LIFE MINOx-STREET

Acciones preparatorias

A3. Ensayos de actividad fotocatalítica y envejecimiento sobre mezclas bituminosas, hormigones y pinturas

Se realizaron ensayos de actividad fotocatalítica y envejecimiento sobre mezclas bituminosas, hormigones y pinturas.

Se realizaron ensayos en laboratorio de capacidad fotocatalítica inicial y envejecida en ambiente controlado sobre los materiales seleccionados en la acción A1; en el caso de las pinturas, se ensayaron productos de 5 fabricantes más que se incorporaron al proyecto con posterioridad.

Ambas tareas - A2 y A3 - desembocaron en la selección de los materiales que presentan un mejor comportamiento atendiendo a las propiedades valoradas, así como a criterios técnicos y ambientales por tipología de sustrato.

En el proyecto se planteó el análisis de once materiales (seis hormigones, tres mezclas bituminosas y tres pinturas). Sin embargo, el número de muestras aumentó considerablemente debido a los resultados poco satisfactorios mostrados por una buena parte de los materiales. Finalmente se ensayaron seis compuestos fotocatalíticos sobre nueve tipos de adoquines, cinco productos para mezcla bituminosa sobre asfalto de porosidad abierta, cerrada, envejecido y sin envejecer y once tipos de pinturas diferentes sobre tres tipos de fachadas. Esto dio lugar a una extensión del periodo de ejecución de la acción.

Por otra parte, la evaluación de la actividad fotocatalítica de los materiales sometidos a desgaste por rodadura, preparados dentro de la acción A2, incluyó la evaluación de cinco productos diferentes, tipo lechada y tipo sol.

Los estudios realizados permitió seleccionar un material para cada tipo de sustrato, asfalto, acera y fachada. Además se determinó el tipo de fachada, asfalto y acera sobre los que se depositarían los productos fotocatalíticos a escala real.

Se realizó la caracterización física de 14 materiales fotocatalíticos para la pavimentación de aceras:

  • Seis productos fotocatalíticos comerciales (tres adoquines y tres baldosas)
  • Ocho tipos de baldosas con tres tipos de tratamientos fotocatáliticos aplicados in situ.

De todas las muestras se preseleccionaron siete que cumplían todos los requisitos físicos y de durabilidad establecidos en la normativa correspondiente (UNE-EN 1339:2004 para el caso de las baldosas de hormigón, UNE-EN1338:2004 para los adoquines, UNE-EN 13748-2 para baldosas de terrazo para uso exterior).

Al comparar las muestras con y sin tratamiento de emulsión fotocatalítica, se observó en las muestras tratadas una ligera diferencia en las propiedades que dependen de las características de la capa superficial de estos elementos, como son la resistencia climática y la resistencia al deslizamiento.

En general, el tratamiento con emulsión fotocatalítica mejoró ligeramente la resistencia climática de los materiales (tanto su absorción capilar como su absorción) y la resistencia al hielo-deshielo con sales descongelantes.

Las conclusiones obtenidas son las siguientes:

  • Pavimentación de aceras (productos de hormigón)
    • Existe una gran variación de actividad fotocatalítica de los diferentes productos comerciales ensayados. Se ha demostrado el efecto que ejerce la naturaleza del sustrato y el tipo de aplicación en las propiedades fotocatalíticas
    • Los ensayos de envejecimiento tanto en cámara como en intemperie demuestran que existe, en general, una ligera pérdida de actividad fotocatalítica con el tiempo de exposición, manteniéndose las propiedades iniciales del material a lo largo del tiempo de exposición en condiciones de intemperie.
    • El lavado de las muestras con agua, simulando el posible efecto de baldeo de las calles, lleva consigo prácticamente a pérdida de las propiedades fotocatalíticas.
  • Pavimentación de calzada (productos bituminosos)
    • Los ensayos sobre asfaltos indicaron una elevada reproducibilidad de los resultados, para los materiales preparados por los fabricantes y aquellos aplicados en la pista de ensayo del CEDEX.
    • Las muestras sometidas a desgaste por rodadura, presentaron una pérdida de eficiencia importante en la eliminación de NOx al aumentar el número de ciclos, debido a la pérdida del material fotoactivo por la rodada del vehículo.
  • Pinturas
    • El estudio realizado indicó la influencia del sustrato, de la naturaleza de la pintura, así como el tipo de aplicación en la conversión de NOx obtenida.
    • o Las muestras sometidas a condiciones de intemperie o cámara de envejecimiento acelerado sufrieron una disminución importante en la actividad fotocatalítica.

Esquema del sistema experimental para la evaluación de la actividad fotocatalítica de los materiales de acuerdo con la norma ISO 22197-1. MFCx (x= 1-3): Controladores de flujo másico; (4) Generador de humedad; (5) Medidor de presión; (6) Válvula de regulación; (7) Sensor de temperatura; (8) Sensor de radiación; (9) Reactor; (10) Analizador de NOx; (11) Bomba; (12) Borboteador-captura NOx; (13) Sistema adquisición de datos. Fotografía de las muestras antes (izquierda) y después (derecha) de los ensayos de tratamiento en cámara de envejecimiento acelerado