Review of nanocarbon-engineered multifunctional cementitious composites

Han, Baoguo; Sun, Shengwei; Ding, Siqi; Zhang, Liqing; Yu, Xun; Ou, Jinping

doi:10.1016/j.compositesa.2014.12.002

Cited by 315 publications

(149 citation statements)

References 91 publications

Supporting

Mentioning

145

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…B04 has the highest fractional change in electrical resistivity among all composites. The change of electrical resistivity under compressive loading is caused by three aspects [13]. Firstly, the intrinsic electrical resistivity of CNT/NCB composite fillers changes [26].…”

Section: Electrically Conductive Properties Of Cement Mortars With Cnmentioning

confidence: 99%

“…Researches demonstrated that proper addition of nano carbon materials (NCMs) can endure cement-based composites with not only great mechanical properties and anti-crack abilities, but also durability and functional properties [11][12][13]. Furthermore, the NCMs reinforced cement-based composites themselves will have sensing properties, thus achieving smart monitoring.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 98%

See 1 more Smart Citation

Electrostatic self-assembled carbon nanotube/nano carbon black composite fillers reinforced cement-based materials with multifunctionality

Han

Zhang

Sun

et al. 2015

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing

Self Cite

153

View full text Add to dashboard Cite

Section: Electrically Conductive Properties Of Cement Mortars With Cnmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 98%

Electrostatic self-assembled carbon nanotube/nano carbon black composite fillers reinforced cement-based materials with multifunctionality

Han

Zhang

Sun

et al. 2015

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing

Self Cite

153

View full text Add to dashboard Cite

“…Self-sensing cementbased structural materials offer the benefit of easily binding with the monitored structure as they possess similar material properties as the structure being monitored [13]. Fabrication of self-sensing ce-70 mentitious materials through the doping of carbonbased particles into traditional admixtures of cement has been achieved [14]. Various carbon-based materials have been mixed with cementitious materials, including carbon fibers [15,16], nano-carbon 75 black [17] and, more recently, multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) [4,18,19].…”

mentioning

confidence: 99%

Damage detection, localization and quantification in conductive smart concrete structures using a resistor mesh model

Downey

D’Alessandro

Baquera

et al. 2017

Engineering Structures

View full text Add to dashboard Cite

Interest in self-sensing structural materials has grown in recent years due to their potential to enable continuous low-cost monitoring of next-generation smart-structures. The development of cement-based smart sensors appears particularly well suited for structural health monitoring due to their numerous possible field applications, ease of use, and long-term stability. Additionally, cement-based sensors offer a unique opportunity for monitoring of civil concrete structures because of their compatibility with new and existing infrastructure. In this paper, we propose the use of a computationally efficient resistor mesh model to detect, localize and quantify damage in structures constructed from conductive cement composites. The proposed approach is experimentally validated on non-reinforced and reinforced specimens made of nanocomposite cement paste doped with multi-walled carbon nanotubes under a variety of static loads and damage conditions. Results show that the proposed approach is capable of leveraging the strain-sensing and damagesensitive properties of conductive cement composites for real-time distributed structural health monitoring of smart concrete structures, using simple and inexpensive electrical hardware and with very limited computational effort. AbstractInterest in self-sensing structural materials has grown in recent years due to their potential to enable continuous low-cost monitoring of next-generation smart-structures. The development of cement-based smart sensors appears particularly well suited for structural health monitoring due to their numerous possible field applications, ease of use, and long-term stability. Additionally, cement-based sensors offer a unique opportunity for monitoring of civil concrete structures because of their compatibility with new and existing infrastructure. In this paper, we propose the use of a computationally efficient resistor mesh model to detect, localize and quantify damage in structures constructed from conductive cement composites. The proposed approach is experimentally validated on non-reinforced and reinforced specimens made of nanocomposite cement paste doped with multi-walled carbon nanotubes under a variety of static loads and damage conditions. Results show that the proposed approach is capable of leveraging the strain-sensing and damage-sensitive properties of conductive cement composites for real-time distributed structural health monitoring of smart concrete structures, using simple and inexpensive electrical hardware and with very limited computational effort.

show abstract

“…Además de una mejor resistencia a compresión, a tracción o en flexotracción [11], la reducida resistividad eléctrica de las GNPs podría explotarse en el desarrollo de estructuras de hormigón capaces de automonitorizarse [12]. El principal problema asociado a las GNPs vuelve a ser su dispersabilidad [13]. Mediante ultrasonicación se puede conseguir una dispersión homogénea en medio acuoso [13]- [15], pero dicha técnica no es escalable a la producción a gran escala y además puede producirse una reaglomeración de las nanopartículas cuando dicha preparación entra en contacto con el cemento [15].…”

unclassified

“…El principal problema asociado a las GNPs vuelve a ser su dispersabilidad [13]. Mediante ultrasonicación se puede conseguir una dispersión homogénea en medio acuoso [13]- [15], pero dicha técnica no es escalable a la producción a gran escala y además puede producirse una reaglomeración de las nanopartículas cuando dicha preparación entra en contacto con el cemento [15]. Esto se consigue mejorar mediante la modificación superficial de las GNPs, incorporando grupos hidroxilo dando lugar al óxido de grafeno (GO), con elevado carácter hidrofílico y mucho más dispersable [16].…”

unclassified

Efectividad de la dosificación de superplastificante sobre la dispersión de nanopartículas en el hormigón

Brace

García-Taengua

2018

Libro De Comunicaciones / Livro Das Comunicações

View full text Add to dashboard Cite

RESUMENLas posibilidades que ofrecen las nanopartículas, y en particular la nanosílice (NS), en hormigones autocompactantes han motivado la investigación de sus efectos en pastas y morteros. Recientemente se han publicado estudios investigando los efectos de la adición de nanopletinas de grafeno (GNPs) u óxido de grafeno en pastas de cemento, con resultados prometedores. Sin embargo, las dificultades asociades a la dispersión de nanopartículas sigue siendo un gran obstáculo. En el presente estudio se ha analizado el efecto de distintas dosificaciones de superplastificante sobre la dispersión de NS y GNP, medida indirectamente en pastas de cemento a través de su comportamiento en estado fresco, densidad y resistencia a compresión. Se ha prestado especial atención a la cuantificación de las interacciones entre dichos tres componentes, cuestión que no se había abordado anteriormente. La dosis de superplastificante se ha variado entre 0.6% y 1.2%, y se han considerado contenidos de NS y GNPs de hasta el 3% sobre el peso total de conglomerante. Se han detectado fuertes sinergias entre los contenidos en NS y GNPs y la dosis de superplastificante, y se presentan las ecuaciones predictivas obtenidas para los parámetros analizados.PALABRAS CLAVE: aditivos, compatibilidad, fluidez, nanosílice. 1.-INTRODUCCIÓNEl desarrollo y manipulación de materiales a escala nanométrica es cada vez más asequible y escalable a gran variedad de procesos [1], y las posibilidades que ofrece la incorporación de nanopartículas a sistemas cementicios van desde la mejora de propiedades mecánicas y durabilidad hasta sus propiedades fotocatalíticas [1]-[3]. Sin embargo, la introducción de estos componentes en la producción de hormigón aún está lejos de consolidarse debido a tres factores [4]: su relativa novedad, su coste, y las dificultades asociadas a su dispersión homogénea en fresco, cuestión que ha motivado el presente trabajo.La nanosílice (NS) es la nanopartícula que ha suscitado el mayor interés en cuanto a su aplicabilidad en hormigones. Su adición conlleva un aumento de la resistencia a 45

show abstract

Review of nanocarbon-engineered multifunctional cementitious composites

Cited by 315 publications

References 91 publications

Electrostatic self-assembled carbon nanotube/nano carbon black composite fillers reinforced cement-based materials with multifunctionality

Electrostatic self-assembled carbon nanotube/nano carbon black composite fillers reinforced cement-based materials with multifunctionality

Damage detection, localization and quantification in conductive smart concrete structures using a resistor mesh model

Efectividad de la dosificación de superplastificante sobre la dispersión de nanopartículas en el hormigón

Contact Info

Product

Resources

About