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Investing in our common future Desenvolvimento e inova Desenvolvimento e inova Desenvolvimento e inova Desenvolvimento e inovação ão ão ão “Green and Smart Structural Materials Green and Smart Structural Materials Green and Smart Structural Materials Green and Smart Structural Materials” António Santos Silva, LNEC Elsa V. Pereira, LNEC, Ramon Novoa, Uni. Vigo duratiNet Investing in our common future Sessão DURATINET - REABILITAR 2010 Lisboa, 24 de Junho de 2010 A6.1 A6.1 Betões com incorpora Betões com incorporaç ão de sub ão de sub- produtos e agregados produtos e agregados reciclados reciclados (Univ. Bordeaux) (Fr) (Univ. Bordeaux) (Fr) A6.2 A6.2 Armaduras mais resistentes Armaduras mais resistentes à corrosão ( corrosão (o inox, o inox, fibras fibras ) ) (Univ. Vigo) (Es) (Univ. Vigo) (Es) A6.3 A6.3 Materiais estruturais inteligentes ( Materiais estruturais inteligentes ( Revestimentos, Revestimentos, Monitoriza Monitorização permanente ão permanente ) ) (QUB) (UK) (QUB) (UK) A6.4 A6.4 Novos materiais e sistemas para a protec Novos materiais e sistemas para a protecção do ão do o o (LNEC) (Port) (LNEC) (Port)

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    Desenvolvimento e inovaDesenvolvimento e inovaDesenvolvimento e inovaDesenvolvimento e inovaçççção ão ão ão ““““Green and Smart Structural MaterialsGreen and Smart Structural MaterialsGreen and Smart Structural MaterialsGreen and Smart Structural Materials””””

    António Santos Silva, LNEC

    Elsa V. Pereira, LNEC, Ramon Novoa, Uni. Vigo

    duratiNet

    Investing in our common future

    Sessão DURATINET - REABILITAR 2010 Lisboa, 24 de Junho de 2010

    A6.1A6.1 Betões com incorporaBetões com incorporaçção de subão de sub--produtos e agregados produtos e agregados recicladosreciclados

    (Univ. Bordeaux) (Fr)(Univ. Bordeaux) (Fr)

    A6.2 A6.2 Armaduras mais resistentes Armaduras mais resistentes àà corrosão (corrosão (AAçço inox, o inox,

    fibrasfibras) )

    (Univ. Vigo) (Es)(Univ. Vigo) (Es)

    A6.3 A6.3 Materiais estruturais inteligentes (Materiais estruturais inteligentes (Revestimentos,Revestimentos,

    MonitorizaMonitorizaçção permanenteão permanente) )

    (QUB) (UK)(QUB) (UK)

    A6.4 A6.4 Novos materiais e sistemas para a protecNovos materiais e sistemas para a protecçção do ão do

    aaçço o

    (LNEC) (Port)(LNEC) (Port)

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    Sessão DURATINET - REABILITAR 2010 Lisboa, 24 de Junho de 2010

    ObjectivosObjectivosRevisão crRevisão críítica sobre a utilizatica sobre a utilizaçção de:ão de:

    ●● ““betões verdesbetões verdes”” em estruturas novas ou reparadas.em estruturas novas ou reparadas.

    ●● materiais estruturais de maior durabilidade. materiais estruturais de maior durabilidade.

    ●● materiais estruturais inteligentes com propriedades activas.materiais estruturais inteligentes com propriedades activas.

    (auto(auto--limpeza, revestimentos, sistemas de monitorizalimpeza, revestimentos, sistemas de monitorizaçção permanente)ão permanente)

    ●● materiais para reformateriais para reforçço mais resistenteso mais resistentes..

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    Sessão DURATINET - REABILITAR 2010 Lisboa, 24 de Junho de 2010

    Betões verdesCinzas volantes “não conformes” são cada vez mas comuns:

    • Controlo de emissões

    • Novas fontes de energia renováveis, como p.e. as centrais térmicas de biomassa

    Sears Tower em Chicago (442 m de altura); maior edifício até 1998

    Central de Biomassa de Carregosa (2009); deverá produzir o equivalente àenergia consumida por 40 mil habitações e 140 mil habitantes

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    Sessão DURATINET - REABILITAR 2010 Lisboa, 24 de Junho de 2010

    Betões verdes

    Adições:Resíduos de mineração: produção mundial da ordem da s 80 Mt/ano

    1 km

    Lamas do corte de rochas

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    Armadura especiaisAço inoxidável

    Principal característica :� Maior resistência à corrosão do que o aço tradicional (2x-8x)

    Sydney Opera House 1990

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    Armaduras especiaisPlástico Reforçado com Fibras (PRF)

    Principal característica:

    � Não se corroem

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    Materiais compósitosex: laminados de fibras de carbono (CFRP)

    Principal característica:�Mais resistentes

    que o aço

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    Sistemas de monitorização permanente da corrosão das armaduras constituem ferramentas de apoio à decisão sobre reparação de estruturas de betão armado em ambientes agressivos. Possibilitam recolher informação in situ sobre:

    � o estado de corrosão (passivas/activas)

    � progressão de agentes agressivos no betão de recobrimento� velocidade de degradação

    � eficácia de materiais e sistemas de reparação de estruturas

    Materiais estruturais inteligentes

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    Sessão DURATINET - REABILITAR 2010 Lisboa, 24 de Junho de 2010

    Transmissão de dados wireless

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    15

    20

    25

    30

    Jul/08 Ago/08 Set/08 Out/08 Nov/08 Dez/08 Jan/09

    Data

    T/ºC

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    Sessão DURATINET - REABILITAR 2010 Lisboa, 24 de Junho de 2010

    Novos materiais e sistemas para a protecção do aço revestimentos nanoestruturados

    � Revestimentos “verdes”� Com baixos VOC� Com constituintes menos poluentes (ex: aditivos,

    sub-produtos, cromatos)� Com melhor desempenho e durabilidade� Reciclagem � Energeticamente mais eficientes

    � Revestimentos “inteligentes”� Auto-limpeza e anti-microbiológicos� Inibidores de corrosão ou outras nanopartículas

    capazes de inibir os agentes agressivos� Com compostos cromáticos sensíveis ao

    processo de corrosão

    Thin film coatings that reflect virtually no light

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    Sessão DURATINET - REABILITAR 2010 Lisboa, 24 de Junho de 2010

    Resultados: State of the art reports

    A6.1 Concrete mixes with by Concrete mixes with by-p roducts and recycled aggregates

    6.1.1 Recycled aggregates

    6.1.2 Mineral additions for mitigation of deleterious expansive reactions in concrete

    A6.2 Reinforcements more resistant to corrosion

    6.2.1 Stainless Steel Rebars

    6.2.2 Coatings on Steel Rebars

    6.2.3 Fiber reinforced polymer composite materials used in civil engineering

    A6.3 Smart structural materials

    6.3.1 Smart structural materials with permanent monitoring with permanent monitoring system for concrete

    6.3.2 Results of application of sensors in the monitoring of concrete structures

    A6.4 New materials and systems for corrosion protect ion

    6.4.1 Nanostructured coatings for steel and concrete cover protection

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    Sessão DURATINET - REABILITAR 2010 Lisboa, 24 de Junho de 2010

    >Criação de um fórum para promover a consciencialização e o debate sobre estas questões como parte do processo de difusão do Projecto DURATINET.

    >Este fórum servirá de base para um futuro “Atlantic Cluster” em “Green and Smart Materials”.

    >A participação neste grupo está aberta a todos aqueles, investigadores, organismos ou empresas, que estejam a trabalhar ou se interessem por estes temas.

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    Actividade 6

    Desenvolvimento e inovação “Green and Smart

    Structural Materials”