Matrizes cimentícias reforçadas com nanotubos e fibras curtas de carbono

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vilela, Bruno Miguel Neto
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/47416
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil
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spelling Matrizes cimentícias reforçadas com nanotubos e fibras curtas de carbonoFibra de carbonoMateriais condutores na matriz cimentíciaMatriz cimentíciaNanotubos de carbonoResistência elétricaCarbon fiberCarbon nanotubesCementitious matrizesConductive materials in cementitious matricesElectrical resistanceEngenharia e Tecnologia::Engenharia CivilDissertação de mestrado integrado em Engenharia CivilO 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.The use of fibers and nanomaterials for composite material reinforcements has been increasingly investigated by the academic and industrial communit ies. This type of material present mechanical and electrical properties that make them very desirable as reinforcing materials in cementitious matrices. Currently, monitoring of concrete structures can be performed in real time through conductive materials such as fibers and nanomaterials. The main goal of this dissertation was to analyze the electrical resistance of cimenticious based composite materials when subjected once uniaxial tensile load. Thus, there were prepared two kinds of cementicious composites: one reinforced with short carbon fibers and other reinforced simultaneously with nanotubes and short carbon fibers. The correct dispersion of carbon nanotubes and fibers in the cementitious matrix is the key to the improvement on mechanical and electrical properties. The results showed that effectively carbon nanotubes and carbon short fibers reinforcing cementitious matrices lead to a variation of the electrical resistance under uniaxial tensile load. Among the various tests performed, the best results were observed in the percentage of 0.5% short carbon fibers, for cyclic tensile testing, and 0.75% of short carbon fibers and 0.1% of carbon nanotubes, for monotonic tensile test. In general, nanotubes and short carbon fibers in a cementitious matrices composite presente the capability to sense loads and deformations.Fangueiro, RaúlUniversidade do MinhoVilela, Bruno Miguel Neto20162016-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/47416por201745470info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:10:28Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/47416Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:02:07.104320Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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