argamassa fotocatalitica

8/19/2019 Argamassa Fotocatalitica

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Argamassas fotocatalíticas: Influência da

composição na resistência mecânica e na

capacidade de auto-limpeza

Nuno M. Azevedo, José B. Aguiar, Fernando P. Torgal

4º Congresso Português de Argamassas e ETICS

29 e 30 de Março de 2012

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INTRODUÇÃO

A capacidade fotocatalítica de materiais semi-

condutores apresenta um elevado potencial

para induzir importantes inovações nos

materiais de construção.

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O semi-condutor mais utilizado é o dióxido de

titânio (TiO2), devido à sua estabilidade e

baixo nível de toxicidade.


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DIÓXIDO DE TITÂNIO

Capacidades fotocatalíticas

A absorção dos raios ultravioletas da luz solar,

com a presença de moléculas de água,

obtém-se a formação de substâncias que

possuem um forte poder oxidante (radicais

hidróxilos (OH-) e iões superóxidos (O2-).

OH- e O2- vão reagir com os compostos

orgânicos e inorgânicos provocando a sua

dissociação e contribuindo para a sua

desintegração.

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DIÓXIDO DE TITÂNIO

Capacidade de auto-limpeza

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Diminuição dos custos de limpeza (Em Los Angeles o custo é de

cerca de 100 milhões de euros/ano , devido aos graffiti);

Aplicações:

• Blocos de pavimentação;

• Betões;

• Argamassas.

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MATERIAIS UTILIZADOS NA INVESTIGAÇÃO

• Areia de origem fluvial, com um módulo de

finura de 3.24;

• Cimento branco Portland (CEM II/B-L

32,5R);

• Cal aérea hidratada, com densidade

aparente de 0.46 g/cm3;

• Dióxido de titânio (P25), com partículas com

21nm e superfície específica de 50 m2/g.



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COMPOSIÇÕES ESTUDADAS

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ComposiçãoCimento

(g)Cal(g)

Areia(g)

TiO2 (g)

Água(g)

A/LEspalh.

(mm)

Cimento:areia

(1:3)338.8 -

1296.8 - 263.6 0.78 166.0

1270.9 25.5 299.3 0.88 160.0

1244.9 51.9 340.2 1.00 160.0

1219.0 77.8 414.4 1.22 162.0

Cimento:areia

(1:4)279.4 -

1426.2 - 271.2 0.97 164.0

1397.6 28.6 330.8 1.18 162.01369.2 57.7 387.4 1.39 160.0

1340.6 85.6 456.0 1.63 160.0

Cim.+cal:areia

(1:3)170.3 170.3

1303.7 - 327.1 0.96 161.0

1277.6 26.1 360.0 1.06 162.0

1251.5 52.1 421.6 1.24 162.0

1225.5 78.2 482.4 1.42 162.0

Cim.+cal:areia

(1:4)140.4 140.4

1432.4 - 329.8 1.17 160.0

1403.8 28.6 377.0 1.34 161.0

1375.1 57.3 433.2 1.54 160.0

1346.5 85.9 494.8 1.76 160.0

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CONSISTÊNCIA


• Ensaios realizados com base no método da mesa de espalhamento;

• Ensaio imediatamente realizado após a produção da amassadura;

• Aumento de água associado ao aumento da percentagem de TiO2.


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RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO


• O aumento de água associado ao

aumento da percentagem de TiO2

traduz-se em reduções substanciais

da resistência à compressão.

• As partículas de TiO2 são

responsáveis por um determinado

efeito de filler, contudo o aumento da

água necessária para manter a

mesma consistência determina a

redução da resistência à compressão.


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RESISTÊNCIA À FLEXÃO


• Considerações similares em termos

da redução da resistência com o

aumento da percentagem de TiO2 às

já produzidas para a resistência à

compressão.

• Nenhuma das composições

contendo cal aérea e cimento cumpre

o requisito mínimo de resistência à

flexão de 0.7MPa, portanto tornam-se

necessárias novas investigações.


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AUTO-LIMPEZA


• Utilizados provetes de argamassa

com 200×200×10 mm3, pintados

utilizando uma tinta de spray

correntemente utilizada na execução

de grafitti.

• Após execução os provetes foram

colocados durante 30 dias, dentro de

uma caixa contendo no topo 4

lâmpadas TL-D 18W-BLB SLV da

Philips.


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AUTO-LIMPEZA


• As argamassas com 2% de TiO2 são as mais efetivas em termos da capacidade

de auto-limpeza.

Composição TiO2 (%) A/L Descoloração (%)

Cimento:areia

(1:3)

- 0.78 0

2 0.88 2.09

4 1.00 1.406 1.22 0.25

Cimento:areia

(1:4)

- 0.97 0

2 1.18 3.22

4 1.39 2.28

6 1.63 0.47

Cim.+cal:areia(1:3)

- 0.96 0.46

2 1.06 4.32

4 1.24 2.86

6 1.42 2.30

Cim.+cal:areia

(1:4)

- 1.17 0.27

2 1.34 1.45

4 1.54 0

6 1.76 0.72


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CONCLUSÕES


Os resultados obtidos permitem as seguintes conclusões:

1. O aumento de água associado ao aumento da percentagem de TiO2 se

traduz em reduções substanciais da resistência à compressão;

2. Nenhuma das composições contendo cal aérea e cimento cumpre o requisito

mínimo de resistência à flexão de 0.7MPa para argamassas de reabilitação;

3. As argamassas com 2% de TiO2 são as mais efectivas em termos da

capacidade de auto-limpeza;


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CONCLUSÕES


Os resultados obtidos permitem as seguintes conclusões:

4. São necessárias investigações mais exaustivas que permitam esclarecer de

forma mais efetiva, de que forma os parâmetros de composição podem

contribuir para otimizar a capacidade de auto-limpeza de argamassas para

revestimentos de edifícios.


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Obrigado pela atenção.

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Nuno M. Azevedo, José B. Aguiar, Fernando P. Torgal

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