Caracterização do comportamento mecânico e térmico de argamassas de cimento Portland com adição de nanotubo de carbono

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Lemes, Silênia Priscila da Silva
Orientador(a): Felix, Jorge Luis Palacios
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
Programa de Pós-Graduação: Mestrado Acadêmico em Engenharia
Departamento: Campus Alegrete
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Engenharia
Nanotubo de carbono
Argamassa
Propriedades mecânicas
Propriedades térmicas
Engineering
Carbon nanotubes
Mortar
Mechanical properties
Thermal properties
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS
Link de acesso: https://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/1943
Resumo: A nanotecnologia tem proporcionado inovações significativas na ciência e na engenharia. Um material que vem se destacando nessa área é o nanotubo de carbono (NTC). Há recentes pesquisas aplicadas a área da construção civil sobre os benefícios deste material às argamassas no desempenho de suas propriedades mecânicas e condutividade elétrica enquanto pouco estudo na condutividade térmica. Neste contexto, a presente pesquisa tem como objetivo analisar o comportamento mecânico e térmico de argamassas de cimento Portland com adição de nanotubos de carbono, comparando-as com uma argamassa de referência. Os NTCs foram adicionados às argamassas, em forma de dispersão, nos teores de 0,20%, 0,30% e 0,50% em relação à massa de cimento. Para o desenvolvimento da pesquisa, inicialmente foi caracterizado o nanotubo de carbono, através dos ensaios de difração de raios-x e termogravimétria (TGA). Para as argamassas no estado fresco, foram determinados o índice de consistência, densidade de massa e teor de ar incorporado. A avaliação das propriedades mecânicas das argamassas, foi medida através de ensaios de resistência à tração na flexão e à compressão. As propriedades térmicas foram analisadas pelo ensaio de condutividade térmica e por termogravimentria. Além disso, foram realizados ensaios complementares como difração de raios-x, absorção de água por imersão e investigação da microestrutura através da microestrutura eletrônica de varredura (MEV). As argamassas com adição de nanotubo de carbono, quando comparadas com a argamassa de referência, apresentaram melhorias em algumas propriedades analisadas, tais como resistência à tração na flexão e absorção de água por imersão. Os resultados obtidos na resistência à compressão e nas propriedades térmicas não foram significativos, fator como a dispersão dos NTC na matriz do cimento Portland pode ter influenciado estes resultados.
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Neste contexto, a presente pesquisa tem como objetivo analisar o comportamento mecânico e térmico de argamassas de cimento Portland com adição de nanotubos de carbono, comparando-as com uma argamassa de referência. Os NTCs foram adicionados às argamassas, em forma de dispersão, nos teores de 0,20%, 0,30% e 0,50% em relação à massa de cimento. Para o desenvolvimento da pesquisa, inicialmente foi caracterizado o nanotubo de carbono, através dos ensaios de difração de raios-x e termogravimétria (TGA). Para as argamassas no estado fresco, foram determinados o índice de consistência, densidade de massa e teor de ar incorporado. A avaliação das propriedades mecânicas das argamassas, foi medida através de ensaios de resistência à tração na flexão e à compressão. As propriedades térmicas foram analisadas pelo ensaio de condutividade térmica e por termogravimentria. Além disso, foram realizados ensaios complementares como difração de raios-x, absorção de água por imersão e investigação da microestrutura através da microestrutura eletrônica de varredura (MEV). As argamassas com adição de nanotubo de carbono, quando comparadas com a argamassa de referência, apresentaram melhorias em algumas propriedades analisadas, tais como resistência à tração na flexão e absorção de água por imersão. Os resultados obtidos na resistência à compressão e nas propriedades térmicas não foram significativos, fator como a dispersão dos NTC na matriz do cimento Portland pode ter influenciado estes resultados.Nanotechnology has provided significant innovations in science and engineering. A material that has stood out in this area is the carbon nanotube (NTC). There is recent research applied to the field of construction on the benefits of this material to the mortar in the performance of their mechanical properties and electrical conductivity while little study on thermal conductivity. In this context, this research aims to analyze the mechanical behavior and thermal Portland cement mortars with addition of carbon nanotubes, comparing them with a reference mortar. The CNTs were added to the mortar in the form of dispersion in amounts of 0.20%, 0.30% and 0.50% relative to the cement mass. For the development of the research, it was initially characterized the carbon nanotube through the trials of diffraction x-ray and thermogravimetry (TGA). For mortars in the fresh state, it was determined the consistency index, mass density and entrained air content. The evaluation of the mechanical properties of mortars, was measured by tensile strength tests in flexion and compression. Thermal properties were analyzed by thermal conductivity assay and termogravimentria. Furthermore, additional tests were performed as x-ray diffraction, by water absorption and investigation of the microstructure using electron microstructure (SEM). The mortars with addition of carbon nanotubes, compared to the reference mortar analyzed showed improvements in some properties such as tensile strength in bending and water absorption. The results of the compressive strength and the thermal properties were not significant factor as the scattering of the NTC Portland cement matrix may have influenced these results.porUniversidade Federal do PampaMestrado Acadêmico em EngenhariaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::ENGENHARIASEngenhariaNanotubo de carbonoArgamassaPropriedades mecânicasPropriedades térmicasEngineeringCarbon nanotubesMortarMechanical propertiesThermal propertiesCaracterização do comportamento mecânico e térmico de argamassas de cimento Portland com adição de nanotubo de carbonoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALSilênia Priscila da Silva Lemes - 2016.pdfSilênia Priscila da Silva Lemes - 2016.pdfapplication/pdf6643114https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/4738ff47-a40f-4341-b772-82e1140203c4/download2667a8bd6c2ba0bba36948223f4df1b8MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/45dda39d-e55e-473c-a373-9d2eeba2b445/download43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52falseAnonymousREADTEXTSilênia Priscila da Silva Lemes - 2016.pdf.txtSilênia Priscila da Silva Lemes - 2016.pdf.txtExtracted texttext/plain148878https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/c1c43e35-688e-4072-88a5-8401d8bee818/download148653cb5589f96adae9f1c9339adc3cMD53falseAnonymousREADriu/19432018-10-23 17:16:59.71open.accessoai:repositorio.unipampa.edu.br:riu/1943https://repositorio.unipampa.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2018-10-23T17:16:59Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)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