Diagnosis and characterisation of mortars and concrete materials in buildings awarded with the Valmor Prize for Architecture - State of conservation and contributions for their safeguard

Abstract

Instituted over a century ago, the Valmor Prize for Architecture is one of Portugal's most prestigious architectural awards, with its bestowal falling under the responsibility of the Lisbon City Council. Nowadays, there is a pressing need to protect and preserve constructions dating back to the 20th century. The absence of a collective awareness of how modern heritage might be threatened could result in many of these architecturally valuable structures not surviving. In this doctoral thesis, an analysis of the state of conservation and characterisation of the constituent materials of 17 prize-awarded buildings was conducted. This analysis focused mainly on rendering mortars, plasters, and concrete materials, using a characterisation methodology suitable for the proposed objectives. The work plan was divided into four parts: (1) Selection of case studies, obtaining permission from the respective owners for their access and study, and gathering information about the construction history, including compiling the constructive transformations and conservation/restoration efforts that occurred throughout the lifespan of the buildings; (2) Identification of anomalies, in-situ testing, and selective sampling of concretes and mortars; (3) Experimental campaign applying a methodology for compositional, mineralogical, chemical, microstructural, physical, and mechanical characterization; and (4) Interpretation and discussion of the results. The obtained results fill a knowledge gap concerning materials and construction techniques related to the advent of Portland cement usage and the abandonment of traditional lime-based binders during the 20th century. This research deepens the understanding of the chronological application of various binder types and construction techniques associated with modernization during the last century. On the other hand, the results provide a substantial number of parameters and essential characteristics useful for applying compatible materials in repair and conservation actions that may be undertaken, which will contribute to safeguarding this valuable historic architectural heritage; - Resumo: DIAGNÓSTICO E CARACTERIZAÇÃO DE REVESTIMENTOS DE EDIFÍCIOS GALARDOADOS COM O PRÉMIO VALMOR DE ARQUITECTURA – ESTADO DE CONSERVAÇÃO E CONTRIBUTOS PARA A SUA SALVAGUARDA - Instituído há mais de um século, o Prémio Valmor de Arquitectura é um dos mais prestigiados prémios de arquitectura em Portugal, sendo ai sua atribuição da responsabilidade da Câmara Municipal de Lisboa. Nesta tese de doutoramento, foi realizada a análise do estado de conservação e a caracterização de materiais constituintes de 17 edifícios galardoados com este prémio, particularmente das argamassas de revestimento interior e exterior, assim como de materiais de betão, através duma metodologia de caracterização adequada aos objectivos propostos. O plano de trabalhos dividiu-se em quatro partes: (1) Selecção dos casos de estudo, pedido de autorização aos respectivos proprietários para o seu acesso e estudo, recolha de elementos da história construtiva, incluindo a compilação das transformações construtivas e de conservação/reabilitação ocorridas ao longo do tempo de vida dos edifícios; (2) Levantamento de anomalias, ensaios in-situ e amostragem selectiva de betões e argamassas; (3) Campanha experimental aplicando uma metodologia para a caracterização composicional, mineralógica, química, microestrutural, física e mecânica e (4) interpretação e discussão dos resultados. Os resultados obtidos permitem, por um lado, colmatar uma lacuna no conhecimento dos materiais e técnicas construtivas relacionadas com o advento da utilização do cimento Portland e o abandono dos ligantes tradicionais à base de cal, aprofundando o conhecimento sobre a cronologia de aplicação dos vários tipos de ligantes e técnicas associadas à modernização ocorrida durante o século XX. Por outro lado, os resultados aportam uma substancial quantidade de parâmetros e de características fundamentais para a aplicação de materiais compatíveis em acções de reparação e de conservação que possam vir a ser tomadas, contribuindo para a salvaguarda deste valioso património histórico-arquitectónico.