PT108881A - Composição de argamassas e betões com incorporação de pcm e respetivo processo de obtenção - Google Patents

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO CONSISTE NUMA COMPOSIÇÃO PARA PRODUTOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL QUE COMPREENDE UM SUBSTRATO, QUE CONSISTE EM BETÃO OU ARGAMASSA, E UM MATERIAL DE MUDANÇA DE FASE ¿ PCM, EM QUE O REFERIDO PCM É NÃO-ENCAPSULADO (LIVRE). MAIS ESPECIFICAMENTE, A COMPOSIÇÃO COMPREENDE UMA QUANTIDADE DE PCM ENTRE 1 ¿ 50 % (MPCM/MSUBSTRATO). APRESENTA-SE AINDA O MÉTODO DE ELABORAÇÃO DE TAL COMPOSIÇÃO, QUE SE BASEIA NA INCORPORAÇÃO DIRETA DO PCM LIVRE (NÃO ENCAPSULADO).

Description

DESCRIÇÃO

COMPOSIÇÃO DE ARGAMASSAS DE CONSTRUÇÃO E BETÕES COM INCORPORAÇÃO DE PCM E RESPETIVO PROCESSO DE OBTENÇÃO

Domínio técnico [0001] A presente divulgação refere-se a argamassas de construção e betões com incorporação de PCM não encapsulado. As argamassas e betões desenvolvidos apresentam propriedades térmicas melhoradas devido à presença de material de mudança de fase (em inglês PCM) .

Antecedentes [0002] Muitos são os fatores que influenciam a temperatura interior dos edifícios, podendo estar relacionados com as condições climatéricas, tais como a temperatura exterior, velocidade do vento e radiação solar e também propriedades termofísicas do edifício, sendo estas a espessura da parede, condutibilidade térmica, área de envidraçados e disposição dos mesmos. A necessidade de aquecimento e arrefecimento de um determinado edifício, pode ser determinada com base na diferença obtida entre a temperatura de conforto e a temperatura efetiva no interior do edifício.

[0003] Os materiais de mudança de fase têm vindo a obter uma ampla aplicação em várias áreas da engenharia. As suas aplicações mais conhecidas são na engenharia têxtil, calçado e automóvel. Têm vindo também a ser aplicados na construção civil. Contudo, não existe conhecimento sobre o processo de fabrico de argamassas e betões com incorporação de PCM não encapsulado, sendo este o âmbito desta divulgação.

[0004] O documento US 4747240 identifica diferentes formas de utilização de PCM encapsulado em massas com aplicação no acabamento de paredes.

[0005] O documento US 7166355 diz respeito à incorporação de uma suspensão com microcápsulas de PCM em argamassas de gesso. Contudo, este tipo de aplicação apresenta algumas desvantagens tais como a dificuldade em obter uma distribuição uniforme das microcápsulas durante a aplicação da argamassa na parede.

[0006] O documento W02011071402A1 diz respeito a argamassas à base de cal e outros materiais auxiliares, para aplicação no revestimento interior e exterior de sistemas construtivos, que compreende microcápsulas de materiais de mudança de fase (PCM).

[0007] O documento US 8156703 refere-se a uma manta de isolamento com PCM macroencapsulado, para aplicar em paredes de um edifício para modular a transferência de calor para e a partir da temperatura interna controlada da estrutura do edifício.

[0008] O documento WO 2010084223A1 refere a incorporação de PCM encapsulado em pedra natural, a fim de melhorar as suas propriedades térmicas. O PCM encapsulado pode ser utilizado em pó ou em emulsão, sendo que o tipo de PCM incorporado dependendo do tipo de pedra. O PCM encapsulado é incorporado na pedra natural como uma camada sobre a sua superfície. Posteriormente é aplicada uma camada de reforço (por exemplo, argamassa) sobre a superfície da pedra natural.

[0009] O documento WO 2011130657 diz respeito à produção de pastas e agregados com PCM encapsulados produzidos a partir de uma lama, suspensão ou emulsão de PCM encapsulado.

[0010] Já são também comercializados alguns produtos de construção com PCM incorporado, tais como placas de gesso cartonado com incorporação de microcápsulas de PCM, comercialmente designadas de PCM SmartBoard, produzidas pela BASF. A Maxit desenvolveu uma argamassa de gesso com incorporação de PCM microencapsulado. Outro produto comercial consiste em blocos em betão leve com incorporação de PCM microencapsulado, designados de CelBloc Plus e comercializados pela H+H Deutschland. Existem ainda painéis de gesso com incorporação de microcápsulas de PCM e fibra de vidro, designados de ThermalCORE e produzidos pela National Gypsum.

[0011] Martins et al [1], estudaram argamassas à base de cal e gesso com incorporação de microcápsulas de PCM, para aplicação no interior dos edifícios. Esta solução baseada em técnicas de microencapsulamento apresenta várias desvantagens tais como a necessidade de processos intermédios para encapsulação do PCM, custos elevados e elevada retração.

[0012] Cunha et al [2], desenvolveram e estudaram argamassas à base de diferentes ligantes (cimento, gesso, cal aérea e cal hidráulica) com incorporação de microcápsulas de PCM. As principais desvantagens encontram-se relacionadas com a diminuição das resistências mecânicas, elevada relação de água-ligante, elevada absorção de água e custos de produção elevados relacionadas com o preço das microcápsulas de PCM.

[0013] O documento US 2003/0124318A1 diz respeito à produção de barreiras térmicas, constituídas por duas camadas exteriores que compreendem um material intermédio. É de notar que esta solução compreende a utilização de PCM microencapsulado ou não encapsulado incorporado ao material intermédio por imersão, ou seja imergindo o material intermédio numa solução com PCM microencapsulado ou não encapsulado. Contudo, a solução representa apenas uma forma de macroencapsulamento em que o PCM microencapsulado ou não encapsulado fica contido entre as duas camadas exteriores da barreira térmica. Verifica-se que este processo implica passos adicionais necessários para a incorporação do PCM, pela existência das barreiras exteriores de contenção, pela necessidade de impregnação do material intermédio com PCM não encapsulado ou encapsulado e ainda os processos adicionais necessários à microencapsulação do PCM.

[0014] Os documentos de patente mencionados e os trabalhos referidos que utilizam PCM encapsulado como material de construção têm várias limitações que se prendem com: elevados custos do PCM, quer seja microencapsulado ou macroencapsulado ; elevados custos das técnicas propostas; colocação do PCM em locais relativamente afastados do interior do edifício; necessidade de desenvolvimento de novas técnicas de aplicação; diminuição da resistência mecânica do material de construção quando utiliza PCM encapsulado na sua composição.

[0015] Estes documentos ilustram o problema técnico a resolver pela presente divulqação.

Descrição geral [0016] A presente invenção diz respeito à utilização de PCM livres, isto é PCM não encapsulado quer em betões, quer em argamassas, assim como o seu processo de fabrico. Esta invenção pode ser aplicada em fresco num edifício ou através de peças pré-fabricadas moldadas em fábricas. O revestimento das paredes e tetos de um edifício é efetuado com recurso à aplicação de argamassas ou placas de argamassa pré-fabricadas que permitam efetuar o acabamento final. Estes materiais podem servir de revestimento de paredes, tetos e pavimentos e como elemento estrutural. Assim, as argamassas, betões e peças pré fabricadas ficam em contacto direto com o interior do edifício, permitindo que as soluções sejam termicamente mais eficientes. Esta divulgação descreve e diz também respeito ao processo de fabrico de betões de cimento e argamassas com base em vários ligantes, em particular cal, cimento e/ou gesso com incorporação de PCM não encapsulado.

[0017] A utilização de PCM não encapsulado permite reduzir significativamente o custo destas soluções construtivas, comparativamente com soluções tradicionais em que o PCM é utilizado encapsulado (microencapsulado ou macroencapsulado).

[0018] O recurso a um PCM com mudanças de fases sólido/líquido (amolecimento) e líquido/sólido (cristalização) ente os 20°C e 25°C, permite a manutenção da temperatura interior nos edifícios mais próxima das temperaturas de conforto dos mesmos, com um consumo de energia inferior ao que se verifica com os sistemas de revestimento interior tradicionais.

[0019] Atualmente, a procura de uma construção com maior valor de sustentabilidade tem sido uma das premissas da comunidade científica e da indústria da construção. Esta procura passa por fazer uma gestão cuidada dos recursos naturais a utilizar e também o desenvolvimento de materiais de construção funcionais que permitam suprimir alguns dos problemas do património edificado.

[0020] O elevado ritmo de crescimento das áreas urbanas e o aumento dos parâmetros de conforto, têm vindo a provocar um acréscimo nos consumos energéticos, tornando-se numa das maiores preocupações da sociedade atual. Este problema deve-se ao uso excessivo de energia proveniente de fontes não renováveis, que provocam graves impactos no meio ambiente.

Sabendo-se que grande parte do consumo de energia elétrica no setor residencial está associado ao aquecimento e arrefecimento, torna-se urgente a implementação de soluções que visem aumentar a eficiência energética dos edifícios.

[0021] A capacidade de diminuir e deslocalizar os consumos energéticos, associada à utilização de materiais de mudança de fase (PCM), potenciam a sua utilização em betões e argamassas como uma solução para a melhoria da eficiência energética dos edifícios. Por isso, soluções de conservação de energia são muito bem-vindas, ao contribuírem para a diminuição do consumo energético atual e da dependência energética do país.

[0022] A incorporação de materiais de mudança de fase em edifícios possui impactos benéficos na dimensão social, económica e ambiental, demonstrando um contributo significativo para uma construção com maior valor de sustentabilidade. Os benefícios sociais estão diretamente relacionados com o aumento do conforto térmico no interior das habitações, sendo este um requisito relevante para a obtenção de um edifício de qualidade. O aumento do conforto térmico é conseguido através da capacidade de armazenamento do PCM, permitindo armazenar e libertar energia, mantendo as temperaturas interiores sensivelmente constantes, ou pelo menos com variações inferiores. A utilização de soluções construtivas modificadas com a incorporação de PCM, possui ainda um efeito benéfico na humidade interior dos espaços, o que sem dúvida conduzirá a uma diminuição de eventuais patologias no interior dos edifícios. O aspeto ambiental encontra-se relacionado com a redução do recurso a fontes de energia não renováveis, uma vez que esta tecnologia possui um efeito termorregulador do ambiente interior dos edifícios, proporcionando uma diminuição da utilização dos equipamentos de climatização, que também permite reduzir as emissões de gases poluentes para a atmosfera. Os benefícios económicos encontram-se relacionados com a diminuição dos consumos energéticos e desfasamento dos mesmos para fora das horas de maior procura que podem ser conseguidos através do armazenamento térmico.

[0023] Os PCM têm sido propostos como materiais adequados para controlar mudanças de temperatura. Estes materiais possuem a capacidade de alterar o seu estado físico (mudar de sólido para líquido e vice-versa) num dado intervalo de temperatura absorvendo ou libertando energia calorífica. Durante o período de fusão, o calor é absorvido pelo PCM até que a temperatura de amolecimento é atingida. Durante o período de descida de temperatura, o calor absorvido num PCM no estado líquido é libertado quando a temperatura de cristalização é atingida. O armazenamento térmico dos PCM é muito elevado. Para ilustrar esta afirmação podemos comparar o betão utilizado na construção que apresenta uma entalpia (conteúdo calorífico) de 1 kJ/kg, com um betão incorporando PCM, como o hexahidrato de cloreto de cálcio, que apresenta uma entalpia de 193 kJ/kg em fase de transição e em que a mudança de fase ocorre à temperatura ambiente.

[0024] A presente divulgação descreve betões e argamassas à base de diferentes ligantes, com incorporação de PCM não encapsulado, assim como o seu processo de fabrico. O desenvolvimento destes materiais de construção encontra-se relacionado com as temperaturas de operação do PCM e do meio ambiente. Os materiais desenvolvidos podem ser aplicados no exterior e interior dos edifícios, assim como utilizados para o fabrico de placas pré-fabricadas. Estes materiais possuem a capacidade de acumular calor latente com o objetivo de reduzir os consumos energéticos dos edifícios.

[0025] A presente divulgação refere-se ao processo de produção de argamassas e betões com incorporação de PCM livres, isto é não encapsulado, ao passo que o que é conhecido até à data envolve a utilização de PCM encapsulado (micro ou macroencapsulado). Estas argamassas e betões que compreendem PCM livre, isto é não encapsulado, podem ser aplicados em paredes, tetos e pavimentos, assim como na produção em fábrica de peças moldadas com as mais variadas dimensões. As argamassas podem ser à base de cal aérea, cal hidráulica, gesso e cimento.

[0026] A presente invenção possui várias vantagens relativamente às soluções apresentadas anteriormente, tais como: menor custo da tecnologia e matérias-primas; influência pouco significativa nas caracteristicas mecânicas; capacidade de contenção da parafina no estado líquido e sólido; aumento do desempenho térmico; valores de resistência mecânica superiores a valores de resistência mecânica em situações em que PCM encapsulados são utilizados.

[0027] Existem disponíveis no mercado vários tipos de PCM, encapsulados, não encapsulados, microencapsulados. Até à data não é conhecida a utilização de PCMs não encapsulados em argamassas e/ou betões.

[0028] A presente invenção demonstra que é possível obter argamassas e/ou betões e simultaneamente possível manter valores elevados de resistência mecânica e incorporar PCM livres, isto é não encapsulados, funcionalizando este tipo de materiais permitindo o aquecimento ou arrefecimento de um edifício.

[0029] Alguns autores indicam desvantagens do processo de incorporação de PCM não encapsulado, tais como a afetação dos produtos de hidratação, diminuição da resistência da ligação entre a pasta e agregado, diminuição das propriedades mecânicas, diminuição da durabilidade das argamassas e betões, assim como a possibilidade do PCM se deslocar do local em que foi aplicado, conforme referido em[3]. Os resultados demonstram que as resistências mecânicas das argamassas desenvolvidas não apresentaram nenhum decréscimo e que mesmo submetendo as argamassas a elevadas temperaturas (105°C) este não se deslocou da matriz da argamassa. Assim, podemos concluir que a utilização de argamassas com PCM das reivindicações, de preferência não encapsulados, nos permitiu obter argamassas com propriedades térmicas a um custo mais reduzido, assim como sem alteração das suas propriedades mecânicas e sem deslocação do PCM para o exterior da matriz da argamassa. Estes resultados são combinação da seleção de PCM -temperatura de transição, concentração de PCM e processo de incorporação do PCM no substrato.

[0030] Tabela 1 : Apresenta uma lista de PCM que podem ser utilizados na presente invenção e são disponibilizados pela empresa rubitherm (http://www.rubitherm.eu/)

[0031] Uma argamassa é um material de construção civil que é definida como uma mistura de materiais inertes, em particular areia com materiais aglomerantes (cimento, gesso e/ou cal) e água, usada para unir ou revestir pedras, tijolos ou blocos. A argamassa pode compreender ainda superplastificantes, em particular poliacrilato e outros. A argamassa também pode compreender ainda fibras, em particular poliamida, entre outras.

[0032] Betão é um material de construção civil que é definido como um material constituído por uma mistura, devidamente proporcionada, de pedras e areia, com um ligante hidráulico, como por exemplo o cimento, água e eventualmente adjuvantes. O processo produtivo das argamassas e betões é significativamente diferente tendo em conta a temperatura ambiente, uma vez que o material de mudança de fase transita entre o estado líquido e sólido. Desta forma, é necessário utilizar técnicas e equipamento auxiliar simples para o controlo do estado do PCM. Assim, é necessário um conhecimento profundo dos materiais de mudança de fase, tal como do processo produtivo de betões e argamassas.

[0033] Estes betões e argamassas que compreendem PCM livre, isto é não encapsulado, assim como peças pré-fabricadas resultantes da utilização destas composições podem ser aplicadas no interior e exterior dos edifícios. A sua aplicação no interior dos edifícios pode ser realizada nas paredes, tetos e pavimentos.

[0034] A percentagem de PCM livre, isto é não encapsulado, que é incorporado em argamassas e betões pode variar entre 1% e 50%, com maior preferência entre os 2,5% e os 40%. A temperatura de transição de fase do PCM pode ser entre qualquer uma das existentes, contudo as mais indicadas para a indústria da construção situam-se entre os -5 °C e 50 °C.

[0035] 0 processo de fabrico para a preparação das argamassas e betões compreende a mistura de PCM não encapsulado com a água, o ligante e agregados, através da utilização de uma misturadora. Desta forma, o PCM não encapsulado é incorporado diretamente às argamassas ou betões. Contudo, na situação em que o PCM se apresente no estado sólido é necessário a utilização de um forno, estufa ou placa térmica para o seu aquecimento e consequente passagem ao estado líquido, ou a utilização de um moinho para redução dos blocos de PCM solidificado para materiais com dimensões mais reduzidas. É de notar que o PCM não encapsulado fica aprisionado nos poros das argamassas ou betões durante o processo de endurecimento dos mesmos, ou seja, o PCM fica contido nos vazios das argamassas e betões não existindo a necessidade de nenhum sistema de micro ou macroencapsulamento.

[0036] Um dos aspetos da presente invenção está relacionado com um processo de fabrico de argamassas e betões com incorporação de PCM não encapsulado para aplicação no revestimento de paredes, tetos e pavimentos, assim como para a pré-fabricação de peças para revestimento das mesmas superfícies e para elementos estruturais.

[0037] Um aspeto da presente invenção relaciona-se com uma composição para produtos para a construção civil que compreende um substrato de produtos civil e um material de mudança de fase - PCM; em que o referido PCM é incorporado no referido substrato numa quantidade que compreende 1 - 50 % (mPCM /m substrato); em que o material compreende uma temperatura de transição fase entre 5-50 °C.

[0038] Um aspeto da presente invenção relaciona-se com argamassa, betão, ou placa pré-fabricada que compreende a composição descrita na presente divulgação.

[0039] Um aspeto da presente invenção relaciona-se com o uso das composições descritas na presente divulgação em elementos estruturais de edifícios, ou revestimento de paredes, ou tetos, ou pavimentos, ou pré-fabricação de peças para revestimento de paredes, para tetos, para pavimentos.

[0040] Um aspeto da presente invenção relaciona-se com preparar a composição descrita em qualquer uma das reivindicações anteriores que compreende os seguintes passos: misturar água e um PCM sólido ou líquido e livre durante 1-10 min; adicionar um conjunto de ligantes e um conjunto de agregados; misturar durante 5-10 min.

[0041] O menor custo das composições da presente divulgação está relacionado com a aquisição do material de mudança de fase, uma vez que este não necessita de qualquer tipo de encapsulamento, isto é encontra-se nas argamassas ou betões em condições adequadas. Assim, será possível que esta tecnologia apresente um maior potencial de aplicação na indústria. Por outro lado, a incorporação de PCM não encapsulado nas argamassas não origina uma perda significativa das resistências mecânicas tendo em conta que estas argamassas e betões não necessitam de quantidades de água elevadas. As argamassas e betões possuem capacidade de contenção do PCM sólido livre, isto é não encapsulado, na sua forma liquida e sólida sem originar fissuras ou perdas significativas do mesmo. Por último, o aumento do desempenho térmico deve-se à ausência de qualquer tipo de barreira entre o PCM e o ambiente, contrariando o que acontece com qualquer tipo de solução com PCM microencapsulado ou macroencapsulado. Ao longo da descrição e reivindicações a palavra "compreende" e variações da palavra, não têm intenções de excluir outras caracteristicas técnicas, como outros componentes, ou passos.

Objetos adicionais, vantagens e caracteristicas da divulgação irão tornar-se evidentes para os peritos na técnica após o exame da descrição ou podem ser aprendidos pela prática da divulgação. Os seguintes exemplos e figuras são fornecidos como forma de ilustrar, e não têm a intenção de serem limitativos da presente divulgação. Além disso, a presente divulgação abrange todas as possíveis combinações de formas de realização particulares ou preferenciais aqui descritas.

Breve descrição das figuras [0042] Para uma mais fácil compreensão da presente divulgação juntam-se em anexo as figuras, as quais, representam realizações preferenciais que, contudo, não pretendem limitar o objeto da presente divulgação.

[0043] Figura 1: Apresenta o comportamento à flexão e compressão das argamassas aditivadas com diferentes teores de PCM, em particular 0%, 2,5%, 5% e 7,5% e expostas a 3 temperaturas distintas, em particular 10°C, 25°C e 40°C.

Descrição detalhada [0044] As argamassas e betões desta divulgação utilizam um PCM comercial considerado adequado para a aplicação em materiais de construção, uma vez, que a sua temperatura de transição de fase se encontra dentro da temperatura considerada de conforto para o interior dos edifícios (20°C a 25°C).

[0045] A aplicação destes betões e argamassas no interior dos edifícios contribui para evitar o arrefecimento do ar interior no inverno, através da libertação do calor retido pelo PCM, e também para evitar o aquecimento do edifício durante o verão devido à absorção de calor.

[0046] Inicialmente na preparação das argamassas e betões é efetuada a pesagem dos materiais constituintes (PCM, água, ligante, agregados, adições e adjuvantes). De seguida o processo de mistura dos vários materiais é distinto tendo em consideração o estado do PCM (sólido ou líquido). Na situação do PCM se encontrar no estado sólido inicialmente deve ser realizado um aquecimento do mesmo, permitindo a sua mudança de fase para o estado líquido, ou a sua moagem para redução do tamanho das peças de PCM. Posteriormente, o PCM deve ser adicionado à água de amassadura. Por último são adicionados os restantes componentes das argamassas e betões (ligante, agregado, adições e adjuvantes). Por outro lado, na situação em que o PCM já se encontre no estado líquido a produção das argamassas e betões é efetuada misturando inicialmente a água de amassadura e o PCM, sendo posteriormente adicionados os restantes componentes ligante, agregado, adições e adjuvantes.

[0047] Numa forma de realização, os ligantes que podem ser usados são selecionados da seguinte lista: cimento, cal aérea, cal hidráulica, gesso e suas combinações.

[0048] Numa forma de realização, os agregados que podem ser usados são selecionados da seguinte lista: areias, britas, argila expandida e suas combinações.

[0049] Numa forma de realização, os adjuvantes que podem ser usados são selecionados da seguinte lista: plastificantes, superplastificantes, impermeabilizantes, aceleradores de pressa e de endurecimento, agentes introdutores de ar, controladores de viscosidade, poliacrilato e suas combinações.

[0050] O desenvolvimento desta tecnologia utiliza equipamento simples de produção de argamassas e betões, facilitando a sua utilização. Contudo, a tecnologia utlizada permite obter grandes benefícios do ponto de vista térmico e económico.

[0051] As argamassas e betões desenvolvidos podem ser utilizados para o revestimento exterior de paredes e coberturas, assim como para o revestimento interior de paredes, tetos e pavimentos. Estes materiais podem ainda ser utilizados para a produção de placas pré-fabricadas com várias dimensões e elementos estruturais.

Exemplo [0052] Foram preparadas e estudadas diferentes composições de argamassas à base de cimento com incorporação de PCM não encapsulado.

[0053] As quantidades de PCM adicionadas variaram entre 2,5% a 7,5% da massa de agregado. O PCM utilizado foi uma parafina não encapsulada, com temperatura de transição entre 20-23 °C, entalpia de 200 kJ/kg e densidade de 700 kg/m3.

[0054] Foram realizados ensaios avaliando as características mecânicas das argamassas, em três gamas de temperatura distintas (10°C, 25°C, 40°C). Desta forma, foi possível avaliar o comportamento das argamassas na situação em que o PCM se encontra no estado sólido (10°C), no estado de transição de fase (25°C) e no estado liquido (40°C).

[0055] As composições estudadas apresentam-se na tabela 1. Tabela 2: Composição das argamassas kg/m3

[0056] De acordo com a Figura 1 é possível observar que a incorporação de PCM não encapsulado em argamassas à base de cimento não provoca alterações significativas nas suas resistências mecânicas. O que indica que a incorporação de PCM não encapsulado não prejudica o desempenho mecânico das argamassas desenvolvidas.

[0057] Ainda que na presente divulgação se tenham somente representado e descrito realizações particulares da solução, o perito na matéria saberá introduzir modificações e substituir umas características técnicas por outras equivalentes, dependendo dos requisitos de cada situação, sem sair do âmbito de proteção definido pelas reivindicações anexas.

[0058] As realizações apresentadas são combináveis entre si. As seguintes reivindicações definem adicionalmente realizações preferenciais.

Referências [0059] [1] V. Martins, Argamassas sustentáveis de baixa retração, Dissertação de mestrado en Engenharia Civil, Universidade do Minho, 2012 [0060] [2] S. Cunha, J. B. Aguiar, V. M. Ferreira, A. Tadeu, Mortars Based in different binders with incorporation of phase change materials: Physical and mechanical properties, European Journal of Environmental and Civil Engineering, Vol. 19, pp. 1216-1233, 2015.

[0061] [3] S. A. Memon, Phase change materials integrated in building walls: A state of the art review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 31, pp. 870-906, 2014.

Claims (20)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Composição para produtos para a construção civil que compreende um substrato de produtos civil e um material de mudança de fase - PCM; em que o referido PCM é não-encapsulado e é incorporado no referido substrato numa quantidade que compreende 1 - 50 % (mPCM /m substrato) r em que o material compreende uma temperatura de transição fase entre -5-50 °C.
2. 2. Composição de acordo com a reivindicação anterior que compreende uma quantidade de PCM entre 2,5 - 40% (mPCM /m substrato) ·
3. 3. Composição de acordo com as reivindicações anteriores que compreende uma quantidade de PCM entre 2,5 - 30% (mpciyi/rttsubstrato) ·
4. 4. Composição de acordo com as reivindicações anteriores que compreende uma quantidade de PCM entre 2,5 - 7,5% (mpcM/msubstrato) / de preferência entre 5 - 7,5% (mPcM/msubstrato) ·
5. 5. Composição de acordo com as reivindicações anteriores em que o substrato é uma argamassa, um betão ou uma placa pré-fabricada.
6. 6. Composição de acordo com as reivindicações anteriores a densidade do PCM a 15 °C ou 20 °C varia entre 500-900 kg/m3, de preferência 700 kg/m3.
7. 7. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores que compreende um ligante selecionado da seguinte lista: cimento, cal aérea, cal hidráulica, gesso e suas combinações.
8. 8. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores que compreende um agregado selecionado da seguinte lista: areias, britas, argila expandida e suas combinações.
9. 9. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores que compreende um adjuvante selecionado da seguinte lista: plastificantes, superplastificantes, impermeabilizantes, aceleradores de pressa e de endurecimento, agentes introdutores de ar, controladores de viscosidade, poliacrilato e suas combinações.
10. 10. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações em que o substrato compreende superplastificantes, em particular poliacrilato e outros.
11. 11. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores que compreende ainda fibras, em particular poliamida.
12. 12. Argamassa, betão, ou placa pré-fabricada que compreende a composição descrita em qualquer uma das reivindicações anteriores.
13. 13. Uso das composições de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em elementos estruturais de edifícios, ou revestimento de paredes, ou tetos, ou pavimentos, ou pré-fabricação de peças para revestimento de paredes, para tetos, para pavimentos.
14. 14. Processo para preparar a composição descrita em qualquer uma das reivindicações anteriores que compreende os seguintes passos: misturar água e um PCM sólido ou liquido e livre durante 1-10 min; adicionar um conjunto de ligantes e um conjunto de agregados; misturar durante 5-10 min.
15. 15. Processo de acordo com a reivindicação anterior em que o PCM é adicionado no estado liquido ou no estado sólido.
16. 16. Processo de acordo com as reivindicações 14-15 em que o estado líquido do PCM é obtido por aquecimento entre 0-70°C.
17. 17. Processo de acordo com as reivindicações 14-16 em que o aquecimento é realizado num forno, estufa ou placa térmica.
18. 18. Processo de acordo com a reivindicação 14-17 em que o PCM, no estado sólido, é moído por um moinho para redução dos blocos de PCM solidificado para materiais com dimensões mais reduzidas.
19. 19. Processo de acordo com a reivindicação 14-18 em que um ou mais adjuvantes são adicionados em conjunto com a água e o PCM.
20. 20. Processo de acordo com as reivindicações 14-19 em que uma ou mais fibras são adicionadas em conjunto com a água e o PCM.