Mining materials to generate magnetically-triggered induction healing of bitumen on smart road pavements

Patti, Federico; Mansour, Kyrollos; Pannirselvam, Muthu; Giustozzi, Filippo

doi:10.1016/j.conbuildmat.2018.03.160

Cited by 13 publications

(10 citation statements)

References 20 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Ao considerar que na pavimentação asfáltica usualmente o material de enchimento apresenta partículas de tamanho inferior a 75 μm (GIUSTOZZI et al, 2018), não houve a necessidade de adequação da granulometria das partículas das amostras de magnetita. Patti et al (2018) demonstraram que é possível obter elevada taxa de aquecimento (50ºC.s-1) utilizando uma mistura composta (betume e magnetita) de 1 mm de espessura, sem a necessidade de pré-tratamento adicional para aumentar a área específica das partículas do mineral. Essa constatação aponta para um grande potencial dessa aplicação em usinas de asfalto.…”

Section: Análise Granulométrica E Granulometria a Laserunclassified

“…Visando estudar o comportamento do mastique asfáltico composto de betume e magnetita, Patti et al (2018) utilizaram a técnica de calorimetria diferencial de varredura (DSC) para avaliar as propriedades associadas ao aquecimento desse material compósito. Nessa análise, aferiu-se a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura da amostra, obtendo-se assim resultados de fluxo de calor e calor específico em função da temperatura.…”

Section: Calorimetria Diferencial De Varreduraunclassified

“…Ainda conforme Patti et al (2018), correlacionar os dados de calor específico com a potência por unidade de superfície da mistura e com a corrente elétrica (do aquecedor por indução) possibilita obter informações valiosas para determinar a potência requerida para o aquecedor por indução aquecer um volume específico de pavimento asfáltico em larga escala.…”

Section: Calorimetria Diferencial De Varreduraunclassified

“…A magnetita proveniente dos processos de extração de minérios também está sendo estudada entre os materiais da mineração que visam, por meio de magnetização de betume, gerar indução nos considerados pavimentos rodoviários inteligentes. Com os objetivos de reduzir a necessidade de manutenção de pavimentos rodoviários, em virtude da formação de microfissuras, e de buscar um agente promotor de cura desses sistemas, Patti et al (2018) realizaram a continuação do estudo de Giustozzi et al (2018). Os autores avaliaram o uso de pó de magnetita (33,3%, 50% e 60% da mistura), extraído dos processos de mineração de ferro e sem pré-tratamento adicional, como substituinte do material de enchimento em mistura asfáltica.…”

Section: Aplicação Em Misturas Asfálticas E Em Concretounclassified

“…A aplicação dos RM nos materiais de construção civil supracitados ocorre por meio de tratamentos de solidificação e/ou estabilização nas distintas matrizes. Na mistura asfáltica, os resíduos incorporados como substituinte parcial dos agregados, ao serem misturados com os demais componentes e ao betume (agente ligante), aglutinam-se e geram uma matriz rígida (GIUSTOZZI et al, 2018;PATTI et al, 2018). No concreto, os RM são estabilizados por meio de reações químicas entre os componentes amorfos (óxidos de sílica e alumínio) dos RM com os íons Ca + (resultantes da hidratação do cimento), que promovem reações pozolânicas e a formação de produtos cimentantes e posteriormente o endurecimento e enrijecimento da matriz compósita (CAI et al, 2011b).…”

Section: Introductionunclassified

See 4 more Smart Citations

Caracterização tecnológica e reaproveitamento de rejeitos de magnetita em misturas asfálticas e concreto – uma revisão

Ferrazzo

Bragagnolo

Korf

2020

Rev. Bras. Ciênc. Ambient. (Online)

View full text Add to dashboard Cite

A magnetita consiste em um mineral com excelentes propriedades magnéticas e mecânicas, estando presente em rejeitos da extração de ferro, estes, disponíveis mundialmente em milhões de toneladas depositadas em aterros. Ao considerar a variabilidade das características deste material, conforme especificidades da jazida de extração e das operações de processamento e reprocessamento, para a sua aplicação tecnológica é fundamental realizar a caracterização do resíduo. As mais promissoras formas de reaproveitamento do rejeito de magnetita referem-se a sua aplicação em asfalto e em concreto. Neste contexto, este trabalho aborda as principais técnicas de caracterização tecnológica de rejeitos de magnetita e suas contribuições, bem como resultados de estudos da incorporação do subproduto mineral em misturas betuminosas e concreto. Identificou-se que as técnicas utilizadas analisam os rejeitos e/ou material asfáltico compósito e betão considerando as propriedades físicas, químicas, mineralógicas e termodinâmicas. Verificou-se que o rejeito de magnetita, como substituinte parcial e integral do material de enchimento, melhorou a resistência à corrosão e às rachaduras das misturas asfálticas. Além disso, o uso de pó de magnetita, extraído do resíduo, melhorou a rigidez e a resposta elástica, bem como promoveu a cura de microfissuras da mistura betuminosa. A incorporação de resíduos do mineral em pó no concreto resultou em melhorias na trabalhabilidade e resistência do material. As informações desta revisão oferecem um panorama das técnicas de caracterização e das perspectivas de reciclagem dos rejeitos de magnetita no setor da construção civil.

show abstract

Section: Análise Granulométrica E Granulometria a Laserunclassified

Section: Calorimetria Diferencial De Varreduraunclassified

Section: Aplicação Em Misturas Asfálticas E Em Concretounclassified

Section: Introductionunclassified

See 3 more Smart Citations

Caracterização tecnológica e reaproveitamento de rejeitos de magnetita em misturas asfálticas e concreto – uma revisão

Ferrazzo

Bragagnolo

Korf

2020

Rev. Bras. Ciênc. Ambient. (Online)

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Multifunctional Polymer Composites for Automatable Induction Heating with Subsequent Temperature Verification

Reichstein,

Raczka,

Stauch

et al. 2024

Adv Eng Mater

View full text Add to dashboard Cite

Manipulating ferromagnetic particles using an alternating current (AC) magnetic field is a versatile method for quick, local, and on‐demand heat generation. These particles can be incorporated into various matrices as heating elements. Their heat release can be controlled by adjusting process or material parameters. Herein, a proof‐of‐concept for a flexible polymer composite with customizable magnetically triggered heat release due to prior object identification via fluorescence readout is presented. The maximum temperature resulting from this process can be determined through a second fluorescence readout ex post. This novel combination of functionalities results from the synergistic interaction of inductively heatable magnetic supraparticles (SPs) and luminescent communicating SPs in one polydimethylsiloxane composite. The surface of the composite can be heated to the maximum temperatures of choice in a range between 125 and 200 °C within 2 s. Heat release and temperature verification provide spatial resolution of millimeters. The identification signature and the working range of the temperature indication functionality of the composite are customizable by exploiting its modular material design. The temperature indication functionality of the composite offers spatial resolution and ex‐post readout at any point of interest, making it a versatile alternative to established optical thermometry methods.

show abstract

Challenges and Opportunities of Self‐Healing Polymers and Devices for Extreme and Hostile Environments

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

Engineering materials and devices can be damaged during their service life as a result of mechanical fatigue, punctures, electrical breakdown, and electrochemical corrosion. This damage can lead to unexpected failure during operation, which requires regular inspection, repair, and replacement of the products, resulting in additional energy consumption and cost. During operation in challenging, extreme, or harsh environments, such as those encountered in high or low temperature, nuclear, offshore, space, and deep mining environments, the robustness and stability of materials and devices are extremely important. Over recent decades, significant effort has been invested into improving the robustness and stability of materials through either structural design, the introduction of new chemistry, or improved manufacturing processes. Inspired by natural systems, the creation of self‐healing materials has the potential to overcome these challenges and provide a route to achieve dynamic repair during service. Current research on self‐healing polymers remains in its infancy, and self‐healing behavior under harsh and extreme conditions is a particularly untapped area of research. Here, the self‐healing mechanisms and performance of materials under a variety of harsh environments are discussed. An overview of polymer‐based devices developed for a range of challenging environments is provided, along with areas for future research.

show abstract

Mining materials to generate magnetically-triggered induction healing of bitumen on smart road pavements

Cited by 13 publications

References 20 publications

Caracterização tecnológica e reaproveitamento de rejeitos de magnetita em misturas asfálticas e concreto – uma revisão

Caracterização tecnológica e reaproveitamento de rejeitos de magnetita em misturas asfálticas e concreto – uma revisão

Multifunctional Polymer Composites for Automatable Induction Heating with Subsequent Temperature Verification

Challenges and Opportunities of Self‐Healing Polymers and Devices for Extreme and Hostile Environments

Contact Info

Product

Resources

About