Funcionalização de argamassa com deposição de titânia (Ti02) produzida por rota sol-gel

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodrigo Bergami Trevizani
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AFGQJW
Resumo: Os custos com desenvolvimento e manutencao de edificacoes geram impactos consideraveis a economia de um pais. Dessa forma, a durabilidade das mesmas e de grande importancia para o auxilio a uma economia sadia. As fachadas das edificacoes podem ser consideradas como os elementos de maior contato com o ambiente externo, assim, entendendo-se que a degradacao comeca do exterior para o interior, funcionalizar materiais de construcoes empregados em fachadaspode ser uma alternativa viavel ao combate de tal processo. Tal funcionalizacao pode ser realizada com dioxido de titanio tendo em vista suas propriedades particulares. A propriedade fotocatalitica do TiO2 e capaz de promover a degradacao dos poluentes atmosfericos e, associada a superhidroficilidade, conferir a estrutura propriedade de auto-limpeza. A rota sol-gel para a fabricacao de nano e micro titania aparece como possivel metodologia a ser utilizada para recobrimentos. Tal rota apresenta um produto homogeneo, baixo custo e elevadapureza. Nesse contexto, a presente pesquisa tem por objetivo a confeccao de argamassas funcionalizadas com filmes finos de dioxido de titanio, produzidos por tecnologia sol-gel, a fim de produzir superficies com propriedade de auto-limpeza. Foram confeccionadas amostras com tres tipos de recobrimentos, realizados por dip-coating, sendo um com apenas uma camada de dioxido de titanio, outra com duas camadas de dioxido de titanio e uma terceira com duas camadas sendo uma de dioxido de silicio e outra de dioxido de titanio. Todos os recobrimentos foram realizados em solucoes sol-gel. A titulo de comparacao, foram tambem confeccionadas amostras com recobrimento de po sol-gel cristalino disperso em alcool e amostras com a incorporacao de po sol-gel cristalino de dioxido de titanio a argamassa, sendo essas metodologias usualmente encontradas neste tipo de estudo. As amostras foram avaliadas via difracao de raios X, microscopia eletronica de varredura, espectroscopia por energia dispersiva, resistencia a compressao, avaliacao de incremento e perda de massa e exposicao a intemperies climaticas. Os resultados obtidos inferem que a tecnica de recobrimento realizado foi efetiva, contudo um grande numero de fissuras e observada nos filmes depositados. Nao foi possivel a identificacao das fases presentes pela tecnica de difracao de raios X e observou-se perda de massa referente ao tratamento termico nas amostras de argamassa prejudicando ligeiramente suas resistencia a compressao. Enfim, nao foram observadas variacoes referentes a degradacao ou reducao da sujidade das amostras expostas as intemperis externas para nenhuma amostra. Entretanto, aquantidade de TiO2 presente na superficie, e potencialmente capaz de promover a propriedade de auto-limpeza, foi superior nas amostras revestidas por tecnologia sol-gel em comparacao com os metodos classicamente usados na area de construcao civil.
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A propriedade fotocatalitica do TiO2 e capaz de promover a degradacao dos poluentes atmosfericos e, associada a superhidroficilidade, conferir a estrutura propriedade de auto-limpeza. A rota sol-gel para a fabricacao de nano e micro titania aparece como possivel metodologia a ser utilizada para recobrimentos. Tal rota apresenta um produto homogeneo, baixo custo e elevadapureza. Nesse contexto, a presente pesquisa tem por objetivo a confeccao de argamassas funcionalizadas com filmes finos de dioxido de titanio, produzidos por tecnologia sol-gel, a fim de produzir superficies com propriedade de auto-limpeza. Foram confeccionadas amostras com tres tipos de recobrimentos, realizados por dip-coating, sendo um com apenas uma camada de dioxido de titanio, outra com duas camadas de dioxido de titanio e uma terceira com duas camadas sendo uma de dioxido de silicio e outra de dioxido de titanio. Todos os recobrimentos foram realizados em solucoes sol-gel. A titulo de comparacao, foram tambem confeccionadas amostras com recobrimento de po sol-gel cristalino disperso em alcool e amostras com a incorporacao de po sol-gel cristalino de dioxido de titanio a argamassa, sendo essas metodologias usualmente encontradas neste tipo de estudo. As amostras foram avaliadas via difracao de raios X, microscopia eletronica de varredura, espectroscopia por energia dispersiva, resistencia a compressao, avaliacao de incremento e perda de massa e exposicao a intemperies climaticas. Os resultados obtidos inferem que a tecnica de recobrimento realizado foi efetiva, contudo um grande numero de fissuras e observada nos filmes depositados. Nao foi possivel a identificacao das fases presentes pela tecnica de difracao de raios X e observou-se perda de massa referente ao tratamento termico nas amostras de argamassa prejudicando ligeiramente suas resistencia a compressao. Enfim, nao foram observadas variacoes referentes a degradacao ou reducao da sujidade das amostras expostas as intemperis externas para nenhuma amostra. Entretanto, aquantidade de TiO2 presente na superficie, e potencialmente capaz de promover a propriedade de auto-limpeza, foi superior nas amostras revestidas por tecnologia sol-gel em comparacao com os metodos classicamente usados na area de construcao civil.The costs with development and maintenance of buildings create considerable impacts to a countrys economy. Therefore, their durability is greatly important to favor a healthy economy. The buildings facades can be considered as the elements with the most of contact with the external environment. Thus, by understanding that the degradation begins from the outside to the inside, the functionalization of construction materials used on facades can be a viable alternative to prevent this process. This functionalization can be done with titanium dioxide due to its particular properties. The photocatalytic property of the TiO2 is capable to promote the degradation of the air pollutants. And, associated to the superhydrophilicity, it could activate the elf-cleaning property. The sol-gelprocess for nano and micro titania fabrication appears as a possible methodology to be used for coatings. Such route presents a low cost, high pureness, and homogeneous product. In this context, the current research has the aim to make mortars functionalized with thin films of titanium dioxide produced by sol-gel technology in order to produce surfaces with self-cleaning property. Samples were produced with three types of coatings deposited by dip-coating. The first one with only a layer of titanium dioxide, the second with two layers of titanium dioxide, andthe last one with a silicium dioxide layer coated then by an external titanium dioxide layer. All these coatings were made using sol-gel solutions. For comparison, samples were also made with the deposition of crystalline sol-gel powder dispersed in alcohol and with the incorporation of crystalline sol-gel power of titanium dioxide into the mortar structure, in agreement with the comun methods used in this kind of study. The samples were haracterized by x-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, compressive strength, increase and loss of mass, and exposure to climatic conditions. The obtained results infer that the coating technique was effective, however a huge number of cracks is observed on the deposited films. It was not to identify the crystaline phases present in the materials by x-ray diffraction, and the mass loss observed after the heat treatment in the mortar samples slightly damages its compressive strenght. Finally, variations related to degradation or reduction of dirtiness on the surface of the samples exposed to external weather conditions were not observed for any sample. However, the amount of TiO2 present on the surface, and potentially able to promote the self-cleaning property, was higher in samples coated with the sol-gel technology in comparison with the methods classically used in the construction area.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGMateriais de construçãoDióxido de titânioArgamassaConstrução civilFuncionalizacao superficialDioxido de titanioAuto-limpezaSol-gelArgamassaFuncionalização de argamassa com deposição de titânia (Ti02) produzida por rota sol-gelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdissertacao_final_rodrigo_trevizani_final.pdfapplication/pdf38586875https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-AFGQJW/1/dissertacao_final_rodrigo_trevizani_final.pdf68d9d0a54e25cd42c6a10db8b96848b3MD51TEXTdissertacao_final_rodrigo_trevizani_final.pdf.txtdissertacao_final_rodrigo_trevizani_final.pdf.txtExtracted texttext/plain148586https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-AFGQJW/2/dissertacao_final_rodrigo_trevizani_final.pdf.txt54e90d5a5a4dea3ed11a1aa4c4506c2eMD521843/BUBD-AFGQJW2019-11-14 07:53:00.236oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-AFGQJWRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T10:53Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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