Publicação
Avaliação das capacidades fotocatalítica, superhidrofóbica e autolimpante de misturas betuminosas funcionalizadas com TiO2 e ZnO
| Resumo: | Atualmente, existe uma preocupação crescente acerca do esgotamento dos recursos naturais e do dano ao meio ambiente. A engenharia rodoviária em geral e particularmente o domínio dos pavimentos rodoviários pode contribuir de forma significativa para a mitigação destes problemas. A integração de nano/micromateriais nas misturas asfálticas que constituem as camadas superficiais dos pavimentos dotará essas superfícies de novas capacidades (funcionalização) particularmente em termos ambientais e em termos de segurança viária: (i) fotocatalíticas: capazes de fotodegradarem poluentes com o intuito de limparem o meio ambiente; (ii) superhidrofóbicas: melhor resistência à água e uma maior segurança rodoviária em períodos de chuva e de baixas temperaturas; (iii) autolimpantes: evitar problemas de derrapagem, facilitar a drenabilidade da água e dificultar o fenômeno da colmatação dos poros. Com o objetivo de dotar as superfícies dos pavimentos com estas novas capacidades funcionais, misturas asfálticas do tipo AC 6 e AC 14 foram funcionalizadas a partir da aspersão superficial dos semicondutores nano-TiO2 e/ou micro-ZnO. Previamente, a fim de avaliar o impacto químico e morfológico da aplicação dos semicondutores, foram realizados ensaios de Microscopia de Força Atômica (AFM) e Espectroscopia de Infravermelho Transformada de Fourier (FTIR) nos ligantes asfálticos usados para compor as misturas. A seguir, para verificar as novas capacidades, foram realizados ensaios de Ângulo de Contato e de Avaliação Fotocatalítica. Por fim, a melhor solução foi avaliada mecanicamente pela resistência à tração após o condicionamento por água para avaliar o impacto dos semicondutores. Os resultados indicam que houve um maior impacto superficial e químico pela técnica de aspersão da solução aquosa contendo ZnO. A combinação de TiO2 com ZnO promoveu propriedades fotocatalíticas, superhidrofóbicas e auto-limpantes, proporcionando a ambas as misturas asfálticas essas novas capacidades. Ademais a aspersão não causou impacto mecânico. Com o desenvolvimento dessas camadas, prevêem-se grandes benefícios para o ambiente e para a segurança rodoviária. |
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| Autores principais: | Segundo, Iran Gomes da Rocha |
| Assunto: | Misturas asfálticas Funcionalização Nanotecnologia Fotocatálise Auto-limpeza Superhidrofóbico Asphalt mixtures Functionalization Nanotechnology Photocatalysis Self-cleaning Superhydrophobic |
| Ano: | 2018 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Atualmente, existe uma preocupação crescente acerca do esgotamento dos recursos naturais e do dano ao meio ambiente. A engenharia rodoviária em geral e particularmente o domínio dos pavimentos rodoviários pode contribuir de forma significativa para a mitigação destes problemas. A integração de nano/micromateriais nas misturas asfálticas que constituem as camadas superficiais dos pavimentos dotará essas superfícies de novas capacidades (funcionalização) particularmente em termos ambientais e em termos de segurança viária: (i) fotocatalíticas: capazes de fotodegradarem poluentes com o intuito de limparem o meio ambiente; (ii) superhidrofóbicas: melhor resistência à água e uma maior segurança rodoviária em períodos de chuva e de baixas temperaturas; (iii) autolimpantes: evitar problemas de derrapagem, facilitar a drenabilidade da água e dificultar o fenômeno da colmatação dos poros. Com o objetivo de dotar as superfícies dos pavimentos com estas novas capacidades funcionais, misturas asfálticas do tipo AC 6 e AC 14 foram funcionalizadas a partir da aspersão superficial dos semicondutores nano-TiO2 e/ou micro-ZnO. Previamente, a fim de avaliar o impacto químico e morfológico da aplicação dos semicondutores, foram realizados ensaios de Microscopia de Força Atômica (AFM) e Espectroscopia de Infravermelho Transformada de Fourier (FTIR) nos ligantes asfálticos usados para compor as misturas. A seguir, para verificar as novas capacidades, foram realizados ensaios de Ângulo de Contato e de Avaliação Fotocatalítica. Por fim, a melhor solução foi avaliada mecanicamente pela resistência à tração após o condicionamento por água para avaliar o impacto dos semicondutores. Os resultados indicam que houve um maior impacto superficial e químico pela técnica de aspersão da solução aquosa contendo ZnO. A combinação de TiO2 com ZnO promoveu propriedades fotocatalíticas, superhidrofóbicas e auto-limpantes, proporcionando a ambas as misturas asfálticas essas novas capacidades. Ademais a aspersão não causou impacto mecânico. Com o desenvolvimento dessas camadas, prevêem-se grandes benefícios para o ambiente e para a segurança rodoviária. |
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