Influência de nanotubos de carbono dispersos em suspensão não aquosa de isopropanol no processo de hidratação e na microestrutura de pastas de cimento

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dc.contributor.advisorLudvig, Péter
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7848995220297181
dc.contributor.authorRocha, Vanessa Vilela
dc.contributor.referee1Péter Ludvig
dc.contributor.referee2Philippe Jean Paul Gleize
dc.contributor.referee3Manuel Houmard
dc.contributor.referee4Flávia Spitale Jacques Poggiali
dc.date.accessioned2023-06-16T15:54:28Z
dc.date.available2023-06-16T15:54:28Z
dc.date.issued2022-11-04
dc.description.abstractA construção civil é um dos setores mais poluente e geradores de resíduos, e visando minimizar os impactos gerados, a obtenção de uma matriz de cimento mais resistente e de maior durabilidade é apontada como oportunidade de pesquisa. Pesquisadores apontam o uso de nanotubos de carbono (NTCs) como reforço da matriz cimentícia, pois há indícios de que esse nanomaterial atua como nucleador dos produtos de hidratação e controladores de propagação de micro e nanofissuras contribuindo para ganhos de resistência mecânica. O presente trabalho busca dados científicos que justifiquem os efeitos dos NTCs dispersos nas partículas de cimento anidro em suspensão não aquosa, principalmente de isopropanol. Dessa forma, pastas de cimento com teores de 0,05% e 0,10% de NTCs são avaliadas quanto as propriedades no estado fresco, propriedades mecânicas e comportamento microestrutural. Por meio dos resultados, nota-se que a dispersão dos NTCs em suspensão não aquosa de acetona, etanol e isopropanol parecem eficazes na dispersão do nanomaterial, promovendo aumento de resistência à tração e compressão. Avaliando de maneira mais profunda a influência dos NTCs dispersos em suspensão não aquosa de isopropanol nas propriedades micro e nanoestruturais, foi registrado interferência nas propriedades da pasta de cimento no estado fresco. Foi registrado ligeiro aumento no limite de escoamento e na viscosidade plástica, pequeno aumento do pico de temperatura no calor de hidratação, impacto na trabalhabilidade das pastas de cimento, se fazendo necessário aumento na demanda de água para adquirir uma mesma consistência, além da leve retardação no processo de hidratação aumentando o tempo de pega. Quanto ao comportamento mecânico, é registrado redução de poros considerados prejudiciais à resistência mecânica (macroporos), aumento na energia de fratura e aumento da probabilidade de formação de C-S-H e maior densidade desse produto de hidratação. Dessa forma, a metodologia estudada reforça os indícios de que a presença de NTCs dispersos em suspensão não aquosa de isopropanol interfere na microestrutura da pasta de cimento atuando tanto na nucleação dos produtos de hidratação, quanto como controladores de propagação de fissura.
dc.description.abstractotherCivil construction is one of the most polluting and waste generators. In order to minimize the impacts is crucial to increase the resistance and durability of cement composites. Researchers suggest the use of carbon nanotubes (CNTs) as reinforcement of the cementitious matrix. Those nanomaterials act as a nucleator of the hydration products and controllers of the propagation of micro and nanocracks, increase the strength. Thus, cement pastes with addition of 0.05% and 0.10% of CNTs (by weight of cement) are evaluated according of their properties in the fresh, mechanical and microstructural properties. Through the results, it is noted that the dispersion of CNTs in non-aqueous suspension of acetone, ethanol and isopropanol seems to be effective in the dispersion of this nanomaterial, promoting an increase in tensile and compressive strength. Further evaluating the influence of CNTs dispersed in non-aqueous isopropanol suspension on the micro and nanostructural properties, record an interference cement paste fresh properties, suggesting a slight increase in the yield and in the plastic viscosity, a small increase in the temperature peak in the heat of hydration and impact on the workability of cement pastes, making it necessary to increase the demand for water to acquire the same consistency. In addition, it is recording the slight delay in the hydration process, increasing the setting time. Regarding the mechanical behavior, there are a reduction of pores considered harmful to mechanical strength (macropores), an increase in fracture energy and an increase in the probability of C-S-H formation and higher density of this hydration product. Thus, the methodology studied reinforces the evidence that the presence of CNTs dispersed in non-aqueous isopropanol suspension affects the microstructure of the cement paste, acting both in the nucleation of hydration products and as crack propagation controllers.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/291
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.subjectNanotubos de Carbono (NTCs)
dc.subjectCimento
dc.subjectIsopropanol
dc.subjectMicroestrutura
dc.titleInfluência de nanotubos de carbono dispersos em suspensão não aquosa de isopropanol no processo de hidratação e na microestrutura de pastas de cimento
dc.typeThesis
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