Materiais 1

Conservação e Restauro
4.5 ECTS; 1º Ano, 1º Semestre, 30,0 T + 30,0 TP + 2,0 OT

Docente(s)
- Eduardo Jorge Marques de Oliveira Ferraz

Pré-requisitos
Não aplicável.

Objetivos
1. Identificar as rochas e os minerais de ocorrência comum
2. Perceber a relação entre mineral, rocha, sedimento e argila
3. Conhecer a produção de ligantes e de argamassas
4. Conhecer as propriedades gerais e comportamento de argamassas

Programa
1. Materiais e matéria
1.1. Grupos de materiais: naturais e artificiais, orgânicos e inorgânicos, não metálicos, metálicos e energéticos, e compósitos
1.2. Processo, entrada e saída
1.3. Recurso natural. Matéria-prima.
1.4. Estados da matéria
1.4.1. Mudanças de estado: temperatura e pressão
1.4.2. Estrutura física e química dos estados da matéria
1.5. Energia dos estados e princípio da energia mínima

2. Materiais pétreos, sedimentos e minerais
2.1. Rochas ígneas: granito e basalto
2.1.1. Magmatismo e vulcanismo
2.2. Rochas sedimentares: calcário e gipsito
2.2.1. Meteorização, erosão, transporte, deposição e diagénese
2.3. Rochas metamórficas: xisto e mármore
2.3.1. Metamorfismo
2.4. Sedimentos: areia, limo e argila
2.5. Minerais: quartzo, feldspatos, calcite, gipsite e minerais argilosos
2.5.1. Classificação química: óxidos, hidróxidos, sulfatos e carbonatos. Silicatos e aluminossilicatos
2.5.2. Classificação mineral: não metálicos e metálicos
2.6. Alteração e alterabilidade
2.6.1. Interação da litosfera com atmosfera, hidrosfera e biosfera
2.6.2. Relação entre rocha, mineral, sedimento e argila

3. Materiais ligantes e argamassas
3.1. Ligantes clássicos: gesso, cal e cal com propriedades hidráulicas
3.1.1. Tipos: aéreos ou hidráulicos
3.2. Argamassas clássicas: simples ou bastardas (mistas)
3.2.1. Funções e aplicações principais
3.3. Produção tradicional de ligantes
3.3.1. Matérias-primas
3.3.2. Calcinação
3.3.3. Moagem
3.4. Produção tradicional de argamassas
3.4.1. Composição e formulação
3.4.2. Componentes
3.4.3. Amassadura
3.4.4. Cura e envelhecimento
3.5. Pozolanas e materiais pozolânicos
3.5.1. Tipos: naturais ou artificiais
3.6. Ligantes e argamassas modernas
3.6.1. Geopolímeros à base de caulino calcinado
3.7. Estrutura e propriedades gerais das argamassas
3.7.1. Estado sólido e líquido
3.7.2. Estado fresco versus endurecido
3.7.3. Tempo de presa
3.7.4. Retração e fendilhação
3.7.5. Porosidade
3.7.6. Resistência à água, mecânica e química
3.8. Deterioração das argamassas
3.8.1. Principais fatores e mecanismos
3.8.2. Defeitos de formulação, amassadura, aplicação e endurecimento
3.8.3. Patologias comuns: eflorescências e interação cerâmico-argamassa

Componente teórico-prática:
1. Conceito de amostra e subamostra. Representatividade de uma amostra. Relação entre propriedades e amostragem
2. Escala de dureza de Mohs
3. Identificação de minerais a olho nu (exame macroscópico) em amostra de mão
4. Exame macroscópico da textura de rochas ígneas (ácidas e básicas), sedimentares (detríticas e carbonatadas) e metamórficas
5. Análise granulométrica por peneiração via seca e via húmida
6. Separação de fracção argilosa por sedimentação recorrendo à Lei de Stokes
7. Formulação simplificada de argamassa
8. Amassadura de uma argamassa. Ensaios no estado fresco. Ensaio de espalhamento. Conformação de provetes prismáticos para ensaio
9. Cura de uma argamassa. Ensaios no estado endurecido. Ensaios de resistência mecânica (flexão e compressão) nos provetes conformados

Metodologia de avaliação
1. Componente teórica (50%), avaliada por dois exames escritos, sem consulta.
2. Componente teórico-prática (50%), avaliada por dois exames escrito, sem consulta.
Atividades extra curriculares permite a obtenção adicional até quatro valores

Bibliografia
- Borrelli, E. e Urland, A. (1999). ARC Laboratory Handbook. Rome: ICCROM
- Henry, A. (2012). Practical Building Conservation: Mortars, Renders & Plasters. Farnham: Ashgate

Método de interação
1. Aulas teóricas expositivas onde se descreve e exemplifica as noções elementares e os princípios fundamentais
2. Aulas teórico-práticas em laboratório onde se aplicam os conceitos técnicos, com recurso a observação, cálculo e ensaios

Software utilizado nas aulas
Teórica: não aplicável.
Teórico-prática: folha de cálculo