Desarrollo de recubrimiento para superficies exteriores en base a cemento modificado con TiO2 de propiedades fotocatalíticas y autolimpiantes

Abstract

El siguiente trabajo tiene por objetivo el desarrollo de recubrimientos para superficies exteriores a partir de cemento modificado con dióxido de titanio (TiO₂), orientado a conferir propiedades fotocatalíticas y autolimpiantes al material. La investigación responde a la necesidad de implementar soluciones sostenibles para la mitigación de la contaminación ambiental, utilizando como base cemento blanco y arena de origen nacional. La metodología experimental contempló la formulación de mezclas de mortero con diferentes porcentajes de adición de TiO₂, la caracterización de su fluidez y resistencia a la compresión conforme a normas internacionales, así como la evaluación de su eficiencia fotocatalítica a través de la prueba de la rodamina bajo exposición a radiación ultravioleta. Complementariamente, se realizaron análisis de microestructura mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y estudios de fases cristalinas mediante difracción de rayos X (XRD). Los resultados obtenidos evidenciaron que la incorporación de TiO₂ confiere una actividad fotocatalítica significativa a los morteros desarrollados, manteniendo propiedades mecánicas aceptables. Este trabajo constituye un aporte inicial en el contexto nacional al desarrollar y caracterizar un recubrimiento fotocatalítico a partir de materiales locales, proporcionando fundamentos técnicos para su implementación en infraestructura urbana sostenible. Asimismo, resalta el potencial del empleo de tecnologías fotocatalíticas en materiales de construcción para la mejora de la calidad ambiental y la preservación de edificaciones expuestas a entornos contaminados.

This study aims to develop exterior surface coatings based on cement modified with titanium dioxide (TiO₂), intended to confer photocatalytic and self-cleaning properties to the material. The research addresses the need for sustainable solutions to mitigate environmental pollution. The experimental methodology involved formulating mortar mixtures with different TiO₂ contents, characterizing their workability and compressive strength according to international standards, and evaluating their photocatalytic efficiency through the rhodamine test (UNI 11259) under UV radiation. Complementary analyses included microstructural characterization using scanning electron microscopy (SEM) and crystalline phase identification by X-ray diffraction (XRD). The results demonstrated that the incorporation of TiO₂ imparts significant photocatalytic activity to the mortars while maintaining acceptable mechanical properties. This work represents an initial contribution in the country for the development and characterization of photocatalytic coatings based on local white cement and sand resources, providing a technical foundation for their application in sustainable urban infrastructure and highlighting the potential of photocatalytic technologies in construction materials for environmental improvement and the preservation of contaminated structures.