Parâmetros de fratura de pastas de cimento fabricado com nanotubos de carbono

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Santos Neto, Francisco Aristides dos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil; Brasil; CEFET-MG
• Palavras-chave em Português: Nanotubos de carbono; Clínquer cimento Portland; Resistência à flexão; Fraturas - Fixação; Mecânica da fratura; Correlação de Imagem Digital (CDI)
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/232

Os compósitos cimentícios se caracterizam pela baixa resistência à tração e capacidade de absorção de energia. Essas características são consideradas deficiências críticas que além de gerarem limitações ao projeto estrutural podem afetar a durabilidade das estruturas. Para superar essas deficiências o reforço através da aplicação de micro- ou macrofibras é comumente empregado. Contudo, os compósitos cimentícios apresentam falhas em escala nanométrica, na qual esse reforço tradicional não é eficiente. Devido às suas excelentes propriedades mecânicas, como a alta resistência à tração e capacidade de deformação, os nanotubos de carbono são ótimos candidatos para reforçar os materiais cimentícios. No presente trabalho, utilizou-se um clínquer nanoestruturado com nanotubos e nanofibras de carbono (NTC/NFC), sintetizado in situ e de maneira contínua, para preparar compósitos de pastas de cimento e investigar os comportamentos mecânicos de fratura dessas pastas avaliando os resultados de resistência à tração na flexão, a energia de fratura e a tenacidade à fratura. Além da pasta de cimento referência, foram fabricadas pastas de cimento com 0,10%, 0,20% e 0,30% de NTC/NFC em relação ao peso do cimento. O ensaio de flexão em três pontos e o método de Correlação Digital de Imagem (CDI) foram empregados simultaneamente durante o ensaio das pastas de cimento nanoestruturadas – aos 7, 28 e 120 dias de idade – para colher os dados para análise. Os testes estatísticos ANOVA e Tukey foram empregados para auxiliar na avaliação dos resultados, os quais mostraram, juntamente com os gráficos e tabelas, que a incorporação do clínquer nanoestruturado nas pastas de cimento proporcionou ganhos nas propriedades mecânicas de fratura avaliadas, especialmente aos 7 dias de idade das pastas. A análise dos resultados mostrou também, que nessa idade, as pastas de cimento com adição de 0,20% de NTC e 25x25x150 mm³ apresentaram ganhos médios em todas as propriedades mecânicas de fratura investigadas e as pastas com 0,30% de NTC/NFC e 40x40x160 mm³ apresentaram ganhos significativos em todas as propriedades mecânicas investigadas.