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The construction industry is responsible for high energetic consumption, especially associated with buildings’ heating and cooling needs. This issue has attracted the attention of the scientific community, governments and authorities from all over the world, especially in the European Union, motivated by recent international conflicts which forced the countries to rethink their energy policies. Over the years, energy consumption has been based on non-renewable energy sources such as natural gas, oil and coal. Nowadays, it is urgent to implement solutions that aim to minimize these high energetic consumptions and act based on clean and renewable energy sources. In recent years, phase change materials (PCM) have become an area of high interest and development, since they allow to minimize the energy consumption in buildings, based in solar energy, due to their thermal storage capacity. The main objective of this work consists of a perspective of the evolution of the development and application of thermal storage technology through the incorporation of PCM in the construction sector, focusing on the last 10 years of research, showing the most recent developments of its application in construction materials, such as mortars, concrete, incorporation in porous aggregates, naturally based materials, carbon-based materials, boards, blocks and solar thermal systems.

About 48 billion tons of aggregates are consumed in the construction, causing a depletion of natural resources. Thus, it is important to apply new solutions that suppress these needs, without environmental impacts and preferably reversing negative impacts associated to other industries, such as foundry industry, a large waste producer commonly deposited in landfills. The main objective of this work was the evaluation of the waste treatment methods effectiveness in the physical and mechanical mortar properties. Fourteen compositions were developed with different contents of ceramic mold shells (0%, 25%, 50%, 75% and 100%) and different types of treatment (series 1 – unwashed ceramic mold shells, series 2 – washed ceramic molds shells and series 3 – washed ceramic mold shells and fibers). The results showed that the treatment of washing residues was quite effective, resulting in an elimination of the expandability and water absorption of the mortars, which led to an increase in the flexural and compression strength, since the microstructure of the mortars was no longer fragile., This work was supported by FCT/MCTES concerning the Pluriannual funding of R&D Units 2020-2023 for the Centre for Territory, Environment and Construction (CTAC), with reference UIDB/04047/2020 and UIDP/04047/2020.

O crescimento das urbanizações levou ao rápido desenvolvimento da indústria da construção, originando uma grande quantidade de resíduos de construção e demolição (RCD) e em simultâneo um aumento nos consumos energéticos e emissões de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera. A aplicação simultânea de RCD e tecnologias de calor latente incorporadas em betões permite a reutilização de agregados reciclados, mas também minimizar o consumo de energia durante o período de utilização do edifício. Este estudo tem como principal objetivo a avaliação da incorporação de material de mudança de fase (PCM) em agregado reciclado proveniente de RCD, utilizado em substituição do agregado natural para a produção de betões, assim como a avaliação do comportamento mecânico dos betões produzidos. A incorporação de PCM no agregado reciclado foi efetuada segundo duas técnicas distintas, a vácuo e a pressão atmosférica, sendo produzidos betões com os diferentes agregados. Foi possível verificar que a presença do agregado reciclado dopado com PCM afetou negativamente o desempenho mecânico das diferentes formulações de betão desenvolvidas., Este trabalho foi financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), no âmbito da bolsa de doutoramento com referência UI/BD/152844/2022.

Atualmente, é necessário dar um novo rumo ao setor da construção civil, tornando-se imprescindível alterar a forma como os edifícios são construídos e reabilitados, com o objetivo de obter uma construção mais sustentável. Cada vez mais é importante minimizar os elevados consumos energéticos dos edifícios durante a sua vida útil, tirando partido de fontes de energia renováveis, como a energia solar. Os materiais de mudança de fase (PCM) podem reduzir o consumo energético dos edifícios devido à sua capacidade de armazenamento térmico. A utilização de PCM em materiais de construção possui benefícios sociais, ambientais e económicos relacionados com o aumento do conforto térmico, diminuição do consumo de energia de fontes não renováveis e diminuição das necessidades e custos de climatização. O desenvolvimento de placas sustentáveis à base de argamassas de cimento com incorporação direta de PCM constitui uma nova opção para a melhoria da eficiência energética dos edifícios em operações de reabilitação e construções novas. Neste trabalho, inicialmente foram estudadas as principais propriedades das argamassas com incorporação direta de PCM, com base no seu comportamento físico, mecânico e térmico. Posteriormente, foram desenvolvidas placas à base destas argamassas e testadas quanto às suas principais propriedades físicas e mecânicas. A realização deste trabalho permitiu concluir que a incorporação de PCM em argamassas e placas altera as suas propriedades do ponto de vista físico, mecânico e térmico. Em relação à caracterização das argamassas, foi possível verificar que a inclusão de PCM originou uma diminuição da resistência à flexão e compressão, diminuição da temperatura máxima e aumento da temperatura mínima para a estação de verão e primavera. No que confere à caracterização das placas verificou-se que a incorporação de PCM originou um aumento da sua macroporosidade e diminuição da resistência à flexão., Este trabalho foi financiado por Fundos Nacionais através da FCT/MCTES – Fundação para a Ciência e Tecnologia/Ministério da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, no âmbito do CTAC – Centro de Território, Ambiente e Construção – UIDB/0407/2020.

A indústria da fundição produz milhões de toneladas de resíduos descartados em todo o mundo. Atualmente, o aumento dos custos e os problemas ambientais relacionados com a deposição de resíduos em aterros é um enorme problema. Assim, muitos estudos têm-se concentrado nas areias de fundição, contudo outros resíduos são gerados durante o processo de fundição e não se conhecem soluções de reutilização, tais como as ceras parafínicas e as cascas de moldes cerâmicos. O objetivo principal deste estudo foi a incorporação de ceras parafínicas e cascas de moldes cerâmicos em argamassas de cimento, avaliando a influência de diferentes teores de parafina nas propriedades físicas e mecânicas das argamassas. Os resultados obtidos mostraram uma diminuição da trabalhabilidade, absorção de água, resistência à flexão e à compressão das argamassas. No entanto, as argamassas apresentaram um comportamento físico e mecânico satisfatório, evidenciando uma possível aplicação prática., The foundry industry produces millions of tonnes of discarded waste worldwide. Currently, increasing costs and environmental problems related to landfilling waste is a huge problem. Thus, many studies have focused on foundry sands, however other wastes are generated during the casting process and no reuse solutions are known, such as paraffin waxes and ceramic mold shells. The main objective of this study was the incorporation of paraffin waxes and ceramic mold shells in cement mortars, evaluating the influence of different paraffin wax contents in the mortars physical and mechanical properties. The obtained results showed a decrease in the workability, water absorption, flexural and compressive strengths of the mortars. However, the mortars presented a satisfactory physical and mechanical behavior, evidencing a possible practical application., Este trabalho foi apoiado pela FCT/MCTES através de fundos nacionais (PIDDAC) sob a referência UIDB/04047/2020 da Unidade de I&D do Centro de Território, Ambiente e Construção (CTAC).