Argamassa Fotocatalitica

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

INTRODUÇÃO

 A capacidade fotocatalítica de materiais semicondutores apresenta um elevado potencial para

induzir

importantes

inovações

nos

materiais de construção.

O semi-condutor mais utilizado é o dióxido de

titânio (TiO2), devido à sua estabilidade e baixo nível de toxicidade.

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 (O 2-).

OH- e O2-  vão reagir com os compostos orgânicos e inorgânicos provocando a sua dissociação

e

desintegração.

contribuindo

para

a

sua

DIÓXIDO DE TITÂNIO Capacidade de auto-limpeza 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.

•

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 m 2/g.

COMPOSIÇÕES ESTUDADAS

Composição

Cimento (g)

Cal (g)

Cimento:areia (1:3)

338.8

-

Cimento:areia (1:4)

279.4

-

Cim.+cal:areia (1:3)

170.3

170.3

Cim.+cal:areia (1:4)

140.4

140.4

Areia (g)

TiO2 (g)

Água (g)

A/L

Espalh. (mm)

1296.8 1270.9 1244.9 1219.0 1426.2 1397.6 1369.2 1340.6 1303.7 1277.6 1251.5 1225.5 1432.4 1403.8 1375.1 1346.5

25.5 51.9 77.8 28.6 57.7 85.6 26.1 52.1 78.2 28.6 57.3 85.9

263.6 299.3 340.2 414.4 271.2 330.8 387.4 456.0 327.1 360.0 421.6 482.4 329.8 377.0 433.2 494.8

0.78 0.88 1.00 1.22 0.97 1.18 1.39 1.63 0.96 1.06 1.24 1.42 1.17 1.34 1.54 1.76

166.0 160.0 160.0 162.0 164.0 162.0 160.0 160.0 161.0 162.0 162.0 162.0 160.0 161.0 160.0 160.0

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.

•

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

•

O aumento de água associado ao

aumento da percentagem de TiO 2 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 mesma

necessária

para

consistência

manter

a

determina

a

redução da resistência à compressão.

RESISTÊNCIA À FLEXÃO

  Considerações similares em termos

•

da redução da resistência com o aumento da percentagem de TiO 2 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.

AUTO-LIMPEZA

•

Utilizados provetes de argamassa

com

200×200×10

utilizando

uma

mm3, tinta

de

pintados 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.

AUTO-LIMPEZA

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

•

de auto-limpeza. Composição Cimento:areia (1:3)

Cimento:areia (1:4)

Cim.+cal:areia (1:3)

Cim.+cal:areia (1:4)

TiO2 (%)

A/L

Descoloração (%)

2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6

0.78 0.88 1.00 1.22 0.97 1.18 1.39 1.63 0.96 1.06 1.24 1.42 1.17 1.34 1.54 1.76

0 2.09 1.40 0.25 0 3.22 2.28 0.47 0.46 4.32 2.86 2.30 0.27 1.45 0 0.72

CONCLUSÕES

Os resultados obtidos permitem as seguintes conclusões:

1. O aumento de água associado ao aumento da percentagem de TiO 2 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;

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.

Obrigado pela atenção.

Nuno M. Azevedo, José B. Aguiar, Fernando P. Torgal 4º Congresso Português de Argamassas e ETICS 29 e 30 de Março de 2012