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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Construção
com Desperdícios
Testes às Construções
Projeto FEUP: 1º ano de Engenharia Civil
Equipa 11MC03 Grupo 2:
Supervisor: Ana Sofia Guimarães Monitor: Claudia Lourenço
Estudantes & Autores:
Henrique Marques
Eduardo Silva
Victor Guimarães
José Lino
Luís Sousa
Vítor Gonçalves
Agradecimentos
Gostaríamos de agradecer à professora Ana Sofia Guimarães e à monitora
Cláudia Lourenço pelo apoio e ajuda na realização deste relatório e ao corpo
docente pela cedência do espaço para a realização dos testes. Da mesma forma,
ficamos gratos pelo trabalho feito pelos colegas dos outros grupos, na construção
dos cubos que posteriormente vamos utilizar.
Para além disso, não podíamos deixar de agradecer à FEUP pela iniciativa
desta disciplina, e pelas palestras que nos convidaram a assistir na primeira semana
de integração, pois essas forneceram informações e conselhos muito úteis que nos
ajudaram na realização deste trabalho.
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Palavraschave caixa/cubo;
testes;
desperdícios;
materiais;
peso;
impermeabilidade;
estanquidade à água;
som;
isolamento acústico;
temperatura;
resistência térmica;
condutividade térmica;
resistência / deformação / resiliência;
pressão exercida;
projeto FEUP.
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Índice
1Introdução………………………………………………………………………………………...6
2Constituição base dos cubos e testes realizados…………………………………..……….....7
2.1Peso…………………………………………………………………………………....8
2.2Resistência………………………………………………………………………....….9
2.3Impermeabilidade………………………………………………………………….....11
2.4Isolamento Térmico…………………………………………………………………..13
2.5Isolamento Acústico……………………………………………………………….....14
3Conclusão…………………………………………………………………………………….....16
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Lista de Figuras
Figura 1. Cubo de roofmate designado “cubo 1”.........................................................7
Figura 2. Cubo de madeira designado “cubo 2”...........................................................7
Figura 3. Balança de precisão………………………………………....……………….….8
Figura 4. Medição do peso do “cubo 1”.......................................................................8
Figura 5. Balança de precisão com o registo do peso do “cubo 1”..............................8
Figura 6. Medição do peso do “cubo 2”.......................................................................9
Figura 7. Balança de precisão com o registo do peso do “cubo 2”..............................9
Figura 8. Teste de resistência ao “cubo 1”.................................................................10
Figura 9. Teste de resistência ao “cubo 1”.................................................................10
Figura 10. Teste de resistência ao “cubo 2”...............................................................11
Figura 11. Teste de resistência ao “cubo 2” com 2 membros………………………….11
Figura 12. Teste de permeabilidade ao “cubo 1”........................................................12
Figura 13. Teste de permeabilidade ao “cubo 2”........................................................12
Figura 14. Interior do “cubo 1” após teste de impermeabilidade…………...…………12
Figura 15. Interior do “cubo 2” após teste de impermeabilidade…………...…………12
Figura 16. Teste de isolamento térmico ao “cubo 1”..................................................14
Figura 17. Teste de isolamento térmico ao “cubo 2”..................................................14
Figura 18. Tabela com os resultados do teste usando o sonómetro………………....15
Figura 19. Medição dos decibéis no exterior do cubo………………………………….15
Figura 20. Medição dos decibéis dentro do cubo 1………………………………….....16
Figura 21. Medição dos decibéis dentro do cubo 2…………………………………….16
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1. Introdução
Este trabalho é realizado para a unidade curricular Projeto FEUP, que é comum
a toda a Faculdade de Engenharia, tendo sido distribuído a cada curso temas e
trabalhos variados.
Para a turma 3 do Mestrado Integrado de Engenharia Civil o tema atribuído foi
“construções com desperdício”. A turma foi dividida em 4 grupos, tendo 2 desses
grupos construído um cubo com dimensões 0,60m x 0,60m x 0,60m, enquanto os
outros 2 ficaram encarregues de realizar vários testes aos cubos. Para além disso
cada grupo será ainda avaliado através da realização de um relatório, pôster e
apresentação acerca dos testes/cubos.
Com este trabalho esperamos desenvolver e avaliar as nossas ‘’ Soft Skills ’’,
como capacidade de comunicação, de trabalhar em grupo, resolução de problemas
na nossa área de trabalho, exercitar o raciocínio, entre outras.
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2. Constituição base dos cubos e testes realizados
Os testes foram realizados em dois cubos de 0,60m x 0,60m x 0,60m,
construídos à base de materiais reutilizáveis e de desperdício nãoorgânicos. Estes
cubos não são um sistema isolado pois no topo de cada um existe uma abertura
para se poder aceder ao interior do mesmo, funcionando como uma caixa.
Para tal foram realizados os seguintes testes:
Peso;
Resistência;
Impermeabilidade;
Isolamento térmico;
Isolamento acústico;
Nas seguintes imagens podemos ver ambos os cubos, que para efeito de
comparação foram designados por cubo 1 e cubo 2.
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2.1. Peso
Desde início, que como fazer este teste nunca foi uma dúvida: usar
uma balança para medir a massa, onde o cubo com o menor peso seria
considerado o cubo melhor. Na Figura 3 encontrase a balança utilizada
neste teste.
Para o cubo 1 verificouse que a massa era 4.321kg. Nas Figuras 4 e 5
podemos ver o peso do cubo e de que forma foi feito o teste.
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O mesmo procedimento foi repetido para o cubo 2, onde a massa foi de 26.366kg,
como se vê ilustrado nas imagens seguintes.
2.2. Resistência
Numa primeira fase do trabalho, foi ponderado a utilização de 2 sacos de
arroz de 1kg por elemento do grupo (num total de 12 kg) colocandoos em cima
dos cubos de maneira a observar se se deformariam. Contudo, após melhor
avaliação das dimensões dos cubos, abandonouse a ideia, visto tratarse de um
valor de peso demasiado baixo.
Após uma longa discussão, acabamos por decidir largar uma mochila cheia
de pesos em cima do cubo. No entanto, quando chegou a hora, essa ideia foi
abandonada visto que não era exatamente esse o objetivo do teste. Ficou então
decidido que um membro do grupo se colocasse em cima do cubo e verificar se
este se deformava. O membro do grupo tem aproximadamente 60 kg.
Primeiro foi testado o cubo 1, e foi logo observado que havia deformação no
centro da face, e mesmo depois do membro do grupo ter saído de cima do cubo, a
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mesma face ainda se encontrava deformada. Nas Figuras 8 e 9 que seguem
podemos observar o teste.
De seguida repetimos o processo para o cubo 2, colocamos o mesmo
membro em cima do cubo, e como este não apresentou qualquer deformação
aumentamos o peso colocado, isto é, mais um elemento do grupo foi para cima do
cubo, e mesmo assim este não apresentou qualquer deformação. Nas Figuras 10 e
11 podemos ver os testes executados.
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2.3. Impermeabilidade
Para o teste da impermeabilidade, decidimos revestir toda a base interior dos
cubos com esponjas, num total de 18 esponjas. Em seguida, após fecharmos as
aberturas dos cubos, vertemos 5L de água em cima dos mesmos. Abrirmos as
tampas, retirarmos as esponjas e espremêlas para dentro de um medidor de modo
a determinar a quantidade de água absorvida pelos cubos era a ideia inicial, mas
como este método não se revelou muito eficaz foi utilizado um aparelho que mede
a humidade de uma superfície para determinar o cubo superior. Nas Figuras 12,
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13, 14 e 15 podemos observar a maneira de como as esponjas foram colocadas do
fundo do cubo e também podemos ver a água a ser despejada nos cubos.
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O aparelho regista 200 numa superfície ‘’seca’’, ou seja, quanto mais perto
deste valor se encontrasse o nível de humidade de cada cubo, mais impermeável
seria.
No cubo 1 observouse que as paredes mais perto da abertura do cubo
tinham um valor de 170 e as mais afastadas tinham valores de 196, o que significa
que na abertura tinha passado alguma água. No cubo 2 isso não aconteceu,
mesmo perto da tampa do mesmo os valores eram constantes, 180, o que significa
que passou alguma água por todo e não só na tampa.
2.4. Isolamento Térmico
No início houve uma discussão sobre como iríamos fazer este teste, pois não
se sabia se era mais fácil aquecer o cubo ou arrefecelo. A primeira ideia foi de
encher um saco térmico de gelo e colocar o cubo lá dentro, mas devido a dimensão
do cubo, essa ideia foi abandonada. A próxima ideia foi de, dentro do cubo,
começarmos um fogo de forma controlada para que este fornecesse o calor para o
aquecer, todavia ao observar o material que ambos os cubos eram feitos, a ideia foi
descartada, pois por mais controlado que fosse o fogo, haveria sempre o risco
deste entrar em combustão. Por fim chegamos a conclusão que a maneira mais
segura e eficaz de fazer este teste, seria de colocar um aquecedor dentro do
mesmo, medir a temperatura, ligálo, e passado 5 minutos e voltar a medir a
temperatura. O cubo que no fim do teste estivesse mais quente seria aquele com
melhor isolamento térmico.
Todavia mesmo este teste foi rejeitado, pois o aquecedor que usamos tinham
um termostato, isto é quando chegava à temperatura que estava posto para
aquecer, ele desligavase. Então alteramos o teste, ligamos o aquecedor e
colocamolo dentro do cubo fechandoo de seguida para não haver perda de
energia . Depois disso cronometramos o tempo que levava a chegar à temperatura
estipulada. Podemos ver este teste nas Figuras 16 e 17.
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2.5. Isolamento Acústico
Face ao problema de testar a acústica dos cubos, ficou decidido colocar uma
coluna em cada cubo e reproduzir música através do mesmo, usando um telemóvel
no exterior do cubo, a uma distância, de modo a captar e verificar qual dos cubos
possui o melhor isolamento acústico. Como meio de medição foi utilizado uma
aplicação para o sistema Android adquirida através da Google Play que consegue
indicar os decibéis captados.
Mas para além do telemóvel foi utilizado um aparelho mais preciso para
também se pode observar as frequências que eram menos isoladas. No início
mediuse os valores que davam fora da caixa, e de seguida colocouse o aparelho
de medida dentro do cubo e obtevese os seguintes resultados.
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Onde podemos observar que o cubo 2 (caixa 2 :madeira) tem valores
menores que o cubo 1 (caixa 1: XPS), o que significa que tem um maior isolamento
em quase todas as frequências, exceto à 4000Hz, que se observa que os valores
são iguais, o que significa que o isolamento para essa frequência era igual. Nas
Figuras 19, 20 e 21 podemos ver como o teste foi executado.
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3. Conclusões
Depois da realização de todos os testes, chegámos à conclusão que o cubo
2, no geral, funciona melhor. Foi de facto interessante a atitude dos nossos colegas
de ‘’sacrificar’’ o teste do peso, de maneira a criar um cubo mais resistente em todas
as outras vertentes. No entanto ficámos espantados também com a resistência do
material utilizado no cubo 1, pois apesar de aparentar ser bastante frágil devido o
seu aspeto e peso, revelouse um “adversário à altura” do cubo 2. A ideia da
construção de uma estrutura no seu interior e uma tampa lateral foram também
pormenores interessantes, mas que no fim não foram suficientes para o material do
outro cubo.
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