Author(s):
Lucas, S. 
; Senff, L. ; Ferreira, V. M. ; Aguiar, J. L. Barroso de ; Labrincha, J. A.
Date: 2010
Persistent ID: http://hdl.handle.net/1822/16911
Origin: RepositóriUM - Universidade do Minho
Subject(s): Phase change materials; Rheology; Flow table; Lime; Mortars
Description
The application of sustainability principles in construction encourages the development of new products, with
new functionalities and applications, able to improve buildings environmental performance. The use of latent
heat storage materials in lime mortars aims to reduce the energy consumption of buildings. This work intends
to evaluate the impact of phase change materials (PCM) incorporation in rheological and hardened state properties
of aerial lime mortars. A fresh state characterization was conducted through the rheological study complemented
with flow table tests of different mortar formulations. To complete the mortar characterization some
hardened state properties (porosity, mechanical strength and microstructure) after 28 days, were also evaluated.
It was concluded that, the PCM microcapsules incorporation does not compromise aerial lime mortars overall
performance and may help to improve some characteristics like workability and mechanical strength. Therefore,
it is possible to reduce the energy demand in old buildings, improving their performance and sustainability. Die Anwendung von Nachhaltigkeitsprinzipien im Baubereich fördert die Entwicklung neuer Produkte mit neuen
Funktionen und Anwendungen, die die Umweltbilanz von Gebäuden verbessern können. Die Anwendung
von versteckten Wärme speicher materialien in Kalkmörteln hilft, den Energieverbrauch von Gebäuden zu reduzieren.
In dieser Arbeit wird der Einfluss der Verwendung von Phasenänderungswerkstoffen (sogenannte Phase
Change Materials, PCM) auf die rheologischen und Feststoffeigenschaften von oberirdischen Kalkmörteln
untersucht. Eine Charakterisierung des Ausgangszustandes wurde mittels einer rheologischen Studie von verschiedenen
Kalkmörteln durchgeführt, die durch Ausbreitversuche ergänzt wurde. Um die Charakterisierung
der Kalkmörtel zu vervollständigen, wurden einige Feststoffeigenschaften (Porosität, mechanische Festigkeit
und Mikrostruktur) nach 28 Tagen bestimmt. Die PCM-Mikrokapseln verschlechtern oberirdischen Kalkmörtel
nicht und helfen, einige Eigenschaften wie z. B. Verarbeitbarkeit und mechanische Festigkeit zu verbessern.
Somit ist es möglich, den Energieverbrauch in alten Gebäuden zu reduzieren und dadurch die Leistung und Nachhaltigkeit
zu verbessern. L'application des principes de développement durable au secteur du bâtiment encourage le développement de
nouveaux produits, possédant de nouvelles fonctionnalités, de nouvelles applications et capables d'améliorer
la performance environnementale des bâtiments. L'utilisation de matériaux de stockage de chaleur latente dans
les mortiers de chaux aérienne vise à réduire la consommation énergétique des bâtiments. L’objectif du présent
travail est l'évaluation de l'impact de l’incorporation de matériaux à changement de phase (PCM) sur les
propriétés rhéologiques et de l'état durci des mortiers de chaux aérienne. Une caractérisation du mortier à l’état
frais a été réalisée, notamment par le biais de tests rhéologiques complémentés par des tests sur table d'écoulement
pour plusieurs formulations différentes de mortier. Les propriétés du mortier durci (porosité, résistance
mécanique et la microstructure) ont également été évaluées après 28 jours. Il a été conclu que l’incorporation
de microcapsules PCM ne compromet pas la performance globale des mortiers de chaux aérienne et peut
contribuer à améliorer certaines de ses caractéristiques comme la maniabilité et la résistance mécanique. Il est
par conséquent possible de réduire la consommation énergétique des bâtiments anciens tout en améliorant
leur performance et leur durabilité.
