Materiales de base cemento con TIO2: propiedades de la matriz según la eficacia fotocatalítica y su implementación a escala real

• Eva Jiménez Relinque ^[1] ; Ángel Castillo Talavera ^[1] ; Marta Castellote Armero ^[1]
  1. [1] Instituto Eduardo Torroja. CSIC
• Localización: VII Congreso Internacional de Estructuras: [resúmenes publicados en la revista Hormigón y Acero (ISSN 0439-5689), v. 68, especial Congreso, junio 2017], 2017, págs. 267-268
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • TIO2 cement based materials: influence of the properties of the matrix on the photocatalytic efficiency and real scale implementation
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• Resumen

  • La necesidad de un ambiente más limpio lleva a pensar en la necesidad de un uso eco-compatible de los materiales de construcción. En este campo, la fotoquímica aplicada mediante la incorporación de nanocompuestos con características fotocatalíticas a los materiales de construcción, puede ser una solución interesante. La fotocatálisis es una tecnología basada en la absorción de energía radiante por un semiconductor, principalmente TiO2, que actúa como fotocatalizador. Al aprovechar la energía lumínica, el catalizador induce la formación de especies altamente oxidantes que pueden reaccionar con las sustancias orgánicas e inorgánicas adsorbidas en su superficie, degradándolas o mineralizándolas por completo. La inclusión del TiO2 en los materiales de construcción ha permitido obtener materiales con propiedades descontaminantes, auto-limpiantes y auto-desinfectantes. Sin embargo, hay algunas variables de estos materiales cuya influencia no se ha estudiado a fondo. Durante el proceso de fabricación de materiales de construcción fotocatalíticos, se pueden utilizar diferentes tipos de cemento y aglutinantes. Estos materiales pueden causar modificaciones significativas en las propiedades redox o capacidades fotoabsorción, que pueden influir de manera significativa en el comportamiento fotocatalítico. Por otro lado, es necesario conocer la influencia del acabado de la superficie del mortero cuando se utilizan estos productos en situaciones reales.

    Teniendo en cuenta esta necesidad de estudio, el efecto de la adición de TiO2 y la influencia del tipo de aglutinante, rugosidad de la superficie y micro/macro-estructura en la foto-actividad ha sido evaluado en morteros con cuatro tipos de cementos y tres rugosidades.

    La eficiencia fotocatalítica en función del composición de la mezcla fue evaluada en función de la degradación de NOx (fig. 1) y la auto-limpieza con las tintas azul de metileno y rodamina b (fig. 2).

    Estas diferencias se han atribuido al potencial redox de la fase acuosa de la red de poros y a las energías de fotoabsorción de los componentes de la matriz de cemento. En cuanto a la rugosidad y la estructura, se encontró que la superficie activa disponible es un parámetro necesario para evaluar la eficacia fotocatalítica. Adicionalmente, al aplicar esta tecnología a escala real, se ha observado que es complicado el monitorizar el sistema desde un punto de vista global y evaluar su funcionamiento. Para resolver esto, los autores desarrollan el proyecto LIFE “Sustainability of photocatalytic technologies on urban pavements: From laboratory tests to in field compliance criteria”, LIFE-PHOTOSCALING, cuyos resultados preliminares se presentarán en este artículo.