Compósitos cimentícios reforçados com nanotubos de carbono : investigação das propriedades térmicas, elétricas e piezoresistivas

Abstract

As adições de nanotubos de carbono em compósitos cimentícios vêm sendo investigada por inúmeros pesquisadores. Acredita-se que este nano material seja um forte candidato a melhorar as propriedades de materiais cimentícios e que possa atribuir novas funções a este. O presente trabalho tem por objetivo investigar as propriedades dos compósitos cimentícios reforçados com nanotubos de carbono para fins de funcionarem como sensores de estruturas de concreto, e para condutores térmicos de alta eficiência em materiais cimentícios. O trabalho delimita-se ao estudo da condutividade térmica, propriedades elétricas e efeito piezoresistivo de nanotubos de carbono na pasta cimentícia. Os nanotubos de carbono estudados tem pureza maior que 85% e possuem dimensões na ordem de 10-30 μm de comprimento, com diâmetro externo na ordem de 10-30 nm. Para dispersão de nanotubos de carbono, utilizou-se a combinação de hiperplastificante para concreto e a sonificação por equipamento de ultrassom. Os ensaios de propriedades elétricas confirmam um aumento significativo de condutividade elétrica para o compósito, quando adicionado 2% de nanotubos de carbono em relação à massa de cimento. Os ensaios de piezoresistividade também evidenciam um comportamento coerente, apresentando uma variação de resistividade elétrica de acordo com a carga mecânica aplicada na peça. Os resultados obtidos nos ensaios de condutividade térmica não mostrou variação significativa em relação à referência. Por ser uma proporção muito pequena de nanotubos de carbono, ou pelo equipamento, adaptado em laboratório, não ser adequado ao ensaio de condutividade térmica.