Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37350
Tipo: Tese
Título: Influência de nanotubos de carbono (NTC) na durabilidade do concreto quanto à ação de cloretos
Autor(es): Pinto, Silas de Andrade
Primeiro Orientador: Ribeiro, Daniel Véras
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Dias, Cleber Marcos Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee1: Ribeiro, Daniel Verás
metadata.dc.contributor.referee2: Dias, Cleber Marcos Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee3: Lima, Paulo Roberto Lopes
metadata.dc.contributor.referee4: Cilla, Marcelo Strozi
metadata.dc.contributor.referee5: Almeida, Fernando do Couto R.
Resumo: Nas últimas décadas, o uso da nanotecnologia tem crescido em vários setores, sendo incorporada em matrizes à base de cimento. Entre os diversos tipos de nanomateriais, os nanotubos de carbono (NTC) vem sendo utilizados em diversas pesquisas e, devido às dificuldades de dispersão dos NTCs em água, observa-se a necessidade de utilização de técnicas alternativas para obtenção de matrizes homogêneas. Estudos recentes mostram o efeito benéfico dos NTCs quando adicionados à matriz cimentícia, todavia, poucos abordam a durabilidade dessas matrizes e, principalmente, quanto à corrosão do aço embutido em concretos com NTC. O presente trabalho analisou a influência do uso do NTC nas propriedades de matrizes cimentícias, sendo sugerida a análise multicritério como uma técnica alternativa, simples e eficaz que visa obter o teor ótimo de aditivo para dispersar os NTCs. Posteriormente, foram avaliados os efeitos destas nanopartículas no fenômeno da corrosão em concreto armado. Assim, foram empregadas técnicas de avaliação da durabilidade de matrizes cimentícias por meio de ensaios de migração de cloretos, potencial de corrosão, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e resistividade elétrica. A análise multicritério indicou que o NTC utilizado foi disperso com maior eficiência quando utilizado 0,10% de aditivo à base de policarboxilato, em massa. As argamassas apresentaram incremento de até 41% na resistência à tração na flexão, com a incorporação de 0,075% de NTC (considerado ideal), em massa, havendo melhorias menos expressivas (até 19%) quando avaliada a tração na flexão de concretos com NTC. A presença do NTC promoveu redução significativa da resistividade elétrica do concreto, devido à elevada condutividade deste material, no entanto, o ensaio de migração de íons cloro indicou que o coeficiente de difusão não estacionário foi reduzido, ocasionando o aumento da vida útil em até 52%. Ainda, os ensaios de potencial de corrosão e EIE indicaram que a densificação ocasionada na matriz, devido ao uso do NTC, tem efeito preponderante na capacidade de proteção do aço, havendo comportamento minimamente similar aos concretos de referência, possibilitando redução na taxa de corrosão de 150 para 64 µm/ano.
Abstract: In the last decades, the use of nanotechnology has grown in several sectors, being incorporated in cement-based matrices. Among the different types of nanomaterials, carbon nanotubes (CNT) have been used in several kinds of research. Due to the difficulties in dispersing CNTs in water, there is a need to use alternative techniques to obtain homogeneous matrices. Recent studies show the beneficial effect of CNTs when added to the cement matrix. However, few address the durability of these matrices, especially regarding the corrosion of steel embedded in concrete with CNT. The present work analyzed the influence of the use of CNT on the properties of cementitious matrices, suggesting the multicriteria analysis as an alternative, simple and effective technique that aims to obtain the optimal content of additive to disperse CNTs. Subsequently, the effects of these nanoparticles on the corrosion phenomenon in reinforced concrete were evaluated. Thus, techniques were used to evaluate the durability of cementitious matrices through chloride migration tests, corrosion potential, electrochemical impedance spectroscopy (EIE), and electrical resistivity. The multicriteria analysis indicated that the CNT was dispersed more efficiently when using 0.10% additive based on polycarboxylate by mass. The mortars showed an increase of up to 41% in flexural tensile strength, with the incorporation of 0.075% of NTC (considered ideal), in mass, with less expressive improvements (up to 19%) when evaluating the flexural traction of concretes with NTC. The presence of CNT promoted a significant reduction in the electrical resistivity of the concrete due to the high conductivity of this material. However, the chlorine ion migration test indicated that the non-stationary diffusion coefficient was reduced, causing an increase in the useful life by up to 52%. Furthermore, the corrosion potential and EIE tests indicated that the densification caused in the matrix due to the use of CNT has a preponderant effect on the protection capacity of the steel, with a behavior that is minimally similar to the reference concretes, allowing a reduction in the corrosion rate of 150 to 64 µm/year.
Palavras-chave: Nanotubos de carbono (NTC)
Durabilidade (concreto)
Nanotecnologia
Cloretos
Concreto
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPEC) 
Tipo de Acesso: CC0 1.0 Universal
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37350
Data do documento: 29-Abr-2022
Aparece nas coleções:Tese (PPEC)

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Tese_Doutorado_Silas_Andrade_PPEC_Final_Corrigido (1).pdf5,85 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons