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Title

Evaluación de propiedades eléctricas en materiales con base de cemento funcionalizados

AuthorsMaroñas González, Patricia
AdvisorAlonso, M. Cruz
Issue Date2019
PublisherUniversidad Autónoma de Madrid
Abstract[ES]: La búsqueda de sistemas que permitan hacer un auto-diagnóstico del estado de salud estructural de las construcciones de hormigón armado a lo largo de su vida en servicio ha llevado al desarrollo de hormigones con capacidades funcionales específicas. Para lograr esta capacidad se necesitan hormigones muy resistentes, durables y que incorporen nuevas propiedades eléctricas. La utilización de nanomateriales con elevada conductividad eléctrica como adiciones al hormigón se ha visto como una alternativa efectiva para lograr esta finalidad. La incorporación de este tipo de adiciones produce un aumento en la conductividad eléctrica e introduce propiedades piezoresistivas. La piezoresistividad es la propiedad que poseen algunos materiales en la que es posible relacionar la variación de propiedades eléctricas al someter al material a esfuerzos de deformación externos. El objetivo de este trabajo es estudiar la posibilidad de implementar nanoadiciones de microfibras de carbono y nanotubos de carbono para incorporar una buena sensibilidad piezoresistiva al hormigón. Para ello, se realizan análisis de evaluación de propiedades eléctricas como la resistividad eléctrica y piezoresistividad a distintas temperaturas en materiales con base de cemento (morteros y hormigones). Con ello se pretende conocer la influencia de la carga y la temperatura, junto con la pérdida de agua de la microestructura, en dichas propiedades. Los resultados obtenidos muestran que la funcionalización de materiales con base cemento mejora sus propiedades eléctricas, incorporando propiedad piezoresistiva y una mayor conductividad eléctrica, logrando mejores resultados en la adición de microfibras de carbono. Por tanto, se concluye que estas nanoadiciones son viables para proporcionar capacidad de auto-diagnóstico en materiales de base de cemento.
[EN]: The search for systems that allow a self-sensing the structural health throughout their service life of concrete constructions has led to the development of concretes with specific functional capabilities. In order to achieve this capacity, highly resistant and durable concretes with electrical properties are needed. The use of nanomaterials with high electrical conductivity as additions to concrete has been proved as an effective alternative for achieving this capacity. The incorporation of this type of additions produces an increase in electrical conductivity and introduces piezoresistive properties. Piezoresistivity is the property provided by some materials in which it is possible to relate the variation of electrical properties by subjecting the material to external deformation stresses. The aim of this work is to study the possibility of implementing nanoaditions of carbon microfibres and carbon nanotubes to achieve good piezoresistive sensitivity. To this end, electrical properties such as electrical resistivity and piezoresistivity at different temperatures in cement-based materials are evaluated. The aim is to determine the influence of charge and temperature, as well as the loss of water from the microstructure, on these properties. The results obtained show that the functionalization of cement-based materials improves their electrical properties, incorporating piezoresistive sensitivity and higher electrical conductivity, providing better results in the addition of carbon microfibers. Therefore, it is concluded that these nanoaditions are suitable to provide self-diagnostic capability in cement-based materials.
DescriptionMáster en Química Aplicada. Lugar de realización: Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja/Departamento Construcción.
URIhttp://hdl.handle.net/10261/215069
Appears in Collections:(IETCC) Tesis
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