Avaliação da aplicação de composto híbrido como agente protetivo e antibacteriano em tanques de água potável construídos em concreto

Abstract

A alguns anos a ciência dos materiais híbridos tem ganhado força e sedisseminado por todo o mundo. A criação de novos produtos é vastadevido as combinações entre materiais, resultando no sinergismo de suaspropriedades e de novas propriedades originadas por estas combinações.A necessidade de que novos produtos criados cientificamente sejamempregados na resolução de problemas e no melhoramento de processose atividades comuns na sociedade existe, e por isso que o presentetrabalho teve como objetivo principal validar o uso de um compostohíbrido para revestimento de concreto, em especial em tanque de contatode estação de tratamento de água; aproximando a ciência da sociedade,buscando implementar a tecnologia dos materiais híbridos num processomuito comum. O composto híbrido em questão é um oligossilazanocomercialmente disponível (ML33) que foi funcionalizado comnanopartículas de prata (AgNP) e denominado ML33Ag, espera-se que oproduto atue como revestimento protetivo e antibacteriano. Para avaliaro comportamento do produto sobre o concreto, ele foi aplicado sobre asuperfície de algumas amostras e submetido a diferentes testes: ângulo decontato, análise microbiológica e penetrabilidade de íons cloreto.Também foi avaliado o comportamento do revestimento em simulação deuso, ou seja, em contato com água do processo tratamento, nas variantes:contato estático, pelo período de 28 dias e contato em passagem contínua,durante 30 dias. Os resultados apontam que o revestimento aplicado sobreo concreto tornou a superfície do mesmo hidrofóbica, alcançando até 135°de ângulo de contato, e a presença de AgNP não alterou negativamente ahidrofobicidade. A análise microbiológica demonstrou a eficácia dasAgNP no combate ao crescimento de colônias de bactéria E. coli, mesmocom pequenos tempos de contato, de 10 a 30 minutos, foi possível atingiraté 46% de redução. A penetrabilidade do concreto foi reduzida com aaplicação do material. Apesar de bons resultados nos testes de simulaçãode uso, ainda são necessários esforços para aprimorar a etapa de cura dorevestimento sobre o concreto, para que seu uso em contato com água porlongos períodos seja eficiente.

Abstract: During the last years, hybrid materials science has been strengthened andspread throughout the world. The creation of new products is wide thanksto combinations between materials, resulting in synergism of theirproperties and in new properties that take origin on this combinations.There is the need of new products scientifically made being applied inresolution of problems and in our society s ordinary activities and that iswhy this work had as main goal validate the use of hybrid compound forconcrete coating, specially on contact tanks in water treatment stations,bringing closer science and society, aiming to implement hybrid materialstechnology in a very common process. This hybrid compound, morespecifically, is the oligossilazane commercially available (ML33)functionalized by silver nanoparticles (AgNP) and called ML33Ag. Thecoating is expected to be a protection and anti-bacterial. The coating wasapplied on the concrete surface and it was tested in different ways: contactangle, microbiological analysis and chlorides penetrability. The coating sbehavior was also avaliated during a simulation of use, which means incontact with water during the treatment process, in static contact for28 days and continued contact for 30 days. The results show the appliedcoating on concrete made its surface hydrophobic, reaching up to 135°ofcontact angle. The presence of silver nanoparticles did not changenegativily the hydrophobicity. The microbiological analysisdemonstrated the eficiency of silver nanoparticles on stopping the colonyE. coli growth. Even with short contact periods, from 10 to 30 minutes, itwas possible to reach up to 46% of reduction. The concrete s penetrabilitywas reduced by the material application. Although there was a good resulton the simulation of use test, some efforts are still needed to improve thecoating s curing on the concrete, so te use in the water for long time canbe efficient.