Publicação
Matrizes cimentícias reforçadas com nanotubos e fibras curtas de carbono
| Resumo: | O desenvolvimento de materiais compósitos com fibras e nanomateriais tem sido cada vez mais investigado pelas comunidades académica e industrial. Este tipo de materiais apresenta propriedades mecânicas e elétricas que fazem deles, materiais bastante apetecíveis no reforço de matrizes cimentícias. Atualmente, a monitorização de estruturas de betão pode ser realizada em tempo real através de materiais condutores, como as fibras e os nanomateriais. Desta forma, o objetivo principal da dissertação foi o desenvolvimento de compósitos cimentícios condutores e a análise do seu comportamento elétrico quando sujeitos a uma carga de tração uniaxial. Assim, foram preparados dois tipos de compósitos de matriz cimentícia, um reforçado com fibras curtas de carbono e um outro compósito híbrido reforçado simultaneamente com nanotubos e fibras curtas de carbono. A correta dispersão da fibra de carbono e dos nanotubos na matriz cimentícia é chave para a melhorias das propriedades mecânicas e elétricas. Os resultados obtidos demostraram que efetivamente os nanotubos e as fibras curtas de carbono dispersos nas matrizes cimentícias originam compósitos capazes de apresentar uma variação da resistência elétrica sob carga de tração uniaxial, demonstrado o seu potencial para uso como sensores de deformação. Dos ensaios realizados, os melhores resultados obtidos do compósito cimentício enquanto sensor elétrico foram verificados na percentagem de 0.5% de fibras curtas de carbono, para o ensaio de tração cíclico, e com 0.75% de fibras curtas de carbono e 0.1% de nanotubos de carbono, para o ensaio monotónico. De um modo geral, os nanotubos e as fibras curtas de carbono num compósito de matriz cimentícia tem a capacidade de ser utilizado enquanto sensor elétrico de cargas e deformações. |
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| Autores principais: | Vilela, Bruno Miguel Neto |
| Assunto: | Fibra de carbono Materiais condutores na matriz cimentícia Matriz cimentícia Nanotubos de carbono Resistência elétrica Carbon fiber Carbon nanotubes Cementitious matrizes Conductive materials in cementitious matrices Electrical resistance |
| Ano: | 2016 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O desenvolvimento de materiais compósitos com fibras e nanomateriais tem sido cada vez mais investigado pelas comunidades académica e industrial. Este tipo de materiais apresenta propriedades mecânicas e elétricas que fazem deles, materiais bastante apetecíveis no reforço de matrizes cimentícias. Atualmente, a monitorização de estruturas de betão pode ser realizada em tempo real através de materiais condutores, como as fibras e os nanomateriais. Desta forma, o objetivo principal da dissertação foi o desenvolvimento de compósitos cimentícios condutores e a análise do seu comportamento elétrico quando sujeitos a uma carga de tração uniaxial. Assim, foram preparados dois tipos de compósitos de matriz cimentícia, um reforçado com fibras curtas de carbono e um outro compósito híbrido reforçado simultaneamente com nanotubos e fibras curtas de carbono. A correta dispersão da fibra de carbono e dos nanotubos na matriz cimentícia é chave para a melhorias das propriedades mecânicas e elétricas. Os resultados obtidos demostraram que efetivamente os nanotubos e as fibras curtas de carbono dispersos nas matrizes cimentícias originam compósitos capazes de apresentar uma variação da resistência elétrica sob carga de tração uniaxial, demonstrado o seu potencial para uso como sensores de deformação. Dos ensaios realizados, os melhores resultados obtidos do compósito cimentício enquanto sensor elétrico foram verificados na percentagem de 0.5% de fibras curtas de carbono, para o ensaio de tração cíclico, e com 0.75% de fibras curtas de carbono e 0.1% de nanotubos de carbono, para o ensaio monotónico. De um modo geral, os nanotubos e as fibras curtas de carbono num compósito de matriz cimentícia tem a capacidade de ser utilizado enquanto sensor elétrico de cargas e deformações. |
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