Influência de nanotubos de carbono (NTC) na durabilidade do concreto quanto à ação de cloretos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Pinto, Silas de Andrade
• Orientador(a): Ribeiro, Daniel Véras
• Banca de defesa: Toledo Filho, Romildo Dias, Ribeiro, Daniel Verás, Dias, Cleber Marcos Ribeiro, Lima, Paulo Roberto Lopes, Cilla, Marcelo Strozi, Almeida, Fernando do Couto R.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Bahia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPEC)
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanotubos de carbono (NTC); Durabilidade (concreto); Nanotecnologia; Cloretos; Concreto
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37350

Nas últimas décadas, o uso da nanotecnologia tem crescido em vários setores, sendo incorporada em matrizes à base de cimento. Entre os diversos tipos de nanomateriais, os nanotubos de carbono (NTC) vem sendo utilizados em diversas pesquisas e, devido às dificuldades de dispersão dos NTCs em água, observa-se a necessidade de utilização de técnicas alternativas para obtenção de matrizes homogêneas. Estudos recentes mostram o efeito benéfico dos NTCs quando adicionados à matriz cimentícia, todavia, poucos abordam a durabilidade dessas matrizes e, principalmente, quanto à corrosão do aço embutido em concretos com NTC. O presente trabalho analisou a influência do uso do NTC nas propriedades de matrizes cimentícias, sendo sugerida a análise multicritério como uma técnica alternativa, simples e eficaz que visa obter o teor ótimo de aditivo para dispersar os NTCs. Posteriormente, foram avaliados os efeitos destas nanopartículas no fenômeno da corrosão em concreto armado. Assim, foram empregadas técnicas de avaliação da durabilidade de matrizes cimentícias por meio de ensaios de migração de cloretos, potencial de corrosão, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e resistividade elétrica. A análise multicritério indicou que o NTC utilizado foi disperso com maior eficiência quando utilizado 0,10% de aditivo à base de policarboxilato, em massa. As argamassas apresentaram incremento de até 41% na resistência à tração na flexão, com a incorporação de 0,075% de NTC (considerado ideal), em massa, havendo melhorias menos expressivas (até 19%) quando avaliada a tração na flexão de concretos com NTC. A presença do NTC promoveu redução significativa da resistividade elétrica do concreto, devido à elevada condutividade deste material, no entanto, o ensaio de migração de íons cloro indicou que o coeficiente de difusão não estacionário foi reduzido, ocasionando o aumento da vida útil em até 52%. Ainda, os ensaios de potencial de corrosão e EIE indicaram que a densificação ocasionada na matriz, devido ao uso do NTC, tem efeito preponderante na capacidade de proteção do aço, havendo comportamento minimamente similar aos concretos de referência, possibilitando redução na taxa de corrosão de 150 para 64 µm/ano.