Home

Tese 3,7 MB - Técnico Lisboa

1. 69 M dulo de Elasticidade flex o MPa Tens o de ruptura MPa 2 4 AT 13 993 0 794 1 2 AT 24 560 0 124 Tabela 33 Modulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os materiais de tamanho de gr o 2 4mm e 1 2mm sujeitos ou n o a diferentes temperaturas 1 2 4 5 4 An lise do material sujeito a condi es de humidade Os provetes que foram colocados na agua e seguidamente no forno em per odos de tempo diferentes tiveram grande import ncia para se determinar o comportamento destes durante os ensaios de trac o Curva For a deforma o do gr o 2 4 mm em diferentes condi es de humidade situa o normal 2 horas gua 2 horas forno For a N 24 horas gua 24 horas forno 0 20 40 60 80 100 Deforma o mm Figura 65 Curva For a deforma o do gr o 2 4 mm em diferentes condi es de humidade Curvas For a deforma o para o gr o 1 2 mm em diferentes condi es de humidade 200 situa o normal 150 2 horas gua 2 100 horas forno 2 G O o uL 50 24 horas gua 24 horas forno 0 m 0 20 40 60 80 100 Deformac o mm Figura 66 Curva For a deforma o para o gr o 1 2mm em diferentes condi es de humidade 70 Curva For a deforma o para o gr o 2 6mm em diferentes condi es de humidade 200 _ 150 situa o normal 100 24 horas gua
2. Tabela D 5 Constitui o volume e massa vol mica do aglomerado 2 6mm Granulado 2 6mm 20 Do Peso do granulado 50g por cada 10 kg de granulado Testes Peso g Comp cm Volume cm3 Massa vol mica 1441 2 200 5654 88 5 1430 5 200 5654 88 1426 2 200 5654 88 1434 1 200 5654 88 1457 3 200 5654 88 1434 2 200 5654 88 M Vol mica i 00 Anexo E Normas de produc o Anexo El Norma Portuguesa NP 115 Norma portuguesa NP 115 Norme internationale ISO 2030 Titulo Corti a Granulados Determina o da granulometria por peneira o mec nica Objectivo e campo de aplica o A presente norma destina se a fixar o processo para a determina o da granulometria dos granulados de corti a n o submetidos a qualquer prensagem Resumo do processo Peneira o mec nica de uma toma de ensaio em condi es determinadas Pesagem de cada frac o retida Aparelhos e utens lio Serie de peneiros constitu da por e Tampa perfeitamente adapt vel aos peneiros e Sequ ncia de peneiros com aberturas nominais de malha que tenham pelo menos as seguintes dimens es relativamente ao granulado a ensaiar 1 Dimens o imediatamente superior a do granulado Maior dimens o Dimens o m dia Menor dimens o Dimens o imediatamente inferior a do granulado Dimens o do p e Fundo perfeitamente adapt vel aos peneiros Vibrador capaz de produzir 300 vibra es verticais com uma amplitude de cerca de 5mm Do
3. o transversal 9 As figuras 4 e 5 t m como objectivo analisar as sec es e as direc es das c lulas da corti a Assim sendo poss vel verificar as diferen as estruturais das c lulas segundo a sec o tangencial a transversal b e radial c e d A sec o tangencial caracterizada por ser uma estrutura do tipo favo de mel enquanto as outras duas s o semelhantes entre si com uma estrutura do tipo parede de tijolos 5 14 15 16 Figura 4 Nomenclatura das direc es e sec es da corti a 13 Figura 5 Visualiza o das c lulas da corti a amadia nas 3 principais sec es a sec o tangencial b sec o transversal c e d sec o radial 13 Ap s a extrac o da corti a uma parte do entrecasco fica exposta formando se continuamente na parte interior deste camadas de c lulas que constituem a raspa sendo o principal constituinte da parte externa A raspa seca contrai e endurece adquirindo fendas consoante o seu crescimento A ultima camada de tecido anual denomina se por barriga ou ventre sendo esa a parte interna do tecido suberoso distinguindo se uma menor elasticidade nesta camada como tambem a presen a de poros 5 16 Assim sendo possivel determinar a qualidade da corti a atraves da visualiza ao da mesma A qualidade da corti a define se pela homegeneidade da massa pela porosidade tipo dimensao quantidade e distribui ao de poros a co
4. 0 3 C Temperature 0 4 C Temperature 0 5 C Temperature 0 6 C Temperatura 9C Temperature 0 7 C Temperature 0 8 C Temperature 0 1 C Tempo min Temperature I O 1 C Temperature 0 3 C Temperature 0 4 C Temperature O 5 C e ol fan 3 pan o o E v i Temperature I O 6 C Temperature 0 7 C Temperature I O 8 C 100 Tempo min Figura F 4 An lise detemperaturas para o gr o 1 2 mm 99 Anexo G Dimens es dos apoios para os provetes para os ensaios de trac o e tor o O b Figura G 1 Dimens es dos apoios a para provetes com 45mm di metro exterior b para provetes com 25mm de di metro exterior 100 Anexo H Analise microsc pica Anexo H1 Gr o 2 4 mm e Flex o normal N O SE VERIFICOU RUPTURA g Flex o sujeito a ensaio de humidade 2h 2h h Flex o sujeito a ensaio de humidade 24h 24h Figura H 1 estrutura celular do gr o 2 4 mm 101 Anexo H2 Gr o 1 2 mm c Superf cie corte por tor o d Superf cie corte por trac o e Flex o normal f Fla o quando material sujeito a 150 C g Flex o sujeito a ensaio de humidade 2h 2h h Flex o sujeito a ensaio de humidade 24h 24h Figura H 2 Estrutura celular do gr o 1 2 mm 102 Anexo H3 Gr o 0 2 2 mm q pn ed a Superf cie exteri
5. 24 x0 horas T ambiente 0 1 0 50 100 150 200 Deforma o mm Figura 67 Curva For a deforma o para o gr o 2 6mm em diferentes condi es de humidade Gr o mm For a Extens o m xima Deforma o Tempo For a de Deforma o Extens o m xima mm mm 0 05 m xima mm s 0 05 ruptura de ruptura ruptura N 0 05 0 05 N mm mm mm gt 4 2 4 2 2 gt 96 30 4 1 p 6 Tabela 34 An lise dos principais par metros na an lise flex o dos materiais de tamanho de gr o 2 4 mm 1 2 mm e 2 6 mm sujeitos a diferentes condi es de humidade M dulo de Elasticidade flex o MPa Tens o de ruptura MPa E NENNEN 7 c N QN N ON gt Ne q Es AB Tabela 35 M dulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os diferentes materiais sujeitos a diferentes condic es de humidade mat A 4 5 5 An lise dos resultados Em rela o aos ensaios de flex o os resultados obtidos diferem um pouco da an lise anterior Os provetes com material de gr o 1 2 mm apresentam a maior for a m xima ou seja o material mais resistente durante a aplica o de carga mas tamb m o que suporta menores deforma es O seu M dulo de Elasticidade o mais elevado 25 929 MPa o que comprova ser o mais r gido dos quatro Por sua vez os provetes com gr o 0 2 2 mm e 2 4 mm apresentam valores muito pr ximos em v rios par metros como a for a m
6. Figura 34 Curvas tens o ex tens o no ensaio de traccao nao radial e radial 14 3 3 2 Condi es do ensaio Este ensaio tem como refer ncia as dimens es referidas na norma ASTM C363 Os valores obtidos ser o referentes a uma velocidade de ensaio de Imm min com provetes de dimens es 120 mm de comprimento e largura a condizer com a espessura e di metro exterior dos provetes Os apoios de alum nio nos quais se colaram os provetes para posteriormente serem fixos nas amarras da m quina electromec nica foram produzidos em tornos cujas dimens es encontram se no anexo G Na figura 35 encontra se representado o provete e a m quina onde foi realizado o ensaio Figura 35 Equipamento e provete para ensaio de tracc o 36 3 4 Ensaio de tor o Enquanto num ensaio de compress o ou de trac o o material est sujeito a esfor os longitudinais ou transversais num ensaio de tor o esse esfor o aplicado no sentido de rota o Ou seja durante esta aplica o de esfor os parte do material encontra se traccionado e outra parte comprimida Existe assim uma deforma o angular Neste subcapitulo est o indicados os conceitos b sicos deste ensaio como tamb m o procedimento que se seguiu para a obten o de resultados Pretende se deste modo determinar se a capacidade do material se distorcer segundo o bin rio que actua sobre o provete 3 4 1 Descri o do ensaio Quanto ao comportamento do material verifica s
7. GPa Shear modulus GPa Poisson s ratio GPa Shape Factor Es Yield strength MPa Tensile strength Compressive strength MPa Modulus of rupture MPa Mechanical Properties Elongation strain Hardness Vickers HV 16 6 18 2 Fatigue strength at 10 7 cycles MPa Fracture toughness MPa m 5 Mechanical loss coefficient tan delta Glass temperature C Heat deflection temperature 0 45MPa C Heat deflection temperature 1 8MPa C Maximum service temperature C Minimum service temperature C Thermal conductivity W m C Specific heat capacity J Kg C Thermal expansion coefficient ustrain C Electrical resistivity uohm cm Dielectric constant Dissipation factor Dielectric strength MV m Water absorption 24 hours Water vapor transmission g mm m2 day 0 724 4 47 Permeability O2 cm3 mm m2 day atm 51 5 120 Thermal Properties Bulk modulus GPa 5 83 6 12 Electrical Properties Permeabil Anexo D Constituic o volume e massa vol mica dos aglomerados Tabela D 1 Constituic o volume e massa vol mica do aglomerado 2 4 mm 50g por cada 10 kg de granulado Testel Peso g Comp cm Volume cm3 Massa vol mica 232 55 1099 56 234 42 1083 06 232 21 1088 56 242 21 1132 54 213 48 1022 59 257 95 1193 02 235 74 1099 56 244 43 1105 05 225 14 1099 56 235 21 1083 06 235 7 1079 76 214 76 1077 56 234 1 1078 66 230 51 1084 16 228 41 1080 86 229 86 1090 76 231 64 1089 66 226
8. MEEMI eT Mg 00 Se gundo a norma francesa a diferen a reside nas express es em que Mo Mg Mi Mc Mi massa de granulado retido no peneiro Mf Mp Mf massa do granulado nele retido O resultado final a m dia aritm tica dos valores determinados para os 3 provetes de ensaio Anexo E2 Norma Portuguesa NP 606 Norma portuguesa NP 606 Norme internationale ISO 2190 T tulo Granulados de corti a Determina o da humidade Objectivo e campo de aplica o A presente norma destina se a fixar o m todo para determinar a humidade dos granulados de corti a Aparelhos e utens lios e Balan a capaz de pesar o recipiente com o provete com uma incerteza de 0 2g e Estufa termostaticamente regul vel capaz de manter a temperatura de 103 2 C e Recipientes abertos com dimens es que possibilitem uma altura de granulado de cerca de 50mm e Exsicador com dessecante eficaz 92 Preparac o de provetes Da amostra para laborat rio retiram se ao acaso dois provetes cada um constitu do por e 20g quando o granulado tenha massa vol mica inferior a 60kg m3 e 40g quando o granulado tenha massa vol mica igual ou superior a 60kg m3 T cnica Levam se osrecipientes a estufa a 103 C durante um per odo m nimo de 30 minutos Levam se ao exsicador durante 30 minutos e de seguida determina se a sua massa Introduzem se os provetes nos recipientes distribuindo os de modo a que a sua superf cie fique nivelada horizontalmente e co
9. Principais propriedades de materiais pl sticos 29 Tabela B 1 Principais propriedades de materiais pl sticos Cork Cork Nylon Resina Polyester Rubber low high epox density density Density 1230 1180 1590 1890 1900 1010 e fe fee fem D ETICO 1 97 1 97 0 703 4 43 0 96 2 55 2 61 1 36 E1312 Young s modulus 0 013 0 025 0 003 4 83 10 8 1 49 0 293 0 001 exural modulus 0 01 0 014 0 003 4 81 11 1 49 0 293 0 001 EFERFELRET om ear modulus GPa 0 0025 0 004 0 001 1 76 0 836 0 101 3 3e 4 MRi a oe F Olsson s ratio 0 05 0 08 0 48 0 367 0 331 0 383 0 32 0 435 0 499 muli oe oe Ca oa Yield strength V 41 4 17 8 mE eke IET ompressive strength MPa 0 54 1 15 41 4 110 244 110 9 6 Ong Modulus of rupture MPa 0 5 1 11 75 8 156 25 4 80 7 88 eoe pe fe fae e EE ongation 30 20 430 1 5 1 24 5 47 pr 0 EN 8 25 10 7 8 28 racture toughness 0 05 0 07 0 935 1 94 1 6 1 01 0 749 VAM 008 0 1 0 964 2 95 1 68 1 7 0 87 Maximum service temperature 130 56 2 112 strain 80 70 460 2 5 1 66 73 1 o atigue strength at cycks 0 3 0 55 7 5 20 32 10 1 Minimum service temperature 82 CEE EEL ermalcondue tivity oym 0 035 0 04 0 16 0 36 0 498 0 297 0 154 Thermal expansion coefficent 84 8 13 2 48 9 ene 882 188 50 1 86 Anexo C Propriedades do Poliuretano Tabela C 1 Propriedades do Poliuretano Density Kg m 3 Price Kg Young s modulus GPa Compressive modulus GPa Flexural modulus
10. ngulo de tor o para materiais com 10mm de espessura de ISOLAMENTO i sre hee rete bes Eia haee Lie ea Mi chang hc Med dh hee Di aee de Cia dom Se Cede ods TT Figura 73 Momentotorsor em fun o do ngulo de tors o para os gr os 2 4 mm e 2 6mm 78 Figura 74 Observa o microsc pica das c lulas de corti a seseeesesesererererererererererrrerererreerererees 79 Figura 75 Lista geral de compara o para v rias caracter sticas dos diferentes materiais estudados 81 xiii XIV Lista de Tabelas Tabela 1 N mero de empresas e sua distribui o no pa s 2 5 Tabela 2 a rea de Montado de Sobro nos principais pa ses produtores 2 10 b Produ o de corti a nos prmcipais pa ses 2 I8 rnern n etd eerte ette ete eek e be oett neta e acne 10 Tabela 3 Varia o do pre o da corti a dependendo da forma como entregue 6 18 13 Tabela 4 Per odo de tempo de aquecimento eee erara eee ener 42 Tabela 5 Condi es iniciais para os ensaios de humidade eeeeeeeeeeeeeenerene 43 Tabela 6 Valores da densidade e percentagem em peso durante o ciclo de 2 horas de imers o e 2 Oras de eum dE 44 Tabela 7 Valores da densidade e percentagem em peso durante o ensaio de 24 horas de imers o e 24 lioras de secagem pee EOD reet eee ete a A EA P po eve ere rea epa eine Ee PARDO 44 Tabela 8 Dimnensoes das amostTas eiu tede eite
11. o 13 3 2 2 Condi es de ensaio O ensaio foi realizado numa m quina Instron 5566 A carga m xima qual os provetes est o sujeitos 9800 N Se gundo a norma ASTM C365 os provetes com sec o circular devem ter uma rea de contacto inferior a 400 mm2 Como o comprimento para a realiza o do ensaio fica ao encargo de quem o realiza optou se por um comprimento inicial de 60mm A velocidade de compress o segundo a norma deveria ser cerca de 0 5 mm min e neste trabalho ser o avaliadas varias velocidades para se descrever o comportamento do material respectivamente 0 6 1 5 e 5 mm min de modo n o s a descrever as caracter sticas do material como tamb m comparar os resultados para as v rias velocidades De referir que a tens o de ced ncia obt m se segundo uma recta paralela com a mesma inclina o curva tens o extens o do material na zona el stica mas come ando num ponto de tens o nula e extens o de 2 Dado que mesmo na zona el stica existe alguma concavidade opta se por criar uma recta entre os pontos de extens o 1 e 2 obtendo se o declive 14 31 Figura 30 Equipamento utilizado para o ensaio de compress o Ensaio de flex o a 3 pontos 3 2 3 Descric o do ensaio Pretende se num ensaio de flex o determinar a tens o m dulo de ruptura valor m ximo de trac o e compress o nas fibras externas do provete o m dulo de elasticidade de flex o entre outras propriedades mec nicas
12. xima deforma o for a de ruptura e no tempo de ensaio Por fim de salientar que o material com gr o 0 2 Imm foi o que sofreu a maior deforma o embora tamb m esteja sujeito a grandes esfor os torna o o material mais d ctil Quanto ao material constitu do por gr os 2 6 mm com 20 mm de espessura verifica se que este atinge valores muito mais elevados em rela o ao material de gr o 2 4 mm com 10 mm de espessura quanto for a m xima e de ruptura aproximadamente o dobro mas a deforma o de ruptura chega a triplicar J a extens o de ruptura e a extens o m xima s o muito semelhantes havendo portanto uma rela o da espessura do material com a deforma o sofrida O aumento da espessura tamb m levou a um aumento do M dulo de Elasticidade embora tenha diminu do a tens o de ruptura Com o material exposto a um ambiente com elevada temperatura constata se que o M dulo de Elasticidade e a tens o de ruptura mantiveram se praticamente constantes O facto do material constitu do por gr os de 2 a 6 mm ter ficado com uma densidade inferior inicial quando foi sujeito ao segundo ensaio de humidade teve como consequ ncia o aumento da rigidez e da tens o de ruptura embora a sua tens o m xima e deforma o sejam inferiores a um provete com as caracter sticas iniciais Para os provetes com 10 mm de espessura verifica se uma grande deforma o quando estes foram sujeitos ao ciclo de imers o e secagem tanto que no pr
13. 50 25 64 25 53 Temperatura m dia na superficie do Pipe T C 35 08 36 58 39 98 Temperatura m dia na superficie exterior do isolamento T2 C 29 10 29 14 29 98 vara Pot ncia de aquecimento P W Condutividade t rmica do isolamento k W m k 0 0475 0 0531 0 0511 Tabela 10 resultados para o gr o 1 2 mm Resultados do teste 2 6 mm Temperatura m dia na superficie do Pipe T C 37 18 38 23 45 277 emperatura m dia na superficie exterior do 1solamento 75 PC 26 68 26 62 26 72 cam Pot ncia de aquecimento P W Condutividade t rmica do isolamento k W m k 0 0596 0 0652 0 0527 Tabela 11 resultados para o gr o 2 6 mm Estes resultados s o analisados na sec o 4 2 3 4 2 2 Ensaios nos laborat rios ISQ Dado o esquema de montagem necess rio obter os seguintes valores Temperatura ambiente m dia Ta Temperatura m dia na superf cie do pipe T Temperatura m dia na superf cie exterior do isolamento T2 Temperatura m dia do isolamento Tm Pot ncia de aquecimento 6 Na tabela 12 s o apresentadas as dimens es e massa vol mica temperatura ambiente e antes da realiza o do ensaio 47 Avalia o da Amostra Di metro interno m dio do isolamento Do 24 80 mm Di metro externo m dio do 1solamento D 44 62 mm Comprimento Util L 197 50 mm Densidade do isolamento 229 50 K g mm Tabela 12 Condi es iniciais para a amostra anal
14. 57 1088 56 221 31 1090 76 227 21 1072 07 236 01 1089 66 234 31 1081 96 239 99 1160 03 185 39 876 34 232 87 1062 17 M Vol mica 7 ma tam oO WS J K L M N O P Q R S T U V W X Y 88 Tabela D 2 Constitui o volume e massa vol mica do aglomerado 1 2mm Teste2 Peso g Comp cm Volume cm3 Massa Vol mica 2A 301 45 83 B 2 264 14 81 5 896 14 294 75 2C 291 42 83 5 918 13 317 40 2D 296 12 80 5 885 14 334 54 2E 350 5 105 5 1160 03 302 14 2F 295 36 85 3 937 92 314 90 2G 288 15 82 1 902 73 319 19 2H 293 88 81 6 897 24 327 53 2 304 65 86 1 946 72 321 79 2J 281 28 82 8 910 43 308 95 2K 255 96 81 3 893 94 286 32 2L 286 34 82 7 909 33 314 88 2M 293 05 80 6 886 24 330 66 2N 300 07 82 9 911 53 329 19 20 233 07 67 4 741 10 314 49 M Vol mica 316 47 Tabela D 3 Constitui o volume e massa vol mica do aglomerado 0 2 1mm Teste3 Peso g Comp cm Volume cm3 Massa Vol mica 333 23 80 7 887 34 375 53 311 15 80 8 888 44 350 21 M Vol mica 362 87 Tabela D 4 Constitui o volume e massa vol mica do aglomerado 0 2 2mm Ref45 25 Granulado 0 2 2mm Agua 50g por cada 10 kg de granulado Temperatura na produc o 175 C Teste4 Peso g Comp cm Volume cm3 Massa vol mica 213 32 80 3 882 94 241 60 236 3 80 5 885 14 266 96 234 37 80 3 882 94 265 44 216 05 70 8 778 48 277 52 245 96 70 5 775 18 317 29 M Vol mica 273 76
15. Apenas 38 das empresas nacionais importam corti a como mat ria prima 11 19 Na figura 10 possivel confirmar o valor e a quantidade de exporta es e importa es em Portugal 11 Exporta es e Importa es de corti a em Portugal E Importa es de corti a em Massa milhares de ton E Importa es de corti a em Valor milh es de euros m Exporta es de corti a em Massa milhares de ton vo a o E S E o 3 E G gt m Exporta es de corti a em Valor milh es de euros 2005 2006 2007 2008 Ano Figura 10 Valor e Quantidade de exporta es e importa es em Portugal 2 Este facto d que pensar pois se somos os maiores exportadores de corti a ent o porque temos de importar A reposta simples a corti a importada vem como mat ria prima enquanto quase na totalidade da corti a exportada esta vai j como produto final rolhas ou ent o material de constru o como se pode verificar consultando a figura 11 Principais Produtos Exportados Milh es de Euros Rolhas de Corti a Materiais de Mat ria Prima Constru o Figura 11 Valor dos principais produtos de corti a exportados em Portugal 2 125 Outro aspecto tambem muito importante est relacionado com a quantidade exportada ou importada e respectivo pre o Na figura 10 verifica se que em 2005 exportaram se 153 8 milhares de toneladas e em 2008 cerca de 158 8 milhares de tonelas ou seja um ligeiro a
16. Ligeiro fissuramento 175 Acentua o dos fen menos registados a 250 C 150 D 3 Ligeiro empolamento dos Kglm O 50 100 150 200 250 300 350 gr nulos Temperatura 9C N pa 190 Kgln Afecta o severa com evidente carbura o do material Conserva o da integridade do material Afecta o f sica ligeira Afecta o f sica moderada a forte Afecta o f sica severa Figura 42 Descri o do ensaio para determina o da temperatura m xima 50 4 3 2 Discuss o dos resultados T al como poss vel de se verificar na figura 42 o material conserva a sua integridade at aos 175 C havendo uma ligeira varia o da massa vol mica temperatura ambiente de 330 K g m para 322 Kg m Dos 200 C at aos 225 C j se verificam algumas transforma es no seu aspecto como tamb m a massa vol mica decresce consideravelmente Finalmente a partir dos 275 o material fica completamente escurecido tendo se regitado uma massa vol mica de 211 Kg m sendo que este valor ainda desce at aos 190 Kg m quando a temperatura aplicada sobre o material atinge os 300 C 4 4 Ensaios de compress o As v rias etapas durante a realiza o de um ensaio de compress o est o exemplificadas na figura 43 c Figura 43 Ensaio de compress o a montagem inicial b evolu o do ensaio de compress o c fase final de compress o d remo o do provete e suas dimens es depois de ensa
17. O modo de realiza o deste ensaio consiste em colocar o provete apoiado nas suas extremidades e depois depende do tipo de ensaio que se pretende fazer denominando se flex o a 3 pontos ou flex o a 4 pontos 27 28 O c lculo do modulo de ruptura obt m se por M M gt 8 Im Onde M Tens o de ruptura M Momento m ximo de flex o y Dist ncia do eixo fibra externa Im Momento de in rcia inicial da sec o transversal para provetes de sec o circular Nom Sendo ent o este ultimo dado por 27 28 ES Dot Dint 9 64 Onde Dext Di metro exterior da sec o circular Dint Di metro interior da sec o circular 3 2 4 Condi es de ensaio O ensaio foi realizado nas m quinas Instron 5566 e Instron 3369 Para a determina o das propriedades mec nicas a n vel da flex o foram necess rios calcular v rios par metros iniciais como a velocidade de deforma o e o comprimento dos provetes Segundo a norma ASTM C790 as distancias que se t m de cumprir est o especificadas na figura 31 sds 2 2 pac L SUPPORT SPAN Figura 31 Dist ncias entre apoios e carga de aplica o A dist ncia entre apoios directamente relacionado com a espessura do provete 16 1 ou seja dado que o provete tem uma forma cil ndrica oca sendo a sua espessura 10mm concluiu se que a espessura para o ensaio seria 20mm dando um comprimento L entre apoios de 320mm Sendo assim com a adi o de 50mm de ca
18. b idealiza o das curvas de compress o c curvas tens o extensao em compress o radial R e n o radial NR 13 30 Xi Figura 30 Equipamento utilizado para o ensaio de compress o eeeeeeeeeeeeeeeeerenene 32 Figura 31 Dist ncias entre apoios e carga de aplicag o seeseeeeeeeeeeeeneneree 33 Figura 32 Equipamento e provete para ensaio de flex o em 3 pontos 34 Figura 33 Ensaio de trac o a alongamento do provete b fixa o do provete 14 35 Figura 34 Curvastens o extens o no ensaio de trac ao nao radial e radial 14 36 Figura 35 Equipamento e provete para ensaio de trac o sesesesesrserererererererererererrrerererererererees 36 Figura 36 Efeito da aplica o de um momento torsor a no cilindro b rela o momento torsor e Angulo de tor IO 5 eia e eo e ie ed oa gc endet oo LE db sda Opa e e EOD E Oo ga e 37 Figura 37 Ensaio de tor o com momento torsor em fun o do ngulo de tor o a rolhas de corti a natural segundo o eixo radial R e n o radial NR b rolhas de aglomerado de corti a 14 38 Figura 38 M quina provete e apoios na realiza o do ensaio de tor o eeeeeeeeeeeeeesss 39 Figura 39 a e b Aparelhos e modo de funcionamento do processo para determina o da condutividade t rmica iet ee Prec viene ete sexu
19. certain order to the making of new teststo further improve the new material properties It is intended that this material contains properties that meet the needs mainly at acoustic mechanical and insulation levels For this more tests were performed The mechanical level were carried out tensile tests compression flexural and torsion For isolation must be given the moisture present in the tube and its thermal conductivity Already in the laboratories of ISQ and Centro Tecnol gico da Corti a were also conductedtests of thermal conductivity aging among others The results show that the new product has huge potential showing very promising properties both mechanical and thermal with a strong rival of the current plastics for coatings and insulations The main conclusion that can be drawn after this work is that there is margin for innovation in creating new products has the cork as a base material Keywords Cork Experimental tess Isolation Thermo mechanical resistance Thermal conductivity Vi ndice Agradecimeritos eet pe tete ipee tete haces d i pde iet ada cee i RESUMO TET m TIU ii Palavras Chavez cec b E edet ee elle st rper esp ue tia Cu aeneo t Bebe seated ie ett ii fog M v KeyWords enn aea a EE AEE EET E EEE EEE EET EE EAEE A EE an ua T v Lasta de Figuras ceno ravn picas Mr aiin EEEE EERE EREE AEN ss E R E Secas te xi Lista de Tabelas zcc c c XV Pista de Stmibolo8 5c i hu
20. comercial do produtor e ou do exportador assim como o nome do pa s exportador Composto de corti a aglomerada norma ISO 4714 Os compostos de corti a aglomerada s o classificados de acordo com a sua massa vol mica em cinco classes de acordo com atabela que especifica o m nimo de resist ncia trac o requerida para cada uma delas Massa vol mica Kg m3 M lt 220 B 220 M 270 270 lt M 320 D 320 M 380 M 380 Classifica o dos compostos de corti a quanto massa vol mica Aglomerado expandido de corti a para isolamento t rmico caracter sticas Norma ISO 2219 Dimens es 94 Comprimento 1000mm Largura 500mm Espessura m nima 25mm Toler ncias Comprimento 3mm Largura 1 5mm Espessura 1 mm se espessura est entre 25 e 50mm 2 da espessura para espessura maior que 50mm Tens o de ruptura por flex o ISO 2077 A tens o m nima de ruptura por flex o deve ser 140KPa Condutividade t rmica a 0 C k 0 04 b 20 C k 0 042 c 40 C k 0 044 Humidade ISO 2066 n o deve passar dos 4 Embalagem As placas ou pain is dever o ser enviados em embalagens apropriadas para assegurar o seutransporte at o destino sem danos Salvo acordo em contr rio proibida a instala o no mesmo pacote placas ou pain is de diferentes Marca Embalagem deve ser ou pode ser lido seguindo as indica es a A identifica o do produto b O nome firma e endere o do fabricante ou o seu l
21. de corti a natural segundo o eixo radial e n o radial a e de rolhas de aglomerado de corti a b 14 ka 6 Miu o E 4 E f 2 0 A A App 0 30 60 0 20 40 6 et a b Figura 37 Ensaio de tor o com momento torsor em fun o do ngulo de tor o a rolhas de corti a natural segundo o eixo radial R e n o radial NR b rolhas de aglomerado de corti a 14 3 4 2 Condi es de ensaio Foram consultadas normas relativas a este tipo de ensaio mas nenhuma se aplica aostipos de provetes que seriam ensaiados O comprimento dos provetes o mesmo que no ensaio de trac o recorrendo se tamb m aos mesmos apoios A m quina utilizada foi a IN ST RON 8874 uma m quina biaxial onde o actuador tem 2 graus de liberdade deslocamento vertical e rota o realizando se assim o ensaio de tor o O ensaio demorou cerca de 20 segundos 38 ee es ed Figura 38 M quina provete e apoios na realizac o do ensaio de torc o 3 5 Ensaio de Teor de Humidade Este ensaio tem por finalidade determinar a quantidade de gua que o material pode absorver assim como a quantidade que ficar depois da secagem Segundo a norma ASTM C272 a percentagem de gua absorvida pelo provete determinada ao fim de 24 horas de imers o Para este estudo foram utilizados provetes de dimens es diferentes determinando se a sua densidade m dia depois de se retirarem os seus respectivos pesos e volume Doi
22. de duas pe as de corti a coladas 2 8 A partir do s culo XX e ate aos nossos dias o investimento no desenvolvimento e inova o de novos produtos com base em corti a e com vista a novas aplica es n o tem parado devido grande concorr ncia no mercado como tamb m a import ncia de se obterem novos produtos para novas necessidades Em 1903 apareceram no mercado os primeiros discos de cortiga natural e corpo de aglomerado Cinquenta anos mais tarde durante a Segunda Guerra Mundial este material foi usado em muitos equipamentos militares Tamb m registaram se patentes com a utiliza o de corti a nas correias de transmiss o e em pneus 1 Como nota de curiosidade os CTT lan aram no dia 28 de Novembro de 2007 o primeiro selo de corti a do mundo numa edi o com 230 mil unidades com o intuito de promover este sector Muitas foram as dificuldades para o seu fabrico como o facto de a espessura ser muito fina haver a possibilidade de se de gradar rapidamente ter de aguentar diferentes press es e ainda ter no verso uma fita auto adesiva Infelizmente ficou de fora a possibilidade de uma nova edi o salientando que o pre o unit rio de cada selo foi de 1 euro 9 Figura 1 Selo de corti a Em Portugal foi fundada em 1956 a Associa o Portuguesa de Corti a que representa e promove a Industria de corti a do nosso pa s Todas as empresas respons veis por produ o comercializa o e exporta o podem estar
23. ee verdes ee SU Ed tee ote 91 Anexo El Norma Portuguesa NP 115 II I e e enne ene enne nennen ens 91 Anexo E2 Norma Portuguesa NP 606 II e e eee e nennen ennt 92 Anexo E3 Norma Portuguesa NP 1994 aerea emen nn nenne senes 93 Anexo F Ensaio de condutividade t rmica no DEM sse 96 Anexo Fl Modo de prepara o do ensaio sssseeeee eene 96 Anexo E2 Resultad0s iir cer ettet rece ee korea estas te eso devas 98 Anexo G Dimens es dos apoios para os provetes para os ensaios de trac o etor o 100 Anexo H Analise microsc pica e ene e ene enne nnn nennen ener rara eren eren eren 101 Anexo H1 Gr o 2 4 MMe recesses eee edd dee eee bep ese te cabecdeshduceecdendpcceatepocacens 101 Anexo H2 Gr o LZ mm 2 eroe f t ege thee eee E degere pet dvo Halli 102 ix Anexo H3 Grao O32 2 Thi iia cce t EE DE CNES ah e ebd desee EI ob PEIPER Ree Anexo H4 Grao 0 2 1 Meena aee o ea beech tue Laden e aen OR ER Sata ua Anexo H5 Gr o 2 6 mm Lista de Figuras Figura 1 Selo de cortiQ iere Lg pee e perd Lone LE Te RR ege veu one ege eate e ga dane d dep e paved ice due 4 Figura 2 Disposi o das c lulas da corti a a 14 b 2 ee 6 Figura 3 Parede celular da corti a a diferencia o das camadas da parede b defini o das paredes na sec o tangencial c sec o transversal 9 c Ie emere 6 Figura 4 Nom
24. eee repe oro vo OE eese de denota 34 3 3 1 Descri o do ENSAIO se leeren deep de shows tede oa d ADE Pa uae Seb d Sb dana Roe do nhe 34 3 32 Condi es do ENSAIO uiia et t E eee ooa ee tae LR eee o eae eee eed uos eie et oov tes 36 3 4 Ensaio de tOr IO mE MR m 37 3 4 1 Descri o do ensalo 2 3 eot tee tI ooh e rdc Spe aco esa rg ERR der dus please vi eee dos g e 37 3 42 Condi es de Ensaio assis cs ce ee ee te deals e eo d e deua e ae e ea data ite 38 35 Ensaio de Teor de Humidade custas roo o i t er eo ba e e oe Has et egeo 39 3 6 Ensaio de Condutividade T rmica erre eene 40 3 6 1 Determina o da condutividade t rmica nos laborat rios do DEM 40 3 6 2 Determina o da condutividade t rmica no ISQ ce eeeecececececeeecececeeeceeeseeeeeeeees 40 3 7 Ensaios de determina o da resist ncia ao calor 41 3 8 Ensaios de Envelhecimento Acelerado re ererererererereraneaa 41 3 9 Ensaios com Materiais Sujeitos a Altas Temperaturas ie 41 3 10 An lise microsc pica dos Materials eee ee ceeecececeeecececececececeeececececececeeeeeeeeeeeeeees 42 4 Resultad s e Disceuss o e t eR hd epe te ds vated ei tbe eie ee tere 43 4 1 Ensaios de teor de humidade eese 43 4 1 1 Determina o da densidade e varia o de volume eeeeeeeeee 43 4 1 2 Discuss o dos
25. eet e Pobre cue humus of RE dev dr ara eue Paese eene 40 Figura 40 Marcas de queimaduras nos tubos de corti a devido s altas temperaturas 42 Figura 41 a aparelho microsc pico b local onde se coloca o material para an lise 42 Figura 42 Descri o do ensaio para determina o da temperatura m xima eeeeeeeesss 50 Figura 43 Ensaio de compress o a montagem inicial b evolu o do ensaio de compress o c fase final de compress o d remo o do provete e suas dimens es depois de ensaiado 51 Figura 44 Curvas de tens o extens o em compress o para diferentes velocidades do gr o 0 2 1mm 52 Figura 45 Curvas de tens o extens o em compress o para diferentes velocidades do gr o 0 2 2 mm52 Figura 46 Curvas de tens o extens o em compress o para diferentes velocidades do gr o 1 2 mm 53 Figura 47 Curvas de tens o extens o em compress o para diferentes velocidades do gr o 2 4 mm 53 Figura 48 Curvas tens o extens o em compress o para diferentes gr os velocidade de 0 6mm min 53 Figura 49 Curvas tens o extens o em compress o para diferentes gr os velocidade de 1 5mm min Figura 50 Curvas tens o extens o em compress o para diferentes gr os velocidade de 5mm min 54 Figura 51 Curvas de compress o do gr o 2 6mm para diferentes velocidades 56 Figura 52 Curvas de compress o d
26. m xima N mm min kg m3 mm mm mm MPa Ear pex jos po me Tabela 22 Analise de par metros relativos compress o para o gr o 1 2mm e 2 4mm sujeito ou n o a condic es com elevadas temperaturas EU 00000007 2 4 AT 2 956 Tabela 23 Modulo de Elasticidade dos materiais de tamanho de gr o 1 2mm sujeitos ou n o a condi es com elevadas temperaturas 60 4 4 4 Analise do material sujeito a condi es de humidade Tens o MPa Curva de compress o para o gr o 2 4mm em diferentes condi es de humidade situa o normal 2 horas agua 2 horas forno 24 horas agua 24 horas forno 02 04 06 0 8 Extens o mm mm Figura 57 Curvas de compress o para o material de gr o 2 4mm em diferentes condi es de humidade Tens o MPa Curva de compress o para o gr o 1 2mm em diferentes condi es de humidade situa o normal 2 horas gua 2 horas forno 24 horas gua 24 horas forno 0 2 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 58 Curvas de compress o para material de gr o 1 2mm em diferentes condi es de humidade c a o ul a e o Curva de compress o para o gr o 2 6mm em diferentes condi es de humidade situa o normal 2 horas gua 2 horas forno 24 horas gua 24 horas forno 0 2 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 59 Curvas de compress o do material de gr o 2 6mm em diferentes
27. o caso dos campos de aplica o estarem relacionados com isolamentos toma se importante saber o valor da condutividade t rmica que para um melhor isolamento o seu valor ter de ser o mais baixo poss vel Um bom isolante t rmico tem de ter as seguintes propriedades 5 17 e Baixo coeficiente de condutividade t rmica e N o absor o de humidade e Resist ncia ao fogo e Aus ncia de cheiro e Resist ncia mec nica dependendo da sua utiliza o e Mane vel dependendo dos esfor os a que se sujeita e N o ser atacado por roedores e Durabilidade e Baixa massa vol mica A condutividade t rmica dada pela f rmula _ q d k F AT OW m K Onde k Condutividade t rmica 5 mK q Taxa de transfer ncia de calor d Espessura do material A rea da sec o em que o fluxo de calor incide AT Varia o de temperatura desde O ate L 25 1 A capacidade de um corpo se opor corrente el ctrica define se por resist ncia el ctrica Este par metro ter de ser o mais elevado poss vel quando se pretende um bom isolamento corrente el ctrica a resist ncia R dada por 25 R U E Onde R Resist ncia U Diferen a de potencial I Intensidade da corrente el ctrica 25 26 2 Ti Tse itt q ix Te ar interior no tubo ha ar exterior ambiente Figura 27 Distribui o de temperaturas durante transfer ncia de calor em placas planas 25 Par
28. qualquer os dos mat rias analisados t m melhor condutividade t rmica que o Aglomerado negro 0 06 W m K Quanto s restantes propriedades verifica se que todos os materiais apresentam maior resist ncia que os aglomerados negros os aglomerados putos de corti a absorvente f nico e aglomerado composto de corti a absorvente f nico Salienta se que o aglomerado composto para juntas tem uma gama de valores mais alargada na resist ncia compress o sendo que o seu valor m nimo 340 KPa maior que a resist ncia dos materiais 24 mm e 0 2 2 mm 282 e 265 KPa respectivamente A sua resist ncia m xima muito superior a qualquer material analisado 80 5 Conclus es e Futuros Desenvolvimentos A realiza o de diferentes ensaios a n vel mec nico sob as mesmas condi es de ensaio permitiu distinguir a aplicabilidade de cada um dos materiais segundo as suas propriedades Dos cinco materiais analisados tem se a expectativa que dois deles revolucionem o mercado de isolamento e da pr pria corti a Tratam se dos materiais cujo tamanho de gr o varia entre 2 a 4 mm e 2 a 6 mm com 10 mm e 20 mm de espessura respectivamente Na figura 75 poss vel distinguir qual dos materiais se adequa mais para uma determinada aplica o Compress o maior deforma o a 9800N Flex o maior deforma o Flex o maior carga aplicada Trac o maior extens o sofrida Trac o maior carga aplicada Tor o maior ngulo
29. resultados etre loal erT e KE t eet oea ake 45 4 2 Ensaios de condutividade t rmica eese 46 4 2 1 Ensaios nos laborat rios DEM veiin danaa ar a eis 46 4 2 2 Ensaios nos laborat rios ISQ aerie aaa EEEE ARR renas re A enne nnn 47 4 2 3 Discuss o dos resultados esee 49 4 3 Ensaios de determina o da resist ncia ao calor eee 50 4 3 1 Temperatura M xima de Exposig amp o esee 50 4 3 2 Discuss o dos resultados eese nennen 51 4 4 Ensaios de compress o 2 eiie e Dette Lec no pososo ede e dense orana isa benaos an 51 4 4 T F bos de refer ncia 5 25 i e t a EU ee oe e beers os 52 viii 4 42 ubos de referencia 65 25 2 2 e eh LG Eee ER ce debe EE CEU e PR ta 56 4 4 3 An lise do material sujeito a elevadas temperaturas eeeeeeeeeeeeeeeeenene 59 4 44 Analise do material sujeito a condi es de humidade eese 61 4 45 An lise dos resultados niie sie i ret ob ea Ea ude o do ob gia ete oer Ee rei eos epe teet 63 4 5 Ensaios de Flexao a 3 ponto Ss oii ete tI eee eene eee Erbe ie ree Hg eb hewn ene 66 4 51 T bos de referencia 45 25 oos toon re pere Here duce Coelo darte Hee vod 66 4 52 Tubos de refer ncia 05 25 ee e E ERR r Ee EE ee ste 67 4 5 3 An lise do material sujeito a Elevadas temperaturas eee 68 4 5 4 An lise do material su
30. se desenvolver de forma sustent vel actividades como a agricultura e a pecu ria 12 17 Os sobreiros desenvolvem se bem nas regi es com ambientes quentes e secos com pouco chuva e Invernos suaves sem neve Quanto s altitudes preferencialmente devem se localizar abaixo dos 200 metros mas podem se desenvolver tamb m ate aos 950 metros Os tipos de solos tamb m s o determinantes para o seu bom desenvolvimento como o caso dos solos graniticos porfiricos ou xistosos Por isso est o predominantemente localizados nos pa ses volta do mar mediterr neo onde o clima quente e h mido e osterrenos pobres 2 8 Na figura 8 mostrada a localiza o dos montados em Portugal e volta do mediterr neo Acant c Onar EN EP PO re E North Africa Figura 8 Localizac o dos montados em Portugal e volta do mediterr neo 2 Os Montados de sobro ocupam uma rea mundial de 2 277 700 hectares sendo um contributo importante para a economia dos respectivos pa ses De um modo geral poss vel ver na tabela 2 a rea ocupada em cada pa s tal como a produ o m dia anual verificando se que Portugal tem um grande dom nio neste sector 1 10 Area de Montado de Sobro Produ o de Corti a E TEE MEIC 414 000 Italia 17 000 92 000 Marrocos 11 000 Tunisia 92 000 Tunisia 7 500 a Tabela 2 a rea de Montado de Sobro nos principais pa ses produtores 2 10 b Produ o de b corti a nos princip
31. um produto natural produzido em Portugal na empresa S Rosas SA Distingue se pela sua aplicabilidade em isolamentos t rmicos tanto para temperaturas elevadas como tamb m baixas isolamentos ac sticos em colectores acumuladores de gua instala es de energia solar ar condicionado aquecimentos centrais e condutas de gua quente e fria Deste modo evita perdas de energia calor fica e ru dos 24 Quanto s suas propriedades este produto apresenta se com espessuras a variar entre os 10 a 20mm com uma condutividade t rmica de 0 040 W m K tens o de ruptura entre os 428 e 733 KPa massa vol mica entre os 243 7 e 225 6 daN e resist ncia at uma temperatura de 225 C Segundo a norma ASTM G53 verifica se a aus ncia de fen menos de desagrega o fissuramento e deforma o estrutural sob o efeito de raios ultravioleta 24 2 10 Ensaios a n vel energ tico Qualquer material que entra no mercado alem de ter uma designa o um formato cor ou ate mesmo uma caracteriza o mec nica toma se indispens vel obter outras propriedades a n vel el ctrico e t rmico Ent o dependendo do campo de aplica o a que o material estar sujeito torna se indispens vel saber algumas propriedades do material 25 Como j foi referido se o material estiver sujeito a grandes esfor os devem se analisar as suas propriedades mec nicas especialmente as quatro que foram referidas nos subcap tulos anteriores 25 Para
32. volume e respectiva massa vol mica 3 1 3 Aglomerante O aglomerante utilizado para a produ o do aglomerado uma resina de base de poliuretano sem solventes e com alto teor de s lidos 290 3 2 Ensaio de compress o nos laborat rios do DEM 3 2 1 Descri o do ensaio Este ensaio tem como objectivo avaliar o comportamento do material quando sujeito uma carga de compress o Dos valores obtidos dever ser poss vel obter curvas tens o extens o nominal e verdadeira do material como tamb m curva carga deslocamento e at mesmo a sua tenacidade 13 Os ensaios de compress o uniaxial da corti a permitem a determina o de in meras propriedades a nivel el stico como tamb m a nivel pl stico fase em que ocorrem grandes deforma es A anisotropia da corti a obriga a uma an lise nas tr s direc es principais 13 28 Na figura 29 encontram se descritas as varia es da tens o aplicada quociente entre a for a F e a area da face onde aplicada a mesma em rela o extensao relativa e Esta grandeza mede a deforma o sofrida pelo material quando aplicada uma for a sendo obtido pelo quociente AL Lo encurtamento sobre o comprimento inicial 13 28 F E Lo L a b c Figura 29 Ensaio de compress o uniaxial a aplica o de carga b idealiza o das curvas de compress o c curvas tens o ex tensao em compress o radial R e n o radial NR 13 Os materiais celulares t m curv
33. 6 27 eg rr EET 3 imr amd err 3 Onde q densidade de fluxo 0 Temperatura ambiente a 0 C 0i Temperatura interior a 0 C R Resist nciat rmica por rea definida por 25 Peni eel 2 05 4 Sh de h WW 4 Onde E au Z Jad c Wm hj Coeficiente superficial de transmiss o de calor interior o he Coeficiente superficial de transmiss o de calor exterior A partir daqui relacionando estas express es tendo em conta o fluxo constante entre fronteiras pode se chegar s seguintes conclus es 26 Oe 0i Oe Ose Ose Osi 05i Oi 4 i dodo 7 D 5 hi k h he hj ev g Onde Ose Temperaturas de superf cie exterior Osi Temperaturas de superf cie interior 6 Temperaturas de superf cie de orvalho Definindo a temperatura superficial exterior igual temperatura de orvalho e a temperatura interior igual temperatura superficial interior poss vel chegar s seguintes equa es 0 O 0 6i rr 1 d 6 he k Levando finalmente a 16 k 0 0j d NE 8 8 7 28 3 Procedimento Experimental Material e Equipamento 3 1 Produ o dos tubos na empresa 3 1 1 Produ o do Aglomerado Como j foi descrito no cap tulo anterior a transforma o de corti a extra da do sobreiro para aglomerante passa por in meras e complexas fases Mas para que seja poss vel obter o aglomerado pretendido necess rio respeitar algumas n
34. 7 Aparas de corti a depois do corte para rolhas eeeeeeeeeeeeeeneee 21 Figura 18 M quina de tritura o a vista lateral b vista superior com destaque triturag o 21 Figura 19 a aferidor de broken b moinho esssssseseseseeeeeeee enne 21 Figura 20 Vista exterior do secador ja na parte final de secagem seeeeeeeeeeerene 22 Figura 21 Segunda moagem a gr nulos directamente encaminhados para o 2 moinho b 2 moinho localizado na andar de baixo eee nene ene e e e e n e nene nene nene nene nene nene ne nnn 22 Figura 22 Aferidor granulometrico eee re e e e e e nnne nennen nnne nnn 23 Figura 23 Aferidores volum tricos a coloca o dos gr nulos em sacos b regulador de densidade respons vel pela separa o dos gr nulos caca caeaeaeaeae aeee acne nnne 23 Figura 24 Transforma o em aglomerados eee ne ne ae ene e e er enne 24 Figura 25 a Produ o dos bast es b Dep sito dos bast es eae 24 Figura 26 Cone dos Dast eS c cocco eee LR Eat uoo PAGAR eL de Sua Leoben uero Rina aa 25 Figura 27 Distribui o de temperaturas durantetransfer ncia de calor em placas planas 25 27 Figura 28 Rela o da espessura com o fen meno da condensa o 26 eeeeeeeeeeseess 27 Figura 29 Ensaio de compress o uniaxial a aplica o de carga
35. Aferidores volum tricos a coloca o dos gr nulos em sacos b regulador de densidade respons vel pela separa o dos gr nulos Depois de ensacados ser o colocados num deposito para depois serem transformados em aglomerados com a devida mistura dos granulados com colas borrachas etc dependendo do fim a que se destinam Se gui damente ap s a obten o dos aglomerados estes ser o crivados de modo a que tudo o que passe no crivo seja aproveitado para o passo seguinte e o restante com a forma o de uma esp cie de bolas ser queimado a das Figura 24 Transformac o em aglomerados Finalmente depois de se colocarem estes aglomerados num outro deposito existente no meio das m quinas ver figura 25 o material ser pressionado a sair por uns tubos formando se os bast es que quando atingem determinado comprimento s o cortados com o auxilio de um sistema bielo manivela Estes bast es s o colocados posteriormente durante um certo tempo para estabilizarem ver figura 25 b para posteriormente serem preparadas para rolhas a Figura 25 a Produ o dos bast es b Dep sito dos bast es Finalmente os bast es podem ser cortados nas m quinas de corte para rolhas estas s o rotuladas e colocadas em embalagem apropriada A figura 26 mostra as m quinas para o corte dos bast es 24 Figura 26 Corte dos bast es 2 9 2 CorkFlex Isolamento em corti a O tubo de corti a CorkFlex
36. Ifi INSTITUTO SUPERIOR T CNICO hil a mem LS Desenvolvimento caracteriza o e avalia o do comportamento termo mec nico de um novo material constitu do principalmente por corti a Daniel Tiago Grifo Esteves Disserta o para obten o do Grau de Mestre em Mestrado Integrado Engenharia Mec nica J ri Presidente Prof Lu s Manuel Varej o Oliveira Faria Orientador Prof Lu s Filipe Galr o dos Reis Co orientador Prof Jo o Lu s Toste Azevedo Vogais Prof Manuel Freitas Outubro de 2010 Agradecimentos Gostaria de deixar aqui expressa a minha total gratid o a todas as pessoas que me apoiaram e que tornaram poss vel a realiza o deste trabalho Quero agradecer ao professor doutor Lu s Reis pelo grande apoio disponibilidade e boa disposi o que sempre me foi demonstrado ao longo da realiza o deste trabalho Ao professor doutor Jo o Toste tenho de agradecer toda a ajuda na realiza o dos ensaios de condutividade t rmica O respons vel pela empresa S Rosas SA o sr Eduardo Veiga de Macedo foi uma pessoa impec vel demonstrando isso na forma como me acolheu na empresa no tratamento di rio e nas condi es que me proporcionou dentro e fora das instala es Tive o prazer de conhecer parte da sua fam lia a qual tamb m merece o meu agradecimento pela forma como me receberam em casa Por fim minha fam lia principalmente os meus pais e a minha madrinha que estiv
37. a o ensaios de trac o uniaxial como representado na figura 33 ou seja a for a aplicada numa s direc o A aplica o desta for a denominada for a axial sobre o material produzir uma deforma o no mesmo aumentando o seu comprimento denominado alongamento e consequentemente uma diminui o na sec o transversal 14 28 34 Loud a 11 Onde A Alongamento Lf Comprimento final Lo Comprimento inicial Lo a b Figura 33 Ensaio de trac o a alongamento do provete b fixa o do provete 14 Na figura 34 encontram se representadas as curvas de trac o da corti a num ensaio realizado at ruptura do material A curva representada por NR n o radial representa as curvas que correspondem tangencial e axial embora se verifique que na direc o tangencial a resist ncia ligeiramente superior Deste ensaio verificou se que os provetes sofrem ruptura para tens es de trac o pr ximas de 0 8MPa com extens o de 7 J na direc o radial at cerca de 1 a curva aumenta continuamente mas a partir dai encontra se uma zona denominada de serrilhado ou seja ocorrem flutua es de carga As causas s o ainda desconhecidas mas indica que seja instabilidade na deforma o Daqui se conclui que este ensaio de trac o n o claro e decisivo para analisar as propriedades da corti a e os valores obtidos s o sempre aproximados 14 35 ard E rS
38. a N 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 52 Curvas de compress o dos materiais de gr o 2 4 mm e 2 6 mm velocidade 0 6mm min Curva de Compress o de diferentes materiais mesma velocidade 1 5mm min 10000 8000 6000 4000 2000 0 Forca N 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 53 Curvas de compress o dos materiais de gr o 2 4 mm e 2 6 mm velocidade 1 5mm min Curva de Compress o de diferentes materiais mesma velocidade 5mm min 10000 8000 6000 4000 2000 0 z gt G Or o uL 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 54 curva de compress o dos materiais de gr o 2 4mm e 2 6mm para a velocidade 5mm min s Nas tabelas 19 e 20 encontram se especificados os principais par metros de an lise compress o a diferentes velocidades para os provetes de tamanho de gr o 2 4 mm e 2 6 mm A tabela 21 apresenta a varia o de tamanho dos provetes depois de realizado o ensaio como tamb m a sua recupera o el stica Tamanho Massa Altura Deslocamento Extens o a Tens o m xima For a Vel ensaio gr o mm volumica inicial prato compress o 9800N MPa m xima N mm min kg m3 mm mm mm mm 212 45 72 0 282 310 6 212 47 39 0 426 468 8 212 45 65 0 367 403 7 Tabela 19 Analise de par metros relativos compress o para o gr o 2 4mm e 2 6mm com velocidades LUN diferentes Tabela 20 Modulo de Elasticidade para os materiais de tamanho de gr o 2 4m
39. a el stica o material de gr o 0 2 2mm tem tens es mais baixas cujo valor da tens o m xima seja de 0 265 MPa S na segunda zona os seus valores ir o subir de tal forma que passam a ser mais elevados que o de gr o 2 a 4mm A compara o dos materiais 2 4 mm e 2 6 mm deve se semelhan a de densidades portanto pretende se avaliar quais as vantagens ou desvantagens que adv m da utiliza o de um material com o dobro da espessura Em compress o a tens o m xima ser ligeiramente superior embora se passe o contr rio em rela o ao M dulo de Elasticidade Outro dado importante tem a ver com a varia o das dimens es dos provetes depois de retirados da m quina de ensaio cujos valores se encontram nas tabelas 18 e 21 Todos os provetes dois segundos ap s a sua remo o da m quina apresentaram valores a rondar os 35 a 40 mm e 24 horas depois o seu tamanho final pr ximo dos 50 mm menos 10mm que o seu tamanho original antes de comprimidos Ou seja estes materiais durante 2 segundos recuperam cerca de 20 mm e nas restantes 24 horas apenas 10mm O provete que nos dois primeiros segundos recupera mais facilmente o de tamanho de gr o de 2 a 4mm Verifica se que quanto maior a velocidade de deforma o maior ser a recupera o das suas dimens es Quanto aos di metros interior e exterior estes quase n o se modificam com o aumento da velocidade de deforma o ou seja para baixas velocidades de deforma o to
40. a instala es de frio industrial refrigera o e climatiza o ha problemas de isolamento t mnico devido condensag o que ocorre O objectivo nesta rea conseguir permanecer seca a superf cie do isolamento pois caso isso n o aconte a poder o ocorrer graves avarias Relembrando a condensa o ocorre quando a gua no estado gasoso passa para estado l quido e a temperatura de orvalho a temperatura qual se d a condensa o Em instala es de ar condicionado na parte sem isolamento haveria gelo a mas com uma ligeira espessura de isolamento j se formaria o orvalho caso a temperatura fosse menor que 0 C b De 0 C ate temperatura de orvalho formar se iam gotas de orvalho c Por fim d quando a espessura for tal que a temperatura da superf cie exterior do isolamento for superior temperatura do orvalho poder se dizer que o isolamento cumpre o pretendido No caos da figura seguinte d se o exemplo de a temperatura na superf cie exterior ser de 15 C Ou seja o objectivo neste caso ser obter um bom isolamento com a menor espessura poss vel dependendo da condutividade t rmica 26 Figura 28 Rela o da espessura com o fen meno da condensa o 26 Para o c lculo da espessura de isolamento em superf cies planas necess ria para que n o ocorra a condensa o h v rios par metros a ter em conta Ent o pretende se saber essa espessura e A densidade de fluxo de calor dado por 2
41. acidade dos provetes em absorver gua em diferentes condi es analisando se a diferen a de volume peso e aspecto visual Mais frente nos ensaios de compress o e flex o ser poss vel analisar as propriedades mec nicas do material quando sujeito a este tipo de condi es Os provetes sujeitos a condi es de ensaios de 2 horas na gua seguido de 2 horas no forno repetindo se estes ciclo 3 vezes ter o designa o come ando pela letra A seguido de um n mero que depender do tipo de gr o J no caso de o ensaio consistir em 24 horas na gua seguido de 24 horas no forno os provetes ter o como designa o a letra B seguido de um n mero para diferenciar o tipo de gr o que constitui o provete Nas tabelas 5 6 e 7 encontram se as dimens es iniciais dos provetes o seu peso antes e ap s os ensaios como tamb m a varia o do peso em fun o do tempo ocorrido durante a realiza o o mesmo 4 1 1 Determina o da densidade e varia o de volume E PE E Ep eae T IU e e E pm EANES RO O O O DS Epp Hc IBI Hi RES il ERU sja O DS 17 sja a Eeee is Tabela 5 Condi es iniciais para os ensaios de humidade 43 Ensaio com ciclo de 2 horas na gua e 2 horas no forno Tempo Densidade Peso 2h Densidade Peso 2h Densidade 96 Peso 2h kg m Tabela 6 Valores da densidade e percentagem em peso durante o ciclo de 2 horas de imers o e 2 horas de secagem Ensaio com ciclo de 24 horas
42. ais pa ses 2 18 Portugal cont m cerca de 33 da rea mundial e 23 da rea florestal nacional A zona do Alentejo a que contem maior concentra o de Sobreiros No norte dado o afastamento ao mediterr neo diminuta a produ o 2 18 Na figura 9 encontra se representada a distribui o de produ o de corti a em Portugal entre 2005 e 2006 sd s Produc o de cortica em Portugal dados 2005 2006 Alentejo B Algarve E Norte E Centro E Lisboa eVale do Tejo Figura 9 Distribui o de produ o de corti a em Portugal em percentagem 2 18 2 3 Import ncia para a Economia de Portugal H quem afirme que a corti a a embaixadora de Portugal Sem duvida que Portugal lider mundial na produ ao de Corti a isso se verifica na tabela 2 em que a nossa produ o maioritaria em rela o a todos os outros pa ses A corti a um dos principais contributos para as nossas exporta es mas dada a crise economica que se atravessa as exporta oes t m diminuido na quantidade como tamb m nos lucros 11 19 Estima se que apenas 20 das empresas portuguesas opera exclusivamente no mercado nacional A grande aposa das empresas sem duvida no mercado externo estando envolvidas essencialmente neste negocio cerca de 42 das empresas As restantes continuam a apostar nos dois mercados 11 19 Portugal tamb m lider mundial de importa ao de corti a transformando e exportando como produto final
43. ar a temperatura ambiente e um 40 sistema de controlo e medida das temperaturas e pot ncia mais propriamente um sistema de aquisi o de dados fonte de alimenta o e termopares tipo K O pipe tem um di metro de 19 53 mm havendo uma bolsa de ar entre ese eo material 3 7 Ensaios de determina o da resist ncia ao calor O m todo de ensaio consiste na exposi o dos provetes a temperaturas pr definidas que neste caso foram as seguintes temperatura ambiente 150 C 175 C 200 C 225 C 250 C 275 C e 300 C A dura o do ensaio em cada patamar de temperatura foi de cerca de 15 minutos tendo por finalidade proceder se inspec o das caracter sticas visuais dos provetes e determina o da sua massa vol mica De salientar que os provetes foram submetidos a um choque t rmico inicial sendo ent o necess rio ensaiar um provete novo em cada patamar pr condicionados temperatura ambiente neste caso 22 C Estes ensaios foram realizados no Centro Tecnol gico da Corti a O material analisado foi o de tamanho de gr o 1 2 mm 3 8 Ensaios de Envelhecimento Acelerado Ensaio realizado no Centro Tecnol gico da Corti a tendo por base o cumprimento da norma ASTM G53 Os provetes s o expostos ac o combinada da radia o ultravioleta UVA 340 nm temperatura e condensado de vapor de gua durante 720 horas 30 dias nas seguintes condi es ciclos de 4 horas sob radia o UVA a 60 C
44. as de compress o semelhantes figura 29 c e no caso da corti a as curvas t m o aspecto da figura 29 b O seu comportamento em compressao depende n o s da temperatura a que se efectua mas tambem da velocidade dado a corti a ser um material viscoelastico quanto mais rapida for a compressao maior ser a tensao para um determinado e 6 7 Verifica se que para uma mesma extens o a tensao o maior na direccao radial curva R que na direc ao axial curva NR ou seja a resistencia do material maior na direc o radial A direc ao tangencial apresenta um comportamento semelhante axial por isso no grafico da figura 29 c esta curva estar representada por NR n o radial 13 14 30 Pela figura 29 c identificam se tr s regi es na curva de compress o A primeira onde os valores de tensao e extensao ainda s o pequenos mas tendo a curva um elevado declive ou seja um elevado modulo de Young este zona corresponde deforma o el stica mais precisamente viscoel sica no caso da corti a O que significa que ao retirar se a for a aplicada o material volta sua forma inicial n o sofrendo qualquer tipo de deforma o Seguidamente o material sofre um novo tipo de deforma o em que ocorre o colapso das c lulas Por fim ocorre o esmagamento pois as paredes celulares come am a ser comprimidas umas contra as outras tendo como resultado um aumento drastico da tens o com um insignificante aumento da extens
45. associadas APCOR 2 6 Actualmente verifica se que em Portugal h um enorme incentivo nas empresas para o estudo de novas aplica es da corti a recorrendo a combina es de propriedade dos mais diversos materiais com a corti a e tamb m desenvolvendo projectos para novos campos de aplica o 3 10 2 2 Caracteriza o da Corti a e sua proveni ncia 2 2 1 A origem da corti a A corti a uma mat ria prima muito utilizada no mundo tendo neste momento v rios campos de aplica o Desde cedo houve uma liga o da corti a com o vinho por isso as grandes f bricas de transforma o de corti a se localizarem no litoral do nosso pa s junto a uma das zonas de produ o de vinho mais demarcadas no mundo Na tabela 1 encontra se a localiza o das 242 empresas de corti a em Portugal associadas APCOR 2 3 6 Tabela 1 N mero de empresas e sua distribui o no pa s 2 A cortica tem origem nos sobreiros que s o rvores que n o precisam de fertilizantes naturais irrigac o ou fertilizantes qu micos etem a grande particularidade de se regenerar Mas s o necess rias precaug es na retirada da cortiga Este trabalho tem de ser feito por pessoas experientes normalmente num per odo de tempo compreendido entre Maio e Agosto altura em que esta se desprende melhor do tronco Em Portugal um sobreiro pode ser descorti ado pela primeira vez 25 anos ap s a sua planta o sendo esta corti a denominada corti a
46. camente cil ndrica de c lulas do mesmo tipo e que apresentam na sec o transversal uma forma rectangular com o lado mais curto na direc o radial e uma forma poligonal na sec o transversal O felog nio come a a desenvolver se sob a epiderme formando um anel cont nuo volta da rvore No entanto o n mero de lados das c lulas pode variar entre quatro anove arestas Na figura 2 poss vel verificar a disposi o das c lulas 5 14 Figura 2 Disposic o das c lulas da cortica a 14 b 2 Mas as paredes das c lulas n o s o homog neas resultando uma estrutura celular com alguns inconvenientes Existem v rias camadas ou lamelas que est o colocadas simetricamente em torno de uma lamela m dia estando esta contida numa parede prim ria que s o membranas celulares de celulas vivas representada na figura 3 c A espessura da lamela m dia tem cerca de 1 10 da espessura total da parede da c lula As lamelas seguintes resultam da deposi o de subst ncias do citoplasma sobre as paredes prim rias Como tamb m se pode verificar na figura 3b existem ainda outras duas paredes a parede secund ria B constituida essenciamente por suberina e ceras e tamb m a parede terci ria A formada base de celulose 5 13 16 wN SN parede secundaria 7 parede tercearia c Figura 3 Parede celular da corti a a diferencia o das camadas da parede b defini o das paredes na sec o tangencial c sec
47. condi es de humidade 61 Na tabela 24 poss vel comparar para os gr os 2 4 mm 1 2 mm e 2 6 mm o seu comportamento compress o tendo os provetes sido submetidos a diferentes condi es de humidade Os M dulos de Elasticidade est o representados na tabela 25 As dimens es dos provetes antes e ap s o ensaio s o apresentados nas tabelas 26 e 27 Tamanho gr o Massa Altura Compress o Extens o a Tens o m xima For a Vel ensaio mm volumica inicial Max 9800N 9800N MPa m xima N mm min kg m3 mm mm mm mm Bem pee RS a moa Tw ow Dm xq Lr pw Da mn p ws ST a LESS E A E ee rq ren oer ren x faf E Tabela 24 Analise de par metros relativos compress o para o gr o 2 4mm 1 2mm e 2 6mm para diferentes condi es de humidade M dulo de Elasticidade compress o MPa O EN Tabela 25 Modulo de Elasticidade para os materiais em diferentes condi es de humidade 62 Tabela com dimens es dos provetes durante a Tabela com dimens es dos provetes durante a an lise an lise Ensaio 2 horas na gua 2 horas no forno 3 vezes Ensaio 24 horas na gua 24 horas no forno Velocidade Tempo 24 1 2 2 6 Velocidade Tempo 24 12 2 6 mm min mm mm mm mm min mm mm mm 1 5 38 42 38 1 5 37 40 36 E ES ERES ES EL NA mm Exterior 45 45 65 Di metro Exterior 45 45 65 Tabela 26 Dime ns es dos provetes depois do ensaio Tabela 27 Dime ns es dos provetes depoi
48. corti a A primeira d rigidez s paredes celulares enquanto o segundo oferece resist ncia mec nica 13 14 2 2 4 O Sobreiro O Sobreiro cujo nome bot nico Quercus Suber L sendo a segunda esp cie mais representada no nosso pa s nasce de uma semente de bolota que tamb m o fruto que produz Esta rvore cresce lentamente podendo atingir entre 10 a 20 metros de altura com uma idade m dia de vida de 170 anos sendo que muitos deles ultrapassam os 200 anos de idade Na figura 7 poss vel identificar as v rias partes que consituem um sobreiro tal como o seu crescimento ao longo dos v rios anos 2 1 7 a b c Figura 7 Fases da vida de um sobreiro a inf ncia b maturidade c velhice 2 2 2 5 Montado de sobro Um conjunto plantado de sobreiros denomina se Montado de Sobro tendo uma enorme import ncia no nosso planeta Al m de produzir e libertar oxig nio ret m o di xido de carbono que altera as condi es clim ticas Estima se que o Montado portugu s fixa 4 8 milh es de toneladas de di xido de carbono por ano 12 17 Tamb m o habitat natural de muitas esp cies dando alimento abrigo e protec o Esp cies estas como raposas javalis veados lebres como tamb m muitas aves Algumas em vias de extin o necessitam dos Montados para sobreviver como o lince ib rico e a guia imperial ib rica N o s a fauna se desenvolve nestas reas mas tamb m a flora Deste modo poss vel
49. d cios durante o seu processamento 2 12 Os granulados resultam de um aproveitamento industrial das aparas resultantes da actividade de produ o de rolhas de corti a natural ou outros refugos de corti a Estes materiais s o classificados segundo as suas caracter sticas granulom tricas e a sua massa vol mica 2 12 Do mesmo modo exitem tamb m os triturados que s o fabricados atrav s da simples tritura o de aparas de corti a cozida 2 12 16 Os aglomerados s o o segundo produto mais importante em termos financeiros na industria corticeira Os primeiros materiais aglomerados foram produzidos por volta de 1920 onde a aglomera o ocorria com base no uso de produtos naturais de origem tanto animal como vegetal Estes obt m se atrav s do aproveitamento de desperd cios como o p das aparas de rolhas ou outros objectos de corti a com defeitos e outros restos que s o aproximadamente 80 do peso total inicial da corti a Os desperd cios s o misturados com a corti a preferencialmente virgem amadia ou de m qualidade A produ o deste produto tem como objectivo criar um produto com propriedades semelhantes corti a original mas com geometrias mais complexas No mercado existem dois tipos de aglomerados brancos compostos negros puros Existe ainda uma combina o destes dois denominado Rubbercork 2 12 20 Os aglomerados brancos resultam da tritura o da corti a virgem Estes s o constitu dos p
50. d ees edu rete ede eMe Ce A Melee ei eS Met ta viding e Exe e du e ERE M Pee Ce Pelr Eee ge TT Tabela 42 An lise do Torque m ximo e do ngulo de tor o m ximo para os gr os 2 4 mm e2 6 mm XVi mA SF EEL OPS ES a gt gt qe Q gt Listade Simbolos Alongamento Comprimento final Comprimento inicial Momento de in rcia Di metro do c rculo Distancia ao eixo Momento m ximo Momento de ruptura Condutividade t rmica Transfer ncia de calor Espessura da parede rea onde actua atransfer ncia de calor Varia o de temperatura Resist ncia Varia o de potencial Intensidade de corrente el ctrica Densidade de fluxo de calor Temperatura exterior Temperatura interior Resist ncia t rmica por rea Coeficiente superficial de transmiss o de calor interior Coeficiente superficial de transmiss o de calor exterior Temperatura de superf cie exterior Temperatura de superf cie interior Temperatura de orvalho Raio interior Raio exterior Lista de Programas Solid Works XVii xvili 1 Introdu o Quem se preocupa com os seus netos planta um sobreiro 1 Um velho ditado que passa de gera o em gera o uma simples frase mas com um enorme significado Portugal continua a ser l der na produ o transforma o e exporta o de corti a muito favorecido pela sua localiza o geogr fica mas sem d vida um enorme esfor o ao longo dos anos para o seu cont nu
51. da lado o provete teria 420mm de comprimento A velocidade a que decorre o ensaio calculada da seguinte forma ZI Onde R a velocidade de deforma o mm min Z uma constante igual a 0 01 pois este material dada a grande deflex o que sofre cumpre os requisitos para se seguir o procedimento B da norma L a dist ncia entre apoios mm d a espessura com o dobro da dimens o da espessura da parede mm 33 Ent o o ensaio ocorrer a uma velocidade de 8 5 mm min para tubos de espessura de 10mm e 17mm min para tubos com espessura de 20mm Paraa determina o da for a e tens o m ximas preciso ter em conta o fen meno que ocorre primeiro durante a evolu o da curva tens o extens o Se a tens o a 5 de deforma o ocorrer antes do ponto m ximo de tens o na curvatens o extens o ser o valor da primeira a ter em conta caso contr rio ser a segunda op o Do mesmo modo na flex o do material 2 6mm a velocidade ser 17mm min pois a parede do tubo tem 20mm de espessura O comprimento do provete ser de 740mm Figura 32 Equipamento e provete para ensaio deflex o em 3 pontos 3 3 Ensaio de trac o De todos os ensaios este dos mais importantes para a an lise resist ncia do material Pretende se que o material seja submetido a esfor os longitudinais ou transversais de modo a alongar se at ruptura 28 3 3 1 Descri o do ensaio Na maioria dos casos s se tem em consider
52. de tamanho 0 2 a 1 mm Pelo contrario os materiais de gr o de tamanho 2 a 4 mm verifica se que se aplica uma for a muito menor que nos tr s restantes casos para uma mesma extens o ou de outro modo para uma mesma tens o e ou for a a extens o ser sempre maior Numa avalia o quanto aos seus campos de aplica o poss vel concluir que o material mais resistente que tamb m sofrer menores deforma es o de gr o 0 2 a 0 5 e 1 mm Mas caso a aplica o deste material tenha como objectivo poder ser fortemente deformado ou que o esfor o para o deformar seja pequeno ent o o material a usar deve ser o de gr o de 2 4 mm 63 Conforme a norma ASTM C365 a tens o m xima obtida a 2 da deforma o total Dos valores obtidos h algumas considera es a ter em conta Como j foi dito com o aumento da velocidade de deforma o aumenta tamb m a for a numa mesma extens o verificando se isso na primeira e terceira zona J na segunda verifica se uma grande proximidade dos valores da tens o para qualquer uma das tr s velocidades Da que a tens o m xima de um material seja maior quando o ensaio se realiza a 5 mm min do que a 1 5 mm min ese ultimo maior que a 0 6 mm min Portanto como seria de esperar a maior tens o m xima a do material constitu do por gr os de 0 2 a 1 0 mm ou seja de 0 618MPa No entanto a menor n o do material com tamanho de gr o de 2 a 4mm 0 426 MPa verifica se que na zon
53. de tor o Tor o maior tens o de corte Figura 75 Lista geral de compara o para v rias caracter sticas dos diferentes materiais estudados 81 Dadas as suas caracter sticas verifica se que um material com maior espessura ser indicado quando se pretende uma maior resist ncia penetra o de gua na sua estrutura A produ o de tubos com granulado de maiores dimens es permite diminuir a sua resist ncia em qualquer campo de aplica o Portanto para aplica es onde se pretenda uma boa flexibilidade do material com baixos esfor os a actuar o aumento do tamanho de gr o pode ser ben fico at uma determinada dimens o do gr o pois durante a deforma o do tubo a elasticidade do gr o um factor essencial para uma maior deforma o sendo esta maior quanto maior for o gr o Mas se o granulado tiver grandes dimens es a ruptura pode ocorrer mais rapidamente Portanto um factor ater em conta para futuras an lises Para outros estudos ser importante avaliar o comportamento de tubos com diferentes percentagens de aglomerante aquando a produ o dos mesmos pois a elasticidade dos tubos depende da quantidade de aglomerante a utilizar o que pode ou n o ter vantagens nos diversos campos de aplica o 82 Refer ncias 1 Ditado popular 2 APCOR Associa o Portuguesa de Corti a http www apcor pt consultado em Mar o 2010 3 Gon alves Jos A M Ribeiro Amaro Ana M d
54. do machado 2 12 Depois desas etapas conclu das marca se o ano em que se fez o descorti amento e espera se Figura 12 Fases do descorti amento a abrir b e c separar 1 4 2 5 2 Per odo de repouso Durante este per odo d se a matura o da mateira prima e assim se estabiliza a corti a Depois de retirada do sobreiro empilhada tanto no interior como no exterior de f bricas ou armaz ns podendo estar chuva ou ao sol tendo como restri o o contacto com a madeira pois esta pode transmitir fungos para a corti a 2 12 2 5 3 Percurso Industrial O primeiro passo na f brica colocar as pranchas em gua limpa e a ferver de modo a dar se a cozedura das mesmas Este processo demora cerca de uma hora e tem como objectivos limpar a corti a extraindo as subst ncias hidro soluveis aumentar a espessura reduzindo desta forma a sua densidade e por fim tornar a corti a mais el stica e macia 2 3 12 Se gui damente necess rio estabilizar a corti a que poder demorar 3 semanas e a procede se selec o das pranchas que dever o aplanar nesse per odo de tempo de modo a obterem a consist ncia necess ria para poderem ser transformadas 2 12 Para o fabrico de rolhas natural seguem se dois processos representados na figura 13 a Rabanea o e a Brocagem Na rabanea o pretende se cortar as pranchas de modo a terem uma largura ligeiramente superior ao comprimento das rolhas No processo a seguir p
55. e A E Silva Gomes Elisabete do Amaral Gaspar Cristina M P Matos Cl udia S Alegria 2005 A Utiliza o e a Valoriza o da Propriedade Industrial no Sector da Corti a 4 Mendes Am rico M S Carvalho 2002 A Economia do Sector da Corti a em Portugal 5 APCOR 2009 A Corti a como Material de Constru o Manual T cnico 6 APCOR 2009 APCOR Anu rio 2009 7 Gil Lu s 2008 Usos Alternativos de Corti a 8 Pereira Helena Costa Augusta 2007 Evolu o Recente da Industria de Corti a 9 CTTCorreios http www ctt pt fewcm wcmservlet ctt grupo ctt imprensa imprensa imprensa61 htm consultado em Mar o de 2010 1 0 Salvador Sofia 2001 Inova o de Produtos Ecol gicos em Corti a 11 APCOR 2004 Corti a Os factos 12 Amorim http www amorim com xms files CorticeiraAmorim Noticias Susdesign Dossierln foCortica pdf consultado em Abril 2010 13 Fortes Manuel Amaral 1989 A Corti a 14 Fortes M A Rosa M E e Pereira H 2004 A Corti a IST Press 1 5 Gra a Jos 2001 Os Tipos de Corti a e os Produtos da sua Transforma o Industrial 1 6 Silva S P Sabino M A Fernandes E M Correlo V M Boesel L F Reis R L 2005 Cork properties capabilities and applications 1 7 Martins Jo o Guerra 2008 Isolamentos Condi es T cnicas de Execu o 1 8 Cork information Bureou 2009 2009 Sector da Corti a em N meros 1 9 Parreira J
56. e dos Resultados O comportamento apresentado pelos materiais sujeitos trac o semelhante ao comportamento dos mesmos em flex o Verifica se que o material de gr o 1 a 2 mm atinge uma elevada tens o cerca de 0 78 MPa alongando se muito pouco 6 62 mm Por sua vez o material de gr o 0 2 a 1 mm suporta grandes cargas para que ocorra a sua ruptura sendo tamb m o que sofre um maior alongamento Por fim necess rio comparar os valores do M dulo de Elasticidade pois o seu valor em Trac o e Flex o teria de ser aproximadamente o mesmo Na tabela 40 s o apresentados os valores que permitem concluir que o M dulo de Elasticidade em trac o e em flex o para um mesmo material s o semelhantes 25 M dulo de Elasticidade trac o MPa M dulo de Elasticidade flex o MPa 11 765 12 256 0 2 2 9 901 10 323 Tabela 40 Compara o dos M dulos de Elasticidade para trac o e flex o dos materiais 4 7 Ensaios de Tor o Durante o ensaio de tor o os provetes est o submetidos a um determinado momentor torsor onde por sua vez o material sofre uma determinada distor o como se verifica na figura 72 Figura 71 Ensaio de torc o a condic o inicial sem aplicac o de qualquer bin rio b inicio do ensaio c inicio da ruptura d fim do ensaio 76 4 7 1 Tubos de refer ncia 45 25 A figura 72 apresenta as curvas do Momento Torsor em fun o do ngulo de tor o sendo estes par
57. e que at um determinado ngulo 0 o momento torsor ou bin rio M aumenta proporcionalmente ate um ponto que se denomina limite de proporcionalidade A partir dai continuando a aumentar o ngulo verifica se que o momento torsor continuar a aumentar mas com mais atenua o ate que se atinge um momento m ximo Depois desta fase o momento torsor diminuir ate um ngulo 0 m ximo em que se dar a ruptura do material Na figura 36 encontra se exemplificado a varia o da forma do material tal como a curva descritiva deste ensaio 14 Deste modo definem se dois par metros o momento torsor M e a distor o y em que os seus m ximos s o determinados com as seguintes express es no caso de cilindros 14 16M 12 Tmax DS _ D9 13 Ymax 2L momento m ximo momento de ruplura Mt e escoomento bS limite proporcionalidade a b Figura 36 Efeito da aplica o de um momento torsor a no cilindro b rela o momento torsor e ngulo de tor o xd Quanto corti a a curva que relaciona o momento torsor e o ngulo 0 tem uma configura o semelhante onde tamb m se verifica que o momento torsor ligeiramente superior na direc o n o radial at este atingir o seu m ximo para determinado ngulo sendo que nesse ponto o momento torsor na direc o radial continue a aumentar Na figura 37 encontra se descrita a evolu o do momento torsor em fun o do ngulo de tor o para rolhas
58. ecnol gico da Corti a foram realizados tamb m ensaios de condutividade t rmica envelhecimento entre outros Os resultados apresentados mostram que o novo produto tem um enorme potencial apresentando propriedades muito promissoras tanto a n vel mec nico e t rmico sendo um forte rival dos actuais materiais pl sticos para revestimentos e isolamentos A principal conclus o que se pode retirar ap s a realiza o deste trabalho de que existe margem para inovar na cria o de novos produtos tendo como material base a corti a Palavras Chave Corti a Ensaios experimentais Isolamento Resist ncia termo mec nica Condutividade t rmica iii 1V Abstract Cork is a material that has followed several generations distinguishing itself early in the construction related applications in the Mediterranean countries where it is from This inheritance makes Portugal a world leader in the production processing and export of cork and is therefore important that in our country are carried out extensive studies related to this material including the creation of new materials has the cork as a base material This work aims to develop characterize and evaluate the thermo mechanical behavior of new materials products having as base material cork For this and taking as reference characteristics and properties already available in the market will need to perform severaltests whose properties will be evaluated in
59. elocidades 0 6mm min 1 5mm min 5mm min 0 2 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 47 Curvas de tens o extens o em compress o para diferentes velocidades do grao 2 4 mm c a o ul a c o Curvas de compress o para diferentes gr os 0 6mm min 2 4mm 1 2mm 0 2 2mm 0 2 0 5 1mm 0 2 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 48 Curvas tens o ex tens o em compress o para diferentes gr os velocidade de 0 6mm min u53 Figura 49 Curvas tens o extens o em compress o para diferentes gr os velocidade de 1 5mm min Figura 50 Curvas tens o ex tens o em compress o para diferentes gr os velocidade de 5mm min Curvas de compress opara diferentes gr os 1 5mm min Tens o MPa 10 8 2 Amm 6 1 2mm 4 0 2 2mm 2 0 2 0 5 1mm 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 Extens o mm mm Curvas de compress o para diferentes gr os Smm min 2 4mm 1 2mm 0 2 2mm 0 2 0 5 1mm 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 Extens o mm mm c a 2 o ul a ce o Nas tabelas 15 16 17 e 18 s o apresentados todos os par metros importantes de an lise compress o dos diferentes materiais 54 Tabela 15 Modulo de elasticidade dos materiais para velocidades diferentes amanho Orca VeTensaio gr o mm volumica inicial prato compress o a 9800N m xima leni kg m3 mm mm
60. enclatura das direc es e sec es da corti a 13 eeeeee 7 Figura 5 Visualiza o das c lulas da corti a amadia nas 3 principais sec es a sec o tangencial b sec o transversal c e d sec o radial 13 emen 7 Figura 6 Identifica o da estrutura do tronco do sobreiro 5 8 Figura 7 Fases da vida de um sobreiro a inf ncia b maturidade c velhice 2 9 Figura 8 Localiza o dos montados em Portugal e volta do mediterr neo 2 10 Figura 9 Distribui o de produ o de corti a em Portugal em percentagem 2 181 11 Figura 10 Valor e Quantidade de exporta es e importa es em Portugal 2 se 12 Figura 11 Valor dos principais produtos de corti a exportados em Portugal 2 12 Figura 12 Fases do descorti amento a abrir b e c separar 1 eene 14 Figura 13 a Rabanea o b Brocagem 2 eeeeeeeennen e e n ee n enn nnne 16 Fioura 14 Marca o 2 ie eia tete nere ne dea ege ee e Cle cbe bep Loire nene ER Roe oa 16 Figura 15 a Aglomerado branco b Aglomerado negro 2 eeeene 17 Figura 16 Utens lios em corti a a garrafeira b cal ado c tapete de rato d almofadas e roupa f g Cadeiras eth ene eftt ie Sa TUA di nanda tt EP Re ED E ERIS 18 Figura 1
61. enta 4 fases diferentes do ensaio de flex o onde poss vel observar o equipamento vtilizado no ensaio como tamb m o posicionamento dos provetes c Figura 60 Diferentes fases no ensaio de flex o a inicio do ensaio sem qualquer carga aplicada b aplica o inicial de uma for a c provete j flectido d estado do provete momentos antes da ruptura 4 5 1 Tubos de refer ncia 45 25 A figura 61 apresenta as curvas For a deslocamento em flex o a 3 pontos dos diferentes materiais cujos valores est o registados natabela 28 e 29 Para a determina o da extens o e for as m ximas segue se o cumprimento da norma ASTM C790 Curvas For a deforma o para flex o a 3 pontos de cada tamanho de gr o 2 4mm 1 2mm 0 2 2mm Forca N 0 2 0 5 1mm 40 60 80 Deforma o mm For a Extens o Deforma o For a de Deforma o Extens o m xima m xima m xima mm ruptura de ruptura ruptura N 0 05 mm mm 0 05 0 05 mm mm mm Tabela 28 Analise de par metros relativos flex o a 3 pontos para diferentes gr os M dulo de Elasticidade Tens o de ruptura MPa flex o MPa ES IESEUENUEREN 12 256 0 800 1 2 25 029 1 288 0 2 2 10 323 0 659 Tabela 29 M dulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os diferentes materiais 4 5 2 Tubos de refer ncia 65 25 Na figura 62 est representada a curva For a deslocamento dos materiais 2 4 mm e 2 6 mm e
62. ento 213 Kg mm Tabela F 1 Condi es iniciais da amostra de tamanho de gr o 2 4mm Avalia o da Amostra 1 2 mm Di metro interno m dio do isolamento Dg 25 mm Di metro externo m dio do isolamento D Densidade do isolamento 316 Kg mm Tabela F 2 Condic es iniciais da amostra de tamanho de gr o 1 2mm Anexo F2 Resultados Os valores obtidos resultam da estabilidade de todas astemperaturas que se pode verificar nos gr ficos em anexo Para temperaturas exteriores dentro do forno de 60 C 100 C e 150 C foi poss vel PS definir as temperaturas mais importantes as temperaturas da gua entrada e sa da do tubo e as temperaturas interior e exterior do tubo de isolamento Gr o Caudal Temperatura de Temperatura de Temperatura da Temperatura da Condutividade g s entrada de gua sa da de gua 1 superf cie exterior superf cie exterior t rmica do tubo de corti a do tubo de 6 7 escoamento 3 4 2 4mm 25 11 141 88 31 69 0 145 E pce E ied Tabela F 3 Temperaturas determinadas no ensaio e condutividade correspondente q Q Cp Ts T F1 q In D2 Do F2 k Te Rd 98 Com base numa equa o resultante da recta tangente ao gr fico da temperatura da superf cie exterior do tubo em fun o da condutividade t rmica poss vel se obter o valor da condutividade em fun o da temperatura da superf cie exterior An lise de Temperaturas para o gr o 2 4 mm Temperature
63. erado como tamb m as principais caracter sticas e defeitos destes materiais Todos os ensaios a que o material vai ser submetido ser o tamb m descritos de forma a definir os par metros que s o importantes para definir as principais propriedades do material Por fim ser descrito o sistema de funcionamento da empresa onde os tubos de ensaios foram realizados O cap tulo 3 tem como objectivo descrever todo o procedimento e os materiais analisados desde a produ o dostubos na empresa constituintes processo de produ o e maquina envolvida at aos ensaios realizados nos laborat rios do DEM onde ser o descritas as normas pelas quais se seguiram os procedimentos para a realiza o dos testes e as maquinas envolvidas O cap tulo 4 ter todos os resultados obtidos com a sua consequente an lise Ser o estudados quatro tubos com a mesma espessura 10 mm e tamb m um tubo com 20mm de espessura tendo sempre como principal objectivo o estudo do material com tamanho de gr o a variar entre os 2 a 4 mm Para os primeiros ensaios com espessura de parede de 10mm ser o analisados provetes com quatro tamanhos de gr o diferentes Os v rios provetes ser o submetidos a diversos ensaios tanto para a determina o das propriedades mec nicas como de isolamento e humidade O cap tulo 5 resume as especifica es dos v rios materiais analisados podendo se concluir a que campos de aplica o se adequam mais cada material Como se pr
64. erados na empresa Tudo come a com o aproveitamento de restos provenientes do corte da corti a para rohas fazendo se o transporte dos mesmos para um dep sito onde seguidamente ser o triturados Na figura 20 17 es o as aparas de corti a resultantes do corte para rolhas e na figura 18 est representa a m quina de tritura o b Figura 18 M quina de triturac o a vista lateral b vista superior com destaque triturac o No aferidor de ap ra partida os peda os de maiores dimens es ter o de ir ao moinho para ficarem com as dimens es pretendidas os restantes que cumprem os requisitos ser o direccionados para a secagem Ser o realizadas as passagens necess rias at que os gr nulos satisfa am o pretendido sendo um ciclo continuo entre o aferidor e o moinho Na figura 19 est o representados o aferidor de broken a e o moinho b a b Figura 19 a aferidor de broken b moinho 2 Durante o per odo de secagem de aproximadamente 20 minutos o material encontra se no t nel de secagem Figura 20 Vista exterior do secador ja na parte final de secagem J no andar de cima depois de realizada a secagem os granulados ainda de grandes dimens es ter o dois caminhos ou v o directamente para um segundo moinho ou ent o se os gr nulos tiverem propriedades diferentes ou seja para n o haver mistura estes s o ensacados de modo a serem utilizados quando j n o houver produto ant
65. eram sempre a par do meu percurso eu agrade o imenso a vossa ajuda e apoio Sqr Resumo A corti a um material que tem acompanhado v rias gera es distinguindo se bem cedo em aplica es ligadas constru o nos pa ses mediterr nicos de onde prov m Esta heran a faz de Portugal l der mundial na produ o transforma o e exporta o de corti a sendo portanto importante que no nosso pa s se realizem estudos aprofundados ligados a este material nomeadamente atrav s da cria o de novos materiais que tenham como material base a corti a Este trabalho tem como objectivo desenvolver caracterizar e avaliar o comportamento termo mec nico de novos materiais produtos tendo como material base a corti a Para isso e tendo como referencia caracter sticas e propriedades j disponibilizadas pelo mercado ser necess rio realizar v rias an lises cujas propriedades determinadas ser o avaliadas de modo a que se fa am novos ensaios para melhorar ainda mais as propriedades do novo material Pretende se que este material contenha propriedades que satisfa am as necessidades preferencialmente a n vel ac stico mec nico e de isolamento Para isso foram realizados v rios ensaios A n vel mec nico foram realizados ensaios de trac o compress o flex o e tor o Para o isolamento foi determinada a humidade presente no tubo e a sua condutividade t rmica J nos laborat rios do ISQ e no Centro T
66. erfuram se astiras de corti a com uma broca obtendo se a rolha Os desperd cios desta opera o ser o aproveitados para o granulado da corti a nesta etapa que a empresa S Rosas se focaliza transformando os desperd cios em granulados que misturando com os aglomerantes formam os aglomerados podendo se produzir as chamadas rolhas t cnicas 2 Depois de se ter a rolha necess rio rectifica la para as dimens es pretendidas 2 Por fim realiza se uma selec o na qual as rolhas s o diferenciadas e separadas no caso de terem defeitos ou a qualidade pretendida n o ser a desejada Este processo pode ser feito por simples inspec o visual ou ent o ptico 2 Para o acabamento das rolhas d se uma lavagem nas rolhas com gua oxigenada ou cido parec tico tendo ese processo como objectivo limpar e desinfectar as rolhas De seguida o teor de humidade estabilizado 2 15 Figura 13 a Rabaneac o b Brocagem 2 Opcionalmente as rolhas poder o ser colmatadas isto pretende se vedar melhor as rolhas colocando mistura de p de corti a nos poros 2 A marca o uma opera o que ir depender do comprador Esa pode ser realizada a tinta ou a fogo 2 Figura 14 Marca o 2 Finalmente faz se o transporte onde as rolhas s o transportadas em sacos com anidrido sulf rico 2 2 6 Aglomerados e Granulados de Corti a No processo de transforma o da corti a virgem surgem desper
67. essura o M dulo de Elasticidade um pouco maior quando os provetes s o sujeitos imers o durante 24 horas seguido de secagem durante o mesmo per odo de tempo que provetes em condig es normais temperatura ambiente Acresce o facto de a densidade ser tamb m semelhante Mas no caso de os provetes serem do tipo A 2horas na gua e 2 horas no fomo a sua rigidez ir diminuir quase um ter o o que comprova que as propriedades dos materiais foram alteradas O mesmo j n o se passa para provetes de tamanho de gr o 2 6 mm Devido sua baixa capacidade para absorver gua a sua rigidez ir decrescer ligeiramente para qualquer um dos m todos a que foram submetidos para a an lise humidade Quanto recupera o dos provetes depois do ensaio os resultados concordam com o que foi descrito anteriormente A recupera o do comprimento passado 24 horas em provetes com 10 mm de espessura para provetes do tipo B muito maior que em provetes do tipo A embora se passe completamente o contr rio quando se mede o comprimento 2 segundos ap s finalizado o ensaio O que significa que a presen a de gua nos materiais faz com que haja uma recupera o inicial maior nos de tipo A mas fica longe de atingir as dimens es iniciais J os provetes de tamanho de gr o 2 6 mm apresentam a mesma evolu o na recupera o do comprimento nos dois m todos de an lise humidade 65 4 5 Ensaios de Flex o a 3 pontos A figura 61 apres
68. etende lan ar no mercado um novo produto ser este a base de compara o comtodos os outros analisados O resultado que se espera atingir a especifica o do novo material definindo os seus constituintes e tamb m a caracteriza o mec nica e t rmica do novo material A defini o das propriedades dos materiais permite para futuros testes um ajuste tanto no tamanho de gr o como no aglomerante de modo a que se torne poss vel conjugar todas as vantagens que advenham de determinados materiais e melhorar a sua aplicabilidade oot 2 Revis o bibliogr fica Neste cap tulo ser o descritos v rios par metros relacionados com este material como os seus antecedentes hist ricos a sua evolu o no mercado as suas principais caracter sticas bem como as etapas na sua produc o at chegar ao mercado 2 1 A Cortica A maior parte das pessoas pensa que as primeiras aplica es em corti a foram as rolhas mas muito antes h 5000 anos a corti a era utilizada para aparelhos destinados pesca na China Babil nia Egipto e P rsia Mais tarde no s culo IV a C foram encontrados v rios artefactos em It lia como b ias sapatos de mulher e mesmo nos telhados Finalmente que foi encontrada uma garrafa que tinha uma rolha em corti a isto datado do s culo I a C 2 7 No s culo I o naturalista romano escreveu o primeiro documento sobre o sobreiro onde se destaca a sua import ncia na civiliza o grega como u
69. ferido atr s dentro do tubo de corti a colocando mais 4 termopares na superf cie exterior do tubo de corti a Fixa o do conjunto num outro tubo de maior di metro que o di metro exterior do tubo de cortica sendo assim colocado dentro do fomo Todos os valores oltidos por meio dos termopares eram registados no computador por interm dio de um aparelho OMEGA DAQP RO A gua a circular tinha o seguinte trajecto torneira aberta a gua passava pelo caudolimetro onde se regulava o seu caudal finalmente continuava a sua circula o pelos tubos sendo a sua sa da efectuada para os esgotos A temperatura do forno foi definida sendo que os para os ensaios definiram se as temperaturas de 60 100 e 150 C Definiram se como temperaturas finais nas superf cies e na sa da de gua quando estas estabilizavam ou seja quando no gr fico astemperaturas ao longo dotempo eram constantes c Figura F 1 a OMEGA DAQPRO b termopar c forno A coloca o dostermopares seguiram uma determinada ordem como poss vel ver na figura F2 Termopares c Figura F 2 Localiza o dos termopares a termopares exteriores do tubo de escoamento b termopar no cotovelo da tubagem c termopares exteriores do material em an lise 97 Avalia o da Amostra 2 4 mm Di metro interno m dio do isolamento Do Di metro externo m dio do isolamento D3 Comprimento Uil 000000 Util L 800 mm EA do isolam
70. ge tees cba Pte eie eei rega cdslradaseterecasacdehdageds tewsdeleateneds xvii E1sta de Progr mas x ee tee Eee he ter terit exten detecte Er aE a Er entres xvii 1 Introd hO ess s ci e e de ded deett teet des be ete pea 1 2 Revis o bibliogr fica eiae detente ac dete c Med gia et bet Ee eet n 3 Di A COrUCA ires dete esee eot no ole dise rese ee gebe da ee o ede te o eine De eua e gabe dae tues 3 2 2 Caracteriza o da Corti a e sua proveni ncia eene 4 2 2 1 A orien da CONIA i ee eee e eee ette ER E La res 4 2 2 2 Estrutura Celular d Cort1g iore eter ee eere nas eres a 5 2 2 3 Composi o Qu mica da Corti a e emen emere enne 8 p OR didi ER 9 2 2 5 3Mont do de sobr0 5 eoe e eret at LI ette te egeo eee e lap Lee Ee penta ate ab ec te den 9 2 3 Import ncia para a Economia de Portugal seen 11 2 4 Caracter sticas e propriedades macrosc picas da Cortiga ssss 13 2 5 Etapas da produ o de Corti a e ee eene ener 14 2 5 T Descorticamento cte edited e teet Hr nere beet eq e d eed ie e eke 14 2 52 Periodo de Tepouso Hee E Ee HP Per edel e beet d deals stitial onte es 15 2 53 BercursoIndustrlal on cam pe eet tecum eet m per tee e e e o ee dre 15 2 6 Aglomerados e Granulados de Corti a emen 16 2 7 Campos de aplicag o eee degree ete eren deeper dae Ru eee de oet ee eng 18 2 7 1 DAICOMI c
71. iado 51 4 4 1 Tubos de refer ncia 45 25 Em todos os subcap tulos os provetes analisados ser o distinguidos segundo os seus di metros Desta forma os tubos de referencia 45 25 s o provetes com di metro exterior e interior de 45 mm e 25 mm respectivamente e ostubos de referencia 65 25 s o provetes com di metro exterior e interior de 65 mm e 25 mm respectivamente Nas figuras 44 45 46 e 47 est o representadas as curvas de compress o de cada material a diferentes velocidades Curvas de compress o do gr o 0 2 1mm para diferentes velocidades 0 6mm min 1 5mm min 5mm min Tens o MPa 0 2 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 44 Curvas de tens o ex tens o em compress o para diferentes velocidades do gr o 0 2 1mm Curvas de compress o do gr o 0 2 2mm para diferentes velocidades 0 6mm min 1 5mm min 5mm min c a o ul a ce o 0 2 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 45 Curvas de tens o ex tens o em compress o para diferentes velocidades do gr o 0 2 2 mm 52 c a o ul a ce o Curvas de compress o do gr o 1 2mm para diferentes velocidades 0 6mm min 1 5mm min 5mm min 0 2 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 46 Curvas de tens o ex tens o em compress o para diferentes velocidades do gr o 1 2 mm Tens o MPa Curvas de compress o para o gr o 2 4mm para diferentes v
72. ica de a ruptura ocorrer no momento em que o torque diminui Por sua vez dada a maior espessura e consequente maior di metro exterior do provete 2 6 mm verifica se que o torque elevado relativamente aos outros provetes com 10 mm de espessura O momento torsor m ximo a aplicar nos provetes de gr o 2 4 mm o mais baixo 9 39 N m tendo um elevado ngulo de tor o 62 08 J o mesmo n o se verifica quando o material constitu do por gr os entre 1 a 2 mm pois o ngulo de tor o inferior a qualquer outro tipo de material assim como tamb m o torque dos mais elevados 78 4 8 An lise Microsc pica Ap s a realiza o dos ensaios experimentais foram analisadas as transforma es a n vel microsc pico que as c lulas da corti a sofreram depois de realizados os ensaios Desta forma pretende se verificar se na superf cie de fractura estas c lulas continuam com a sua estrutura e dimens o originais ou quais as altera es que sofreram No anexo H s o apresentadas imagens de todos os tipos de materiais em diferentes zonas como a superf cie exterior do isolamento zonas de corte for ado com objectos cortantes neste caso uma faca e a superf cie de fractura de todos os ensaios realizados isto tamb m incluindo os ensaios em que os provetes foram colocados na gua para a determina o da humidade presente Todas as c lulas que apresentam estrutura intracelular isto com corte os cortes s o vis vei
73. igo Na figura 21 s o apresentados os passos na segunda moagem T a Figura 21 Segunda moagem a gr nulos directamente encaminhados para o 2 moinho b 2 moinho localizado na andar de baixo Terminada esta fase chega a altura de dividir os gr nulos em tamanho e massa vol mica Primeiramente estes v o para o aferidor de granulados onde ser o divididos quanto ao seu volume Todos os gr nulos dada a press o a que est o sujeitos na m quina consoante o seu volume ir o deslocar se para as respectivas m quinas de modo a serem depois separadas consoante a sua densidade Na figura 22 encontra se o aferidor granulom trico 22 Figura 22 Aferidor granulom trico Depois desta etapa os gr nulos ser o escolhidos quanto sua massa vol mica Este processo um pouco mais complexo pois cada m quina denominado aferidor de densidade ter duas sa das uma em que sair o os gr nulos com as dimens es e massa vol mica pretendidas e que ficam logo ensacados e prontos a usar e a outra sa da que conduz a uma outra m quina em que lhe corresponde essa mesma densidade Se mesmo assim n o se aproveitar ent o ser o reciclados novamente De salientar que necess rio ir regulando estas m quinas de modo a que as massas vol micas estejam de acordo com o pretendido para isso existe uma r gua reguladora ou de calibre Na figura 23 est o representados os aferidores volum tricos a b Figura 23
74. ilidades da corti a garrafeiras sapatos bases tapetes de ratos roupas em corti a almofadas cadeiras pavimentos etc e o continuo estudo deste material e produtos finais resultantes da sua conjuga o levar ainda ao aumento do n mero de aplica es 6 Materiais constituintes de corti a rendem cerca de 800 milh es de euros de produtos fabricados para o exterior sendo 90 da produ o total exportada do nosso pa s O sector rolheiro contribui com 75 das exporta es de materiais de corti a Resumidamente este um sector no qual Portugal tem de continuar a investir e desenvolver para mantermos a nossa lideran a n o s em qualidade mas tamb m em quantidade 2 4 Este trabalho tem como objectivo desenvolver caracterizar e avaliar o comportamento mec nico do novo material ou produto perante especifica es de projecto j pr determinadas No desenvolvimento do novo produto pretende se avaliar o desempenho de determinadas propriedade f sicas e mec nicas como a condutividade t rmica flexibilidade durabilidade resist ncia ao calor pegadas ecol gicas etc A presente disserta o contem 5 cap tulos incluindo este cap tulo introdut rio O cap tulo 2 ser dividido em v rios subcap tulos descrevendo se inicialmente a evolu o hist rica da corti a no pa s e no mundo Seguidamente de uma forma detalhada ser explicado todo o processo que envolve a produ o da corti a do granulado e do aglom
75. isada de tamanho de gr o 2 4 mm no ISQ Ent o a condutividade t rmica dada por _ din D2 Dp 14 2n L nD T T2 Com a correc o Nukiyama n 0 9 Resultados do teste Temperatura ambiente m dia T C 23 35 23 86 23 94 Temperatura m dia na superficie do Pipe Fu C 20 83 40 86 40 94 Temperatura m dia na superficie exterior do isolamento T2 C 25 21 28 66 31 52 Temperatura m dia do isolamento Tm C 27 55 34 76 40 73 Pot ncia de aquecimento P W 1 82 Condutividade t rmica do isolamento k W m k 0 0407 0 0412 0 0420 Tabela 13 Valores obtidos no ensaio com a correspondente condutividade t rmica Retirando o valor do primeiro grau da curva polinomial da rela o entre a condutividade t rmica e a temperatura m dia da superf cie do Pipe resulta a seguinte express o Co t C4Tg 15 Com Co 0 0388 C1 6 3974x1075 Obtendo se os valores na tabela 14 dependendo da temperatura do Pipe 48 Tabela de processamento de dados Ponto N Temperatura do pipe CC Tabela 14 Processamento de dados para a determina o da condutividade t rmica em fun o da temperatura m dia do Pipe 4 2 3 Discuss o dos resultados Os valores oltidos para a condutividade t rmica nos laborat rios do DEM foram pouco satisfat rios influenciados tamb m pelo setup experimental Com a obten o de diversas temperaturas recorrendo s express es correspondentes para o c lc
76. ise dos principais par metros na an lise flex o dos materiais de tamanho de gr o 2 4mm e 1 2mm sujeitos a diferentes temperaturas e e e e e rennen 69 Tabela 33 Modulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os materiais de tamanho de gr o 2 4mm e 1 2mm sujeitos ou n o a diferentes temperaturas eeseseseseseeeeeeennen ne eene en n n nennen 70 Tabela 34 An lise dos principais par metros na an lise flex o dos materiais de tamanho de gr o 2 4 mm 1 2 mm e 2 6 mm sujeitos a diferentes condi es de humidade eeeeeeeesesesss 71 Tabela 35 M dulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os diferentes materiais sujeitos a diferentes condi es de humadade eee a E ente eH Dani venta inda sata dE dente nda a ide 71 Tabela 36 Valores dos principais par metros analisados no ensaio de trac o sssessssse 74 Tabela 37 Modulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os diferentes materials 74 Tabela 38 Principais par metros de an lise em trac o do gr o 2 4mm e 2 6mm 75 Tabela 39 Modulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os gr os 2 4 mm e 2 6 mm 75 Tabela 40 Compara o dos M dulos de Elasticidade para trac o e flex o dos materiais 76 Tabela 41 An lise do Torque m ximo e do ngulo de tor o m ximo para materiais com 10mm de eSpeSSUr
77. jeito a condi es de humidade eese 70 4 55 An lhse dos resultadoS seitas eee e Peine Plebe leti 72 4 6 Ensaios de Trac o crie bte Fe ett alis etre Pete epe Pea ates 73 4 6 1 Tubos de refer ncia 45 25 iiie ted eere e Lid Meo feet nee sede nei 73 4 6 2 Fubos de reterencta5 25 ilte e Pres fee poer e efe emt ebbe es enge t 74 4 0 3 An lise d s Result dos 21 eere ret eter eerte eet qe teni etn 75 4 7 Ensaios de Or aos 5 e reser ect eee reete Clica go ver Gen obey codes eae Duda se ee etg 76 4 71 Tubos de referencia 45 25 ne eerte ee ene be dp ee Rte elute TT 4 12 Tubos de refer ncia 05 2 5 d eL ere E Le Ege E e ut TT 4 13 Analise dos result ados sara tL p Ee LE Ue pee t ido 78 4 8 An lise MICIOSC DpICa n 2 I rer ete eH eter tos edo diet Peer tels 79 4 9 Compara o dos materiais analisados com alguns existentes no mercado 80 5 Conclus es e Futuros Desenvolvimentos eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee nene e nnne nnn 81 Refer ncias HIMMEL 83 Anexo A Propriedades M dias da Corti a 13 ss 85 Anexo B Principais propriedades de materiais pl sticos 29 86 Anexo C Propriedades do Poliuretano sss ee eene nennen 87 Anexo D Constitui o volume e massa vol mica dos aglomerados ss 88 Anexo E Normas de produ o ss iiie e bt dp Ple ed p ee
78. m ruptura MPa para MPa MPa ruptura s 024 362 90 osi 51 0157 157 14 73 096 0 97 97 d Reg 2 2 EA 7 A 49 m 128 ates 12 ee 61 0 64 2 m 0 66 0 068 6 62 0 78 0 80 397 E a 2 4 212 EE 0 32 0 137 10 68 0 38 0 49 640 Eem cea ESSE Tabela 36 Valores dos principais par metros analisados no ensaio de trac o M dulo de Elasticidade trac o MPa Tens o de ruptura MPa NES 2 4 11 765 0 38 EE EE Tabela 37 Modulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os diferentes materiais 4 6 2 Tubos de refer ncia 65 25 Na figura 70 poss vel comparar as curvas for a extens o dos materiais 2 4 mm e 2 6 mm como tamb m nas tabelas 38 e 39 os valores obtidos do ensaio SA as Curva For a extens o para os dois tipos de gr o 2 4 mm e 2 6 mm Forca N 5 10 Extens o Figura 70 Curva For a extens o para os gr os 2 4mm e 2 6mm em trac o Tamanho Massa vol mica Altura inicial Tens o de Extens o Alongamento Tens o de Tens o gr o mm kg m3 mm ced ncia ruptura mm ruptura MPa m xima MPa MPa mm mm gt m Jo om f on me f os do emp a O a Tabela 38 Principais par metros de an lise em trac o do gr o 2 4mm e 2 6mm Gr o mm M dulo de Elasticidade trac o MPa Tens o de ruptura MPa 2 4 11 765 0 38 Tabela 39 Modulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os gr os 2 4 mm e 2 6 mm 4 6 3 An lis
79. m e 2 6mm para velocidades diferentes 58 Tabela com dimens es dos provetes durante a an lise Velocidade Tempo mm min Gr o 0 s ap s remo o 4h ap s remo o icia 1 S ap s remo o 4h ap s remo o icia s ap s remo o 4h ap s remo o Ea 24h ap s remo o P Interior Di metro xterior mm 6 o 5 5 Interior Di metro 1 xterior mm nterior Di metro 5 xterior mm Tabela 21 Dimens es dos provetes ap s finaliza o do ensaio 4 4 3 An lise do material sujeito a elevadas temperaturas Curvas de compress o para o mesmo material sujeitos a elevadas temperaturas 10 8 2 4 mm normal 6 4 2 Amm sujeito a altas temperaturas amp o o a c o 0 02 0 4 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 55 Curvas de compress o para o material de tamanho de gr o 2 4mm em condi es de temperatura ambiente e depois de sujeito a ambiente com elevada temperatura 150 C 59 Curvas de Compress o para o mesmo material sujeito a altas temperaturas 1 2mm normal 1 2mm sujeito a alta temperatura Tens o MPa 02 04 0 6 0 8 Extens o mm mm Figura 56 Curvas de compress o para o material de tamanho de gr o 1 2 mm em condi es de temperatura ambiente e com elevada temperatura 150 C Tamanho Massa Altura Compress o Max Extens o a Tens o For a Vel ensaio gr o mm vol mica inicial 9800N mm 9800N m xima
80. m s mbolo de liberdade e de honra em que s os sacerdotes o poderiam cortar 2 Muito mais tarde j no s culo XIII foram impostas em Portugal as primeiras leis agr rias que protegiam os montados de sobro 2 Alem da extrac o de corti a a madeira do sobreiro tamb m come ou a ter uma grande import ncia na altura das descobertas Os construtores de embarca es utilizavam na na constru o das partes mais expostas s intemp ries dada a sua resist ncia e ao facto de nunca apodrecer 2 J no s culo XVIII foi poss vel obter pela primeira vez uma imagem microsc pica da corti a feito conseguido por Robert Hooke em Inglaterra Nesta mesma altura mas desta vez em Fran a come aram se a usar rolhas de corti a para as t o famosas garrafas de champanhe feito que ainda hoje prevalece Finalmente na pen nsula ib rica come ou a grande explora o dos montados cuja produ o era quase na totalidade para rolhas de corti a 2 8 Mas a grande revolu o no uso da corti a aconteceu no s culo XIX com a inven o da primeira m quina de fabrico de rolhas Se gui damente surgem equipamentos para calibrar e contar as rolhas e criam se novas aplica es industriais para a corti a como o aglomerado branco Esta ltima descoberta foi patenteada pelos americanos que nesta altura tamb m investiram forte na planta o de sobreiros No final do mesmo s culo s culo em Fran a foram criadas e fabricadas as primeiras rolhas
81. m uma altura de cerca de 50mm Determina se a massa dos conjuntos Colocam se estes conjuntos na estufa a 103 C num per odo m nimo de 2 horas Retira se da estufa deixa se arrefecer no exsicador durante 30 minutos determinando se em seguida a massa Repete se oterceiro ponto ate que duas determinag es consecutivas da massa dos conjuntos n o difiram mais de 0 5 96 Resultados M1 amassa do recipiente contendo o provete antes da secagem expressa em grama arredondado a 0 5g M2 amassa do recipiente contendo o provete depois da secagem expressa em grama arredondado a 0 5g M3 amassa do recipiente expressa em grama arredondado a 0 5g M1 M2 Mi M3 x 100 O resultado do ensaio dado pela m dia aritm tica das percentagens obtidas para cada provete arredondada as unidades Anexo E3 Norma Portuguesa NP 1994 Norma portuguesa NP 1994 T tulo Corti a Triturados Classifica o e caracter sticas Objectivo e campo de aplica o A presente norma destina se a fixar a classifica o e as caracter sticas dos triturados de corti a Defini o Triturados fragmentos de dimens o vari vel geralmente compreendida entre 0 250mm e 12mm obtidos por simples tritura o e calibra o sumaria provindo de corti a em bruto semi preparada transformada por simples talha ou de aparas podendo ser classificados por granulometria e ou pelo tipo de mat ria prima utilizada na sua fabrica o 93 Classificac
82. manho de gr o 2 4 mm sujeitos a condi es normais temperatura ambiente e materiais sujeitos a altas temperaturas 1509 eee teet fenda vel es dea Ie concn vases Cera Rad ab nee e PUn dn sess CDA ag alba Ea 69 Figura 64 Curva For a deforma o para a flex o a 3 pontos comparando materiais de tamanho de gr o 1 2 mm sujeitos a condi es normais temperatura ambiente e materiais sujeitos a altas temperaturas 150 C p RE 69 Figura 65 Curva For a deforma o do gr o 2 4 mm em diferentes condi es de humidade 70 Figura 66 Curva For a deforma o para o gr o 1 2mm em diferentes condi es de humidade 70 Figura 67 Curva For a deforma o para o gr o 2 6mm em diferentes condi es de humidade 71 Figura 68 Descri o do processo de trac o a condi es iniciais b inicio do ensaio c inicio da ruptura d fim do ensaio com ruptura completa eee acne n nen nnne nnne 73 Figura 69 Curva For a extens o para os diferentes tipos de gr o no ensaio de tracc o 74 Figura 70 Curva For a extens o para os gr os 2 4mm e 2 6mm em tracg o eseeeeeeeeeeeee 75 Figura 71 Ensaio de tor o a condi o inicial sem aplica o de qualquer bin rio b inicio do ensaio C 1nici da ruptura d fim do ens alo eoe ete e sciences tt a NUS nda TIS date EEA EE eer Eee E E ee 76 Figura 72 Momento torsor em fun o do
83. metros determinados na tabela 41 Momento torsor em fun o do ngulo de tor o para materiais de 10 mm de espessura 25 20 15 10 O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ngulo de Tor o 0 Momento Torsor N m Figura 72 Momento torsor em func o do ngulo de torc o para materiais com 10mm de espessura de isolamento Torque m ximo N m Angulo tor o m ximo 0 Tens o de corte MPa 15 05 38 52 0 841 15 35 82 09 0 858 20 04 93 00 1 120 Tabela 41 An lise do Torque m ximo e do ngulo de torc o m ximo para materiais com 10mm de espessura 4 7 2 Tubos de refer ncia 65 25 A an lise ao material de tamanho de gr o 2 6 mm 20 mm de espessura encontra se representada na figura 73 enatabela 42 27 Momento torsor em fun o do ngulo de tor o para materiais com 10 e 20 mm de espessura de isolamento 60 40 20 0 Momento Torsor N m 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ngulo de Tor o 0 Figura 73 Momento torsor em fun o do ngulo de tors o para os gr os 2 4mm e 2 6mm Tabela 42 An lise do Torque m ximo e do ngulo de torc o m ximo para os gr os 2 4 mm e 2 6 mm 4 7 3 Analise dos resultados Como se pode verificar pela an lise das figuras 73 e 74 e das tabelas 41 e 42 o material que sofre maior distor o constitu do por gr os de tamanho a variar entre 02 a 1 mm sendo tamb m aquele em que se aplicam maiores bin rios Todos t m a particular caracter st
84. mm mm e a END RU RE UR a o mz pw um oe 0 2 2 DUST 58 45 04 0 77 0 301 330 8 1 5 ESSE UE ESTES E 7 Tabela 16 Analise de par metros relativos compress o para os diferentes gr os em rela o velocidade Tamanho Massa Altura Deslocamento do Extens o Tens o For a Vel ensaio gr o mm volumica inicial prato compress o a 9800N m xima m xima N mm min kg m3 mm mm mm mm MPa Lon se De sue ss ess eee os Lm mr vp ww om om p pw EX EAS ECOLE AE Ea ITE MEO Tabela 17 Analise de par metros relativos compress o para o mesmo gr o com velocidades diferentes 55 Tabela com dimens es dos provetes durante a an lise Velocidade empo 4mm 2 2Zmm 2 0 5 1mm mm min i es oe Ra A Ei 7 abd dd L3 3 sai ap s remo o 33 40 Zh ap s remo o Es 49 52 LEES 4h ap s remo o EM A Di metro e mm e Di me a e mm SN el 5 Xterior mm Tabela 18 Dimens es dos provetes antes e depois de submetidos ao ensaio de compress o 4 4 2 Tubos de refer ncia 65 25 Curvas de Compress o do gr o 2 6mm para diferentes velocidades 0 6mm min 1 5mm min 5mm min T a 2 e wo 7 c v 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 Extens o mm mm Figura 51 Curvas de compress o do gr o 2 6mm para diferentes velocidades Curva de compress o de diferentes materiais mesma velocidade 0 6mm min Forc
85. na gua e 24 horas no forno Tempo Densidade Peso Densidade Peso Densidade Peso Pii a Loca 5 M e re deme uen ue Tabela 7 Valores da densidade e percentagem em peso durante o ensaio de 24 horas de imers o e 24 horas de secagem 4 1 2 Discuss o dos resultados O c lculo da percentagem de peso nos provetes que s o submetidos a um ciclo de 2 horas na gua e 2 horas no forno repetindo se este procedimento 3 vezes teve por base o valor do peso do provete no momento em que se finalizou o ensaio e o valor obtido 2 horas antes Deste modo foi poss vel verificar a varia o de peso que ocorre para cada material Dos tr s tipos de gr o analisados 2 4 mm 1 2 mm e 2 6 mm verifica se que o gr o 2 4 mm o que tem maior capacidade de absor o de gua como tamb m de perda da mesma Curiosamente o gr o 2 6mm tendo o maior volume pois a sua espessura o dobro em rela o a qualquer um dos outros provetes o que apresenta uma menor capacidade de absor o pois ao fim de 2 horas o seu peso aumentou cerca de 7 enquanto nos outros 2 materiais 2 4 mm e 1 2mm a varia o de peso ronda os 20 e 13 respectivamente O mesmo acontece quando se realiza o segundo ensaio com os provetes a serem submetidos a 24 horas na gua cumprindo a norma ASTM C272 onde se determinou que a percentagem de peso no fim do ensaio de cerca de 8 81 valor muito baixo comparativamente aos outros dois provetes J depois de estarem 24 hora
86. nde estabilidade dimensional Grande capacidade de absor o de energia durante um impacto e Grande capacidade de dissipa o de energia durante uma vibra o e Recicl vel biodegrad vel e natural 13 No anexo A encontra se umatabela com algumas das propriedades da corti a 13 J no anexo B apresentada uma tabela com a compara o entre a corti a e outros materiais dando se principal destaque ao poliuretano no anexo C 2 5 Etapas da produ o de Corti a 2 5 1 Descorti amento O ciclo de vida da corti a come a com a sua extrac o do sobreiro ac o denominada descorti amento Esta opera o constitu da por cinco etapas abertura separa o tra agem extrac o e por fim ter de descal ar 2 12 A abertura consiste em dar um golpe na corti a no sentido vertical escolhendo as fendas mais profundas das ranhuras da casca 2 Seguidamente separa se a prancha introduzindo se o gume do machado entre a barriga da prancha e o entrecasco A terceira etapa tem como objectivo delimitar o tamanho que se pretende retirar da prancha 2 12 Tal como o nome indica na extrac o retira se a prancha e depois liberta se o resto do tronco com aplica o das mesmas opera es Os cortes executados na sua extrac o podem s o efectuados tanto longitudinalmente como tangencialmente 2 Por fim poder o existir alguns fragmentos de corti a junto ao tronco e necess rio dar algumas pancadas com o olho
87. o desenvolvimento Mas o sobreiro n o se limita s produ o da corti a Tal como todas as rvores o sobreiro produz oxig nio mas como nenhuma outra constitu do por uma estrutura celular nica permitindo a reten o do di xido de carbono prevenindo o aquecimento global e contribuindo para o equil brio do clima A corti a tem caracter sticas importantes que ajudam a cuidar do ambiente recicl vel e quimicamente inerte A paisagem deslumbra turistas fauna e flora que se desenvolve e prevalece no Montado mostrando a riqueza de biodiversidade ambiental Uma riqueza que tem sido bem aproveitada pelo nosso pa s mas onde a concorr ncia entre as varias empresas que disputam a sua lideran a nas vendas e as constantes solicita es de mercado fazem com que as mesmas n o se limitem s sua produ o em massa mas tamb m a uma produ o com vista anovas aplica es Aplica es estas que levam cria o de produtos com melhor desempenho recorrendo por isso anovos estudos e novos processos de fabrico 2 5 Este trabalho tem como finalidade obter um ou mais produtos que tenham como material base a corti a com as caracter sticas desej veis para o campo de aplica o em que se pretendem utilizar A forte concorr ncia estimula as empresas a conseguir algo novo algo til e com a garantia de venda A ind stria da corti a tinha como principal sa da a produ o de rolhas Neste momento j s o in meras as aplicab
88. o e caracter sticas Os triturados de corti a s o classificados em fun o das caracter sticas granulometricas e ou pelotipo de mat ria prima utilizada na sua fabrica o Classifica o segundo as caracter sticas granulometricas Os triturados de corti a s o classificados pela distribui o granulometrica obtida ap s ensaio de acordo com anorma NP 115 de acordo as aberturas superior e inferior dos peneiros utilizados para os quais a reten o seja pelo menos de 90 Classifica o segundo o tipo de mat ria prima utilizada na fabrica o Humidade O triturado de corti a diz se comercialmente seco se a sua humidade determinada de acordo com anorma NP 606 n o exceder os 14 Designa o Os triturados de corti a designam se pela sua granulometria m xima e m nima em mil metro A massa vol mica deve ser indicada pelo fabricante calculada de acordo com a norma NP 605 e utilizando apenas recipiente de 2dm3 nela referido Acondicionamento Os triturados podem ser acondicionados em fardos ou em sacos obrigatoriamente marcados com a respectiva designa o Os triturados acondicionados em fardos s o comprimidos e fixados com arames de ferro ou cintas met licas podendo utilizar se ripas de madeira como refor o suplementar A tara dos fardos n o deve ultrapassar 5 da massa total sem asripas de madeira ou 10 com as ripas de madeira Os fardos devemter alem de outras marcas exigidas a indica o do nome ou marca
89. objectivos deste trabalho Para alguns revestimentos criaram se j alguns produtos com material base a corti a como 5 e Ladrilhos de aglomerados de corti a com P VC e Ladrilhos de aglomerados de corti a com elast meros e Ladrilhos de aglomerados de corti a e Revestimentos vin licos sobre suporte resiliente de aglomerado de corti a e de aglomerado de corti a com PVC no tardoz e Revestimentos de rubbercork Pavimentos flutuantes com corti a na camada superior e ou inferior S o v rias as empresas envolvidas neste tipo de investiga es Novas propostas est o a ser estudadas e desenvolvidas como aplica es de Corti a com borracha Corti a com fibra de coco Corti a com TetraPak Tamb m institutos de investiga o como o Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial t m algumas patentes e tecnologias desenvolvidas havendo conjuntamente um esfor o dos designers na cria o de pe as de alto valor para a corti a 23 2 9 A Empresa 2 9 1 Produ o do Aglomerado A empresa S Rosas contando com cerca de 11 funcion rios na f brica faz parte de uma das maiores empresas de corti a a n vel nacional a JA Veiga Macedo Situada na zona de maior concentra o de fabricas de industria corticeira a zona litoral norte do pa s esta empresa dedica se essencialmente na produ o e evolu o dos produtos aglomerados Se guidamente ser descrito o ciclo de produ o dos aglom
90. og tipo c O pa s de origem 95 Anexo F Ensaio de condutividade t rmica no DEM Anexo F1 Modo de prepara o do ensaio De todos os ensaios o ensaio de condutividade t rmica o mais complexo pois al m da sua instala o necess rio recorrer a c lculos complexos para a determina o do coeficiente de condutividade t rmica No laborat rio situado no pavilh o I de Mec nica no Instituto Superior T cnico existe um forno onde se podem colocar tubos de comprimento m nimo de 600mm e di metro m ximo 52 mm Os resultados obtidos n o foram satisfat rios isto porque o m todo utilizado n o permitiu determinar valores concretos simplesmente aproxima es Dado isto os resultados v o em anexo como curiosidade O procedimento de montagem foi o seguinte 96 Tubos para o ensaio com 800mm de comprimento e di metro de 45mm Um tubo interior onde passar a agua com di metro exterior ligeiramente inferior cerca de 2mm do di metro interior do tubo de corti a Duas liga es em T que enroscam nas duas extremidades do tubo onde circula a agua estando instalado no interior dos dois termopares para medir a temperatura de agua na entrada e sa da do tubo dado que n o foi poss vel determinar a temperatura da agua entrada fizeram se constantemente analises temperatura da agua durante os ensaios Coloca o de 3 termopares no exterior do tubo de circula o de gua Posicionamento do tubo re
91. or c Superf cie corte por torc o e Flex o normal Figura H 3 Estrutura celular do gr o 0 2 2 mm 103 Anexo H4 Gr o 0 2 1 mm c Superf cie corte por torc o d Superf cie corte por tracc o e Flex o normal Figura H 4 Estrutura celular do gr o 0 2 1 mm 104 Anexo H5 Gr o 2 6 mm a Superf cie exterior c Superf cie corte por torc o d Superf cie corte por tracc o Figura H 5 Estrutura celular do gr o 2 6 mm 105
92. or gr nulos de corti a unidos entre si por adesivos ligantes ou aglutinantes A corti a granulada aglutinada por subst ncias como borracha asfalto pl stico cimento gesso entre outras mas nunca a pr pria corti a 2 10 12 20 21 Os aglomerados negros s o provenientes dos desperd cios da corti a quando triturados e submetidos a altas temperaturas O seu nome adv m da sua cor que tal como o nome indica negra Neste produto a sua aglutina o deve se aos produtos que por degrada o t rmica da corti a se unem dando origem ao aglomerado 2 10 122021 a b Figura 15 a Aglomerado branco b Aglomerado negro 2 O Rubbercork um aglomerado composto com granulados de corti a com a borracha elemento aglutinante sendo obtido com tecnologias de produ o bastante diferentes Desta mistura resulta um produto flex vel el stico e s lido pois junta as propriedades da corti a resist ncia mec nica e estabilidade dimensional com a boa resili ncia da borracha 2 20 21 J a 7 2 7 Campos de aplica o 2 7 1 Da cortica Nos ltimos anos a corti a tem sido alvo de um grande estudo de forma ater as mais diversas aplica es Pelos factos e provas adquiridas estima se que os primeiros utens lios feitos de corti a datam mais de 5000 anos usados para a pesca At aos nossos dias momento em que definitivamente se desenvolveram estudos sobre este material h provas de que este material era
93. ormas de modo a definir o tamanho de gr o que se pretende No anexo E est o exemplificadas as principais normas para a produ o de granulados e aglomerados 3 1 2 Realiza o dos provetes Para a realiza o de testes tudo come a na empresa S Rosas SA onde s o produzidos os tubos para an lise Com a composi o do produto definida que uma jun o do granulado com o aglomerante nas devidas propor es daqui resulta o aglomerado cuja transforma o se realiza no aglomerador Inicialmente os provetes a analisar continham os seguintes tamanhos de gr o 2 a 4 mm 2 4 mm 1 a2 mm 1 2 mm 0 2 a 2 mm 0 2 2 mm 02 al mm 0 2 1 mm e finalmente 2 a 6mm 2 6 mm No anexo D encontram se as designa es dadas aos provetes como tamb m as suas respectivas densidades O aglomerado colocado em dep sitos fixos a uma maquina onde vai entrando em tubagens por resist ncias el ctricas que aquecem o aglomerado compactando este O funcionamento da m quina consiste num sistema bielo manivela que transmite movimento a cilindros cujo di metro exterior inferior ao di metro interior das tubagens onde est o montadas as resist ncias el ctricas portanto conforme esses cilindros interiores se movem o aglomerante ir passar do dep sito para os cilindros exteriores ocos dando se o aquecimento e respectiva compacta o produzindo se os tubos que servir o como provetes na nossa an lise Ap s esta etapa segue se o seu peso
94. os J A 2000 A Industrializa o da Corti a no Norte de Portugal 20 Soares Bruno 2007 Estruturas Sandwich com Utiliza o de N cleos de Corti a 21 Teles Ana R C Mendes 2000 Comportamento de Comp sitos Borracha Corti a para Aplica o em Juntas 22 Ci nciaPT Projecto Aerocork testa utiliza o de materiais de corti a em avi es ultraleves 23 INETI www ineti pt consultado em Mar o de 2010 24 Empresa S Rosas CorkFlex Isolamento em Corti a Made in Portugal 25 Incropera DeWitt Bergman Lavine 6 edition Fundamentals of Heat and Mass Transfer 26 Armacell C lculo da Espessura de isolamento AF Armafl ex necess rio para impedir a condensa o 27 www scribd com consultado em Maio de 2010 28 Shigley Joseph E Mischke Charles R Budynas Richard G 7 edition Mechanical Engineering Design 29 Programa CES EDUPACK 83 84 Anexo A Propriedades M dias da Corti a 13 Tabela A 1 Propriedades M dias da Cortica Propriedades M dias da Cortica M dulo de Young trac o Er 20 MN m R Radial NR N o radial E yg 15 MN m M dulo de Young compress o rp 14 MN m E nr 11 MN m Coeficiente de Poisson Vr nr 0 09 Vyr NR 0 064 Tens o e Extens o na ced ncia g 7 oyr 0 8 MN m Tens o de fractura Coeficiente de difus o gua a 20 C Coeficiente de difus o gua a 100 C Dp 2x 10729 m s 85 Anexo B
95. os materiais de gr o 2 4 mm e 2 6 mm velocidade 0 6mm min 57 Figura 53 Curvas de compress o dos materiais de gr o 2 4 mm e 2 6 mm velocidade 1 5mm min 57 Figura 54 curva de compress o dos materiais de gr o 2 4mm e 2 6mm para a velocidade 5mm min 57 Figura 55 Curvas de compress o para o material de tamanho de gr o 2 4mm em condi es de temperatura ambiente e depois de sujeito a ambiente com elevada temperatura 150 59 Figura 56 Curvas de compress o para o material de tamanho de gr o 1 2 mm em condi es de temperatura ambiente e com elevada temperatura 150 C rrenan 60 Figura 57 Curvas de compress o para o material de gr o 2 4mm em diferentes condi es de xii Figura 58 Curvas de compress o para material de gr o 1 2mm em diferentes condi es de humidade Figura 59 Curvas de compress o do material de gr o 2 6mm em diferentes condi es de humidade 61 Figura 60 Diferentes fases no ensaio de flex o a inicio do ensaio sem qualquer carga aplicada b aplica o inicial de uma for a c provete j flectido d estado do provete momentos antes da ruptura Figura 61 Curvas For a deforma o em flex o a 3 pontos para diferentes tamanhos de gr o 67 Figura 62 Curvas For a deforma o para flex o em 3 pontos para os materiais de tamanho de gr o 2 4 tan EO S 68 Figura 63 Curva For a deforma o para a flex o a 3 pontos comparando materiais de ta
96. ovete de tamanho de gr o 2 4 mm n o foi poss vel determinar a deforma o de ruptura sabendo se apenas que ser maior que a altura entre os apoios e a base para flex o As for as m xima e de ruptura tamb m s o muito inferiores Para os provetes que estiveram submetidos imers o e secagem num per odo de 24 horas cada a rigidez tens es m xima e de ruptura s o ligeiramente inferiores que em provetes com as condi es iniciais mas em contrapartida a deforma o um pouco superior ED 4 6 Ensaios de Tracc o Figura 68 Descri o do processo de trac o a condi es iniciais b inicio do ensaio c inicio da ruptura d fim do ensaio com ruptura completa 4 6 1 Tubos de refer ncia 45 25 Neste subcapitulo pretende se comparar o comportamento dos provetes em trac o com di metros exterior e interior de 45 e 25 mm respectivamente A figura 69 apresenta as curvas for a extens o emtrac o dos 4 materiais com espessura de 10 mm Nastabelas 36 e 37 est o os valores dos principais par metros em an lise S s Curva For a extens o para os diferentes tipos de gr o 1200 1000 800 600 400 For a N 15 1 Extens o Figura 69 Curva For a extens o para os diferentes tipos de gr o no ensaio de trac o Tamanho Massa Comprimento Tens o Extens o Alongamento Tens o Tens o Tempo gr o mm vol mica inicial mm de ruptura mm de m xima ocorrido kg m3 ced ncia mm m
97. r clara na corti a virgem e tambem um composto liso macio e de espessura reduzida na costa da corti a amadia 5 12 Na figura 6 apresentada a identifica ao da estrutura do tronco do sobreiro p Entrecasco Lenho Figura 6 Identifica o da estrutura do tronco do sobreiro 5 2 2 3 Composi o Qu mica da Corti a Quimicamente as paredes celulares s o constitu das pelos seguintes compostos e respectivo valor m dio 2 5 11 15 16 Suberina 4596 gt respons vel pela sua compressibilidade e elasticidade Lenhina 2796 estrutura das paredes celulares Polissac ridos 1296 estrutura da corti a Cer ides 690 repelem a gua e contribuem para a impermeabilidade Taninos 696 cor protec o e conserva o do material Cinzas 4 Os tr s primeiros s o pol meros naturais enquanto os cer ides s o mol culas mais pequenas de natureza gorda existindo nas paredes das c lulas da corti a sob compostos como alcanos alcan is e trterpen ides Os taninos s o compostos fen licos que aparecem numa forma polimerizada 13 14 Quanto suberina sabe se que uma mistura de cidos org nicos constitu da por glicerol e cidos gordos e tem uma estrutura tridimensional Este oferece importantes propriedades como a impermeabilidade isolamento e deformabilidade das c lulas 13 14 Quanto lenhina e os polissac ridos estes t m caracter sticas que influenciam tamb m o bom comportamento da
98. ralos Pet Eel eed te rure caged tees dado eng eoe te 46 Tabela 9 Resultados para o gr o 2 4 mm erre re nene e eren 46 Tabela 10 resultados para o gr o 1 2 mm sees ene e e e e eere 47 Tabela 11 resultados para o gr o 2 6 mm sees e e ene e e een enne 47 Tabela 12 Condi es iniciais para a amostra analisada de tamanho de gr o 24 mm no ISQ 48 Tabela 13 Valores obtidos no ensaio com a correspondente condutividade t rmica 48 Tabela 14 Processamento de dados para a determina o da condutividade t rmica em fun o da temperatura m dia do P ipe cipa tuas cal ete ue Rete te eut e e PLA ie ara 49 Tabela 15 Modulo de elasticidade dos materiais para velocidades diferentes 54 Tabela 16 Analise de par metros relativos compress o para os diferentes gr os em rela o velocidade Me HM E psec news LO afetado C 55 Tabela 18 Dimens es dos provetes antes e depois de submetidos ao ensaio de compress o 56 Tabela 19 Analise de par metros relativos compress o para o gr o 2 4mm e 2 6mm com velocidades diferentes rer tes dos cin tado Matar iodo rere ede cess o EE De ee Edo bas ga ha bed exci Pret et la doa an SE 58 Tabela 21 Dimens es dos provetes ap s finaliza o do ensaio eeeeeeeeeeeeereree 59 Tabela 22 Analise de par metros relativos compress o para o gr o 1 2mm e 24mm
99. riais extremamente teis Neste subcap tulo est o descritas as principais aplica es destes materiais 1 12 Aplica es dos Aglomerados Negros Aplica es como isolante t rmico ac stico e vibrat rio Elemento decorativo Revestimento de pavimentos com sub pavimentos em forma de folha Aplica es dos Aglomerados Brancos Pain is de afixa o Pe as de cal ado Impressoras inform ticas Caixas e tabuleiros Capacetes de protec o Tapetes malas e pastas Tecido de vestu rio e papel Bolas de h quei bolas de basebol entre outras Raquetes de t nis de mesa e tacos de golfe Aplica es do Rubbercork Para ind strias autom veis naval espacial a rea e el ctricas Juntas de m quinas motores e transformadores Pavimentos com elevada intensidade de tr fego Juntas de expans o e anti vibrat rios Embraiagens e freios de servo sistemas Isolante para os transformadores e comutadores el ctricos Outras gamas de produtos est o preparadas para serem lan ados no mercado como 9 Pe asr gidas para divis rias amov veis Pain is de portas e mobili rios 19 2 8 Produtos Constitu dos Por Material Base a Cortica No mercado j existem diversos produtos constitu dos n o s por corti a ou aglomerados A cria o de materiais resultantes da jun o de v rias mat rias primas tem por base o melhoramento das propriedades de determinado material para uma dada aplica o Este tamb m um dos
100. rnam o ensaio mais longo e afectam tamb m as dimens es do tubo a n velradial J os materiais submetidos a elevada temperatura o comportamento em compress o muito semelhante aos materiais expostos temperatura ambiente mas o M dulo de Elasticidade dos primeiros muito inferior A deforma o que estes materiais sofrem para um dado limite de for a neste caso 9800N ligeiramente superior como tamb m a tens o m xima ter valores mais elevados Deste modo conclui se que estes materiais estando aplicados em ambientes onde as temperaturas forem elevadas 150 C ser o afectados nas suas propriedades mec nicas embora de um modo suave Taltamb m setinha verificado no ensaio descrito no subcap tulo 4 3 embora fosse poss vel ver um ligeiro escurecimento na superf cie exterior do isolamento Por fim depois da realiza o dos ensaios de humidade os provetes foram testados compress o e flex o Os provetes em estudo foram os materiais de tamanho de gr o 2 4 mm 1 2 mm e 2 6 mm Para todos os casos analisados verificou se que os provetes sujeitos ao ciclo de 2 horas 64 na gua e 2 horas no forno foram os mais comprimidos quando se atingiam os 9800N de carga m xima Por outro lado quando os provetes foram imersos 24 horas na gua e 24 horas no forno a sua resist ncia compress o aumentou sendo portanto os menos deformados Quanto rigidez do material verifica se que para os provetes com 10 mm de esp
101. roso permite que os valores obtidos sirvam como termo de compara o entre os materiais A descri o deste processo encontra se no anexo F 3 6 1 Determina o da condutividade t rmica nos laborat rios do DEM J sobre o segundo processo o ensaio consistiu na coloca o de duas resist ncias de forma cil ndrica com di metro de 10 mm e comprimento de 150 mm estando colocados dentro do tubo de corti a a analisar Para se efectuar o isolamento nas extremidades do tubo colocaram se duas rolhas com furos de modo a que as resist ncias fiquem fixas nos mesmos e os fios possam passar Os valores das diferentes temperaturas interior do tubo exterior do tubo e temperatura ambiente s o registados num computador por meio de um aparelho denominado Omega OM DAQPRO 5300 Com a varia o da voltagem 20V 22V e 25V determinaram se as temperaturas na superf cie interior e exterior do tubo nos 3 casos calculando se a condutividade t rmica Foram analisados os materiais com tamanhos de gr o de 2 6mm 2 4 mm e 1 2 mm Figura 39 a e b Aparelhos e modo defuncionamento do processo para determinac o da condutividade t rmica 3 6 2 Determina o da condutividade t rmica no ISQ A determina o da transfer ncia de calor em tubos circulares realizada nos laborat rios do ISQ segue a norma ISSO 8497 1994 O equipamento para a realiza o do ensaio tal como est indicado na norma consiste numa c mara termoest tica para control
102. s do ensaio de compress o com materiais sujeitos ao ciclo de de com press o com materiais sujeitos a 24 horas de humidade 2 horas imers o 2 horas forno imers o e 24 horas de secagem 4 4 5 An lise dos resultados O aumento da velocidade de deforma o tem como consequ ncia um aumento da tens o para uma mesma extens o Na primeira regi o cujas tens es e deforma es s o ainda pequenas o declive elevado definindo o M dulo de Elasticidade que na corti a se define numa regi o de deforma o viscoel stica Verifica se que o M dulo de Elasticidade aumenta com o aumento da velocidade excep o do material com 20 mm de espessura Como poss vel verificar nas curvas de compress o estas t m a concavidade para baixo na zona el stica pois a rigidez diminui com o aumento da extens o Na segunda regi o as c lulas entram em colapso resultando num aumento muito baixo da tens o com um significativo aumento da extens o Por fim numa terceira fase ocorre o esmagamento das c lulas onde a tens o aumenta rapidamente Estes factos s o confirmados neste trabalho A import ncia desta an lise est na avalia o da resist ncia compress o de cada gr o Na aplica o de uma for a limitada a 9800N pela m quina utilizada as curvas de compress o provam que o material mais resistente aquele em que para uma dada extens o tem um valor mais elevado tanto de for a como tens o o material constitu do por gr os
103. s estudos foram efectuados com as seguintes condi es a temperatura da gua a 23 Ce a temperatura no fomo de 50 C O primeiro m todo consistia na imers o dos provetes na gua durante duas horas seguindo se a coloca o dos mesmos no forno com a mesma dura o Este procedimento foi repetido durante 12 horas medindo se o peso e volume de modo a determinar a percentagem de gua que os provetes absorviam durante a imers o e que perdiam durante a secagem Depois deste ciclo de imers o e secagem os provetes foram colocados temperatura ambiente durante 12 horas para posteriormente serem analisados compress o e flex o O segundo m todo envolveu a determina o da percentagem de gua ao fim de 24 horas Foi analisada a cada duas horas durante um per odo de 12 horas consecutivas a percentagem de gua que os provetes absorviam e finalmente a determina o final da percentagem de gua ao fim de 24 horas Seguidamente os provetes foram submetidos a uma secagem durante 24 horas no forno e mesma temperatura que o m todo anterior 50 C Estes ensaios n o s t m por objectivo a determina o do teor de gua que estes conseguem absorver como tamb m avaliar o seu comportamento mec nico a n vel da compress o e flex o 39 3 6 Ensaio de Condutividade T rmica Para a determina o da condutividade t rmica foram realizados dois tipos de testes completamente diferentes Um dos procedimentos n o sendo muito rigo
104. s iiir ge e e e ee EE E ba eig eter le Pee bene Medeae eh 18 2 7 2 Dos aglomerados de corti a cc eee nene ener enne 19 2 8 Produtos Constitu dos Por Material Base a Cortiga sse re 20 pa Wien I e E E A Ea EE E E E E E 20 2 9 1 Produ o do Aglomer do siss eissernida cieni ee ieni ii ii 20 2 9 2 CorkFlex Isolamento em Cotiga eeo erenneren emen eee e nennen enne 25 2 10 Ensaios a iivel energ tico eee n e e d eee ree rent beanies 25 3 Procedimento Experimental Material e Equipamento ssseeee rare 29 vii 3 T Produc o dostubos na eimptesa idein d aee eret e tere oa ere o e te pe 29 3 1 1 Produ o do Aglomerado I I n eene eene enne 29 3 12 Realizagao dos provi esos sich i oh dri Ene et oe bate rax ba Ue oet uote sb de ne alude 29 3 13 A elomerdfite ien ee Ree re ER RR ed ce dei p EE PT dre 29 3 2 Ensaio de compress o nos laborat rios do DEM ss 30 3 21 Descri o dO ensilin e eei Pe eee oem e duerme o dE ze eines Maegan tees 30 3 22 CONGIGOES de ensaio ee cde de e D e eed ed atero denen eo Ses Adao 31 Ensaio de flexao a 3 PONLOS epitopes terree ep bte cete pepe se Lago tob Epl iot Ed DP E eue ce ey eon e Lege uoto 32 3 2 3 Descri o do ens dio ir e eie E e eie etes 32 3 24 Condi es de ENSAIO vena ined tee rere depen AO e E EAEE boda ep tae 33 3 3 ENSAIO de tE30680 2 eere e eed Coe e eet Pete
105. s na pr pria c lula como tamb m mudan a de forma deixando de ter uma forma circular passando a formas aproximadamente rectangulares Assim sendo para os aglomerados 0 2 2mm e 02 Imm a quase totalidade das c lulas n o sofreu qualquer tipo de corte na superf cie onde se verificou a ruptura nos ensaios Mas pelo contr rio nos tr s restantes provetes as superf cies com a ruptura resultante de todos os ensaios em todas as condi es j foi poss vel verificar uma estrutura intracelular Figura 74 Observa o microsc pica das c lulas de corti a 79 4 9 Compara o dos materiais analisados com alguns existentes no mercado No mercado actual existe j uma diversidade de aglomerados com diferentes aplicabilidades Pretende se neste subcapitulo comparar os cinco materiais analisados com alguns j existentes no mercado Na tabela 43 encontram se especificadas algumas das propriedades de diferentes materiais 0 2 2 mm 0 2 1 mm Aglomerado negro Aglomerado composto para juntas Aglomerado puro de corti a absorvente f nico Aglomerado composto de corti a absorvente f nico Cond T rmica 0 0358 0 0475 0 0596 0 060 W m K Compress o gt 110 340 1035 KPa Flex o 800 1200 659 1137 714 gt 130 KPa Trac o 380 780 610 720 gt 60 KPa Tor o 525 841 858 1120 943 gt 50 KPa Tabela 43 Compara o das propriedades de diferentes materiais 5 P Quanto condutividade t rmica
106. s no forno verifica se que s o gr o 2 4 mm tem uma densidade maior que a inicial Todos os outros acabam por perder toda a humidade a que estiveram sujeitos e ainda perderam parte da humidade inicial que continham quando produzidos Isto significa que quando sujeitos a temperaturas de 50 C sofrem transforma o da sua constitui o inicial embora visualmente n o se tenha verificado qualquer altera o Mas no primeiro ensaio todos os provetes sofreram altera es das suas propriedades perdendo rigidez Outro facto importante que os provetes sujeitos a ciclos de varia o de temperatura e humidade n o recuperaram a sua densidade original ao fim de 12 horas temperatura ambiente Quanto varia o do volume h diferen as em rela o aos 2 procedimentos No primeiro ou seja durante o ciclo de 2 horas em 2 horas n o se verificam varia es significativas no comprimento Os materiais tendem a variar ao longo do seu comprimento e n o na espessura J no segundo tipo de ensaio o gr o 2 6 mm teve uma varia o m xima de 3 mm num comprimento inicial de 198 mm Tamb m importante referir que durante a fase de secagem houve uma ligeira diminui o do comprimento cerca de 1 mm O que j n o se verifica no gr o 2 4 mm onde o comprimento durante a imers o aumenta cerca de 3 mm e na secagem recupera5 a 6 mm Por fim da an lise aos provetes de gr o 1 2 mm existe um aumento de 3 mm de comprimento voltando ao se
107. seguidas de 8 horas de condensa o a 50 C 3 9 Ensaios com Materiais Sujeitos a Altas Temperaturas Estes ensaios t m por objectivo analisar as diferen as nas propriedades dos materiais em ambientes com temperaturas mais elevadas Isto depois da realiza o dos ensaios de condutividade t rmica foi poss vel detectar visualmente diferen as de cor na superf cie dos tubos de isolamento de tamanho de gr o 2 4mm e 1 2mm tal como se pode verificar na figura 40 Na tabela 4 apresentam se as temperaturas exteriores a que os tubos estiveram sujeitos tal como o per odo de tempo A Per odo de tempo ao qual o material esteve submetido a determinada temperatura Tabela 4 Per odo de tempo de aquecimento Figura 40 Marcas de queimaduras nos tubos de cortica devido s altas temperaturas 3 10 An lise microsc pica dos materiais a b Figura 41 a aparelho microsc pico b local onde se coloca o material para an lise Este procedimento consiste na visualiza o da estrutura celular dos provetes depois de estes serem submetidos a diferentes ensaios a n vel mec nico O microsc pio ptico representado na figura 41 transmite para um ecr as imagens da superf cie analisada E poss vel este se movimentar segundo as 3 direc es de modo a melhor focar a zona que se pretende analisar 42 4 Resultados e Discuss o 4 1 Ensaios de teor de humidade Estes ensaios t m como objectivo analisar a cap
108. stando nas tabelas 30 e 31 determinados os valores dos v rios par metros 67 Curvas For a deforma o para flex o a 3 pontos em dois materiais com semelhante densidade mas diferente espessura 200 150 2 Amm e 10mm 100 2 6mm e 20mm Forca N 50 4 0 0 50 100 150 200 Deforma o mm Figura 62 Curvas For a deforma o para flex o em 3 pontos para os materiais de tamanho de gr o 2 4 mm e 2 6 mm Forca Extens o Deforma o Tempo For a de Deforma o Extens o m xima m xima m xima mm s 0 05 ruptura de ruptura ruptura N 0 05 mm mm 0 05 0 05 mm mm mm E 4 Eod 84 GENS UE 24 SNI 03 se 92 WS 145 Eua ESSES EEE Tabela 30 Analise dos principais par metros na an lise flex o dos materiais de tamanho de gr o 2 4mm e 2 6mm M dulo de Elasticidade Tens o de ruptura flex o MPa MPa EE 2 4 12 256 0 800 Tabela 31 Modulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os materiais de tamanho de gr o 2 4mm e 2 6mm 4 5 3 An lise do material sujeito a Elevadas temperaturas Depois da realiza o dos ensaios de condutividade t rmica onde os materiais estiveram submetidos a temperaturas que rondavam os 150 C foi necess rio verificar se estes materiais sofreriam altera es no seu comportamento mec nico Os resultados encontram se nas figuras 63 e 64 com o registo dos principais par metros nas tabelas 32 e 33 68 Cur
109. sujeito ou n o a condi es com elevadas temperaturas nene e e ene n ere er rrr nnne nnne 60 Tabela 23 Modulo de Elasticidade dos materiais de tamanho de gr o 1 2mm sujeitos ou n o a condi es com elevadas temperaturas nenne e e ere e e e nnne nennen nnn nnne 60 Tabela 24 Analise de par metros relativos compress o para o gr o 2 4mm 1 2mm e 2 6mm para diterentes condicoes de humidade eire eiae etes epo i eater E deti patro nar nado to d 62 XV Tabela 25 Modulo de Elasticidade para os materiais em diferentes condi es de humidade 62 Tabela 26 Dimens es dos provetes depois do ensaio de compress o com materiais sujeitos ao ciclo de humidade 2 horas imers o 2 horas fomo cccci iii nnne nnne nnns nnne erre 63 Tabela 27 Dimens es dos provetes depois do ensaio de compress o com materiais sujeitos a 24 horas de imers o e 24 horas de secagein iex Ree Sed exerit te eee PELADO a 63 Tabela 28 Analise de par metros relativos flex o a 3 pontos para diferentes gr os 67 Tabela 29 M dulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os diferentes materials 67 Tabela 30 Analise dos principais par metros na an lise flex o dos materiais de tamanho de gr o 2 Amn C2 num C ES 68 Tabela 31 Modulo de Elasticidade e Tens o de ruptura para os materiais de tamanho de gr o 2 4mm e Tabela 32 Anal
110. tado simultaneamente de movimento de rota o Cron metro com incerteza de 1 minuto Balan a com incerteza de 0 05g Do Rwy Amostra para ensaio Retiram se da amostra homog nea para ensaio 3 provetes com 50g cada para os granulados com massa vol mica igual ou inferior a 60kg m3 100g cada para os granulados que tenham uma massa vol mica superior a 60k g m3 Ensaio Pesam se os v rios peneiros a utilizar bem como o fundo Forma se uma coluna constitu da pela sequ ncia de peneiros convenientes e o fundo Coloca se o provete no peneiro superior fechando se a coluna com atampa Instala se a coluna de peneiros no vibrador que se p e em funcionamento durante 104 1 min Desmonta se a coluna de peneiros e pesam se todos os conjuntos peneiro ou fundo granulado 9 Repetem se do segundo ao quinto ponto para cada um dos provetes Resultados Segundo a norma portuguesa Mg a massa do provete de granulado de corti a expresso em grama e arredondado as decimas Mc a massa de um dado peneiro i com o granulado nele retido expresso em grama e arredondado as decimas Mi a massa de um dado peneiro i expressa em grama e arredondado as decimas Mf a massa do fundo expresso em grama e arredondado as decimas Mp a massa do fundo com o granulado nele retido expresso em grama e arredondado as decimas A percentagem em massa de granulado retido em cada peneiro dada por Mc Mi Mg x 100 A percentagem em massa de p dada por
111. u comprimento inicial depois da secagem 45 4 2 Ensaios de condutividade t rmica Neste subcap tulo pretende se caracterizar o material quanto sua capacidade de isolamento ou seja obter a sua condutividade t rmica O resultado desejado a obten o de um baixo coeficiente de condutividade t rmica Como j foi referido os valores obtidos nos ensaios realizados no DEM ser o sempre simples aproxima es do valor real J no segundo subcap tulo os valores s o oficiais mas s foi analisado o gr o 2 4 mm 4 2 1 Ensaios nos laborat rios DEM Para a realiza o destes ensaios ser o testados provetes de tamanho de gr o 2 6 mm 24 mm e 1 2 mm Nas tabelas 8 9 10 e 11 s o apresentados todos os par metros relevantes para a determina o da condutividade t rmica Avalia o da Amostra Di metro interno m dio do isolamento Do 24 80mm Di metro externo m dio do isolamento D 45 00 e 65 00 mm Comprimento Util L 300 00 mm Tabela 8 Dimens es das amostras Tem EE Temperatura ambiente m dia T C Temperatura m dia na superf cie do Pipe T C Temperatura m dia na superf cie exterior do isolamento T2 C 2 5 1 p Pot ncia de aquecimento P W Condutividade t rmica do isolamento k W m k 0 0358 0 0404 0 0425 Tabela 9 Resultados para o gr o 2 4 mm Voltagem V 2 2 46 Resultados do teste material 1 2 mm ran Temperatura ambiente m dia T C 25
112. ulo da condutividade foi poss vel determinar este valor embora de uma forma aproximada pois a margem de erro grande como se pode confirmar quando a temperatura da superf cie exterior varia desde os 10 C at aos 50 C J no ensaio realizado no ISQ a varia o da condutividade t rmica muito baixa para uma diferen a de temperaturas de 40 C Outro dado importante relaciona se com a temperatura qual se associa a condutividade t rmica No ISQ relacionou se com a temperatura m dia do Pipe Como facto relevante do ensaio realizado no DEM verificou se que o material de gr o 24 mm melhor isolante menor condutividade t rmica que o material de gr o 1 2 mm 49 4 3 Ensaios de determina o da resist ncia ao calor A figura 42 apresenta a varia o da massa vol mica e a afecta o que o material de tamanho de gr o 1 2 mm sofre com o aumento da temperatura 4 3 1 Temperatura M xima de Exposi o Determina o da temperatura m xima de exposi o Tue 330 Regular Kgln 327 Kgln 322 3 escurecimento Kg m 200 C Acentua o di iment Maior acentua o do 202 Variac o da M Vol mica com a Temperatura 350 uM d 150 C Ligeirissimo escurecimento 325 Ligeira acentuac o do 175 C 300 275 250 UJ pa nm Massa Vol mica KG m3 D SEU 3 escurecimento Kg m 225 Acentuac o dos fen menos 238 registados a 225 C 200 Kg m
113. umento na quantidade vendida Mas em contrapartida enquanto que em 2005 as exporta oes renderam 838 milhoes de euros em 2008 baixou para os 823 7 milhoes de euros Ou seja vendeu se mais e ganhou se menos Estudos realizados mostram a varia ao dos pre os em diferentes etapas e produtos como se pode ver na tabela 3seguinte 6 Por cada 15 Kg 2005 2008 Pre o de venda da corti a na arvore incluindo custos das extrac oes 30 51 31 40 Pre o de venda da corti a na pilha incluindo custos das extrac o es 36 02 Corti a queimada Tabela 3 Varia o do pre o da corti a dependendo da forma como entregue 6 18 Estes pre os t m sofrido altera es um pouco significativas ao longo dos anos O ano de 2005 foi uma excep o quanto ao pre o de venda da corti a na rvore pois em 2004 o pre o era 36 24 e em 2006 de 33 13 6 2 4 Caracter sticas e propriedades macrosc picas da Corti a Macroscopicamente a Corti a tem as seguintes propriedades 2 5 13 14 16 e Um material de baixa densidade leve 110 e 120 Kg m3 e Praticamente imperme vel a l quidos e gases e Flex vel el stico resiliente e compress vel e Resistente gua e a diversos produtos qu micos e In cuo ac stico e isolantet rmico e Resistente ao desgaste e ao atrito e Baixo coeficiente de Poisson baixa condutividade t rmica 0 036 e 0 040 W mk e Bom comportamento ao fogo n o libertando gases t xicos Gra
114. usado nas seguintes aplica es 2 3 10 16 20 21 Telhados de casas Sapatos de mulher Rolhas de corti a Neste momento a corti a tem sido utilizada numa vasta gama de produtos 2 6 13 14 Para veda o como as rolhas de corti a e discos para tampas de bebidas e de medicamentos Para artefactos como garrafeiras bases tapetes de rato malas sacos Roupas em corti a Sapatos e suas solas Artigos decorativos para casa ou escrit rio como almofadas e cadeiras Pavimentos e revestimentos Juntas de autom veis Recolha de leo derramado Produtos para a ind stria qu mica militar aeron utica e farmac utica No isolamento t rmico ac stico de telhados parede dupla pavimentos tectos falsos etc e f g Figura 16 Utens lios em corti a a garrafeira b cal ado c tapete de rato d almofadas e roupa f e g 18 cadeiras Novos projectos est o a ser desenvolvidos uns que brevemente ser o lan ados no mercado outros encontram se em fase de testes Como exemplo o projecto AEROCORK tem como objectivo utilizar materiais comp sitos de corti a para a constru o de avi es civis ultraleves substituindo assim materiais sint ticos ajudando o ambiente e apostando em materiais naturais 22 2 7 2 Dos aglomerados de corti a Os aglomerados de corti a neste momento est o em crescente expans o em diversas aplica es pois dadas as suas propriedades nicas tornam estes mate
115. vas For a deforma o para flex o a 3 pontos para o mesmo gr o com aplica o de elevadas temperaturas 100 80 22 4mm normal 60 A mm sujeito a 40 altas temperaturas For a N 20 0 20 40 Deforma o mm Figura 63 Curva Forca deforma o para a flex o a 3 pontos comparando materiais de tamanho de gr o 2 4 mm sujeitos a condi es normais temperatura ambiente e materiais sujeitos a altas temperaturas 150 C Curvas For a deforma o para flex o a 3 pontos para o mesmo gr o com aplica ao de elevadas temperaturas 200 4 1 2mm normal 150 100 1 2mm sujeito a altas temperaturas Forca N 50 0 20 40 Deformac o mm Figura 64 Curva For a deforma o para a flex o a 3 pontos comparando materiais de tamanho de gr o 1 2 mm sujeitos a condi es normais temperatura ambiente e materiais sujeitos a altas temperaturas 150 C Forca Extens o Deformac o Tempo For a de Deforma o Extens o m xima m xima m xima mm s 0 05 ruptura de ruptura ruptura N 0 05 mm mm 0 05 0 05 mm mm mm em om om px me sm Ws 2 4 AT 69 53 0 096 364 297 80 34 56 84 0 149 ES 1 2 143 49 0 102 38 76 273 144 05 39 55 3 Lu pss owe owe pom pes 9 90s 1 2 AT 136 48 0 102 38 53 125 57 41 76 0 110 Tabela 32 Analise dos principais par metros na an lise flex o dos materiais de tamanho de gr o 2 4mm e 1 2mm sujeitos a diferentes temperaturas
116. virgem e a partir da de 9 em 9 anos Esta corti a utilizada apenas para o fabrico de aglomerados pois contem varias irregularidades na sua estrutura e na sua superf cie O segundo descorti amento de onde se obt m a corti a secundeira tamb m n o a mais indicada Ou seja ao fim de 40 ou 50 anos no terceiro descorti amento que a corti a pode ser utilizada em rolhas denominando se essa corti a por amadia 2 6 11 12 2 2 2 Estrutura Celular da Corti a As caracter sticas mais importantes que diferenciam a corti a de outras mat rias primas residem no tecido suberoso que a constitui Robert Hooke aperfei oou um microsc pio ptico que permitiu a observa o microsc pica da corti a tendo conseguido uma identifica o da unidade base da estrutura das plantas a c lula mais propriamente dos tecidos biol gicos 5 12 Este tecido constitu do por c lulas de parede muito finas dispostas de um modo compacto sem espa os livres e tamb m mais compridas que largas com dimens es que variam entre 30 a 40 um na primavera e 10 a 15 um no Outono Quanto sua espessura esta varia entre 1 e 1 25 um nas esta es Primavera e Ver o e entre 2 a 2 5 um nas outras duas As suas formas normalmente s o prism ticas de sec o hexagonal empilhados em colunas ou fiadas As c lulas de cada coluna s o geradas sequencialmente pela mesma c lula de felog nio Relembrando o felog nio do sobreiro consiste numa camada prati

Tese 3,7 MB - Técnico Lisboa

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Tese 3,7 MB - T&eacute;cnico Lisboa

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Tese 3,7 MB - Técnico Lisboa