Influência dos métodos de dispersão e surfactantes na estabilidade de suspensões aquosas de Nanotubos de Carbono, óxido de Grafeno e Grafite para aplicação em compósitos de cimento portland

dc.contributor.advisor1Pereira, Eduardo
dc.contributor.advisor1Latteslattes.cnpq.brpt_BR
dc.contributor.instituicao-banca1Universidade Estadual de Ponta Grossapt_BR
dc.contributor.instituicao-banca2Universidade Federal do Paranápt_BR
dc.contributor.referee1Carvalho, Benjamin de Melo
dc.contributor.referee1Latteslattes.cnpq.brpt_BR
dc.contributor.referee2Medeiros, Marcelo Henrique Farias de
dc.contributor.referee2Latteslattes.cnpq.brpt_BR
dc.creatorJesus, Taynah Almeida de
dc.creator.Latteslattes.cnpq.brpt_BR
dc.date.accessioned2025-05-28T01:59:21Z
dc.date.accessioned2026-06-29T14:33:58Z
dc.date.available2025-05-27T00:00:00Z
dc.date.available2025-05-28T01:59:21Z
dc.date.issued2025-02-26
dc.description.abstractThe incorporation of nanoparticles into cementitious compounds is one of the most intensively explored areas of scientific research today. However, the direct addition of these nanoparticles to Portland cement paste often results in agglomerates, compromising the uniform distribution and effectiveness of the additions. Traditional mixing methods can lead to inadequate dispersion, generating areas of fragility in the cement matrix and contradicting the objective of improving the performance of the composite. This research sought to investigate the dispersion process of carbon nanotubes, graphene oxide and graphite in cementitious composites, focusing on the evaluation of aqueous suspensions with the addition of surfactants and the analysis of the effects of ultrasound and mechanical agitation. The dispersions were analyzed beforehand, and only after identifying the most suitable configuration were they applied to the cement pastes. Dispersion methods such as ultrasound and mechanical agitation were used in conjunction with analysis by UV-vis spectroscopy, zeta potential and optical microscopy to assess the stability of the suspensions and the size of the particles. The ideal surfactant concentrations were defined as 10% w/w for graphite, 20% for OG and 30% for NTC, parameters that can vary according to the application, due to the direct impact on the workability, resistance and absorption of the pastes. The results showed that the dispersion techniques applied significantly reduced particle size, although some agglomerates still persisted, especially for graphite. The application of the dispersions to cement pastes showed promising results, with an increase in mechanical strength and a reduction in capillarity, indicating the viability of nanoparticles as additions for the development of more efficient cement composites.pt_BR
dc.description.resumoA incorporação de nanopartículas em compostos cimentícios constitui uma das áreas de investigação científica mais intensamente exploradas na atualidade. No entanto, a adição direta dessas nanopartículas à pasta de cimento Portland frequentemente resulta em aglomerados, comprometendo a distribuição uniforme e a eficácia das adições. Métodos de mistura tradicionais podem levar a uma dispersão inadequada, gerando áreas de fragilidade na matriz cimentícia e contrariando o objetivo de melhorar o desempenho do compósito. Esta pesquisa buscou investigar o processo de dispersão de nanotubos de carbono, óxido de grafeno e grafite em compósitos cimentícios, focando na avaliação das suspensões aquosas com a adição de surfactantes e a análise dos efeitos do ultrassom e da agitação mecânica. As dispersões foram analisadas previamente, e somente após identificar a configuração mais adequada, elas foram aplicadas nas pastas cimentícias. Métodos de dispersão, como ultrassom e agitação mecânica, foram utilizados em conjunto com análises por espectroscopia UV-vis, potencial zeta e microscopia óptica para avaliar a estabilidade das suspensões e o tamanho das partículas. As concentrações ideais de surfactantes foram definidas como 10% m/m para grafite, 20% para OG e 30% para NTC, parâmetros que podem variar conforme a aplicação, devido ao impacto direto na trabalhabilidade, resistência e absorção das pastas. Os resultados mostraram que as técnicas de dispersão aplicadas reduziram significativamente o tamanho das partículas, embora alguns aglomerados ainda persistissem, especialmente para o grafite. A aplicação das dispersões às pastas cimentícias mostrou resultados promissores, com aumento da resistência mecânica e redução da capilaridade, indicando a viabilidade das nanopartículas como adições para o desenvolvimento de compósitos cimentícios mais eficientes.pt_BR
dc.identifier.citationJESUS, Taynah Almeida de. Influência dos métodos de dispersão e surfactantes na estabilidade de suspensões aquosas de Nanotubos de Carbono, óxido de Grafeno e Grafite para aplicação em compósitos de cimento portland. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências de Materiais) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://ri.uepg.br/handle/123456789/2329
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Estadual de Ponta Grossapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenharia de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUEPGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiaispt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectdispersãopt_BR
dc.subjectnanopartículaspt_BR
dc.subjectsurfactantespt_BR
dc.subjectcimento portlandpt_BR
dc.subjectdispersionpt_BR
dc.subjectnanoparticlespt_BR
dc.subjectsurfactantspt_BR
dc.subjectportland cementpt_BR
dc.subject.cnpqEngenharia e Ciências de Materiaispt_BR
dc.titleInfluência dos métodos de dispersão e surfactantes na estabilidade de suspensões aquosas de Nanotubos de Carbono, óxido de Grafeno e Grafite para aplicação em compósitos de cimento portlandpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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