Influência de nanotubos de carbono sobre o desempenho de concreto e de concreto reforçado com fibras (CRF)

Abstract

RESUMO O concreto é um material com elevada frequência de utilização em construções brasileiras e em edificações de países ao redor do mundo. Fatores como os custos reduzidos dos materiais, elevado volume de pesquisa e resistência elevada, colaboram para a grande utilização do concreto como material de construção. Entretanto, o concreto tem baixa resistência à tração, fissura facilmente e apresenta pequena capacidade de deformação. O concreto reforçado com fibras (CRF) foi desenvolvido na década de 60 e é um material que apresenta uma boa resposta mecânica em termos de resistência residual após a fissuração da matriz e consequentemente um comportamento mais dúctil do que o concreto sem fibras. Entretanto, o efeito da adição de fibras no concreto restringe-se somente a fase pós-fissuração do processo de carregamento. As fibras não tem efeito no comportamento que antecede a carga de pico. Avanços recentes em nanotecnologia têm possibilitado a produção de nanopartículas, em especial, nanotubos de carbono. Tratam-se de nanopartículas que podem ser utilizadas como reforço da matriz cimentícia para atuar ao nível de sua nanoestrutura. A pesquisa proposta estuda o comportamento de concretos contendo a incorporação de nanotubos de carbono e também de concretos reforçados com fibras de aço (CRFA) juntamente com a adição de nanotubos de carbono. A pesquisa tem o objetivo de avaliar melhorias na resposta dos concretos e dos CRFA, a partir da incorporação das nanopartículas de carbono. Foram realizados ensaios de compressão e de flexão em três pontos em corpos de prova prismáticos entalhados. Foi constatado que os nanotubos de carbono permitem reduzir a absorção de água e melhorar a mobilidade das misturas (de concreto e de CRFA) no estado fresco. Também foram observados aumentos, na resistência à compressão axial e resistências flexionais dos materiais concreto e CRFA quando da adição de nanotubos de carbono.

Avaliação do desempenho mecânico e absorção capilar de concretos com incorporação de aditivos cristalizante submetidos a danos nas primeiras idades

“…No entanto, uma das limitações do concreto está relacionada a sua baixa resistência à tração (cerca de 10% da sua resistência à compressão). Esta vulnerabilidade o torna suscetível a fissuras, comprometendo significativamente sua integridade estrutural [2]. Esse problema é agravado, sobretudo nas fases iniciais, devido à retração restrita, influenciada principalmente pelo calor de hidratação e pelo procedimento de cura [3].…”

“…Adicionalmente, o CA intensifica a densidade do gel de C-S-H, reforçando a resistência do concreto à entrada de íons agressivos [18]. Para à formação de cristais minerais na presença de água, conforme relatado no estudo de HU et al [19], esses produtos químicos ativos como 2nCa (O -R -OH) 2 na equação (1) continham tanto o componente hidrofílico (-OH) quanto o componente hidrofóbico (-R), essas reações dos cristalizantes estão descritas pelas equações (1) e (2): 2 (1)…”