Fendas de secagem em vigas de madeira: causas, efeitos na capacidade resistente e métodos de reparação

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Estudo e caracterização de espécies portuguesas de madeira termicamente modificada.

A modificação térmica tem-se revelado um método eficaz na melhoria da durabilidade de elementos de madeira. Até ao momento, as aplicações da madeira termicamente modificada (MTM) têm sido limitadas a revestimentos já que o tratamento térmico de tratamento conduz a uma redução significativa das resistências mecânicas da madeira. Contudo, este tratamento térmico poderá valorizar e potenciar a utilização de espécies de madeira menos utilizadas na construção, como são o Eucalipto e o Pinho bravo nacional. Com o objetivo de avaliar o efeito do tratamento térmico nas espécies referidas e, complementarmente, na madeira de Faia e Freixo, realizou-se uma campanha experimental composta por ensaios de caracterização mecânica (compressão paralela às fibras e flexão) e de estabilidade dimensional (retração, inchamento e teor de água de equilíbrio (TAE)). Para efeitos de comparação, todos os ensaios envolveram séries de provetes de cada espécie de madeira natural e MTM. Os resultados obtidos são coerentes com a bibliografia disponível, o aumento da estabilidade dimensional, assim como a diminuição do TAE e das propriedades mecânicas de flexão foram verificadas, permitindo, assim, avaliar a influência da modificação térmica nas propriedades de espécies de madeira presentes em Portugal.

Influence of the wood mechanical properties in the dovetail joint behavior

The force distribution inside a dovetail joint is complex. Wood is simultaneously loaded in different directions in the several connected surfaces. The analytical solutions available for the analysis of the behavior of those carpentry joints rely on the mechanical properties of wood. In particular, the stiffness properties of wood under compression are crucial for the forces equilibrium. Simulations showed that the stiffness values considered in each of the springs normally assumed in the analytical models, have great influence in the bearing capacity and stiffness of the dovetail joints, with important consequence on the stress distribution over the overall structure. In a wide experimental campaign, the properties under compression of the most common wood species of existing timber structures have been determined. Then, a solved example of a dovetail joint is presented assuming different wood species and the corresponding strength and stiffness properties values obtained in the tests.

Moisture-induced degradation of interfacial bond in FRP-strengthened masonry

Externally bonded strengthening of masonry structures using Fiber Reinforced Polymers (FRPs) has been accepted as a promising technique. Although the effectiveness of FRPs in improving the performance of masonry components has been extensively investigated, their long-term performance and durability remain poorly addressed. This paper, tackling one of the aspects related to durability of these systems, presents an experimental investigation on the effect of long-term (one year) water immersion on the performance of GFRP-strengthened bricks. The tests include materials' mechanical tests, as well as pull-off and single-lap shear bond tests, to investigate the changes in material properties and bond behavior with immersion time, respectively. The effect of mechanical surface treatment on the durability of the strengthened system as well as the reversibility of the degradation upon partial drying are also investigated. The experimental results are presented and critically discussed.

Influence of constituent yarn systems on the moisture management performance of terry fabrics

Objetivo do presente trabalho foi estudar a influência dos diferentes sistemas de fios (trama, teia de base e teia da argola) no desempenho dos tecidos de felpos, no que concerne às propriedades de absorção, capilaridade e libertação de humidade. Para este estudo usaram-se quatro tipos de combinações destes sistemas de fios, para a mesma estrutura de tecidos de felpo, na teia de base utilizou-se somente fios de Tencel®, na teia de argola e da trama varou-se a composição dos fios entre fios de algodão e de Tencel®. Os resultados obtidos demonstram que quando a utilização fios de Tencel® em qualquer dos sistemas (trama ou teia da argola) favorece a capacidade de difusão de líquidos na estrutura, a utilização de fios de algodão na teia de argola favorece a capacidade de absorção.

Durabilidade de colagens estruturais em elementos de madeira

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Valorization of eucalyptus wood by glycerol-organosolv pretreatment within the biorefinery concept: an integrated and intensified approach

The efficient utilization of lignocellulosic biomass and the reduction of production cost are mandatory to attain a cost-effective lignocellulose-to-ethanol process. The selection of suitable pretreatment that allows an effective fractionation of biomass and the use of pretreated material at high-solid loadings on saccharification and fermentation (SSF) processes are considered promising strategies for that purpose. Eucalyptus globulus wood was fractionated by organosolv process at 200 C for 69 min using 56% of glycerol-water. A 99% of cellulose remained in pretreated biomass and 65% of lignin was solubilized. Precipitated lignin was characterized for chemical composition and thermal behavior, showing similar features to commercial lignin. In order to produce lignocellulosic ethanol at high-gravity, a full factory design was carried to assess the liquid to solid ratio (3e9 g/g) and enzyme to solid ratio (8e16 FPU/g) on SSF of delignified Eucalyptus. High ethanol concentration (94 g/L) corresponding to 77% of conversion at 16FPU/g and LSR ¼ 3 g/g using an industrial and thermotolerant Saccharomyces cerevisiae strain was successfully produced from pretreated biomass. Process integration of a suitable pretreatment, which allows for whole biomass valorization, with intensified saccharification-fermentation stages was shown to be feasible strategy for the co-production of high ethanol titers, oligosaccharides and lignin paving the way for cost-effective Eucalyptus biorefinery.