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

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Rocha, Vanessa Vilela
• 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 (NTCs); Cimento; Isopropanol; Microestrutura
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/291

A 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.