Assessment of salt decay in granite masonry: experimental and numerical approaches

A cristalização de sais é um dos mecanismos de deterioração que mais afetam materiais de construção porosos, especialmente em estruturas de alvenaria de valor histórico e cultural. Embora exista uma vasta investigação sobre a cristalização de sais em materiais porosos, menor atenção tem sido dada a rochas de baixa porosidade, como o granito, apesar da sua prevalência em construções históricas. Assim, esta tese investiga os mecanismos de degradação de granitos devido à cristalização de sais, com enfoque na compreensão dos efeitos conjugados do transporte de humidade e soluções salinas, do mecanismo de cristalização e do seu impacto na integridade física, mecânica e microestrutural do material. A investigação adota uma abordagem multimétodo, combinando metodologias experimentais e numéricas. Foi efetuada uma revisão crítica de modelos numéricos e procedimentos experimentais existentes relacionados com o fenómeno de degradação por cristalização de sais, com o intuito de identificar as vantagens e limitações. Foi definida uma campanha a experimental para a caracterização física, hígrica e mecânica detalhada de dois granitos, de que resultou um conjunto fiável de dados, posteriormente utilizados para validação dos modelos numéricos. A campanha experimental envolveu também a exposição dos granitos a soluções de cloreto de sódio (NaCl) de baixa concentração e simulação da cristalização de sais. Foi concebida uma metodologia para avaliação da deterioração induzida pela cristalização de sais integrando ensaios destrutivos e não-destrutivos. Modelos numéricos foram desenvolvidos e validados com base nos dados e resultados experimentais, de modo a simular os processos de transporte de humidade e soluções salinas, bem como a cinética de cristalização. Foi ainda realizado um estudo paramétrico para identificar os fatores-chave que regem a degradação por sais. Os resultados revelam a complexidade dos mecanismos de cristalização de sais em granitos, particularmente a influência da estrutura porosa, da anisotropia do material e das variáveis ambientais na iniciação e progressão dos danos. O estudo contribui para o desenvolvimento de modelos preditivos mais precisos da deterioração por cristalização de sais. Ao articular evidência experimental com simulações numéricas, a tese fornece uma base valiosa para a avaliação e mitigação de danos provocados por cristalização de sais em pedra patrimonial.

Name thesis:degree_name

Tese de doutoramento em Civil Engineering

Grantor

Universidade do Minho

Year dc:date.issued

2025

Author dc:creator

• Nazerigivi, Amin

Advisors dc:contributor.advisor

• Vasconcelos, Graça
• Ghiassi, Bahman
• Dionísio, Amélia

• Alvenaria
• Cristalização de sais
• Granito
• Modelação numérica
• Técnicas não-destrutivas
• Granite
• Masonry
• Non-destructive techniques
• Numerical modelling
• Salt crystallization

Statement dc:rights

• embargoedAccess (2 Years)

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Language dc:language.iso

eng

Handle dc:identifier.uri

https://hdl.handle.net/1822/97546

OAI record oai:identifier

http://repositorium.sdum.uminho.pt/oai/request?verb=GetRecord&metadataPrefix=dim&identifier=oai%3Arepositorium.uminho.pt%3A1822%2F97546