantes: (1) fissuração, fornecendo o padrão e todas as dimensões relevantes, tais como, área, largura, comprimento ou caminho das fissuras; (2) campos de deslocamentos e de deformações em elementos carregados; (3) áreas de colonização biológica, identificando os agentes biológicos (ainda de forma limitada) e medindo as áreas afetadas; e (4) áreas reparadas com material inadequado do ponto de vista do restauro.

2.1. MCRACK O MCRACK2 foi desenvolvido especificamente para caracterizar, avaliar e monitorizar fissuras, combinando o processamento digital de imagem e a morfologia matemática (MM)5. A deteção e a caracterização de fissuras em superfícies de betão são feitas de forma eficaz mediante o recurso a uma análise conjunta global-local. As principais etapas do MCRACK incluem: (1) aquisição de imagem; (2) análise global, realizada após a seleção de uma região de interesse global (GROI – Global Region of Interest); (3) seleção de áreas críticas, definidas


MCRACK

Pré-processamento

Binarização da imagem

Pós-processamento

Identificação de fissuras

visual-DSC

Pré-processamento

Fotogrametria

Campo de deslocamentos

Campo de deformações

SURFCRETE

Separação em bandas

Definição de classes

Análise espectral

Classificação espectral

Aesthetic-CCS

Pré-processamento

Avaliação da intensidade

Avaliação da rugosidade

Avaliação da cor e textura

Mapa Final de Danos

Imagem

Requisitos de Restauro

Área/comprimento

Fase de rotura

200

4

150

3

100

2

área (mm2)

50

Largura

>1

1

comprimento (mm) largura (mm)

0

0

0

5

10

15

20

25

30

Tempo (min) (a)

(b)

>2

como regiões de interesse local (LROI – Local Region of Interest); (4) análise local, onde o método é aplicado de forma direcionada nas LROIs; e (5) reconstituição global, onde as LROIs são reconstituídas na GROI, obtendo-se o mapa final de descontinuidades. Em relação ao DIP destacam-se os seguintes passos principais, necessários para realçar os resultados: (1) pré-processamento, de forma a destacar descontinuidades na superfície de betão; (2) processamento, sendo a imagem binarizada aplicando o método de Otsu6; (3) pós-processamento, com o objetivo de reduzir o ruído e unir descontinuidades vizinhas. Adicionalmente, aplicam-se várias operações para caracterizar a fissura: (1) localização da fissura na superfície de betão; (2) definição das suas fronteiras; e (3) determinação da

>3

largura da fissura ao longo do seu comprimento. Torna-se assim possível caracterizar automaticamente o perfil da fissura (comprimento, largura e área). O comprimento da fissura é definido pelo comprimento das respetivas fronteiras, enquanto que a largura é definida pela distância mínima de cada pixel à fronteira oposta. Este método foi validado através da sua aplicação a uma vasta campanha de ensaios push-off (Fig. 2(a)). Na Fig. 2(b) apresenta-se o padrão de fissuração na rotura, obtido com um destes provetes, enquanto que na Fig. 3, apresenta-se a monitorização de uma das fissuras até à rotura. Com o MCRACK é possível detetar fissuras existentes na superfície de betão, e efetuar o seu mapeamento e medição automaticamente, bem como monitorizar a sua evolução.

2.2. Visual-DSC O segundo módulo desenvolvido, designado visual-DSC3, utiliza o pós-processamento de dados obtidos por fotogrametria no sentido de: (1) permitir a monitorização de um número virtualmente ilimitado de pontos pré-definidos; (2) permitir a obtenção, nesses pontos e com precisão adequada, dos campos de deslocamentos e de deformações, em qualquer instante do ensaio, de forma rápida, fiável e automática; e (3) constituir uma solução técnica economicamente viável. O procedimento desenvolvido baseia-se nas seguintes etapas principais: (1) preparação do provete, através da pintura de uma grelha regular de alvos circulares; (2) aquisição de imagem; (3) cálculo das coordenadas do cen-

> Figura 1: Fluxograma do método proposto: Monitorização Inteligente do Estado de Conservação do Betão - ICHM. > Figura 2: Aplicação do MCRACK na fase de rotura do ensaio push-off: (a) imagem RGB; (b) padrão de fissuração. > Figura 3: Monitorização da fissura f1 no ensaio push-off com o MCRACK: (a) perfil da fissura; (b) medição da largura, área e comprimento.

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património em betão

(a)

(b)

(c)

>4

>5

tro dos alvos, em várias fases do ensaio; (4) determinação do campo de deslocamentos; (5) determinação do campo de deformações; e (6) avaliação da largura média das fissuras. Este método foi validado através dos ensaios push-off anteriormente mencionados (Fig. 2(a)). Os resultados que de seguida se apresentam são igualmente referentes ao ensaio referido na secção anterior. Ilustram-se, na Fig. 4, o mapa da extensão principal máxima na rotura, o padrão de fissuração registado manualmente e dois pormenores do provete. No primeiro mapa, incluem-se ainda as direções principais de deformação (a preto, a máxima, a vermelho, a mínima). Como se pode verificar, e como seria de esperar, existe uma forte correlação entre as direções principais de deformação e a orientação das fissuras. É ainda possível determinar a largura total das fissuras ao longo de um determinado perfil (Fig. 5). No exemplo, esta foi calculada ao longo de um perfil vertical 1-1’ (ver Fig. 4(a)) e comparada com a aplicação do MCRACK, obtendo-se uma elevada correlação (R2=0.995). Com o visual-DSC é possível monitorizar ensaios até à rotura, ultrapassando as limitações identificadas nos métodos tradicionais. O visual-DSC provou ser capaz de caracterizar os campos de deslocamento e de deformação, num número praticamente ilimitado de pontos pré-definidos, sem as restrições típicas de colocação de LVDTs ou extensómetros. O tratamento da informação é processado de forma automática, sendo apresentados mapas de resultados extremamente completos e graficamente elucidativos.

2.3. SURFCRETE

A

>6

M

C

BCl

BCd

O SURFCRETE utiliza análise multiespectral de imagem para identificar anomalias e diferentes materiais em superfícies de betão, utilizando os espectros visível (RGB – Red, Green, Blue) e infravermelho próximo (NIR – Near Infra-Red). O método SURFCRETE inclui as seguintes etapas principais: (1) aquisição de imagem; (2) definição das classes e sua nomenclatura;

> Figura 4: Aplicação do visual-DSC na fase de rotura do ensaio push-off: (a) extensão principal máxima; (b) mapa de fissuras; e (c) detalhes #1-2. > Figura 5: Extensão principal máxima medida ao longo do perfil 1-1’. > Figura 6: Aplicação do SURFCRETE num muro de betão aparente: (a) imagem RGB (321); (b) mapa de caracterização da superfície de betão.

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2.4. Aesthetic-CCS O desenvolvimento de argamassas de reparação com requisitos especiais de cor e textura, tendo por objetivo o restauro de construções classificadas, em betão à vista, está atualmente em curso por parte dos autores. O método Aesthetic-CCS visa caracterizar estas argamassas, assim como as superfícies de betão onde as mesmas serão aplicadas. A metodologia consiste nos seguintes passos principais: (1) aquisição de imagem; (2) identificação de áreas intervencionadas; (3) caracterização do betão do substrato através de DIP e definição dos requisitos da argamassa a aplicar; (4) remoção da argamassa inadequada; (5) aplicação da argamassa formulada com requisitos cromáticos personalizados; (6) aquisição de imagem e avaliação do sucesso da intervenção. Na Fig. 7(a) são apresentados cinco provetes, relativos a cinco argamassas distintas, produzidas com diferentes percentagens de pigmento. As suas características de cor foram obtidas diretamente por aplicação do método. As imagens foram captadas em condições de luminosidade controladas, sendo ainda colocada uma palete de cores padrão junto dos provetes, de forma a normalizar os valores. A campanha de ensaios laboratoriais, realiza-

dos com diferentes argamassas de reparação, encontra-se ainda em curso. Atualmente, a aferição da cor da argamassa está em processo final de calibração, estando a ser programados ensaios de envelhecimento acelerado das argamassas desenvolvidas. Na Fig. 7(b), apresenta-se um gráfico com o valor médio de intensidade da cor. Da sua análise, constata-se que existe uma correlação entre o aumento de pigmento utilizado na amassadura e a intensidade da cor. De referir ainda que serão induzidas diferentes texturas e outros tipos de acabamentos nas argamassas aplicadas, com a finalidade de melhor aproximar o resultado final da informação cromática do substrato, captada pelo olho humano.

3. Caso de estudo – Fundação Calouste Gulbenkian Os edifícios da Fundação Calouste Gulbenkian (FCG) em Lisboa representam um exemplo notável do “Património em Betão” nacional, sendo a primeira construção do século XX classificada pelo Instituto Português do Património Arquitetónico (IPPAR). Por estas razões, foram adotados como caso de estudo para testar o ICHM. O estudo efetuado englobou a inspeção visual

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(3) definição de uma amostra estratificada por classe; (4) definição de áreas de treino representativas das classes; (5) análise espectral; (6) classificação soft ao nível do pixel; (7) avaliação dos classificadores; (8) avaliação da incerteza da classificação; (9) definição das áreas de referência; e (10) avaliação da exatidão da classificação. Após a aquisição das imagens (RGB e NIR) é definida a nomenclatura das classes, etapa que requer uma análise prévia da imagem. No passo seguinte, é selecionada a área de treino, seguida de uma análise espectral (etapas 3 e 4). Este é um processo iterativo que termina quando os resultados da separabilidade espectral entre classes são consistentes com os critérios do utilizador. A seguir, a classificação da imagem exige a definição do classificador, cuja seleção adequada requer a sua avaliação. Esta implica a seleção de um conjunto de dados da amostra (teste 1), semelhante à área de treino (etapa 6). Finalmente, é essencial avaliar a exatidão da classificação (etapa 7). Isto envolve a seleção de um conjunto de pixéis de referência (teste 2), obtidos por amostragem aleatória estratificada e assumidos como ground truth. Como caso de estudo, foi avaliado um muro de betão à vista. Na Fig. 6 apresenta-se este elemento e o respetivo mapa de caracterização, obtido com uma exatidão global de 82%.

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património em betão

1.20

Intensidade de Pixeis

detalhada, a realização de ensaios NDT in situ e de ensaios laboratoriais complementares, além da aplicação do ICHM em áreas selecionadas como críticas 4. Da inspeção concluiu-se não existirem anomalias estruturais significativas. As reparações pontuais (patch repair) efetuadas em alguns elementos estruturais constituem a única exceção de relevo. Decidiu-se utilizar, nestas zonas, uma combinação de dois módulos do ICHM: SURFCRETE e Aesthetic-CCS. O primeiro, visa a identificação e quantificação das áreas reparadas de forma inadequada e, o segundo, visa a definição dos requisitos cromáticos da argamassa de reparação. A substituição das argamassas de reparação implica o estudo prévio e individual das áreas a restaurar. O procedimento a seguir inclui os seguintes passos: (1) identificação, com o SURFCRETE, de áreas reparadas; (2) caracterização da cor e textura do betão nessas áreas; (3) formulação da argamassa de reparação mais adequada a cada zona, tendo em conta os requisitos de cor e textura do substrato, assim como a evolução das suas características cromáticas no tempo; e (4) aplicação da argamassa de reparação, com acabamento idêntico ao do betão do substrato. A Fig. 8 ilustra o resultado do primeiro passo do método, através da identificação das áreas com argamassa de reparação a substituir. Após testes em laboratório, a argamassa de reparação será aplicada numa área teste da FCG, com vista a estudar o seu comportamento ao longo do tempo.

R2 = 0,9976

1.00 0.80 0.60

Média

1.02

0.83

0.40

0.75

0.72

0.71

0.20

Mín. Máx.

0.00 0.00%

0.05%

0.10%

0.15% 0.20%

0.25%

0.30%

Percentagem de pigmento

>7

Argamassa de reparação Betão Betão e/ou reparações antigas Juntas e vazios

>8

de apresentar uma relação custo-benefício baixa. Adicionalmente, o ICHM permite monitorizar o comportamento estrutural de modelos ensaiados em laboratório, ultrapassando as principais limitações dos métodos tradicionais, e fornecer informação adicional.

5. Agradecimentos Os autores agradecem o apoio da Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), através da bolsa de doutoramento com referência SFRH / BDE / 15660 / 2007 e da firma Eugénio Cunha & Associados, Lda (EC+A), cofinanciadora da mesma. Os agradecimentos são extensivos à Fundação Calouste Gulbenkian, pelo apoio dado na ìnspecção e investigação realizadas.

4. Conclusões O método proposto, ICHM, inclui vários módulos, de forma a dar uma resposta completa no âmbito da conservação de construções de betão, desde a inspeção e identificação de anomalias, até à definição das intervenções mais adequadas. Os testes realizados permitem afirmar que o ICHM possibilita caracterizar de forma automática e contínua a patologia do betão, demonstrando ser robusto, fiável e preciso, além

Referências 1 Valença, J., Júlio, E., Araújo, H. “Intelligent Concrete Health Monitoring (ICHM): An Innovative Method for Monitoring Concrete Structures using Multi Spectral Analysis and Image Processing”. 8th fib PhD Symposium, June 20 – 23. 2010 2 Valença, J., Dias-da-Costa, D., Júlio, E. “Development of a Method for Crack Characterization using Image Processing of Concrete Surface”. 13th Structural Faults and Repair 2010, 15-17 June. 2010 3 Dias-da-Costa, D., Valença, J., Júlio, E. “Laboratorial test monitoring applying photogrammetric post-processing procedures to surface displacements”. Measurement 44: 527-538. (2011) 4 Valença, J., Júlio, E. “Conservation Requirements for Concrete Heritage. The Case Study of the Buildings of the Fundação Calouste Gulbenkian in Lisbon”. ICSA 2010, 21-23 July. 2010 5 Kowalczyk, K., Koza, P., Kupidura, P., Marciniak, J. “ Application of mathematical morphology operations for simplification and improvement of correlation of images in close-range photogrammetry”. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol XXXVII Part B5, pp. 153-158. 2008 6 Otsu, N. “A threshold selection method from gray-level histogram”. IEEE Transactions on System Man Cybernetics SMC-9: 62-66. (1979)

> Figura 7: Aplicação do Aesthcrete-CCS: (a) argamassas de reparação produzidas; (b) estudo da cor. > Figura 8: Aplicação do SURCRETE para detecção e quantificação das áreas reparadas.

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património em betão ficar muito tempo a olhar para o ar notas sobre o património em betão armado na arquitetura portuguesa

André Tavares Arquiteto

O Estádio de Braga, um colosso de betão armado projetado pelo nosso mais jovem Prémio Pritzker, Eduardo Souto de Moura, foi classificado como património pelo IPPAR no momento da sua inauguração. O antigo treinador da equipa de futebol do Sporting Clube de Braga, Domingos Paciência, reconheceu essa qualidade mágica que a arquitetura pode ter na prática do futebol: Os jogadores que vêm cá jogar é que ficam muito tempo a olhar para o ar, para os cabos que ligam os tectos das duas bancadas. Alguns tentam mesmo pontapear a bola, a ver se conseguem chegar com ela aos cabos, mas não conseguem.1 Esta explicação é clara para demonstrar o que pode ser, ou não, património arquitetónico: o fascínio que as obras provocam em quem as habita, fascínio que é incompreensivelmente inatingível de uma forma física. Ora, se no caso das obras de Eduardo Souto de Moura este fascínio corresponde também a um padrão elevado da cultura arquitetónica, e por isso partilhável no interior de uma disciplina específica e da cultura coletiva, há muitas obras cujo fascínio se restringe a apenas alguns. Este não é o momento para estar a discutir conceitos de património. Mas, para compreender o que pode ser, ou não, património em betão armado, há que ter noção de estarmos a tratar, talvez, do material mais usado na

1 Domingos Paciência citado em Sérgio ANDRADE, Alexandra Prado COELHO, Cláudia CARVALHO, «Reações à escolha do arquiteto portuense» in Público, 28 de março de 2011.

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construção em Portugal durante o século XX. Ou seja, se esse foi o século em que mais se construiu (o XXI está ainda a começar), pode considerar-se Portugal um país de betão. Das obras extraordinárias de Edgar Cardozo ao legado singular de Álvaro Siza – cujo momento maior das Piscinas de Leça ombreia com a proeza técnica de Segadães Tavares na pala de Lisboa – até tantas outras obras de grande qualidade feitas por arquitetos e engenheiros menos badalados na imprensa, há um vasto património recenseado ou em vias de recensão que se encontra sob ameaça. A ameaça não é a sua degradação – o betão não desmorona na primeira ocasião e a ruína é um espaço fascinante – mas é, sobretudo, o modo trágico de renovação a que pode ser sujeito. Veja-se a capacidade destrutiva dos sucessivos planos de requalificação do centro do Porto que, sob a égide do restauro (geralmente em betão), têm apagado sucessivamente as qualidades únicas da cidade. A questão é complexa. Têm havido tantos debates, o assunto tem sido discutido à exaustão e, nem assim, se impedem os maiores desastres de acontecerem à frente de todos. Essa incapacidade talvez se deva ao facto de esses debates não serem capazes de trazer uma luz homogénea e amplamente partilhada sobre o assunto. Ou de serem conduzidos num campo distinto das práticas de construção e transformação da cidade. Quem sabe? O que é certo é que pugnar pelo uso de critérios substancialmente indefinidos de qualidade,

em geral, tem trazido bons resultados e, pelo contrário, pugnar por critérios claros e objetivos de eficácia tem trazido péssimos resultados. Recordem-se os numerosos restauros polémicos – mas bem sucedidos – da dupla Eduardo Souto de Moura e Humberto Vieira (1946-2002 ), cujo tempo das obras não se compadeceu com ritmo frenético de calendários compactos, e compreenda-se essa dimensão ambígua necessária na requalificação e reutilização do património.

Onde está o betão armado? O principal problema da identificação de um património em betão armado é a sua invisibilidade. Se para obras que merecem atenção pelas suas qualidades arquitetónicas ou estruturais é relativamente fácil identificar esse património, em geral por via da autoria, o mesmo não acontece para obras cujas qualidades não são tão visíveis. E isso é o que acontece com as primeiras obras de betão armado em Portugal. Por razões várias convencionou-se que o betão armado fez história a partir da política de infraestruturação do país no momento da constituição do Estado Novo, nos anos trinta. Os Liceus de Beja e Coimbra, por exemplo, são os exemplos clássicos dessa afirmação de uma arquitetura capaz de se representar moderna, de betão. Haveria alguns precursores, nos anos vinte, como seriam os exemplos dos Grandes Armazéns


Moagens Harmonia, Cova da Piedade, 1896, Jacques Monet 1.º concessionário Hennebique em Portugal. © CAA-XX/IFA, Paris.

Nascimento, no Porto, (hoje completamente abastardados) ou da Clínica Heliântia de Francelos (que já viu melhores dias), tidas como obras pioneiras apesar de concessões a um ecletismo “pouco sério”. Nos anos cinquenta e sessenta essa presença diversificou-se, com o reconhecimento de obras modernas e de revisão crítica, de autores como Rui Athouguia (1917-2006) ou Nuno Teotónio Pereira e do seu atelier. Todo esse processo está bem identificado em várias publicações e ações institucionais, incluindo a viagem peculiar da arquitetura portuguesa nos anos setenta e oitenta, até à sua celebração conjunta com a reinfraestruturação do país nos anos noventa com o seu culminar no diamante holandês na Casa da Música, no Porto.2 O que não se conhece, porque é mais difícil de identificar, é a presença fundamental de um betão anónimo, um conjunto de práticas menos celebradas pela historiografia e que foram capazes de formar um certo modo de construir. Será que se devem constituir como património? Provavelmente não serão capazes de nos deixar aturdidos a pontapear bolas sem destino, mas constituem um registo físico de uma forma de fazer e de uma transformação nas práticas da construção que, essa sim, convém não esquecer. Para estas obras consultar a pequena bibliografia incluída no final do artigo.

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Bombeiros do Porto, Rua da Constituição, 1903. Moreira de Sá & Malevez. © CAA-XX/IFA, Paris.

possuir os requesitos apontados, não é necessário que o carpinteiro seja de primeira ordem, pois o seu trabalho se reduz quási sempre a serrar e pregar tábuas, raramente fazendo uso da plaina, as mais das vezes desbastando a enxó. Com um carpinteiro e trabalhadores geitosos executam-se todas as moldagens, sob as indicações do mestre geral. Do mesmo modo não se torna necessário um ferreiro (…), pois o que se lhe exige é curvar, cortar, espartilhar, abrir unhas, etc., em barras ou varões de ferro, além de saber aguçar e calçar as ferramentas, etc. O pedreiro é também dispensável pois para o fabrico de beton bastam serventes com prática de amassar cimento.3

Onde estava o betão armado? O betão armado apareceu em Portugal no final do século XIX em concorrência direta com a construção metálica. Há notícias vagas, que ainda convêm ser exploradas, da presença de concessionários de patentes britânicas e francesas a construir e a mostrarem-se presentes em Portugal. Não seria de esperar outra coisa, a dinâmica de infraestruturação do país durante o século XIX, de que as obras de Gustave Eiffel davam notícia pela Europa, aguçou o apetite de muitos investidores. Portugal seria um local ideal para a expansão do betão armado: bem servido por acessos marítimos o país oferecia a possibilidade de colocar localmente, com baixos custos de transporte, o cimento e o aço – matérias-primas produzidas por indústrias pesadas onde se geravam mais valias significativas. A inteligência e o sucesso do betão ficaram a dever-se a um binómio muito eficaz: a centralização da produção industrial pesada (ferro e o cimento) e do conhecimento especializado (a conceção e o cálculo) e a descentralização da aplicação graças ao uso de técnicas construtivas muito rudimentares. Como explica Jorge Segurado no seu manual de construção publicado por volta de 1918: O pessoal operário não precisa ser especializado (…) se o encarregado geral

Ou seja, Portugal, tal como a maioria dos territórios coloniais, era um território apetecível para a aplicação e exportação do conhecimento que se acumulava nas metrópoles. Bem vistas as coisas, qualquer um pode construir em betão armado, desde que haja alguém que indique, com alguma margem de segurança, quais as proporções certas de ferro e cimento. As patentes de diferentes formas de construir em betão proliferaram ao longo do século XIX, são incontáveis. Mas entre elas distinguiu-se a Jorge SEGURADO, Cimento Armado, Lisboa, Aillaud e Bertrand, [1918], pp.561-562.

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património em betão

patente Hennebique, a cuja astúcia técnica da “invenção” do estribo (e como consequência a conquista de uma grande economia de material e simplificação da aplicação em obra) se associou uma proverbial intuição comercial. Hennebique não é construtor, uma frase que figurava em toda a sua extensa campanha publicitária, insistia nessa componente original da sua atividade: Hennebique era um “escritório técnico” com sede em Paris e com concessionários locais espalhados por todo o mundo. Concessionários com capacidade de atuar localmente com alguma independência. Essa estratégia fez com que fosse capaz de agrupar um palmarés invejável de recordes e conhecimentos técnicos que, com um sistema publicitário poderoso, migravam com grande facilidade a partir de Paris. A fábrica de moagens Harmonia, construída em 1898 na Cova da Piedade, em Almada, é um primeiro exemplo de dimensão assinalável dessa presença em Portugal. Construída pelo primeiro concessionário Hennebique em Lisboa, Jacques Monet, a fábrica poderia constar entre os edifícios pioneiros de Lille e Swansea que foram publicados na revista Le béton armée em 1896. Mas foi sobretudo a partir de 1903, quando o segundo concessionário Moreira de Sá & Malevez construiu no Porto uma torre de exercícios para bombeiros, que teve início uma expansão muito particular do betão armado em Portugal. Espalhadas por Portugal inteiro, cubas de vinho, depósitos de água, torres de catedrais, lajes de sanatórios, padieiras de janelas anónimas, cúpulas de termas eruditas, pilares de pontes, silos e pontões, enfim, uma infinidade de pequenas obras foram construídas em betão armado, de Vila Real de Santo António a Mirandela, de Penacova a Lisboa. Essas obras revelam-nos pistas muito curiosas para compreender o que se passou em Portugal na prática da construção até à Grande Guerra. Ou seja, ao contrário do que nos informa a historiografia da arquitetura, estavam em campo práticas tecnológicas desestabilizadoras da construção corrente que explicam algumas particularidades e especificidades da cultura portuguesa. Um exemplo que do ponto de vista do património começa a ser tarde para defender, e que é exemplo do percurso que essas

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Catedral de Lisboa, construção dos torreões em betão armado, Moreira de Sá & Malevez. © CAA-XX/IFA, Paris.

Setúbal, 2005. © André Tavares. CAA-XX/IFA, Paris. / Fonds Hennebique. Centre d’Archives d’Architecture du XXéme siècle, Institut Français d’Architecture, Paris.

dinâmicas vieram a tomar alguns anos mais tarde, é a transformação da cidade do Porto através da modificação dos hábitos domésticos dos anos vinte aos anos quarenta, como tão bem nos mostrou Manuel Mendes.4 Essas obras iniciais do betão armado não se oferecem a uma compreensão feita à luz de parâmetros estritamente formais, ou da sua relevância tutelar no debate da arquitetura e da construção. Contudo, o facto de serem generalizáveis a todo o território e de terem sido postas em prática por uma mão de obra bastante desqualificada, explicam-nos modificações para as quais não temos estado atentos. O exemplo da torre de exercício dos bombeiros do Porto, construída em 1903 no Porto, é disso um bom exemplo: não é possível ler, na crueza funcional da sua construção, a independência do sistema estrutural de betão armado em relação ao enchimento dos planos de parede, tal como preconizava Auguste Perret? Ou o exemplo insólito das operárias do betão armado, que construíram a ponte de Oliveira de Frades, uma obra pioneira hoje em risco de submergir sob a empreitada de mais uma barragem no rio Vouga. O que faziam mulheres

num estaleiro de obra? Ou o exemplo, já destruído, dos torreões da Catedral de Lisboa. Seria o betão armado um sistema “sem dignidade” se foi usado no restauro de um monumento com a importância simbólica da Sé de Lisboa? Enfim, estas e tantas outras interrogações fazem-nos perguntar pela oportunidade de preservar, mas sobretudo de identificar e conhecer, um património anónimo que jaz latente em todo o território português. Esse património salta à vista nas ocasiões mais inusitadas, e sob as formas mais extraordinárias. Ao entrar em Setúbal um incrível miradouro, juntamente com um solário construído, aparentemente, num sistema distinto do de Hennebique, jaz à espera de uma demolição eminente. Em Castro Verde, com um estatuto mais digno, um mirante insinua-se na rua Fialho de Almeida. Em Angra do Heroísmo, o Banco de Portugal é outro exemplo notável de como o novo sistema construtivo despoletou experiências e ensaios inovadores. E a história do betão armado, que esses edifícios escondem, também nos ensina coisas estranhas sobre o modo como evoluíram as práticas construtivas e a cultura portuguesa. A descoberta desse universo está ainda por fazer.

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Ver bibliografia.


As operárias do betão armado. Construção da Ponte Bandeira Coelho, em Sejães, Oliveira de Frades, sobre o Rio Vouga. Moreira de Sá & Malevez, 1906. © CAA-XX/IFA, Paris.

Sobre as origens do betão armado – Cyrille SIMONNET, Le béton, histoire d’un matériau, Paris, Parenthèses, 2005. – Gwenaël DELHUMEAU, L’invention du béton armé, Hennebique 1890-1914, Paris, Norma, 1999. – Réjean legault, Gwenaël DELHUMEAU, Jacques gubler, Cyrille simonnet, Le béton en représentation, la mémoire photographique de l’entreprise Hennebique, Paris, HazanInstitut Français d’Architecture, 1993. – Reyner BANHAM, A concrete Atlantis, U.S. Industrial building and european modern architecture, 1900-1925, Cambridge, mit press, 1986. – Peter COLLINS, Concrete, The vision of a new architecture, a study of Auguste Perret and his precursors, London, Faber & Faber, 1959.

Sobre o betão armado em Portugal – André TAVARES, «The effects of concrete on Portuguese architecture: the Moreira de Sá and the Malevez case (1906-1914)» in Proceedings of The Second International Congress on Construction History, Vol. 3, Construction History Society, 2006, pp. 3041-3059. – António Carvalho QUINTELA, «Contribuição para a História do Betão Armado em Portugal: Primeiras Obras» in Revista Portuguesa de Engenharia de Estruturas (lnec), n.º 30, ano x (1989), 1990. – Carlos Antero FERREIRA, Betão: a idade da descoberta, Lisboa, Passado Presente, 1989. – Nuno PORTAS, «O ciclo do Betão Armado em Portugal» in Arquitetura de Engenheiros, séculos xix e xx, participação portuguesa, Lisboa, Fundação Calouste Gulbenkian, 1980.

pistas bibliográficas

Dois exemplos de património anónimo em Portugal: Castro Verde e Setúbal © Panoramio/Google Maps

Sobre a arquitetura portuguesa no tempo do betão armado – Manuel LACERDA, Miguel SOROMENHO, Ana TOSTÕES, (coord.), Arquitetura moderna portuguesa 1920-1970, Lisboa, IPPAR, 2003. – Manuel MENDES, (In)formar a modernidade, Arquiteturas portuenses, 1923-1943: morfologias, movimentos, metamorfoses, Porto, Fauppublicações, 2001. – Jorge FIGUEIRA, Paulo PROVIDÊNCIA, Nuno GRANDE (coord.), Porto 1901-2001, Guia de arquitetura moderna, Porto, Civilização-Oasrn, 2001. – Annete BECKER, Ana tostões, Wilfred WANG (coord.), Arquitetura do Século XX. Portugal, MuniqueLisboa, Prestel-CCB, 1997. – Nuno PORTAS, Manuel MENDES, Portugal: architecture 1965-1990, Paris, Moniteur, 1992. – Sergio FERNANDEZ, Percurso da arquitetura portuguesa 1930-1974, Porto, faup, 1988. – Pedro Vieira de ALMEIDA, «O “Arrabalde” do Céu» in História da Arte em Portugal, A arquitetura moderna, Vol. 14, Lisboa, Alfa, 1986, pp. 105-145. – Nuno PORTAS, «A Evolução da Arquitetura Moderna em Portugal: uma interpretação» in Bruno ZEVI, História da Arquitetura Moderna, vol. II. Lisboa, Arcádia, 1973.

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património em betão a monitorização das estruturas na conservação do património As estruturas de betão constituem um património de elevado valor, não só em termos históricos e de investimento, mas também no suporte ao desenvolvimento tecnológico das organizações e ao bem-estar da sociedade. A construção de tais estruturas tem acompanhado e sustentado o desenvolvimento socioeconómico do país, tendo experimentado um enorme desenvolvimento nas últimas décadas. A par das estruturas mais recentes, o parque edificado conta ainda com outras bem mais antigas, algumas das quais com mais de um século de existência. Para a conservação deste património urge o desenvolvimento de metodologias de avaliação que prolonguem tanto quanto possível o seu período de vida útil, em condições de economia e de segurança, adequando-o às mais recentes exigências em termos funcionais. Os sistemas de monitorização disponibilizam atualmente meios inovadores que contribuem para a avaliação das condições de segurança estrutural e da sua durabilidade e permitem aumentar o conhecimento acerca do seu funcionamento, por via da aferição de modelos numéricos. Tais sistemas podem acompanhar todo o ciclo de vida útil da estrutura, desde a sua execução, fase de exploração e eventuais fases posteriores de reabilitação e de reforço estrutural. Este artigo resume algumas das técnicas de medição que mais recentemente têm sido aplicadas à monitorização das estruturas de engenharia civil, contribuindo para que estes sistemas sejam mais robustos e mais adequados às actuais exigências da gestão do património construído.

Carlos Félix LABEST – ISEP cfelix@fe.up.pt Joaquim Figueiras LABEST – FEUP jafig@fe.up.pt

1. Introdução

(manutenção essencial). Na monitorização do comportamento das estruturas, a medição das grandezas relevantes é realizada em permanência com recurso a sistemas que fazem parte integrante da estrutura. Na sua essência, estes sistemas são constituídos por sensores, sistemas de aquisição, de processamento e de armazenamento de informação e sistemas de comunicação, com elevado grau de automação, versatilidade e flexibilidade (Bergmeister e Santa, 2001). A sua integração na estrutura viabiliza o seu acompanhamento permanente, medindo, interpretando, sentindo a estrutura. É neste contexto que se pode afirmar que, nos mais recentes sistemas de monitorização, as estruturas são dotadas de sensibilidade. Atualmente é possível o estabelecimento de comunicação entre o sistema instalado na

A avaliação das condições de utilização das estruturas de engenharia civil constitui atualmente um dos maiores desafios, colocado às entidades responsáveis pela sua exploração. O envelhecimento das estruturas existentes e as novas exigências funcionais e de segurança obrigam ao desenvolvimento de estratégias de intervenção em obra para que, com uma gestão adequada dos recursos, seja assegurado ou aumentado o período de exploração com qualidade e eficiência económica. Para que uma estrutura permaneça em serviço em aceitáveis condições de segurança devem ser contabilizados, além dos custos de inspeção e monitorização, os custos decorrentes das intervenções em obra, em particular de manutenção e de reparação. Devem ainda ser

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tidos em conta os custos que uma eventual ruína da estrutura acarretaria (Petcherdchoo et al., 2008). Os sistemas de monitorização do comportamento assumem um papel da maior importância ao fornecerem informação aos modelos de decisão que permitem calendarizar e tipificar intervenções em obra, tendo em atenção as condições de segurança e de durabilidade da estrutura e a gestão otimizada dos recursos. Conforme se representa esquematicamente na Figura 1, o envelhecimento das estruturas traduz-se numa redução progressiva das características do comportamento estrutural. As intervenções de rotina para preservar o comportamento expectável podem ter um caráter preventivo (manutenção preventiva), ou serem essenciais para manter a estrutura dentro dos limites aceitáveis de segurança


conta os custos que uma eventual ruína da estrutura acarretaria (Petcherdchoo et al., 2008). Os sistemas de monitorização do comportamento assumem um papel da maior importância ao fornecerem informação aos modelos de decisão que permitem calendarizar e tipificar intervenções em obra, tendo em atenção as condições de segurança e de durabilidade da estrutura e a gestão optimizada dos recursos. Conforme se representa esquematicamente na Figura 1, o envelhecimento das estruturas traduz-se numa redução progressiva das características do comportamento estrutural. As intervenções de rotina para preservar o comportamento expectável podem ter um carácter preventivo (manutenção preventiva), ou serem essenciais para manter a estrutura dentro dos limites aceitáveis de segurança

Comportamento estrutural

(manutenção essencial). estrutura e uma estação remota, viabilizandose deste modo a transferência, em tempo real, de toda a informação disponível, para uma rede global de informação. Uma outra característica importante dos sistemas de monitorização é a possibilidade de gerarem sinais de alarme, quando determinados parâmetros pré-definidos são excedidos. Quando estes sistemas, além destas características, têm poder decisório, e podem intervir automaticamente nas estruturas, constituem a essência das designadas “estruturas inteligentes”.

Ideal Manutenção preventiva

Manutenção essencial

Limite de segurança

Período de vida útil [anos]

2. Componentes do sistema

>1 1 Figura

Reposição dos níveis de segurança estrutural (Santa e Bergmeister, 2000).

Os elementos que constituem os sistemas Na monitorização do comportamento das estruturas, a medição das grandezas relevantes é de monitorização podem ser agrupados nos realizada em permanência com recurso a sistemas que fazem parte integrante da estrutura. Na seguintes subsistemas: DE sua essência, estes sistemasOBRA são constituídos por sensores, CENTRAL sistemas de aquisição, de CONTROLO

processamento e de armazenamento de informação e sistemas de comunicação, com elevado – Rede de sensores REDE DE CONTROLO, – Unidades de aquisição de dados grau de automação, versatilidade e flexibilidade (Bergmeister e Santa, 2001). A sua integração VISUALIZAÇÃO E SENSORES COMUNICAÇÃO – Unidade de comunicação PÓS-PROCESSAMENTO na estrutura viabiliza o seu acompanhamento permanente, medindo, interpretando, sentindo a – Controlo, visualização e pós-processamento UNIDADE DE AQUISIÇÃO estrutura. É neste contexto que se pode afirmar que, nos mais recentes sistemas de PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO

CONDICIONAMENTO CONVERSOR A/D

SENSORES

monitorização, as estruturas são dotadas de sensibilidade. A Figura 2 ilustra a integração dos diferentes UNIDADE CENTRAL DE SISTEMA DE TRANSMISÃO PROCESSAMENTO subsistemas num sistema de monitorização, REMOTA CONTROLO DA com a rede de sensores e o sistema de aquisiAQUISIÇÃO ção instalados em obra (ver Figura 3) e todo o TRATAMENTO DE REDE DE sistema de pós-processamento de dados loDADOS COMUNICAÇÃO LOCAL calizado em gabinete (central de controlo). Um módulo de comunicação remota estabelece a ligação da obra à central de controlo. >2 Os circuitos de condicionamento e de conversão de sinal podem estar localizados juntos dos sensores, ou concentrados na unidade de aquisição. Na unidade central de processamento é realizado o controlo local da aquisição e o tratamento prévio das leituras, segundo procedimentos automáticos estabelecidos previamente por programação. Diferentes protocolos permitem o acesso local ou remoto ao sistema de controlo e às leituras efectuadas, como por exemplo, através de uma página Web (ver Figura 4). O pós-processamento dos dados é constituído por um conjunto de software de >3 >4

CONTROLO DA AQUISIÇÃO E TRATAMENTO DE DADOS

AVALIAÇÃO E DETECÇÃO DE DANOS

GERAÇÃO DE ALARMES

> Figura 1: Reposição dos níveis de segurança estrutural (Santa e Bergmeister, 2000). > Figura 2: Esquema geral de um sistema de monitorização. > Figura 3: Unidades de aquisição instaladas em obra e cabos de ligação de sensores. > Figura 4: Página Web de acesso a dados.

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a) Transdutor de deformação a) Transdutor de deformação

património em betão

b) Transdutor de temperatura b) Transdutor de temperatura

c) Transdutor de flechas c) Transdutor de flechas

5 – Transdutores baseados em sensores emóptica fibra óptica instalados na Ponte da Lezíria. FiguraFigura 5 – Transdutores baseados em sensores em fibra instalados na Ponte da Lezíria. grandes dimensões e com elevado número de secções instrumentadas. A cada sensor, ou conjunto de sensores, está associado uma estação local que, alimentada por baterias, Os sensores sem podem fios podem também a constituir uma alternativa à instrumentação procede à interrogação dos sensores, à conOs sensores sem fios também vir a vir constituir uma alternativa à instrumentação a) Transdutor de deformação versão convencional, principalmente em obras de grandes dimensões e com elevado número de e armazenamento local do sinal e à sua convencional, principalmente em obras de grandes dimensões e com elevado número de transmissão em frequência para uma estação secções instrumentadas. cada sensor, ou conjunto de sensores, está associado uma estação secções instrumentadas. A cadaA sensor, ou conjunto de sensores, está associado uma estação central (ver Figura 6). Estes dispositivos local alimentada que, alimentada por baterias, procede à interrogação dos sensores, à conversão e local que, por baterias, procede à interrogação dos sensores, à conversão e podem ainda ser dotados de um recetor que armazenamento local doesinal e àtransmissão sua transmissão em frequência paraestação uma estação (ver o controlo remoto do processo de mearmazenamento local do sinal à sua em frequência para uma centralcentral (ver permite 6). Estes dispositivos ser dotados um receptor que permite o controlo dição. Apresentam como principais vantagens FiguraFigura 6). Estes dispositivos podempodem ainda ainda ser dotados de umdereceptor que permite o controlo a facilidade de instalação, de reparação ou de do processo de medição. Apresentam principais vantagens a facilidade de remotoremoto do processo medição. Apresentam como como principais vantagens a facilidade de b)de Transdutor de temperatura c) Transdutor de flechas substituição. Contudo, a sua adopção nem instalação, de reparação de substituição. Contudo, sua adopção nem sempre é possível instalação, de reparação ou de ou substituição. Contudo, a sua aadopção nem sempre é possível >5 sempre é possível atendendo a que elementos atendendo que elementos estruturais maciços de grandes dimensões constituir um atendendo a queaelementos estruturais maciços de grandes dimensões podempodem constituir um estruturais maciços de grandes dimensões sério obstáculo à transmissão do sinal. sério obstáculo à transmissão do sinal. podem constituir um sério obstáculo à transmissão do sinal. A frequência de transmissão e a potência do ESTAÇÃO sinal destes sistemas, limitadas em termos ESTAÇÃOREMOTA REMOTA legais condicionam a distância entre transmissor e receptor. Nos sistemas atualmente ESTAÇÃO RS232/USB ESTAÇÃOCENTRAL disponíveis na Europa é já possível atingir RS232/USB CENTRAL distâncias até 5km. Para distâncias superiores têm de ser utilizados repetidores de sinal. ESTAÇÃO ESTAÇÃOREMOTA Desenvolvimentos desta tecnologia (Krüger REMOTA e Grosse, 2004) têm permitido a construção de sistemas de baixo consumo, com baterias 6 de Rede de sensores sem fios. FiguraFigura 6 Rede sensores sem fios. >6 de maior duração, protocolos de comunicação mais robustos e a custos cada vez mais A frequência de transmissão e a potência do destes sinal destes sistemas, limitadas em termos A frequência de transmissão e a potência do sinal sistemas, limitadas em termos legais legais reduzidos. condicionam a distância entre transmissor e receptor. Nos sistemas actualmente disponíveis na condicionam a distância entre etransmissor e receptor. actualmente disponíveis visualização, validação interpretação das deNos ondasistemas da luz, como é o caso dos sensores na é jáefetuadas, possível distâncias até Para 5km. Para distâncias superiores ser utilizados medições que é complementado dedistâncias Bragg. Não obstante a conveniência EuropaEuropa é já possível atingiratingir distâncias até 5km. superiores têm detêm serde utilizados SENSORES SENSORES

SENSORES

SENSORES

4. Sensores 4. Sensores semsem fiosfios

por modelos numéricos de comportamento estrutural e por modelos de gestão e de decisão (Sousa et al., 2011).

3. Sensores em fibra óptica A tecnologia dos sensores em fibra óptica foi inicialmente desenvolvida no seio da indústria da aviação mas tem vindo a ser aplicada com sucesso ao domínio da engenharia civil. Esta tecnologia apresenta inúmeras vantagens de que se salienta a imunidade aos campos electromagnéticos e a reduzida perda de sinal. Em particular, nos sensores que recorrem à modulação do comprimento

de se proceder à medição simultânea da extensão e da temperatura, duplicando por isso frequentemente o número de sensores, estão facilitadas as técnicas de multiplexagem espacial, podendo uma só fibra ser portadora dos sinais de diversos sensores. A Figura 5 ilustra alguns dos sensores em fibra óptica que têm sido utilizados na instrumentação de estruturas (Rodrigues et al., 2011).

4. Sensores sem fios Os sensores sem fios podem também vir a constituir uma alternativa à instrumentação convencional, principalmente em obras de

> Figura 5: Transdutores baseados em sensores em fibra ótica instalados na Ponte da Lezíria. > Figura 6: Rede de sensores sem fios.

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5. Monitorização da durabilidade A monitorização da durabilidade visa fundamentalmente, a avaliação da degradação das propriedades do betão de recobrimento e o controlo da corrosão das armaduras, permitindo uma correta e atempada tomada de decisão no caso de possíveis intervenções de reabilitação (Figueiras et al., 2008). Na monitorização da durabilidade podem ser observadas, entre outras, as seguintes grandezas: potencial de corrosão; resistividade do betão; velocidade de corrosão instantânea; velocidade de corrosão “natural”. Quando o sistema é instalado durante a fase de execução da obra, utilizam-se sensores de embeber no betão instalados na camada de


recobrimento e ligados à armadura. A Figura 7 ilustra um destes dispositivos, designado por kit-sensor de corrosão, que integra um sensor de corrente galvânica, um sensor elétrodo de referência e um sensor de temperatura. A instalação destes sensores na estrutura permite monitorizar a entrada dos agentes agressivos no betão de recobrimento, prever o período de iniciação da corrosão e, após a despassivação das armaduras, avaliar a velocidade com que estas se corroem. A interrogação, aquisição e transferência do sinal do kit-sensor de corrosão é realizada de forma contínua e automática, através de dataloggers específicos. Quando se pretende instalar este sistema em estruturas existentes, pode optar-se por sondas circulares, sendo os eléctrodos dispostos em torno de uma forma anelar. Os orifícios para instalação destes sensores são abertos com caroteadora, a seco, com diâmetro próximo do diâmetro do próprio sensor, até à profundidade correspondente ao recobrimento das armaduras. Uma vez instalado o sensor, a folga deixada livre entre o sensor e o orifício é preenchido com uma argamassa de reparação adequada.

a) Kit-sensor de corrosão instalado antes da betonagem

b) Sensor de corrente galvânica

>7

>8

6. Monitorização da infraescavação A monitorização da infraescavação tem como objetivo avaliar e acompanhar a evolução da cota do leito do rio junto dos pilares de pontes em resultado da acção erosiva da corrente da água (Sousa et al., 2011). O sistema geralmente adotado para avaliar e acompanhar a evolução da infraescavação assenta num sensor conhecido pelo nome de sonar (ver Figura 8). O princípio de funcionamento do sonar repousa na emissão de uma onda acústica, que é emitida e se propaga na água do rio, é reflectida quando atinge o seu leito e transmitida de volta para o sonar. Conhecendo-se o intervalo de tempo entre o instante em que a onda sonora é emitida e o instante que é recebida, e a velocidade de propagação da onda sonora no meio, determina-se a distância percorrida pela onda sonora nesse meio (distância do sonar ao leito do rio).

A existência dum escoamento demasiado turbulento e a presença de bolhas de ar ou de sedimentos em suspensão podem provocar reflexões das ondas sonoras e falsear as medidas. A possibilidade de fixação de algas ou de organismos sobre o emissor/recetor deve ser avaliado porque pode igualmente falsear as medições. Outros fatores afetam o resultado da medição, como por exemplo, a temperatura da água ou o teor em sal.

7. Monitorização de deslocamentos com GNSS A aplicação de sistemas de monitorização estrutural baseados em sistemas globais de navegação por satélite (GNSS) tem experimentado mais recentemente grandes desenvolvimentos (Fileno et al., 2009 e Cunha et al.,

2010), sobretudo devido às novas soluções tecnológicas dos recetores, mais avançadas mas também mais económicas, e ao desenvolvimento de modelos de processamento de sinal. Por outro lado, a programada colocação em órbita de mais satélites, e a disponibilização de mais informação a partir dos já existentes, torna previsível uma utilização mais robusta, mais fiável e mais alargada destes sistemas. São sistemas de rádio-posicionamento de base espacial que fornecem aos utilizadores um serviço global de posicionamento e navegação. A obtenção das soluções de posição e de tempo são conseguidas através do processamento, por recetores eletrónicos especialmente concebidos, dos sinais rádio emitido pelos satélites. Atualmente estão a operar dois sistemas, um norte-americano (o GPS – Global Positioning System, que se encontra a operar em condições de pleno funcionamento) e o

> Figura 7: Sistema de medição dos parâmetros de durabilidade. > Figura 8: Sonar instalado em calha em maciço de fundação.

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senvolvimento outros sistemas GNSS, nomeadamente o GALILEO (sistema europeu, ainda

m qualquer satélite operacional no espaço) e o COMPASS-BEIDOU (sistema chinês).

m ensaios conduzidos em ambiente controlado, onde se estabeleceu a comparação entre os

slocamentos construção medidos em com um LVDT e com um par de receptores GNSS (ver Figura 9), betão

tiveram-se desvios inferiores a ±4mm. Resultados de idêntica qualidade foram obtidos quando dois receptores permaneceram imóveis durante cerca de uma hora, tendo-se às posições em

uto sido também aplicados filtros de média móvel com amplitudes de 10 e 30 segundos (ver

gura 10). Comparação de deslocamentos

150

série GNSS série LVDT

Deslocamento [mm]

120

90

60

30

0

0

5

10

15

20

25

30 Tempo [s]

35

40

45

50

55

60

Figura 10 – Comparação entre deslocamentos obtidos com um LVDT e um receptor GNSS.

>9 Figura 9 – Comparação entre deslocamentos obtidos com um LVDT e um receptor> 10 GNSS.

A aplicação do sistema de monitorização com base em GNSS está especialmente vocacionado à medição de deslocamentos de pontos em campo aberto, como é o caso de barragens ou de

entre de si, pontes tornando difícil e ineficiente a ligação às posições em bruto sido também aplicados outro russo (o GLONASS – Global Navigation tabuleiros e topo de mastros atirantadas, em que a precisão sub-milimétrica não seja de cada transdutor a uma única central de obfiltros de média móvel com amplitudes Satellite System, a operar já com 21 dos 24 um requisito.de 10 servação. Nestas condições, o processo mais e 30 segundos (ver Figura 10). satélites inicialmente previstos). Estão em 8. Rede de adequado e robusto consiste na utilização de A aplicação do sistema de monitorização com comunicação diferentes fases de desenvolvimento outros módulos de aquisição de menores dimensões base em GNSS está especialmente vocaciosistemas GNSS, nomeadamente o GALILEO As secções a instrumentar numa obra apresentam frequentemente distâncias elevadas entre si, distribuídos ao longo da obra, dotados de um nado à medição de deslocamentos de pontos (sistema europeu, ainda sem qualquer satélite tornando difícil e ineficiente a ligação de cada transdutor a uma única central de observação. sistema de comunicação que permite a sua em campo aberto, como é o caso de barragens, operacional no espaço) e o COMPASS-BEIDOU Nestas condições, o processo mais adequado e robusto consiste na utilização de módulos de interligação em rede. Este procedimento perde tabuleiros de pontes ou do topo de mastros (sistema chinês). aquisição de menores dimensões distribuídos ao longo da obra, dotados de um sistema de mite, além de simplificar a instalação, evitar ou de pontes atirantadas, em que a precisão subEm ensaios conduzidos em ambiente controlacomunicação que permite a sua interligação em rede. Este procedimento permite, além de reduzir significativamente o ruído e as perdas milimétrica não seja um requisito. do, onde se estabeleceu a comparação entre os simplificar a instalação, evitar ou reduzir significativamente o ruído e as perdas do sinal eléctrico do sinal eléctrico ao longo dos cabos de ligação. deslocamentos medidos com um LVDT e com ao longo dos cabos de ligação. Nestas configurações, os sistemas de aquium par de recetores GNSS (ver Figura 9), Nestas configurações, os sistemas de aquisição devem ter a possibilidade de comunicar entre si sição devem ter a possibilidade de comunicar 8. Rede de comunicação obtiveram-se desvios inferiores a ±4mm. em rede, utilizando para o efeito protocolos de comunicação correntemente utilizados na entre si em rede, utilizando para o efeito proResultados de idêntica qualidade foram obtiindústria, como a Ethernet ou RS-485. A velocidade de transmissão pode afectar a frequência de tocolos de comunicação correntemente utiliAs secções a instrumentar numa obra apredos quando os dois receptores permaneceram A Figura 11 ilustra o esquema da rede de comunicação em fibra óptica utilizada naaquisição, Ponte da razão pela qual alguns sistemas permitem o armazenamento local dos dados, que só zados na indústria, como a Ethernet ou RS-485. sentam frequentemente distâncias elevadas imóveis durante cerca de uma hora, tendo-se transmitidos quando tal não afecte o seu desempenho. Lezíria. Nesta aplicação implementou-se uma solução em duplo anel, com foco nosão servidor

instalado em obra, e de duplo sentido, minimizando-se deste modo a possível interrupção da comunicação aquando da eventual falha de um dos postos de observação. PO1-V2N

PO2-V2N

Rede cliente

PO1-PT

PO2-PT

PO3-PT

PO1-V1S

PO1-V2S

Servidor da Ponte ETH

PO1-V14S

PO2-V14S

- Unidades de aquisição

Figura 11 – Esquema da rede local de comunicação em fibra óptica.

> 11 O desenvolvimento de soluções de comunicação tem potenciado a utilização de alarmes > Figura 9: Comparação deslocamentos obtidosdeterminados com um LVDT e um recetorlimites GNSS. previamente definidos quando os valoresentre medidos ultrapassarem valores > Figura 10: Comparação entre deslocamentos obtidos com um LVDT e um recetor GNSS. (ver Figura 12), e consistem essencialmente no envio de mensagens via e-mail e/ou SMS para > Figura 11: Esquema da rede local de comunicação em fibra ótica.

uma lista de contactos (dono da obra, projectista, etc.). São em geral definidos dois níveis de alarme:

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Níveis de vigilância, de cuja ocorrência resulta a necessidade de ser observado com atenção o evoluir da situação; Níveis de alerta, de cuja ocorrência poderá resultar a necessidade de


O desenvolvimento de soluções de comunicação tem potenciado a utilização de alarmes quando os valores medidos ultrapassarem determinados valores limites previamente definidos (ver Figura 12), e consistem essencialmente no envio de mensagens via e-mail e/ou SMS para uma lista de contactos (dono da obra, projectista, etc.). São em geral definidos dois níveis de alarme: Níveis de vigilância, de cuja ocorrência resulta a necessidade de ser observado com atenção o evoluir da situação; Níveis de alerta, de cuja ocorrência poderá resultar a necessidade de intervenção urgente na estrutura. Grandeza Asup Vsup Sref Vinf Ainf

Nível de alerta (superior) Nível de vigilância Funcionamento em serviço Nível de vigilância

Nível de vigilância (superior) Valor de referência Nível de vigilância (inferior) Nível de alerta (inferior) tempo

> 12

Figura 12 – Níveis de vigilância e de alerta para uma dada grandeza.

A velocidade de transmissão pode afectar a frequência de aquisição, razão pela qual alguns sistemas permitem o armazenamento local dos dados, que só são transmitidos quando tal não afecte o seu desempenho. A Figura 11 ilustra o esquema da rede de comunicação em fibra óptica utilizada na Ponte da Lezíria. Nesta aplicação implementou-se uma solução em duplo anel, com foco no servidor instalado em obra, e de duplo sentido, minimizando-se deste modo a possível interrupção da comunicação aquando da eventual falha de um dos postos de observação. O desenvolvimento de soluções de comunicação tem potenciado a utilização de alarmes quando os valores medidos ultrapassarem determinados valores limites previamente definidos (ver Figura 12), e consistem essencialmente no envio de mensagens via e-mail e/ ou SMS para uma lista de contactos (dono da obra, projetista, etc.). São em geral definidos dois níveis de alarme: – Níveis de vigilância, de cuja ocorrência resulta a necessidade de ser observado com atenção o evoluir da situação; – Níveis de alerta, de cuja ocorrência poderá resultar a necessidade de intervenção urgente na estrutura. Os níveis de alarme são em geral definidos

no Projeto de Execução em termos de valores absolutos (como as cotas do leito do rio) e em termos relativos (como por exemplo, os deslocamentos em aparelhos de apoio). Neste último caso deve ser estabelecido um determinado valor de referência em relação ao qual são observados desvios e gerados os alarmes respetivos.

Referências – PETCHERDCHOO, A., NEVES, L.C. and FRANGOPOL, D.M.. – Optimizing lifetime condition and reliability of deteriorating structures with emphasis on bridges. ASCE Journal of Structural Engineering, 134(4):544552, 2008. – SOUSA, Helder; FÉLIX, Carlos; BENTO, João; FIGUEIRAS, Joaquim – Design and implementation of a monitoring system applied to a long-span prestressed concrete bridge. Structural Concrete N. 14. DOI:

9. Considerações finais

10.1002/suco.201000014. Fev., 2011. – RODRIGUES, Carlos; FÉLIX, Carlos; FIGUEIRAS, Joaquim A. – Fiber-optic-based displacement transducer

Os sistemas automáticos de aquisição e de processamento de dados disponibilizam informação essencial acerca da segurança e da durabilidade das estruturas, permitindo uma gestão eficiente dos recursos em operações de manutenção e de reparação. O desenvolvimento de sistemas de vigilância e de alerta, com o estabelecimento de valores limites para cada uma das grandezas monitorizadas, constitui um avanço na direcção do desenvolvimento de estruturas inteligentes. A aplicação de novos processos de medição e de novas tecnologias à monitorização das estruturas, primeiro em laboratório e depois em obra, tem contribuído para que estes sistemas sejam cada vez mais robustos e dotados de mais potencialidades, e por isso mais apelativos e úteis às entidades responsáveis pela gestão do nosso património.

to measuring bridge deflections. Structural Health Monitoring Vol 10: pp. 147-156. March, 2011. – KRÜGER, Markus; GROSSE, Christian U. – Structural Health Monitoring with Wireless Sensor Networks. Otto-Graf-Journal, vol.15, p.77-90. Materials Testing Institute University of Stuttgart, 2004. – FIGUEIRAS, Helena; Coutinho, Joana Sousa; ANDRADE, Cármen; FÉLIX, Carlos – Desempenho do Kit-sensor de corrosão na monitorização da durabilidade de estruturas de betão. BE2008 – Encontro Nacional Betão Estrutural 2008. Guimarães, 5 a 7 de novembro, 2008. – FILENO, Bruno et al. – Sistema GNSS para Monitorização Permanente da Ponte Vasco da Gama. 2º Encontro Nacional de Geodesia Aplicada. LNEC, 12-13 de outubro de 2009, Lisboa. – CUNHA, Carlos; PESTANA, António; FÉLIX, Carlos; FIGUEIRAS, Joaquim – A utilização do GNSS na monitorização das estruturas. Encontro Nacional Betão Estrutural 2010. LNEC, Lisboa, 10 - 12 de novembro, 2010.

> Figura 12: Níveis de vigilância e de alerta para uma dada grandeza.

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PUBLI-REPORTAGEM

Barragem do Baixo Sabor (Portugal) – uma instalação flexível de britagem e crivagem “Metso”, chave na mão, com 650 tph de produtos finais 0/150 mm

A nova instalação da barragem do Baixo Sabor pode produzir cerca de 650 tph de agregados de alta qualidade e areia.

A “Bento Pedroso Construções, S. A.”, pertencente ao grupo multinacional Odebrecht, em conjunto com “Lena Engenharia e Construções, S.A.”, assinaram um contrato com a “EDP (Energia de Portugal) ” para a construção do complexo hidroelétrico do Baixo Sabor. A obra está localizada no distrito de Bragança, na província de Trásos-Montes, região de Alto Douro. A construção está prevista para ser concluída em 60 meses e contará com uma potência máxima de 176 MW. O contrato prevê a construção de um arco de cimento convencional, represa dupla curvatura e outra do tipo gravidade que integram 3.200 metros de túneis. Serviços de terraplanagem para movimentação de terras de 3.120,000 metros cúbicos de material e é esperado a utilização de 1.100,000 metros cúbicos de betão convencional.

CARLOS ESTEVES e GILLES DOMBEY Metso Minerals Portugal Lda. minerals.info.pt@metso.com

Qualidade comprovada da Metso A Metso ganhou o contrato, apesar da forte concorrência de vários outros fornecedores nacionais e internacionais. A “Metso Crushing Systems Engineering”, situada em Mâcon, França, forneceu todo pacote de equipamentos com exceção da fabricação do sistema de tratamento de areias. Qualidade e Produção A reconhecida experiência da Divisão de Sistemas da Metso, atende as estritas especificações do cliente: − Uma curva de areia classificada, com o ponto de 150 microns entre os limites de 3% e 6%. − Seis produtos finais com 100% passante na malha superior e 15% superior á malha inferior. AUTOMAÇÃO A Metso espera um ganho mínimo de 20% na eficiência operacional em comparação com um sistema de controlo manual, além da qualidade do produto e redução de trabalho. Uma vantagem adicional é a automatização dos equipamentos vibrantes e de britagem que permite o controlo completo do fluxo de material e da operação. Um sistema totalmente automatizado (sem operador) de carregamento de camiões, utilizando silos equipados com sensores de carga, alimentadores vibrantes para produtos grossos e portas elétricas para os produtos finos também faz parte do pacote.


Pela esquerda: Tiago Cardoso - Customer Service Sales Manager (Metso Portugal) Joaquim Mendes - Spot Service Metso Rui Jordão - Site plant Manager (ACE) José Leite de Sousa - Metso Iberia Manager Luis Silva - Plant Manager (ACE) Eduardo Diaz - SBL Manager for Metso Iberia.

Soluções sustentáveis e eco-eficiência, preocupação com o ambiente A instalação de britagem segue as normas de segurança locais e Europeias tanto mecânica como eletricamente em todos os equipamentos. − Sistemas de supressão de pó molhado: por ar comprimido e água. − Coleta de pó seco por extração em equipamentos, crivos e pontos de transferência de areia. Crivos e transportadores cobertos. − Sistemas de lavagem: produtos finais lavados antes do armazenamento. A instalação de britagem é construída numa zona rica em biodiversidade, o que significa plena conformidade com a regulamentação ambiental. Processo A instalação de britagem foi projetada para produzir 650 tph de produtos finais que irão alimentar a Central de Betão. Os sistemas de engenharia da Metso dimensionaram a instalação para atingir os 750 tph. Como tal, a instalação é capaz de produzir 30% de 0.08- 4.75 areia lavada, 4% de 0-4.75 areia seca, 10% de 4.75-9.5 mm, 14% de 9.5-19 mm, 19% de 19-37.5 mm, 11% de 37.5-75 mm e 12% de 75- 150 mm. O duplo posto primário é alimentado a um ritmo de 900 tph. Cada linha é composta por um alimentador vibrante VF561-2V, um crivo escalpador TK13-20-3V e um britador de maxilas C125. O stock intermédio tem 35 000 tons de capacidade total, que vai alimentar os postos secundário e terciário a um ritmo de 750 tph de 0/300mm. A estação de pré-crivagem

constituída por um crivo primário CVB2661-2P com 16m2 de área e um crivo CVB1540-2 com 6m2 de área elimina os estéreis, alimenta o moinho cónico secundário HP500 e os dois moinhos cónicos terciários HP300. O moinho cónico secundário HP500 produz cerca de 520 tph de 0/75mm, e cada moinho cónico terciário HP300 produz 300 tph de 0/30mm. A produção de agregados é classificada por um crivo secundário TS4.3 com 15m2 de área e por um crivo terciário TS5.3 com 20m2 de área. O posto quaternário Barmac B9150SE produz 350 tph de 0/20mm em circuito fechado a 2mm com dupla estação de crivagem constituída por dois crivos TS5.2. Todos os produtos finais são lavados (exceto areia BCC 0-4.75). A estação de tratamento de areias á alimentada a um ritmo de 250 tph para produção de 200 tph de areia classificada BC 0.075-4.75. Os outros produtos são lavados por meio de dois crivos CVB2050-2. As estritas especificações da EDP foram atendidas: − Sobre a curva de areia classificada BC, o ponto difícil de 150 microns está entre os limites de 3 % e 6%. − As outras curvas de produtos atendem o 100% passante na malha superior e 15% superior à malha inferior. As águas sujas são recuperadas e tratadas num clarificador. A instalação de britagem irá operar continuamente durante 24 meses. Será depois desmontada para deixar espaço para a água da barragem que irá cobrir toda área.

Posto Primário

Moinho Cónico HP500

Moinhos Cónicos HP300

Impactor vertical Barmac B9150SE

www.metso.com


42_43 betão estrutural A APLICAÇÃO DE MATERIAIS COMPÓSITOS DE FRP EM ESTRUTURAS DE BETÃO António Abel Henriques, Prof. Associado na FEUP, Investigador no LABEST

A aplicação de materiais compósitos na construção civil tem sido cada vez mais frequente, culminando o trabalho de investigação, de desenvolvimento e de aplicações tecnológicas que têm vindo a demonstrar, ao longo das últimas três décadas, o seu potencial. Entre estes tipos de materiais destacam-se os polímeros reforçados com fibras (mais conhecidos pela sigla FRP, da designação em língua inglesa Fibre Reinforced Polymer) que são constituídos basicamente por elementos resistentes (as fibras) e pelos elementos que protegem as fibras de eventuais degradações (formando a matriz polimérica), sendo estes responsáveis pela transferência das forças conduzidas nas fibras para a estrutura envolvente. No âmbito da indústria da construção civil os materiais compósitos de FRP têm diversas aplicações, entre outras, sob a forma de armaduras passivas internas ou externas, de armaduras de pré-esforço, de perfis pultrudidos e, mais frequentemente, sob a forma de laminados, mantas e tecidos. De facto, o reforço e a reabilitação de estruturas constituem um dos principais sucessos da indústria destes materiais na construção civil. Os aspetos relacionados com a aplicação de técnicas que permitam ultrapassar os problemas levantados pela degradação das estruturas, novas utilizações associadas a aumentos de cargas para valores superiores àqueles para as quais as estruturas foram dimensionadas, têm sido cada vez mais solucionados com recurso à utilização de materiais compósitos de FRP, em alternativa

a) aplicação do adesivo no laminado

às soluções mais clássicas de colagem de chapas de aço. A experiência acumulada nestes últimos anos tem revelado que apesar destes materiais compósitos serem usualmente mais dispendiosos, apresentam contudo vantagens associadas à maior durabilidade a longo prazo e à redução muito substancial no peso, em comparação com as soluções de reforço com chapas de aço. Além disso, a facilidade de colocação destes materiais compósitos e a redução dos constrangimentos durante a execução das obras, quer no tempo como no espaço, permite atenuar o custo global quando comparado com as técnicas tradicionais (Figura 1). Atualmente, a técnica de reforço mais utilizada com materiais compósitos consiste na colagem exterior de sistemas compósitos reforçados com fibras de carbono (correntemente identificados por CFRP). Esta técnica tem sido utilizada mais frequentemente no reforço à flexão e ao corte de vigas e lajes, no reforço à compressão de pilares (tirando partido do efeito de confinamento) e na prevenção da deterioração de chaminés, postes ou túneis [1-3]. Mais recentemente têm sido desenvolvidas novas técnicas de reforço entre as quais se destacam a fixação de laminados ou varões de CFRP em ranhuras executadas na camada de recobrimento das armaduras dos elementos de betão a reforçar (NSM – Near Surface Mounted) [4] e a aplicação de laminados de CFRP pré-esforçados [5]. A crescente popularidade na utilização dos sistemas de CFRP no reforço de estruturas de

b) colocação do laminado (reforço à flexão)

> Figura 1: Reforço à flexão e ao corte de uma viga de betão armado (retirado de [1]).

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betão está relacionada com as propriedades mecânicas das fibras (elevada resistência e rigidez comparativamente ao seu peso), a resistência à corrosão das resinas e à facilidade de aplicação. No entanto, tratando-se de técnicas relativamente recentes, verifica-se a existência de regulamentação escassa no que diz respeito à especificação dos procedimentos de dimensionamento e aplicação dos materiais compósitos de FRP. Além disso, a crescente oferta de sistemas compósitos de FRP disponibilizada por um número cada vez maior de fabricantes tem dificultado o estabelecimento de consensos e sistematização dos procedimentos para a execução de reforços com recurso a estes sistemas. A fixação de códigos normativos permitirá que se projete estruturas de betão com materiais compósitos de FRP com confiança acrescida, ultrapassando algumas barreiras atualmente existentes. Um número elevado de investigadores e de organizações têm vindo a trabalhar no processo de integração destes materiais na engenharia civil. Na América do Norte, tanto os Estados Unidos, através do American Concrete Institute (ACI), como o Canadá, através do Intelligence Sensing for Innovative Structures (ISIS), apresentaram documentos com propostas normativas para o dimensionamento de sistemas de reforço com compósitos de FRP colados exteriormente a estruturas de betão armado [6, 7]. No Japão, através do comité do betão da Japanese Society of Civil Engineers (JSCE), foi editado em 2001 um documento contendo propostas de dimensionamento que englobam a área do reforço, da

c) dobragem da manta (para reforço ao corte)

d) fase final da colocação do reforço


rança das estruturas de betão com materiais compósitos de FRP. Em Portugal há três unidades de investigação que têm vindo a estudar os vários aspetos associados ao projeto de reforço de estruturas de betão armado com sistemas de FRP: o LABEST - Laboratório da Tecnologia do Betão e do Comportamento Estrutural, o ICIST - Instituto de Engenharia de Estruturas, Território e Construção e o ISISE - Institute for Sustainability and Innovation in Styructural Engineering. Estas unidades de investigação poderão dar uma contribuição importante para uma maior implementação destes produtos na indústria da construção, através do apoio ao estabelecimento e divulgação de critérios de dimensionamento e de procedimentos de aplicação normalizados [11], tendo em conta a posição privilegiada junto dos grupos de trabalho técnicos e científicos ligados às instituições universitárias e privadas, nacionais e internacionais, e aos fabricantes deste tipos de sistemas. Prevê-se que num futuro próximo a possibilidade de incorporar materiais compósitos de FRP no projeto de estruturas de betão armado passe a ser tão usual como é hoje o aço. C

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REFERÊNCIAS [1] Azevedo D.M.M., “Reforço de estruturas de betão com colagem de sistemas compósitos de CFRP. Recomendações para dimensionamento”, Tese de Mestrado, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, 2008. [2] Juvandes L.F.P., “Reforço e reabilitação de estruturas de betão usando materiais compósitos de CFRP”, Tese de Doutoramento, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, 1999. [3] Silva P.A.S.C.M., “Comportamento de estruturas de betão reforçadas por colagem exterior de sistemas de CFRP”, Tese de Doutoramento, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, 2008. [4] Sena Cruz J.M., “Strengthening of concrete structures with nearsurface mounted CFRP laminate strips”, Tese de Doutoramento, Universidade do Minho, 2005. [5] França P.M.M., “Reinforced concrete beams strengthened with prestressed CFRP laminates”, Tese de Doutoramento, Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, 2007. [6] ACI Committee 440, “Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening concrete structures”, American Concrete Institute, ACI 440.2R-08, 2008. [7] ISIS Canada, “Strengthening reinforcing concrete structures with externally-bonded fibre reinforced polymers”, ISIS-M04-08, Canadian Network of Centers of Excellence on Intelligent Sensing for Innovative Structures, University of Manitoba, Winnipeg, 2008. [8] JSCE, “Recommendations for upgrading of concrete structures with use of continuous fiber sheet”, Japanese Society of Civil Engineers, Concrete Engineering Series 41, 2001. [9] fib - Federation Internationale du Béton, “Externally bonded FRP reinforcement for RC structures”, bulletin 14, Lausanne, 2001. [10] fib - Federation Internationale du Béton, “Model Code 2010 - First complete draft”, Volumes 1 and 2, bulletins 55 and 56, Lausanne, 2010. [11] Juvandes L.F.P., Marques N.A., “Reforço de estruturas por colagem exterior de sistemas compósitos de FRP. Manual de procedimentos de controlo de qualidade para construção”, LEMC - Laboratório de Ensaios de Materiais de Construção, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, 2007.

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reabilitação e da durabilidade das estruturas de betão armado, com especial atenção na melhoria do desempenho do betão estrutural às ações sísmicas através da adição de mantas e tecidos de FRP [8]. Este documento da JSCE inclui ainda recomendações sobre o manuseamento, transporte, armazenamento e aplicação em obra, assim como, o tipo de ensaios a que os materiais que compõem o sistema compósito devem ser submetidos. Na Europa, inicialmente através do Comité Euro-Internacional du Béton (CEB) e posteriormente através da Fédération Internationale du Béton (FIB), foi apresentado um relatório técnico [9] que fornece critérios de dimensionamento para a utilização de reforços de FRP colados exteriormente a elementos de betão armado, recomendações para aplicação em obra e critérios controlo de qualidade. A publicação recente da versão provisória do código-modelo 2010 da FIB [10] contém propostas normativas para a caracterização mecânica dos materiais compósitos de FRP e das características de interface com o betão. Parece assim estar dado um passo importante com vista à maior uniformização dos critérios de dimensionamento e de verificação da segu-

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44_45 alvenaria e construções antigas Avaliação de fundações através do georadar

Francisco M. Fernandes, Isise, Universidade Lusíada de Vila Nova de Famalicão

O georadar é uma técnica de inspeção com um enorme campo de aplicações [1]. A sua capacidade para avaliar elementos enterrados na maioria dos solos (em boas condições de propagação) faz com que a sua utilização para a deteção das fundações de diversos tipos de estruturas seja natural [2]. As fundações são o suporte de toda e qualquer construção, sendo as responsáveis pela transmissão das cargas e do peso da estrutura para o solo. Portanto, do ponto de vista da segurança das estruturas, a sua avaliação reflete-se duma enorme impor tância. Tratando-se dum elemento enterrado, a sua avaliação é geralmente realizada através da execução de poços de inspeção, o que permite expor a sistema utilizado. No entanto, esta situação nem sempre é possível ou desejável. Nestes casos, é conveniente a utilização duma ferramenta de deteção remota que permita obter informação sobre as fundações sem que haja a necessidade de escavação, tem sido nesse sentido que tem sido utilizado o georadar. A deteção de fundações através de georadar é, em geral, função da profundidade a que esta se encontra, pois tal facto influencia a frequência, e portanto a antena, a utilizar. A Tabela 1 apresenta as principais frequências utilizadas na prospeção de elementos enterrados no solo. As propriedades dielétricas do

Frequência central

Profundidade de penetração

100 MHz

5 a 20 m

200 MHz

2a7m

500 MHz

1a4m

pode ir aos 7 m, ou ficar pelos centímetros iniciais em solos saturados e argilosos, devido ao facto da condutividade ser responsável pela absorção do sinal emitido.

Material

Constante dielétrica (εr)

Condutividade elétrica (mS/m)

Seco

Húmido

Seco

Húmido

Solo arenoso

3-6

25-30

10 -4 -1

1-10

Solo argiloso

3

8-15

1-10

102-103

Granito

4-5

7-8

10 -5

1

> Tabela 2: Propriedades elétricas dos solos que afetam a velocidade de propagação e a transmissão no solo.

Em estruturas de betão armado, as sapatas de fundação são geralmente retangulares, estendendo-se para além da parede, ou pilar, mais de duas a três vezes a espessura desse elemento. Na Figura 1 pode observar-se um radargrama duma sapata de fundação de betão armado. Para além da profundidade e do tipo de solo, a presença de lajes em betão armado entre a superfície e a sapata podem impedir que o sinal emitido as alcance (ver Figura 2), ou provocar ruído que impeça a correta interpretação dos dados. De igual modo, a presença de infraestruturas para a drenagem das águas residuais dificulta igualmente a obtenção de informação sobre as sapatas. O tipo de frequência utilizada nas várias antenas e a profundidade a que estão situadas não permitem obter informação sobre as armaduras presentes, pois a resolução das antenas tipicamente utilizadas para esta função é superior a 15 cm (500 MHz), sendo que este valor aumenta significativamente com a profundidade e com a frequência. As fundações de estruturas antigas de alvenaria diferem substancialmente das sapatas atuais de estruturas de betão armado, sobretudo em termos de geometria. As estruturas de alvenaria assentam, essencialmente, em muros enterrados, geralmente mais espessos que as paredes exteriores. Nesse sentido, as fundações tradicionais em estruturas de alvenaria só podem ser detetadas indiretamente através da análise das hipérboles geradas no início e no fim desses maciços enterrados, conforme a Figura 3 [3]. Finalmente, esta técnica pode ser utilizada para verificar a existência efetiva de sapatas de fundação. No caso de muros de divisão de terrenos, paredes de suporte de terras, etc. pode

> Tabela 1: Profundidades médias atingíveis por frequências tipicamente utilizadas para a prospeção do subsolo.

solo e a velocidade de propagação da onda apresentadas na Tabela 2 mostram que, consoante o tipo de solo, a quantidade de humidade e a condutividade, se atingem diferentes profundidades. A profundidade máxima em solos arenosos com a antena de 200 MHz

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> Figura 1: Radargrama que ilustra a detecção duma sapata em betão armado (500 MHz).


acontecer não terem sido construídas sapatas, quer por negligência dos profissionais, quer por não terem sido tidos em conta situações futuras de mudança de uso/função dos terrenos adjacentes. A Figura 4 e a Figura 5 ilustram duas situações onde não foram detetadas fundações. Na primeira situação foram detetadas as marcas de escavação em socalcos. No entanto, os sinais não são compatíveis com a regularidade duma sapata de fundação. A segunda situação é referente a uma parede muito inclinada, onde o único sinal foi um sinal horizontal, paralelo ao terreno, o que também não corresponde a uma sapata visto que, por questões de estabilidade, as sapatas devem ser sempre horizontais. A prévia deteção e avaliação das sapatas de fundação duma estrutura é fundamental para determinar a segurança atual da estrutura assim como a capacidade adicional para aguentar alterações nas cargas regulamentares em caso de mudança de função/ utilização ou no caso de aumento da estrutura. O georadar permite, quando estão reunidas condições adequadas, uma rápida avaliação destes elementos de maneira não destrutiva e, sobretudo, sem causar perturbações em volta do local do ensaio.

> Figura 2: Radargrama que ilustra a detecção duma sapata através duma laje em betão armado.

REFERÊNCIAS [1] Daniels, D.J. (2004). “Ground Penetrating Radar – 2nd Edition.” Radar, sonar, navigation and avionics series 15, IEE, London, UK, ISBN 0-86341-360-9, 726p. [2] Tallini, M.; Giamberardino, A.; Ranalli, D.; Scozzafava, M. (2004). “GPR survey for investigation in building foundations.” 10th International Conference on Ground Penetrating Radar, Delft, The Netherlands. [3] Alli, G. (2010). “Assessment of building foundations by GPR.” Subsidence Forum Training Day, IDS Ingegneria Dei Sistemi (UK) Ltd.

> Figura 4: Radargrama que ilustra a detecção da escavação em socalcos para a construção de muro em terreno inclinado.

> Figura 3: Radargrama que ilustra a detecção duma sapata em estruturas de alvenaria, adaptado de [3].

> Figura 5: Radargrama que ilustra a detecção das camadas do solo dum muro em terreno inclinado.

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46_47 sustentabilidade HARMONIZAÇÃO DA AVALIAÇÃO DA CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL

Helena Gervásio, DEC - U.Coimbra

A Construção Sustentável implica a aplicação dos princípios do Desenvolvimento Sustentável ao ciclo global da construção, desde a extração de matérias primas até à sua demolição e destino final dos resíduos resultantes – análise do berço à cova. É um processo holístico que visa estabelecer um equilíbrio entre o ambiente natural e o ambiente construído. Tradicionalmente o processo global de conceção de uma obra foca-se essencialmente na fase de construção, sendo o objetivo principal a otimização da eficiência e a minimização de custos durante o desenvolvimento do projeto e a construção. De forma a tornar estes processos mais sustentáveis é necessário expandir estas metodologias de curto prazo de forma a abranger a vida útil completa da estrutura. Nos últimos anos tem-se assistido ao desenvolvimento de várias metodologias para a avaliação da sustentabilidade da construção. De entre as várias abordagens distinguem-se

as análises de ciclo de vida, as quais envolvem a quantificação de fluxos de energia e de recursos em cada uma das fases da vida de uma obra e a caracterização desses fluxos nas diversas categorias de impactos selecionados; e os sistemas de avaliação da sustentabilidade, os quais se baseiam em critérios quantitativos e qualitativos e que poderão incluir uma abordagem de ciclo-de-vida. Se por um lado, a existência de várias metodologias para a avaliação da construção sustentável demonstra o interesse que o problema representa para o setor, por outro lado, torna complexa a seleção do método mais apropriado e inviabiliza a comparação entre avaliações de edifícios [1]. Esta limitação levou a Comissão Europeia a emitir mandato de Normalização (Mandate M/350: Sustainability of Construction Works [2]) com o objetivo de desenvolver métodos para a avaliação da performance ambiental de edifícios (novos

e existentes). Em resposta a este mandato, foi criado em 2005 o Comité Técnico TC 350 do Comité Europeu de Normalização (CEN), o qual se encontra a desenvolver um conjunto de normas, com caráter voluntário, para a avaliação de edifícios ao longo do seu ciclo de vida. O âmbito inicial do mandato M/350 limitava-se ao critério ambiental, no entanto o comité decidiu estender o âmbito do mandato no sentido de abranger as três dimensões da sustentabilidade: ambiental, económica e social. O programa de trabalhos do CEN/TC350 está ilustrado na Figura 1 [3]. Este programa de trabalhos compreende uma norma geral que estabelece o enquadramento das três dimensões da sustentabilidade, a norma EN 15643 – parte 1 [3], a qual foi publicada em 2010. As normas relativas à avaliação da performance ambiental serão aprovadas em 2011, enquanto que as normas relativas às componentes económica e social encontram-

User and Regulatory Requirements

Concept level

Framework level

Integrated Building Performance Environmental Performance

Economic Performance

Technical Performance

Functional Performance

Technical Characteristics

Functionality

EN 15643-1 Sustainability Assessment of Buildings – General Framework prEN 15643-2 Framework for Environmental Performance

prEN 15643-3 Framework for Social Performance

prEN 15643-4 Framework for Economic Performance

Building level

prEN 15978 Assessment of Environmental Performance

WI 015 Assessment of Social Performance

WI 017 Assessment of Economic Performance

Product level

prEN 15804 Environmental Product Declarations

(see Note below)

prEN 15942 Comm. Format B-to-B CEN/TR15941

> Figura 1: Programa de trabalho do CEN/TC350 [3].

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Social Performance

(see Note below)

NOTE At present, technical information related to some aspects of social and economic performance are included under the provisions of prEN 15 804 to form part of EPD


se ainda em fase de desenvolvimento. Estas normas propõem indicadores para a avaliação de cada uma das dimensões:

Ambientais

– Utilização; – Manutenção; – Reparação e substituição de componentes; – Desconstrução; – Reciclagem ou fim de vida de cada material.

Sociais – Acessibilidade; – Saúde e conforto; – Pressões na vizinhança; – Manutenção; – Segurança.

Referências [1] Dias, A. e Ilomäki, A. “Standards for Sustainability Assessment of Construction Works”, Bragança, L., Koukkari, H., Block, R., Gervásio, H., Veljkovic, Borg, R., Landolfo, R., Ungureanu, V., Schaur, C. (eds.), Sustainability of Constructions – Towards a better built environment. Proceedings of the Final Conference, COST Action C25, pp. 189-196, Innsbruck (2011) [2] Mandate M/350 EN Standardization mandate from EC/DG Enterprise to CEN. Development of horizontal standardized methods for the assessment of the integrated environmental performance of buildings. Answer from CEN/BT/WG 174. Secretariat of CEN/CEN/ TC 350. July 2005. [3] EN 15643-1:2010 - Sustainability of construction works – Integrated assessment of building performance. Part 1: General Framework. CEN 2010

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– Aquecimento global; – Destruição da camada de ozono; – Acidificação da terra e dos aquíferos; – Eutrofização; – Formação de ozono ao nível do solo; – Depleção dos recursos abióticos; – Uso de materiais não renováveis; – Uso de materiais renováveis; – Uso de energia primária não renovável; – Uso de energia primária renovável; – Uso da água; – Materiais para reciclagem; – Materiais para aproveitamento de energia; – Deposição em aterro de resíduos não perigosos; – Deposição em aterro de materiais perigosos; – Deposição em aterro de materiais radioativos.

Económicos

As futuras normas Europeias tem em consideração as políticas europeias relevantes para os produtos da construção, nomeadamente o novo Regulamento dos Produtos da Construção, o novo código para Compras Públicas, os Certificados Energéticos, os Rótulos Ambientais, etc [1]. Estas normas constituem um passo importante para a harmonização dos modelos de avaliação da sustentabilidade europeus e contribuem para a credibilidade da sustentabilidade no setor da construção.

Pavilhão do Conhecimento, Lisboa, 29 e 30 de Setembro 2011 CONTACTOS Secretariado do Fórum SRU Associação iiSBE Portugal Escola de Engenharia, Campus de Azurém 4800-058 Guimarães Telefone: 253 510 499 Email: info@iisbeportugal.org

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48_49 térmica EDIFÍCIOS SUSTENTÁVEIS E DE ENERGIA QUASE ZERO

Carlos Pina dos Santos, Eng.º Civil, Investigador Principal do LNEC

Dois recentes documentos legislativos europeus revogam ou reformulam anteriores Diretivas que influenciaram de modo significativo, embora podemos considerar com resultados díspares, o desempenho térmico e energético dos edifícios em Portugal e no resto da Europa. A Diretiva dos Produtos da Construção (DPC) [1] e a Diretiva do Desempenho Energético dos Edifícios (EPBD) [2] foram, no nosso País, determinantes para a evolução de aspetos com influência naquele desempenho. A DPC visava eliminar os entraves técnicos às trocas comerciais no domínio dos produtos de construção, a fim de fomentar a sua livre circulação no mercado interno europeu. A marcação CE dos isolantes térmicos, iniciada em 2003, foi progressivamente sendo adotada pelos fabricantes nacionais destes produtos. O Decreto-Lei nº Decreto-Lei n.º 4/2007 [3] impôs a obrigatoriedade em Portugal dessa marca de conformidade – com frequência, incorretamente, interpretada como uma certificação CE ou como uma marca de qualidade – contribuindo para o alargamento da aplicação de produtos com marca CE nas obras (edifícios). No LNEC, em particular no setor que desenvolve a caracterização experimental, a apreciação técnica, o apoio ao controlo regular da produção na fábrica, e atividade de laboratório notificado (ensaios iniciais de tipo - ITT) foi possível observar a rápida e sustentada evolução do mercado nos últimos vinte anos. Por um lado, a par de alguns poucos produtos importados que já apresentavam um nível de qualidade controlada, muitos dos isolantes térmicos nacionais (e importados) passaram de uma qualidade insatisfatória, e nos piores exemplos fantasiosa, para uma qualidade mínima, mediana ou mesmo, em alguns casos, muito boa. Aqui, merece ser reconhecido o esforço técnico e económico desenvolvido por grande número de fabricantes, e não só por aqueles que se expõem a mercados internacionais exigentes

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(e por vezes discricionários). Esta evolução positiva, quando aproveitada por projetistas e donos de obra informados e exigentes (conceção, seleção, fiscalização) traduziu-se pela aplicação de melhores (e mais fiáveis) isolantes térmicos e pelo melhor desempenho térmico e, eventualmente, também energético dos edifícios. Esquecendo, por agora, a ligação entre a EPBD e a regulamentação térmica e energética nacional, a EPBD foi a impulsionadora da certificação energética em Portugal que já afetou algumas centenas de milhar de edifícios (frações autónomas), novos e, sobretudo, existentes. A eficácia (redução de consumos da energia ou aumento da eficiência energética) desta certificação – que na realidade é uma verificação da conformidade do projeto térmico com a legislação aplicável em edifícios novos, e uma qualificação (etiquetagem) energética convencional dos edifícios novos e existentes – não está ainda devidamente quantificada. E já surge a reformulada EPBD [4] que continua a visar a promoção da melhoria do desempenho energético dos edifícios na União, tendo em conta as condições climáticas externas e as condições locais, bem como exigências em matéria de clima interior e de rentabilidade. A certificação do desempenho energética dos edifícios ou das frações autónomas, é ainda um dos requisitos da nova EPBD, tendo os êxitos e os fracassos registados anteriormente servido de base para a reformulação mais ambiciosa e detalhada do respetivo âmbito de aplicação. Todavia o que se pretende aqui salientar é o novo objetivo de incentivar a construção de edifícios com necessidades quase nulas de energia (nearly-zero energy buildings). A atual EPBD [4] apresenta uma definição (vaga) deste conceito, “edifício com um desempenho energético muito elevado, ... as necessidades de energia quase nulas ou muito pequenas deverão ser cobertas em grande medida por energia proveniente de fontes renováveis, incluindo energia proveniente de fontes renováveis produzida no local ou nas proxi-

midades”, que aparenta ser mais exigente do edifício de balanço energético nulo (net-zero energy building). A definição pormenorizada destes edifícios de desempenho energético muito elevado é atribuída, em primeira instância aos Estados– membros; pode refletir as condições nacionais, regionais ou locais dos edifícios, e deve incluir um indicador numérico da utilização anual de energia primária. Apesar das óbvias dificuldades técnicas, económicas e sociais que este desafio pode vir a representar no nosso País, está explicitado na EPBD que “Os Estados Membros asseguram que: a) O mais tardar em 31 de dezembro de 2020, todos os edifícios novos sejam edifícios com necessidades quase nulas de energia”, e ainda que desenvolvem políticas e tomam medidas..., para incentivar a transformação de todos os edifícios remodelados em edifícios com necessidades quase nulas de energia de energia. O novo Regulamento dos Produtos da Construção [5] que revoga a DPC adiciona às seis exigências essenciais das obras, nomeadamente a exigência nº 6 - Economia de energia e de isolamento térmico(1) um novo requisito básico(2): nº 7 - Utilização sustentável dos recursos naturais(3). Estas exigências, com implicações diretas nos produtos de isolamento térmico e, consequentemente, no desempenho térmico e energético dos edifícios podem, ou devem, vir a

1 “As obras de construção e as suas instalações de aquecimento, arrefecimento, iluminação e ventilação devem ser concebidas e realizadas de modo a que a quantidade de energia necessária para a sua utilização seja baixa, tendo em conta os ocupantes e as condições climáticas do local. As obras de construção devem também ser eficientes em termos energéticos e utilizar o mínimo de energia possível durante a construção e desmontagem”. 2 No RPC a designação Exigências essenciais da DPC foi substituída por Requisitos básicos. 3 “As obras de construção devem ser concebidas, realizadas e demolidas de modo a garantir uma utilização sustentável dos recursos naturais e, em particular, a assegurar: a) A reutilização ou a reciclabilidade das obras de construção, dos seus materiais e das suas partes após a demolição; b) A durabilidade das obras de construção; c) A utilização, nas obras de construção, de matérias-primas e materiais secundários compatíveis com o ambiente”.


particular num período de conjuntura menos favorável. Todavia, é uma boa oportunidade para olhar com mais atenção não apenas para os aspetos da conceção e do controlo dos edifícios, mas também dos comportamentos, atitudes, expectativas e práticas de uso e de conforto nos edifícios de todos os tipos.

REFERÊNCIAS 1 Diretiva do Conselho relativa à aproximação das disposições legislativas, regulamentares e administrativas dos Estados-membros no que respeita aos produtos de construção (Diretiva 89/106/CEE de 21 de dezembro de 1988, alterada pela Diretiva 89/68/CEE de 22 de julho de 1993). Jornal Oficial das Comunidades Europeias (JOCE), L40, 1989-02-11, p. 12-16; L220, 1993-08-30, p. 1-22. energético dos edifícios. 3 /P/ - Leis, decretos, etc. – Decreto-Lei n.º 4/2007, de 8 de janeiro, que altera o Decreto-Lei n.º 113/93, de 10 de abril. Diário da República n.º 5, 1.ª série, p. 116 a 125. 4 Diretiva 2010/31/UE do Parlamento Europeu e do Conselho de 19 de maio de 2010 relativa ao desempenho energético dos edifícios (reformulação). Jornal Oficial da União Europeia (JOUE), L153, 2010-06-18, p. 13-35. 5 Regulamento (UE) N.º 305/2011 do Parlamento Europeu e do Conselho de 9 de março de 2011 que estabelece condições harmonizadas para a comercialização dos produtos de construção e que revoga a Diretiva 89/106/ CEE do Conselho (Texto relevante para efeitos do EEE). Jornal Oficial da União Europeia (JOUE), L88, 2010-04-04, p. 5-47.

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estar fortemente associados ao cumprimento dos objetivos referidos na nova EPBD. Convém não esquecer que a solução não passa apenas pelos isolantes térmicos. Longe disso. A breve abordagem destes aspetos, que vai constituir uma preocupação crescente de todos os envolvidos no processo de realizar edifícios pretende, apenas, relembrar o enorme desafio que o País tem pela frente, em

2 Diretiva 2002/91/CE do Parlamento Europeu e do Conselho de 16 de dezembro de 2002 relativa ao desempenho

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51_52 i&d empresarial

Proteção de estruturas de betão armado

Consequências da não proteção do betão armado

A CIN desenvolveu um revestimento acrílico aquoso para proteção de estruturas de betão armado. Tendo sido patenteado recentemente, o C-Cryl W700 HB cumpre com todos os requisitos obrigatórios da Norma NP EN 1504-2, no que se refere à proteção contra o ingresso de agentes agressivos no betão, como a impermeabilidade à água, ao dióxido de carbono e com excelente permeabilidade ao vapor de água. “Outra das características muito relevantes é a sua muito baixa permeabilidade aos cloretos (difícil de obter em tintas aquosas), tornando-a uma mais-valia em situações de proximidade do mar. Está ainda classificado como acabamento ignífugo de baixa emissão de fumo, classificação B-s1 d0, segundo a Norma Europeia 13501-1:2002”, refere a empresa. Além disso é um produto com marcação CE, o que significa que está conforme com as disposições das Diretivas Comunitárias dos Produtos de Construção que lhes são aplicáveis (Diretiva 89/106/ CEE, alterada pela Diretiva 93/68/CEE e transposta para direito interno pelo Dec. Lei 4-2007), permitindo a sua livre circulação no Espaço Económico Europeu. Este material destina-se à proteção de elementos estruturais em betão e de argamassas cimentícias, tais como pontes e viadutos. É também adequada para a proteção de betão do exterior de tanques, silos, bem como de outras estruturas em unidades industriais.

www.cin.pt

Características Acabamento: Mate (O brilho deste produto está muito próximo do casca de ovo) Cor: RAL-9010: outras cores: a pedido Componentes: 1 Sólidos em volume: 40% (ASTM D2697, mod.) Massa Volúmica: 1.20 g/mL Espessura recomendada (seca): 70 - 120 μm por demão Nº de demãos: 2-3 Método de aplicação: Pistola convencional, airless, trincha e rolo Rendimento teórico: 5,6 m2/L a 70 μm secos; 3,3 m2/L a 120 μm secos Tempo de secagem: 75 μm, 20ºC e 60% HR Superficial: 2 horas Endurecimento: 12-16 horas Repintura: Min: 16 horas Alongamento à rutura: Cerca de 280% para uma espessura seca de 140 μm, à temperatura de 23ºC.

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Cortiça nas fachadas

O Corkwall é uma recente solução de revestimento de fachadas da Corticeira Amorim, mais propriamente, da Amorim Cork Composites. Como o próprio nome indica, o material principal é a cortiça. Este produto pode ser usado não só para decoração mas também para o acabamento e reabilitação de fachadas exteriores e paredes interiores. “A aplicação em coberturas, em especial nas de tipo metálico, permite reduzir de forma significativa a transmissão de calor para o interior, atenuando em simultâneo qualquer tipo de ruído”, afirma a Amorim Cork Composites. Segundo os responsáveis, o Corkwall funciona como uma membrana elástica que permite um isolamento acústico e térmico na construção nova ou de reabilitação, funcionando como uma barreira térmica, que previne perdas de energia e fissuras do acabamento visível. O produto é fruto de uma mistura de granulado de cortiça e resinas poliméricas, sendo aplicado através de projeção. Tem elevada durabilidade, aguentando a exposição a condições climatéricas adversas. Este material pode ser aplicado para revestir vários tipos de superfícies, mesmo que pouco porosa, desde metal até argamassas já existentes, estando disponível em 16 cores. “A cortiça, tratando-se de um material natural e ecológico, apresenta um conjunto de benefícios que a distinguem ao nível da construção sustentável: matéria-prima renovável e 100% natural, material orgânico e biodegradável, reciclável pré e pós-consumo e reutilizável”, é dito pela empresa. Relativamente aos custos deste material, os responsáveis reconhecem que é mais elevado que outros tipos de revestimento, contudo, asseguram que é rentável e rapidamente se consegue recuperar o investimento. Além do mercado português, o Corkwall é comercializado também em Inglaterra, Rússia, Brasil e Itália.

www.corkcomposites.amorim.com

Aplicações: − Acabamento de fachadas; − Resistência à água em diferentes substratos (reboco, gesso, etc) enquanto adiciona uma resistência ao fogo M1; − Encapsulamento de coberturas (metálicas ou amianto) adicionando propridades térmicas e acústicas a elementos construtivos existentes.

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A aposta da Lusomapei S.A. no mercado português é cada vez mais forte e o setor da reabilitação urbana é um dos principais motores par a potenciar o crescimento da empresa no mercado nacional e onde pretendem investir futuramente. Durante a celebração do 10ª aniversário da Mapei em Portugal, o administrador da empresa, Mário Jordão, garantiu que nos próximos anos, a Mapei pretende “crescer através da diversificação do seu mix de produtos e da exportação”. Mário Jordão referiu: “a área da formação de parcerias afigura-se fulcral para o bom

desenvolvimento do vasto ecossistema Mapei. De igual modo, o investimento em Desenvolvimento e Inovação é outro dos pilares fundamentais do roteiro de crescimento da empresa”. O grupo Mapei está presente em 27 países com 58 fábricas, tendo-se instalado em Portugal em 2001. A nível nacional conta atualmente com 40 colaboradores, 680 tipos de produtos vendidos, 15 linhas de produtos comercializadas e cerca de 400 clientes, a filial portuguesa do grupo registou, no ano passado, uma faturação de 10 milhões de euros. www.mapei.pt

secil compra lafarge - betões A Secil - Companhia Geral de Cal e Cimento S.A. comprou a Lafarge - Betões S.A. em Portugal, tendo o negócio atingido um valor de cerca de 65 milhões de euros. A Lafarge opera no mercado de betões e agregados, através de 26 centrais de betão e 4 pedreiras. Esta aquisição vem reforçar a presença da Secil no mercado do betão pronto onde é já detentora da Unibetão - Indústrias de Betão Preparado S.A. e da Britobetão - Central de Betão Lda.

projeto da jular

casa sustentável em exposição em lisboa A Treehouse Riga é o modelo do que poderá ser uma casa sustentável. Desde o projeto, aos materiais de construção, à decoração, tudo foi pensado tendo em conta o ambiente. Desenvolvida pela Jular, Treehouse Riga, tem o projeto de decoração assinado por Filipa Lacerda com mobiliário e iluminação das melhores lojas de design de Santos, associadas da Santos Design District, e uma exposição de pintura do artista plástico Luís Melo. A madeira é o elemento principal desta casa. “De todos os materiais de construção disponíveis, a madeira é a única que absorve carbono da atmosfera, ao contrário de todos os outros, que o libertam. Totalmente reciclável, o impacto sobre a natureza no processo de fabrico, instalação e fim de vida é neutro, já que os materiais utilizados na Treehouse são ecológicos, provenientes de florestas certificadas e de gestão sustentada”, refere a Jular. A casa foi construída por módulos standardizados e conta com uma solução de microprodução fotovoltaica da Home Energy, o que torna a casa autossuficiente, funcionando apenas com energia solar. A Treehouse poderá ser visitada até ao final do mês de julho.

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www.jular.pt


antónio adão da fonseca deu a sua última aula

© C.M.PORTO / VISITPORTO

na faculdade de engenharia do porto

cip aposta na reabilitação urbana A Confederação Empresarial de Portugal – CIP avançou com projetos-piloto para promover a reabilitação urbana. “Fazer A contecer a Regener ação Urbana” é o projeto que a CIP vai voltar a apresentar e no qual acredita para relançar a economia por tuguesa. Quando apresentou o projeto no ano passado, pela primeira vez, apresentou uma série de propostas de alterações legislativas que acabaram por ser discutidas na concertação social, e algumas até passaram pelo crivo do Conselho de Ministros. Contudo, com a dissolução da Assembleia da República, a regulamentação necessária ficou pelo caminho, e algumas medidas então aprovadas mas outras não. Na candidatura da CIP ao Sistema de Apoio de Ações Coletivas, a entidade compromete-se a, no prazo de 18 meses, identificar as condições que eliminem os constrangimentos que têm impedido a adoção de projetos integrados da regeneração do património das cidades, a promover a integração no mercado de edifícios devolutos e degradados, a promover a dinamização do mercado de arrendamento e a criar novos instrumentos de rentabilização de poupança alternativos às tradicionais aplicações financeiras. www.cip.org.pt

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O conhecido projetista António Adão da Fonseca aposentou-se no início de junho. O Professor Catedrático do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, pôs um ponto final à sua carreira profissional com uma aula intitulada “Pontes feitas e pontes sonhadas”. Licenciado em Engenharia Civil na FEUP e doutorado em Engenharia de Estruturas pelo Imperial College of Science, Technology and Medicine, da Universidade de Londres, António Adão da Fonseca ficou famoso por ter projetado pontes de grande relevância em Portugal. Dentro dos projetos mais importantes, destacam-se o Pavilhão do Conhecimento, no Parque das Nações, em Lisboa, a Ponte Infante Dom Henrique sobre o Rio Douro, no Porto, e a ponte Pedro e Inês sobre o rio Mondego, em Coimbra. Além disto, manteve outros cargos sempre ligados à engenharia, foi Presidente Nacional do Colégio de Engenharia Civil da Ordem dos Engenheiros (1995-1998), Presidente do European Council of Civil Engineers (1998-2002) e Membro do Conselho Consultivo do Instituto Português do Património Arquitetónico em 2004 e 2005.


notícias

interior de aeronave amigo do ambiente Foi desenvolvido pelo consórcio formado pela Amorim Cork Composites, da CORTICEIRA AMORIM, Couro Azul, do Grupo CARVALHOS, INEGI e SET, do Grupo IBEROMOLDES, em colaboração com a Embraer e a Almadesign, um interior inovador para uma aeronave que conta com materiais naturais e amigos do ambiente. Inserido no programa LIFE – Lighter, Integrated, Friendly and Ecoefficient e com um investimento de 1,85 milhões de euros, o projeto desenvolveuse, segundo os responsáveis, “com o objetivo de conceber uma cabine de uma aeronave inovadora, através do fortalecimento da multidisciplinaridade entre empresas e da promoção de um trabalho conjunto para futuros projetos aeronáuticos, demonstrando soluções mais ecoeficientes, leves e confortáveis, que

se espera sejam a base de futuros spin-offs nesta área”. O interior de aeronave incorpora materiais naturais, leves e confortáveis. “Promove a simbiose entre elementos naturais e artificiais, criando um ambiente harmonioso, onde a tecnologia está presente, mas sem imposição”, é referido em comunicado. Várias são as inovações, desde a conceção inovadora das janelas, que permite uma maior visibilidade exterior e uma entrada abundante de luz, à aplicação de um sistema de sensores de movimentos SEED, que possibilita a adaptação de diferentes intensidades de luz e de cor até à utilização de painéis sanduíche CORECORK, revestidos a pele natural e a Corkleather, para um melhor conforto térmico e acústico.

ibc solar agora em portugal A mul tinacional alemã IBC S OL A R A G, integradora de sistemas de energia solar fotovoltaica, lançou-se recentemente no mercado por tuguês, que é considerado estratégico pelo enorme potencial na área das energias renováveis. A apresentação da empresa em território nacional decorreu a semana passada em Lisboa e contou com a presença de Rudolf Sebald, Diretor do Departamento de Grandes Projetos da IBC SOLAR AG, Juan Manuel Presa, Country Manager de Portugal da IBC SOLAR e Ricardo Novaes, Delegado Comercial da IBC SOLAR para Portugal. “Portugal é um mercado estratégico para a IBC SOLAR pelo seu enorme potencial na área das energias renováveis e, em particular, da energia solar fotovoltaica. Portugal possui entre 2200 e 3000 horas de luz solar por ano, mais 900 a 1100 do que a Alemanha, que é atualmente a maior produtora desta energia na Europa”, referiu Rudolf Sebald. A empresa que entrou

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recentemente em Portugal já garantiu que estará presente na Concreta deste ano. A IBC Solar é um dos grupos mais bem sucedidos na área da energia fotovoltaica, oferecendo soluções integr ais par a a produção de

energia elétrica a partir da luz do sol. Desde o planeamento até à entrega de soluções já prontas, a IBC Solar disponibiliza um apoio completo ao cliente. www.ibc-solar.pt


congresso lidera

Produtos e Serviços sustentáveis no setor da construção estiveram em destaque no congresso Lidera que decorreu, no final de maio, em Lisboa. O evento contou com a presença de mais de 40 oradores e cerca de 230 conferencistas. A sustentabilidade ambiental em todas as áreas mas, especialmente, no setor da construção foi considerada fundamental por todos os presentes. Cinco foram as linhas temáticas: desenvolvimentos do grupo LiderA; casos de edifícios e regeneração urbana sustentável; materiais e produtos sustentáveis; outros serviços nos ambientes construídos que contribuem para eficiência ambiental e sustentabilidade. A construção e os edifícios e ambientes construídos têm um elevado impacte ambiental. Mais de 40% na movimentação dos materiais, mais de 30% na energia, sendo de referir que a adoção sistemática das boas práticas do LiderA pode contribuir para reduzir o défice da balança de pagamentos em mais de 60%. Casa + Sustentável O projeto Casa + Sustentável, levado a cabo por um conjunto de empresas e pela LiderA, pretende ser um espaço de desenvolvimento de sustentabilidade e um exemplo para a sociedade em geral. A utilização de materiais de construção ecológicos e o espaço escolhido

© Sistema LiderA

construção sustentável

para a construção desta casa vai fazer que seja uma habitação amiga do ambiente, quase zero de energia, que depois estará aberta ao público e poderá ser usada para atividades lúdicas e de ensino das empresas associadas. Este projeto envolve uma dinâmica de parcerias: Belas Clube de Campo, Agência Municipal de Energia de Sintra, ADENE, projetistas (Capinha Lopes e Projeto Uno), Empreiteiro (Concreto Plano), Comunicação (GCI) e o LiderA como coordenador. Produtos sustentáveis para exportação Os produtos e materiais de construção ecológicos ganham cada vez mais terreno no mercado. No congresso LiderA foram considerados potenciais de exportação para o nosso país, especialmente, a cortiça. Sendo importante, segundo os especialistas, investir na avaliação do desempenho ambiental dos produtos no seu ciclo de vida, que incluem: análise ciclo de vida, declarações ambientais, critérios de

desempenho e rotulagem. O LiderA apresentou o projeto de um catálogo para produtos e serviços sustentáveis destinado a sistematizar e classificar a procura da sustentabilidade, estando disponível online no site do parceiro do LiderA da 4Rs - www.4rs.pt. O catálogo numa primeira fase é direcionado a dois tipos de utilizadores: agentes da construção (promotores, projetistas e empreiteiros) e consumidores. Os conferencistas destacaram a necessidade e utilidade desta proposta e abordagem. Santarém destaca-se na construção sustentável O município de Santarém foi distinguido como um exemplo no que toca a construção verde. Assumiu a certificação LiderA nos vários edifícios públicos, reduziu as taxas de operação urbanísticas para os edifícios e no interesse dos múltiplos privados. A escola do Sacapeito recebeu o certificado LiderA - Classe A.

construir sobre o mar Vai avançar ainda este ano um projeto de construção de um bairro sobre o mar na Dinamarca. Com a falta de terrenos para construir e, também, para poupar os espaços verdes de Copenhaga, o governo local optou por obras em extensão da região portuária da cidade. O futuro bairro da região portuária da cidade deverá abrigar cerca de 40 mil habitantes, além de 40 mil postos de trabalho. Quando construídos, os edifícios somarão 4 milhões de metros quadrados de área útil. O projeto foi desenvolvido pelos escritórios Cobe e Sleth Modernism e os consultores Polyform e Rambøll, visa estabelecer novos padrões para a nova cidade-bairro, tendo como objetivo minimizar as emissões de CO2 e o impacto das alterações climáticas de uma forma rentável. Seis temas deram o mote para a criação deste bairro: ilhotas e canais, identidade e história, cidade de cinco minutos, azul e verde da cidade, cidade CO2 amigável e grade inteligente. O custo da obra, ainda não estimado, será dividido entre o governo e as empresas que se instalarem na região. A previsão é que uma primeira parte fique pronta em 2025. A conclusão do projeto deve acontecer somente em 2050.

© COBE

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reabilitação a custo zero vence concurso faz – ideias de origem portuguesa O projeto na área da reabilitação de edifícios pensado por três jovens portugueses foi o grande vencedor do concurso FAZ - Ideias de Origem Portuguesa, uma iniciativa da Fundação Gulbenkian e da Fundação Talento para portugueses no exterior e residentes. A Construção Magazine esteve à conversa com José Paixão, um dos mentores, para perceber um pouco melhor o projeto em si e saber quais serão os próximos passos.

CM: Como surgiu a ideia para este projeto? JP: A ideia surgiu em reação a uma convocatória dirigida a portugueses emigrantes para apresentarem soluções ‘arejadas’ a problemas crónicos nacionais. Estando a viver na Áustria decidi responder à provocação em conjunto com um colega engenheiro civil (Diogo Coutinho) e uma amiga estudante de arquitetura (Angelica Carvalho). Formulámos então uma proposta para um problema que apesar da dimensão e mediatização não dá sinais de resolução: o abandono dos centros das cidades. Percebemos que o problema era, fundamentalmente, um problema do mau funcionamento do mercado: ou não é rentável reabilitar ou então para o ser tem que se restringir o segmento alvo das reabilitações a um fasquia mínima do mercado. Assim, a base da ideia foi desenhar um sistema colaborativo em que por meio de trocas e contrapartidas se criassem interesses mútuos entre agentes que resultasse na reabilitação de um edifício. Isto tudo sem fazer incorrer nenhuma parte interessada em custos financeiros não desejados, daí reabilitação a custo zero.

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CM: O que significa esta vitória? JP: Muito mais que o dinheiro do prémio, esta vitória significa a musculação do projeto, o suporte das estruturas da Fundação Gulbenkian e da Fundação Talento e o apoio dos seus parceiros. Significa um voto de confiança e um reconhecimento público no valor e potencial do nosso projeto. CM: E agora depois da teoria ter sido aprovada, como estão a planear colocar o projeto em prática? JP: A implementação do sistema está dependende do reforçar da rede de parcerias em que este assenta. É essencial alavancar o projeto em colaborações fortes e criar relações de win-win em que todas as partes interessadas ganham em participar. Estamos para isso a aproveitar este momento de maior atenção pública. Já estabelecemos contactos com uma série de intervenientes no terreno. Um deles é o maior senhorio do país, a Câmara Municipal do Porto, com a qual estamos em conversações para a cedência de um primeiro prédio abandonado a ser alvo da reabilitação piloto. CM: Já identificaram zonas prioritárias para a reabilitação de edifícios no Porto? JP:A estratégia pensada para implementar este modelo de reabilitação consiste em primeiramente testar o sistema numa intervenção piloto. Depois então, com o resultado visível desta primeira reabilitação se conseguirá provar que o sistema funciona, que a reabilitação é mesmo a custo zero, e que todos ganham com este modelo. A partir daí será então possível fazer crescer o número de prédios intervencionados e expandir também

Este projeto pretende criar uma organização sem fins lucrativos que ofereça a possibilidade a senhorios de prédios degradados de reabilitarem o seu imobiliário sem terem qualquer custo. Como? Os proprietários oferecem alojamento e alimentação a estudantes estrangeiros de arquitetura e engenharia que se voluntariam para conceber e concretizar a requalificação. Os materiais e equipamentos necessários à realização das requalificações seriam doados como caridade à organização sem fins lucrativos de modo a serem deduzíveis dos impostos a pagar pelas empresas fornecedoras. Para além das contrapartidas financeiras, as empresas teriam o seu nome associado a o projeto. A supervisão técnica das obras seria feita através de uma parceria com as universidades.

o projeto a outras cidades necessitadas, tal como Lisboa ou Coimbra. CM: Acha que as empresas estão abertas a este tipo de projetos? E as universidades? JP:A ideia matriz do projeto é que todos os agentes envolvidos no processo de reabilitação tenham interesses e ganhos em colaborar no sistema. Assim, as empresas teriam as contrapartidas fiscais de rebater em sede de IRC o valor dos materiais e equipamentos doados, a imagem de responsabilidade social ao se associarem ao nosso projeto e também uma oportunidade de internacionalização, já que são futuros profissionais estrangeiros que se vão familiarizar com os seus produtos e que um dia mais tarde os poderão importar. Os contactos que temos tido com empresas de materiais de construção apontam no sentido de que estas reconhecem o potencial da iniciativa e que a querem apoiar. Quanto às universidades, a colaboração neste processo de reabilitação também trazem vantagens, uma vez que, ganham casos concretos para demonstrar técnicas e conteúdos aos alunos de cursos da especialidade. Já iniciamos conversações com escolas locais e a recetividade a este projeto empreendedor por parte dos seus docentes é muito encorajadora.


energias renováveis são nova área de expansão da buderus As novas caldeiras de pellets Logano SP161 e Logano SP261 destacam-se, segundo a Buder us, pela ef iciência e por não danificarem o ambiente. Ambos os modelos das caldeiras podem ser utilizadas, tanto em construções novas como em substituição de uma instalação de aquecimento antigo. “As caldeiras podem combinar-se facilmente com painéis solares de alta eficiência para o apoio solar de aquecimento e da preparação da água quente sanitária”, explica a Buderus. Devido a uma técnica muito especial, a combustão é sempre ótima, inclusive quando existem diferenças na qualidade do material de combustão. As bombas de calor reversíveis para aplicações geotérmicas e aerotérmicas que a Buderus disponibiliza integram todos os componentes necessários para funcionar, e não é necessário adicionar acessórios adicionais. As bombas de calor ar/água, permitem um abastecimento térmico livre de emissões de CO2, também não utilizam combustíveis líquidos ou gasosos, pelo que não requer adaptar-se às condições limitadoras de outros geradores que utilizam estes combustíveis convencionais nem seguir pautas na evacuação de gases da combustão, facilitando a sua instalação e integração num edifício, ou moradia De destacar ainda a estação de produção de a.q.s instantânea Logalux FS40/80 que proporciona calor, com qualidade de a.q.s. e com apoio de energia solar térmica, por exemplo a edifícios multifamiliares de até 20 moradias, assim como a pequenos hoteís e residências de idosos. “Este tipo de sistema esta pensado para os inquilinos e para o meio ambiente, já que reduz os custos energéticos e ao mesmo tempo beneficiam também os senhorios e os gestores das instalações”, afirma a Buderus. A estação Logalux FS40/80 só gera água quente, quando realmente se necessita e pode alcançar um fluxo de volume de até 40 L por minuto a uma temperatura de saída de 60 ºC. Quando se instala em cascata a Logalux FS80, esta pode fornecer, inclusive, o dobro da água por minuto. www.buderus.pt

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A Buderus, marca do Grupo Bosch, está a apostar na área das tecnologias para as energias renováveis. Painéis solares de tubos de vácuo que se integram facilmente num sistema de aquecimento, caldeiras de pellets para aquecer com resíduos procedentes de limpezas florestais ou industrias de madeira que são triturados e convertidos em biomassa prensada, assim como. bombas de calor reversíveis para aplicações geotérmicas e aerotérmicas de alta ef iciência par a climatização e água quente sanitária e uma estação de produção de a.q.s. instantânea para combinar com sistemas solares constituem a nova gama de produtos da Buderus. Os painéis solares de tubos de vácuo utilizam as mais recentes tecnologias aplicadas ao aquecimento de água sanitária e aquecimento. Segundo a Buderus, têm elevada eficiência, o que permite que sejam facilmente integrados no sistema de aquecimento, cobrindo uma grande parte das necessidades energéticas para preparar a água quente, mesmo que haja pouca radiação solar. Como têm um elevado nível de isolamento térmico dos tubos de vácuo, conseguem também manter a eficiência durante as estações frias. A marca garante uma durabilidade dos tubos devido ao revestimento cerâmico refletor.

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azulejos que absorvem a poluição A Cercasa, empresa espanhola de cerâmica, desenvolveu uns azulejos que, além de terem plantas na superfície, conseguem absorver a poluição do ar tendo impacto na qualidade do mesmo. A empresa espanhola combinou o seu produto com a Bionictile e criou a Lifewall. O azulejo, de um metro quadrado, pode conter plantas, no caso de ser o azulejo Ceracasa, ou ser de porcelana, em várias cores. A Bionictile disponibiliza o branco, marfim, cinzento ou castanho. Usando os raios solares ultravioleta e a humidade, o design especial da Bionictile, agarra as perigosas partículas de poluição do ar e transforma-as em fertilizante, que é usado para alimentar as plantas adjacentes. A empresa refere que testes feitos pela Universidade de Valência, concluíram que se 200 edifícios fossem cobertos com Lifewalls, 400 mil pessoas poderiam respirar, dentro de um ano, ar livre de partículas de monóxido de nitrogénio, produzidas pela circulação de carros e pelo funcionamento de fábricas.

www.ceracasa.com

sistema de controlo remoto por infravermelhos A Siemens, através da divisão Building Technologies, lançou um sistema de gestão de edifícios com controlo remoto por infravermelhos em KNX, o que permite o controlo conveniente e fiável das funções das divisões, tais como iluminação, proteção solar e climatização. A empresa explica que este tipo de sistema é adequado para ambientes nos quais as soluções por rádio, por razões legais ou técnicas, não são permitidas, como é o caso dos hospitais. “O controlo remoto por infravermelhos representa também uma ótima alternativa aos sistemas via rádio em edifícios de escritórios, porque garante uma operação livre de falhas em divisões como as salas de conferências ou reuniões, onde existe um elevado

nova coleção de termolaminados A Tafibra apresentou a coleção termolaminados 2011 que pretende complementar a oferta de painéis decorativos melamínicos da empresa. O Unicolor, um laminado integralmente de uma só cor e o Lamidigital, superfície personalizável com uma ideia ou imagem pretendida, são as novidades deste ano. “A oferta de cores, tonalidades e padrões (madeira, têxtil, betão, granito, ...) da coleção permite a decoração e a combinação de diversos gostos e estilos decorativos, num verdadeiro apelo ao despertar de sensações”, refere a Tafibra. Segundo a empresa, estes painéis têm “elevadas performances em termos de resistências à luz solar, ao risco, ao calor e às manchas”. www.tafibra.com

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nível de tráfego de rádio”, explica. Os dispositivos incluem um comando remoto transmissor de IV, transmissores de IV para montagem em parede de uma, duas e quatro teclas, um recetor/descodificador de IV de dimensões reduzidas para instalação no teto e botões de uma, duas, três e quatro teclas (conforme a série de aparelhagem) com recetor/descodificador integrado. “Através destas soluções, as funções das divisões podem ser controladas remotamente através de sinais de IV – sem necessidade de contacto visual entre o transmissor e o recetor”, refere a Siemens. www.siemens.com/entry/pt/pt/


sistema de informação para a construção A Computer One lançou o PHC Projeto Template Construção que basicamente é um software direcionado para este setor específico. Esta solução permite: fazer a gestão de Subempreiteiros; fazer a gestão de Pessoal em Obra, interno e temporário; fazer a gestão de Custos de Alugueres Internos e Externos (equipamento): a introdução de contratos de aluguer de forma a gerir as condições de contrato, imputação de custos às obras de material alugado ou interno (Imobilizado), controlo de fluxo de saídas e entradas do material nas obras (incluindo transferências entre obras), apuramento mensal dos custos dos alugueres, por obra; gerir de mapas de Custos

Globais por Obra; mapa de custos por fornecedor; fazer a gestão de custos financeiros: distribuição balanceada de custos administrativos impostos pelas obras; etc. Segundo a empresa as vantagens prendem-se com o facto desta solução permitir gerir cada obra como uma empresa independente. Através do software é possível acompanhar a evolução de custos e receitas de cada projeto em qualquer altura e ter resultados online e mensais de forma a facilitar a tomada de decisão. Permite também o lançamento via Web de tempos e despesas por funcionário. De destacar que o PHC Projeto Template Construção faz o controlo da caducidade dos documentos e a gestão das reclamações. www.computerone.pt

sistema domal para reabilitação A DOMAL, empresa de sistemas de alumínio, lançou uma nova solução que tem como objetivo manter a estética rústica dos edifícios, garantindo elevados padrões de eficiência energética. A nova solução rústica da série Top conta um design inspirado nas janelas antigas e está disponível em várias cores e acabamentos. “A solução rústica agora apresentada vem reforçar a oferta do sistema DOMAL Top, considerado um sistema inovador face aos

materiais utilizados e à forma de fabricação, e que é reconhecidopela sua excelente eficiência a nível térmico e acústico e, bem assim, pelos elevados resultados de permeabilidade ao ar, estanquidade à água e resistência ao vento”, referem os responsáveis. O sistema DOMAL Top é apresentado em diferentes soluções, desde linhas retas, linhas rústicas a facetada. www.domal.pt

captação e produção de energia em parques de estacionamento A Martifer Solar lançou a linha Smartpark que consiste numa inovadora estrutura para parque de estacionamento automóvel, desenhada e pensada para receber painéis solares fotovoltaicos na sua cobertura. Os produtos Smartpark são fruto da aposta da empresa portuguesa em I&D. Estão disponíveis três soluções distintas: UNO, SINGLE e DUAL. “É um produto modular, de fácil e rápida instalação, de reduzida necessidade de manutenção, economicamente viável e o seu aspeto inovador permite um bom enquadramento arquitetónico”, avança a Martifer Solar. O Smartpark serve não só para a produção de energia mas, também, como sistema de estanqueidade, recolha de águas pluviais e possibilidade de ser transformado numa estação para carregamento do carro elétrico, através da incorporação de carregador elétrico. www.martifersolar.com/pt

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solução para aquecimento e água quente sanitária que produz eletricidade O Dachs SE é um equipamento que fornece, em conjunto, eletricidade e calor para aquecimento e água quente sanitária. Consiste num sistema modular onde se podem fazer diferentes configurações que servem vários tipos de solicitações elétricas e térmicas. A solução Dachs SE pode ser utilizada em vivenda unifamiliares, edifícios de apartamentos, sistemas centralizados de aquecimento, escritórios, hotéis, lares de 3ª idade, hospitais, piscinas, entre outros. O sistema básico desenvolvido pela Baxi – SenerTec é composto por uma caldeira de cogeração, um depósito de armazenamento intermédio e um condensador para recuperar o calor latente nos gases de evacuação. Só que este sistema apenas tem capacidade para uma vivenda unifamiliar, mas no caso de um maior consumo de energia, podem-se ligar módulos adicionais ao sistema. A solução Dachs SE é gerida através de um novo controlador inteligente, denominado MSR2. Com este sistema de controlo integral pode-se monitorizar e regular todos os componentes. A configuração do sistema é feita com um código de quatro dígitos. Além disso, conta também com um

MODEM integrado que permite a transmissão de dados de funcionamento e de eventuais anomalias. O Dachs pode ser monitorizado e controlado por via remota. www.baxi.pt

lã mineral para isolamento exterior

www.knaufinsulation.pt

A Knauf Insulation volta a apostar na lã mineral para isolamento mas, desta vez, para fachadas exteriores, podendo ser aplicada em construções novas e também na reabilitação. Segundo a empresa, o Sistema de Isolamento Térmico para o Exterior (ETICS), permite uma maior eficiência energética mesmo quando comparada com o isolamento realizado pelo interior. “O isolamento de fachadas com lã mineral permite o isolamento de toda a envolvente do edifício, elimina as pontes térmicas e protege a estrutura de construção da variação de temperatura exterior gerando um menor consumo energético e consequentemente uma maior

poupança económica e ambiental, sem reduzir a superfície do edifício ou vivenda a isolar”, afirma a Knauf Insulation. Como principais pontos a favor deste isolante, a empresa destaca: elevada proteção térmica; isolamento acústico; elevado nível de transpirabilidade; baixos custos de energia; sustentabilidade, boa reação ao fogo; durabilidade de materiais; baixos custos de manutenção; gama variada de revestimentos; solução inócua e segura. A Knauf Insulation apresenta dois tipos de solução: Painel ETICS PTP-S-035 e Lamela ETICS PLB. O Sistema de Isolamento Térmico para o Exterior cumpre com as normas EN 13500 e ETAG 004.

sensores de luz para edifícios A ABB apresentou uma solução de iluminação para edifícios sem elementos de acionamento manual. Basicamente consiste numa série de sensores que podem ser utilizados numa habitação, onde os detetores de movimento são inadequados (casa de banho, salas de jantar, cozinhas, etc.) e em numerosos espaços do setor terciário (escritórios, salas de espera de consultórios, etc).

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Segundo a ABB, estes detetores de presença têm uma precisão superior aos convencionais e operam quando realmente é necessário, ou quando regulados para interagir com a intensidade da luminosidade exterior. Têm um raio de cobertura de 8m até ao limite de instalação de 2,5m. Poderão ser aplicados a cargas até 2300 W/VA e utilizados em edifícios de escritórios que pre-

tendem minimizar custos energéticos. Estes sensores permite regular a iluminação e fazer o controlo de luz constante em função dos lux enviados pelo exterior, com sensibilidade continuamente ajustável. Podem ser utilizados com cargas florescentes e de halogéneo. www.abb.pt


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conservação e restauro de revestimentos exteriores de edifícios antigos Este livro centra-se na conser vação e restauro de revestimentos exteriores de edifícios antigos, focando-se nas questões do desenvolvimento de uma metodologia de estudo e reparação. O estudo apresentando mostra que é possível um maior entendimento do comportamento dos revestimentos exteriores de edifícios antigos com base em cal, bem como estabelecer um maior rigor na aplicação de metodologias de conservação e restauro, tendo como objetivo principal a definição de uma metodologia de restauro conservativa para a salvaguarda das técnicas, da funcionalidade e do aspeto estético original da fachada exterior de edifícios antigos. Este estudo trouxe vários contributos: (i) estabelecer métodos de análises in situ do revestimento, para conhecimento da sua técnica, da sua história e do seu estado de conservação; (ii) estabelecer métodos de análise das anomalias do revestimento, onde é possível

quantificar o grau de deterioração; (iii) escolher a técnica e o produto consolidante adequado para o tratamento das anomalias; (iv) especificar as distintas técnicas de restauro e definir os diversos produtos consolidantes existentes para os revestimentos; (v) aplicar materiais tão compatíveis quanto possível com o revestimento, predominantemente compostos por ligantes minerais, dando-se preferência aos materiais tradicionais, de modo a verificar a sua eficiência através de ensaios laboratoriais; (vi) estabelecer critérios de aplicação para cada produto ensaiado em função da anomalia observada nos revestimentos; (vi) definir uma estratégia de intervenção geral para cada tipo de revestimento e de anomalia. A utora : Martha Lins Tavares . Editora : LNEC . Data de edição: 2011 . ISBN:978972-49-2220-1 . Páginas : 474 P reço : 69,00 euros . à venda em www. engebook.com

manual de crimes urbanísticos Este livro pretende ajudar o cidadão comum a conhecer ainda melhor a cidade em que vive. Centrado no urbanismo, tem como objetivo falar de vários temas, como a incompetência técnica, a especulação imobiliária, apontando e denunciando as principais causas da desorganização e desqualificação das cidades. A obra foi escrita por Luís Ferreira Rodrigues, licenciado em Planeamento Urbano e Territorial pela Faculdade de Arquitetura da UTL e mestre em Ordenamento do Território e Planeamento Ambiental pela Faculdade de Ciências da UNL. Atualmente, desenvolve a sua ativi-

dade profissional como urbanista em Lisboa. Redigido numa linguagem acessível a todos os cidadãos e enriquecido com dezenas de ilustrações práticas, este Manual será certamente uma ferramenta útil para o exercício da cidadania. “Mudar o atual estado das nossas cidades depende, sobretudo, de cada um de nós”, é referido na sinopse. A utor : Luís Ferreira Rodrigues . E ditora : Guerra e Paz, Editores . D ata de edição : 2011 . ISBN: 978-989-702-020-9 . Páginas : 240 . P reço : 15,21 euros

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projeto pessoal

João Catarino

Diretor Geral da Central Projectos bi Nasceu em 1964, no Concelho de Cantanhede. Licenciou-se no ano de 1989 em Engenharia Civil, pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra e concluiu Mestrado em Estabilidade de Estruturas, na mesma escola em 1995. Atualmente é diretor Geral da Central Projectos e membro eleito do Colégio Nacional de Engenharia Civil, da Ordem dos Engenheiros.

sonho de criança Ser cientista e poder inventar coisas.

o seu maior desafio

uma obra de referência

Contribuir para a melhoria da sociedade e para o desenvolvimento do seu pais com sentido ético e responsabilidade social.

Turning Torso é um arranha-céus localizado na cidade de Malmö na Suécia de Santiago Calatrava.

um arquiteto de referência

uma aposta no futuro

Santiago Calatrava, o Arquiteto-Engenheiro Santiago Pevsner Calatrava Vall (Valência, 28 de julho de 1951) é um arquiteto e engenheiro espanhol que se inspira em formas e seres da natureza para criar obras dinâmicas e de uma beleza impar, combinando conceitos da Arquitetura e Engenharia. Calatrava licenciou-se em arquitetura em 1974 na Universidade Politécnica de Valência. Mudou-se para Zurique para estudar engenharia civil no Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, licenciando-se em 1979 e doutorando-se em 1981. No início de carreira dedicou-se principalmente ao projeto de pontes de estações ferroviárias. O seu reconhecimento ficou marcado por obras como a Torre de telecomunicaciones de Montjuïc, em Barcelona (1991), no centro do complexo dos jogos olímpicos de 1992 e a Allen Lambert Galleria, em Toronto (1992). O arranha-céus que marcou a sua entrada neste segmento de projeto foi um edifício com 54 pisos de altura, com torção piso a piso, Turning Torso (2005), em Malmö, na Suíça. Em Portugal pode-se apreciar a obra de Calatrava no projeto da Gare do Oriente, também conhecida como Gare Intermodal de Lisboa (1998).

Trabalhar para o reconhecimento da Engenharia Civil como atividade que é essencial para o desenvolvimento da sociedade.

hobby Ocupo todo o tempo que tenho disponível com vários hobbies: pintura, aeromodelismo, vela, pesca, jardinagem entre outros.

dos projetos mais desafiantes, seleciona Um edifício de 22 pisos , de betão armado, na marginal da Figueira da Foz, com utilização de hotel. O edifico tem alguma complexidade técnica, com um comprimento total de 75m, sem juntas de dilatação com 1 pilar a suportar 1/3 do peso do edifício, algumas lajes com 22 de vão, piscina no último piso, contenção e fundações especiais. Uma Obra onde a Engenharia, com respeito pela função, implicou muitas soluções especiais de Engenharia.

um engenheiro civil de referência Edgar Cardoso (1913-2000) Edgar António de Mesquita Cardoso nasceu no Porto, em 11 de maio de 1913 e dedicou toda a sua vida à engenharia. Formou-se em engenharia civil na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto em 1937 com uma média de dezassete valores. Aos 35 anos, o seu currículo era já invejável, catedrático do Instituto Superior Técnico, com o projeto e acompanhamento de execução de trinta e cinco pontes e oito reparações de pontes. As suas obras eram classificadas como verdadeiras esculturas, inovadoras, imponentes, leves e esteticamente modernas, fruto da sua impressionante capacidade inventiva e habilidade manual, nasciam a partir de modelos ou maquetas.

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eventos

conferência nacional iisbe portugal Sustentabilidade na Reabilitação Urbana: o novo paradigma do mercado da construção” é o tema principal da conferência que vai decorrer dias 29 e 30 de setembro, em Lisboa. Em destaque estarão os desafios emergentes, novas abordagens, soluções tecnológicas e prioridades políticas que permitirão aos diversos intervenientes do mercado da construção enfrentar o atual contexto ambiental, sociocultural e micro e macroeconómico. O evento destina-se a todos os intervenientes do setor da construção e reabilitação: projetistas, empresas de construção, promotores imobiliários, consultores produtores, centros de I&D, municípios, associações empresariais, clientes, etc. A conferência está a cargo da Iniciativa Internacional para a Sustentabilidade do Ambiente Construído (iiSBE), em parceria com a Universidade do Minho (UM) e Laboratório Nacional de Engenharia e Geologia (LNEG) e tem como parceiros as Ordens Profissionais dos Arquitetos, Engenheiros e Engenheiros Técnicos. www.iisbeportugal.org

enerdia a reabilitação urbana como uma oportunidade para a eficiência energética Vai decorrer no dia 20 de outubro, no Porto, o EnerDia tendo este ano como tema de destaque “A Reabilitação Urbana como uma oportunidade para a Eficiência Energética”. O seminário é organizado pela revista Construção Magazine, em parceria com a revista Indústria e Ambiente . Dado o sucesso do Enerdia do ano anterior, estamos a organizar mais um dia dedicado à eficiência energética, mas desta vez dando enfoque à reabilitação urbana. Este evento, inspirado no suplemento anual de ambas as revistas - o Energuia – Guia de Eficiência Energética nos Edifícios, a decorrer no Porto, está a ser programado para uma plateia de 100 pessoas. O EnerDia pretende transmitir soluções práticas para uma gestão mais eficiente do consumo energético. O evento, dirigido fundamentalmente a Engenheiros Civis, Arquitetos, Projetistas e Técnicos das Empresas, é também indicado a todos aqueles para os quais esta temática é relevante no seu domínio de atividade.

calendário de eventos

6º Congresso Luso-Moçambicano

Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia

29 agosto a 2 setembro 2011

Maputo Moçambique

FEUP, UEM, OE, OEMZ http://paginas.fe.up.pt/clme/2011/

Sustentabilidade na Sustentabilidade Reabilitação Urbana

29 e 30 setembro 2011

Lisboa Portugal

iiSBE www.iisbeportugal.org

Centeris 2011 Sistemas de Informação

5 a 7 outubro 2011

Vilamoura IPCA, UTAD, IPL Portugal http://centeris.eiswatch.org/

Concreta 2011 Construção e Obras Públicas

18 a 22 outubro 2011

Porto Exponor Portugal www.concreta.exponor.pt

GESCON 2011

Sistemas de Informação na Construção

27 e 28 outubro 2011

Porto Portugal

VII CONGRESSO CMM

Congresso Nacional sobre Construção Metálica e Mista

24 a 25 novembro Guimarães 2011 Portugal

CoRAN 2011

Avanços em Modelos Não-lineares – aplicações ao betão estrutural

24 a 25 novembro 2011

CMM www.cmm.pt/congresso/

Coimbra Eccomas Portugal www.dec.uc.pt/coran2011/

As informações constantes deste calendário poderão sofrer alterações. Para confirmação oficial, contactar a Organização.

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FEUP http://paginas.fe.up.pt/~gescon2011/


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