Conservação de património em Angkor, Camboja

Projeto de cliente da Dlubal

Equipa de investigação checa em Angkor Diretor de projeto
Dr. Karel Kranda
Academia de Ciências da República Checa
Instituto de Física Nuclear
neutron.ujf.cas.cz

Chefe de investigação
Doc. Ing. Jan Pašek, Ph.D.
Faculdade de Engenharia Civil da CVUT em Praga
Departamento de estruturas de edifícios
kps.fsv.cvut.cz

Membros da equipa
Ing. Jiří Svoboda
Hansley Pravin Gaya
Otakar Veverka

Muitos dos monumentos de pedra do parque arqueológico de Angkor, que faz parte do Património Mundial da UNESCO, estão consideravelmente deteriorados. Da mesma maneira, o estado dos monumentos conservados está a piorar com rapidez. Por isso, uma equipa de especialistas internacionais está a estudar as causas das más condições técnicas dos monumentoentar encontrar as soluções adequadas para a sua preservação.

Na preservação dos monumentos, participa também uma equipa de investigação checa, com o projeto de duração de 5 anos ''Termografia e análise estrutural de monumentos de arenito em Angkor''.

O objetivo principal é análise das alterações de temperatura ambiente nas estruturas de pedras e a sua influência na segurança estática dos monumentos. Para além dos trabaçlhos diretamente em Angkor, fazem parte da pesquisa várias simulações do comportamento de estruturas de pedra carregadas por ações externas, sobretudo alterações de temperatura.

Para a análise e o dimensionamento foi aplicado o programa de elementos finitos RFEM, onde foram criados os modelos numéricos.

Estrutura

Os monumentos de pedra de Angkor, construídos entre os séculos IX e XV, hoje em dia são na maioria ruínas em diferentes fases de deterioração.

A maioria dos monumentos é composta por blocos de pedra sem qualquer material de ligação, no entanto, em alguns casos foram utilizados tijolos refractários. Nos templos ainda preservados, pode constatar-se uma rotura contínua em desenvolvimento, na maior parte dos casos a decomposição das paredes de pedra, devido a uma combinação de diferentes fatores. Para além de ser, do ponto de vista atual, uma técnica de construção desapropriada, as condições climatéricas severas representam o maior fator de desagregação.

Planeamento estrutural

A observação das deformações e das temperaturas de templos selecionados mostrou, que a diferença entre as temperturas máxima e mínima em superfícies exteriores excede os 60°C no decorrer de um ano. Existem grandes diferenças de temperatura entre o dia e a noite. Muitas vezes, a tempertura nas superfícies interiores era 40°C inferior à tempertura nas superfícies exteriores.

Tal contribui para um carregamento desnivelado e grandes movimentos de dilatação nas construções de pedra. Em combinação com outros fatores, ocorre uma expansão gradual das ligações e começam a soltar blocos. Os templos acabam por se desintegrar e colapsar.

As simulações numéricas do comportamento são efetuadas com o software de elementos finitos RFEM, que permite atingir um nível de correspondência alto entre as propriedades de modelos numéricos e estruturas de pedras reais. O objetivo da análise é prever o futuro desenvolvimento das condições técnicas, com base em resultados de simulação. Os conhecimentos adquiridos podem servir para outros projetos de investigação elaborarem medidas de proteção adequadas para estabilização destes monumentos raros.

No âmbito da pesquisa, até agora foram criados modelos 3D de segmentos estruturais típicos (parede singular, pirâmide tetragonal, galeria de colunas coberta e diversas formas de torre) e testados no RFEM. Os modelos numéricos são representados por sólidos, que representam os blocos de pedra individuais. A interação mútua dos blocos foi simulada por elementos de contacto, que permitem eliminar efeitos de tração perpendicular às ligações e trabalhar com diferentes intensidades de atrito entre os contactos dos blocos.

Foram efetuadas várias simulações para as ações de temperatura com consideração de condições de solo características e diferentes formas de ligaçãoentre blocos. Os resultados da análise numérica mostram uma concordância considerável com o comportamento portante das estruturas de pedra (deformações, rotura etc.). A investigação executada até ao momento provou, que as cargas da temperatura atingem valores significativos e que têm uma influência considerável sobre o estado dos monumentos, que constantemente vai piorando.

Nos seguintes passos, a pesquisa continuará a ser desenvolvida para melhor descrever os efeitos das variações de temperatura no sistema estrutural de monumentos de pedra e dar início a medidas de prevenção otimizadas, para a preservação das estruturas.

Programa utilizado para análise estrutural

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