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01 fev 2013 Science

Microestrutura e processos mecânicos dos compósitos de cimento reforçados com nanomateriais

O betão tem sido reforçado com diferentes tipo de nanotubos de carbono (NTCs) para melhorar a sua microestrutura (permeabilidade, porosidade), propriedades mecânicas (flexão e compressão), energia na fratura, resistência e ductilidade. A maior dificuldade em utilizar nanomateriais do tipo NTCs no reforço de matrizes cimentícias é garantir uma homogénea dispersão destes no material. Assim, com vista à minoração deste problema, uma via inovadora de dispersão através de um novo tipo de surfactante tem sido utilizada para dispersar diferentes tipos de NTCs na água e, consequentemente, em matrizes cimentícias. A influência do surfactante e da incorporação de NTCs em diversas propriedades de materiais cimentícios tem sido minuciosamente estudada. Assim, a técnica de dispersão desenvolvida tem um ciclo de aplicação mais curto e consome menos energia, para que possa ser utilizada à escala industrial. Além dos NTCs, o betão também tem sido reforçado com materiais de base natural à escala nano, tais como as nano celuloses, para melhorar as suas propriedades mecânicas e a ductilidade. Dadas as suas excelentes propriedades mecânicas, a sua não toxicidade, capacidades regenerativas e baixos custos, a nano celulose pode fornecer uma alternativa e uma abordagem sustentável ao desenvolvimento de materiais de construção de alta performance.

Este projeto de investigação tenta desenvolver uma nova gama de materiais avançados com base em matrizes cimentícias, através da criação de inovadoras técnicas de dispersão de nano materiais, aos níveis químico e físico. Para além disso, a influência de nano celuloses em várias características da performance do betão tem sido minuciosamente estudada para desenvolver betão de alta performance, com aplicação viável em processos industriais a baixo custo.

Este projeto decorre no âmbito do doutoramento da investigadora Shama Parveen, sob a orientação do Professor Raul Fangueiro e co-orientação de Professora Maria Conceição Paiva.

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