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1.2.1. Utilização da secção celulósica em betão leve

Inicialmente as fibras de cânhamo eram utilizadas como reforço de blocos de argila, actualmente têm sido aplicadas no reforço de produtos à base de cimento, desde betões, argamassas, blocos e placas. No betão não estrutural à base de fibras de celulose de cânhamo, estas fibras são activadas alcalinamente por cal em água, sofrem um processo de mineralização, referido como petrificação.

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As fibras de cânhamo não são apenas absorventes, elas são também invulgarmente ricas em sílica, um composto químico naturalmente presentes na areia e na pedra. O elevado teor mineral torna as fibras de cânhamo numa das mais interessantes aplicações: construção. As fibras de cânhamo misturadas com cal sofrem um processo de mineralização, por vezes referido como “petrificação” (transformando-se em pedra).

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Este tipo de construção tem vindo a ser estudado e aplicado em vários países, sobretudo em França, Reino Unido e Alemanha. Conhecem-se inúmeras composições baseadas na utilização da cal, estas constam de diferentes tipos de cal, aérea ou hidráulica e diversos aditivos empregues em percentagens distintas. Entre estes aditivos encontram-se o gesso, materiais pozolânicos, cinzas volantes, pó de pedra, cimento e o agregado fino convencional, a areia. Existem, no entanto, aditivos que permanecem em segredo pelos investigadores e fabricantes por razões comerciais.

Figura 8 – a e b Construção e revestimento de paredes com betão leve de cânhamo industrial [34]

A construção em cânhamo é realizada de diversos modos como por exemplo na realização de paredes interiores e exteriores, substituindo de uma só vez, a convencional parede de tijolo, incluindo a barreira ao vapor, o isolamento térmico ou acústico e revestimentos como o gesso cartonado. Esta pode ser realizada mediante uma aplicação in situ com cofragem que permita uma compactação por camadas ou por utilização de blocos pré- fabricados à semelhança do betão leve cimentíceo. É conhecida também a sua aplicação na reabilitação de pavimentos cobrindo o pavimento antigo ou na regularização de pisos pela sua já referida leveza. Como acabamento, apenas necessita de uma pintura, tal como a

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construção convencional, mas é recomendada a pintura de cal com ou sem pigmentação ou a aplicação de verniz no caso de paredes interiores, permitindo o transparecer da textura original do material. Note-se que é aconselhável a aplicação de recobrimentos que mantenham a capacidade de passagem ao vapor de água que é uma característica deste processo de construção.

O que torna esta construção excepcional em relação à convencional, além de ser de origem biológica e de carácter ecológico, é precisamente a capacidade de permitir a respiração natural do edifício, prevenindo a ocorrência de condensações. Assim como a sua capacidade de absorção e resistência à água, sem impermeabilização. O referido isolamento térmico e acústico é proporcionado pelo elevado teor em sílica e porosidade de todo o material. A sua flexibilidade e capacidade de ajuste aos movimentos, próprios de qualquer construção, evitam o aparecimento de fracturas. A sua leveza torna este tipo de material benéfico sobretudo para reabilitações e situações onde seja necessário isolamento sem elevar o peso próprio da construção. Para além de não ser inflamável nem libertar fumos tóxicos e ser resistente a insectos, fungos e bactérias. Esta característica bactericida é uma mais valia em relação a outras construções, mesmo as não convencionais, como a construção em terra crua ou em fardos de palha.

Desempenho mecânico e físico

Segundo estudos do “Building Research Establishment”, BRE [65], foram verificados os seguintes comportamentos na construção em cânhamo e cal hidráulica com revestimento de argamassa e pintura, ambas de cal:

ƒ Desempenho mecânico – As resistências à compressão deste sistema construtivo encontram-se, em média, entre 0,2 e 0,5Mpa (ver quadro 5).

ƒ Desempenho térmico – O estudo de monitorização térmica em quatro casas com paredes deste material, durante os meses de Dezembro a Abril, verificou-se que estas se mantinham, de forma constante, com mais um ou dois graus acima em comparação com as casas de tijolo convencionais.

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ƒ Desempenho acústico – As paredes de cânhamo apresentam uma redução de 6dB em relação à construção convencional.

ƒ Resistência ao fogo – Foi verificado que não existe degradação do material até 4 horas de exposição a temperaturas superiores a 1800ºC.

ƒ Absorção de água – Com a simulação da acção de uma pluviosidade de 210ml/hr sobre uma secção de parede de 20cm de espessura verificou-se que passadas 24 horas apenas tinha absorvido de 2 a 4 cm. Do mesmo modo após 96 horas apenas se registou 5 a 7 cm de absorção.

Quadro 5 – Propriedade físicas da construção em cânhamo [20]

Propriedade Símbolo Unidade Telhado Paredes Chão Revestimento

Porosidade ns [%] 53 46 43 20

Teor de água Wnorm [%] 6.9 6 5.7 4.2

Massa Volúmica ρnorm [kg/m3] 285 445 530 990

Coeficiente de resistência para a difusão de vapor de

água

μ [-] 6 6-12 6-12 12

Coeficiente de

conductividade térmica λnorm [W/m°C] 0.13 0.17 0.19 0.34

Resistência à compressão Rc [MPa] 0.2 0.4 0.5

Deformação na rotura εc [%] 14 6 5.5

Modulo de elasticidade E [MPa] 3 24 26

Coeficiente de absorção acústica 500 Hz α500 [-] 0.82 0.65 Coeficiente médio de absorção NRC [-] 0.76 0.66 Inflamabilidade M1 Material não inflamável M0-M1 M0-M1 M0 Material não combustível

Resistência ao gelo-degelo [ciclos] 20 20

Avaliação do ciclo de vida, ACV

A utilização deste tipo de construção minimiza a libertação de CO2 e de materiais tóxicos,

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crescimento significativo da produção agrícola pelo cultivo anual da planta, sendo uma ecologia alternativa à desflorestação existente actualmente. Como não são utilizados agregados convencionais ou estes passam a ser considerados aditivos introduzidos em menores quantidades, passa a ser minorada a extracção mineral cujo impacto é bem conhecido. A energia consumida está presente durante a plantação, colheita e na extracção das fibras exteriores que são de reduzidos gastos energéticos e não necessita de processos químicos. Durante a fase de transporte também a energia e os custos são menores uma vez que o material é dotado de uma alta leveza. Além disso, perante uma necessidade de demolição, a natureza orgânica do material permite a sua biodegradação minorando o impacto ambiental em relação à construção convencional [18].

1.2.2. Utilização de fibras como isolamento

As fibras exteriores do cânhamo são utilizadas como isolamento térmico e acústico em edifícios pelo seu coeficiente térmico muito baixo, cerca de 0,047 a 0,058W/m.ºC, dependendo do grau de compactação. Este material resulta unicamente da união aleatória de fibras de cânhamo, ligeiramente comprimidas, formando placas flexíveis, sem qualquer tipo de ligante, apenas estão sujeitas a um tratamento anti-fogo.

Figura 9 – a e b Isolamento e c compósito de fibras de cânhamo industrial [37]

Mediante compostos de fibras de cânhamo com resinas naturais ou sintéticas é possível obter desde MDF (Médium Density Fiberboard) a bio-plásticos, obtendo placas, ou até mesmo vigas e varões semelhantes ao aço, e produtos moldados como mobiliário. Estes compósitos são fabricados recorrendo a sistemas de compressão adequados e uma cura térmica a elevadas temperaturas [59].

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2. A cortiça e o granulado obtido da sua transformação