FunctionalSTONE: Desenvolvimento de painéis compósitos multifuncionais para aplicação em revestimentos de pedra natural

Pretende-se a otimização dos painéis ao caracterizar o seu comportamento a condições higrotérmicas, mecânicas e de envelhecimento.

2. Enquadramento no COMPETE

2.1. Sistema de Incentivos e Cluster da Pedra Natural

Apoiado pelo COMPETE – Programa Operacional Fatores de Competitividade no âmbito do Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico (SI I&DT), o projeto “functionalSTONE: Desenvolvimento de painéis compósitos multifuncionais para aplicação em revestimentos de pedra natural” envolveu um investimento elegível de cerca de 608 mil euros, correspondendo a um incentivo FEDER aproximado de 429 mil euros.

3. Descrição do projeto “functionalSTONE”

3.1. Parceiros do consórcio

O projeto está a ser realizado por um consórcio composto por dois promotores empresariais: SOLANCIS e FRONTWAVE e uma Entidades do Sistema Cientifico e Tecnológico Nacional: Universidade de Coimbra.

A SOLANCIS com a experiência de décadas na transformação de mármores, granitos e calcários, complementa-se à FRONTWAVE, uma spin-off tecnológico do IST, altamente especializado em materiais, designadamente pedra, e a Universidade de Coimbra, com o seu departamento de Engenharia Civil, com competências alargadas em sistemas construtivos e comportamentos acústicos e térmicos de materiais.

3.2. Objetivos

O projeto “FuntionalStone: Desenvolvimento de painéis compósitos multifuncionais para aplicação em revestimentos de pedra natural” visa a obtenção de painéis compósitos multifuncionais para aplicação direta em revestimentos de pedra natural amplamente utilizados na indústria da construção. Estes painéis, com aplicação em pavimentos e fachadas, serão estruturados em configurações e combinações de materiais que potenciem as propriedades térmicas, acústicas e mecânicas da pedra natural e minimizem a complexidade e custos inerentes à sua aplicação. As caraterísticas inovadoras desta nova solução permitirão dar respostas aos requisitos normativos atuais relativos às componentes térmicas e acústica de projetos de construção.

Um segundo objetivo do projeto consiste na otimização dos painéis desenvolvidos através da caracterização do seu comportamento aquando da sua solicitação a condições higrotérmicas, mecânicas e envelhecimento, típicas das observadas em aplicação. Neste âmbito serão procuradas soluções em que os mecanismos de sensorização/monitorização se encontram incorporados na estrutura dos painéis, visando a integração dessas funcionalidades em sistemas inteligentes de gestão do ambiente de edifícios.

Espera-se atingir os seguintes objetivos:

- Protótipos de diversas geometrias, funções e materiais.

- Caracterização dos mesmos (incluindo à multifuncionalidade).

- Especificações técnicas dos produtos.

- Desenvolvimento de metodologias para a realização de projeto por medida.

- Requisitos do processo com vista a transferência para a produção em escala.

3.3. Atividades

Sendo um produto inovador, foram desenvolvidos diversos conceitos para a melhoria das características acústicas, térmicas e estruturais aproveitando a beleza estética e as propriedades mecânicas da pedra natural. Desta forma, foram idealizados, construídos, modelados em elementos finitos e testados diversos protótipos.

Numa segunda fase, foram testadas diversas soluções integrando duas ou três funções, percebendo o desempenho geral do sistema, bem como as adaptações necessárias para a otimização das características do produto.

Numa terceira fase avançou-se para a construção de protótipos à escala real e ao estudo dos sistemas de fixação e diferentes possibilidades aplicativas de cada produto.

4. Resultados

Estando o projeto na sua fase final, já foram encontradas e optimizadas diversas soluções, estando algumas delas já testadas e validadas para industrialização. Desta forma apresentam-se algumas soluções para cada uma das funções previamente apresentadas.

Na função acústica foram construídos painéis com estrutura exterior aperfeiçoada para promover a absorção e difusão das ondas sonoras. Também se testaram diferentes isolamentos para averiguar a melhoria de desempenho que cada um possibilita.

Na função térmica foram modelados painéis com diferentes espessuras de pedra para se perceber a utilidade deste material na construção de paredes tipo “trombe”. Foram testados ainda diversos tipos de isolamento em estruturas tipo sanduiche para se perceber quais obteriam melhores resultados em combinação com diferentes pedras.

Na função estrutural testou-se o reforço de diversas rochas com sistemas de fibra de vidro e resinas epóxi, percebendo-se a viabilidade deste tipo de reforços.

Também se percebeu a variação de rigidez com a diminuição da espessura, procurando-se encontrar as espessuras mínimas de trabalho em rochas.

Para a inclusão destas funções foram construídos painéis de pedra pré-esforçados com uma caixa-de-ar onde se poderiam introduzir diferentes isolamentos específicos para o desempenho requerido pelo cliente. Também podem ser fabricadas estruturas sanduiche para de pedra fina e aglomerados de cortiça melhorando o comportamento térmico e acústico da pedra natural.

5. Links

Site da Solancis: www.solancis.com

Youtube | Solancis: https://www.youtube.com/user/solancisSA

Site do Cluster da pedra Natural: http://www.valorpedra.com/

Para conhecer outros projetos apoiados pelo COMPETE no âmbito do Sistema de Incentivos à I&DT, consulte o menu Áreas/Os Projetos em que Apoiamos.