Betão multifuncional para gestão de infraestruturas

Abstract

As infraestruturas de engenharia civil são suscetíveis à degradação devido às diferentes solicitações a que estão sujeitas durante o seu tempo de serviço. Uma vez deteriorados, os materiais não voltam a desempenhar devidamente as funções para as quais foram projetados, necessitando de intervenções de forma a evitar a perda de funcionalidade da estrutura. A adequada monitorização estrutural destas infraestruturas é essencial para o aumento significativo do seu tempo de vida útil, no entanto os sistemas de monitorização convencionais são usualmente constituídos por sensores externos à estrutura que apresentam diversos inconvenientes, como custos elevados, problemas na interface e compatibilidade com a estrutura de suporte. Com os recentes avanços na área da nanotecnologia, foi possível desenvolver uma nova família de betões com capacidades autosensiveis, adicionando nano partículas condutoras e semicondutoras à sua composição, originando assim um material compósito multifuncional com a capacidade de monitorização de infraestruturas a longo prazo. O foco principal desta dissertação é o desenvolvimento de um sensor de deformação com a adição de uma substância condutora à sua matriz, nomeadamente o negro de fumo, para que num futuro próximo possa a vir ser utilizado para gestão e monitorização de infraestruturas rodoviárias a longo prazo

Civil engineering infrastructures are susceptible to degradation due to the different requests they are subjected during their time of service. Once deteriorated, the materials do not properly perform the functions for which they were designed, requiring interventions in order to avoid the loss of functionality of the structure. Proper structural monitoring of these infrastructures is essential for a significant increase in their lifetime, however, conventional monitoring systems are usually constituted by sensors external to the structure that have several drawbacks, such as high costs, interface problems and compatibility with support structure. With recent advances in the field of nanotechnology, it was possible to develop a new family of concretes with self-sustaining capabilities, adding conductive and semiconductive nanoparticles to their composition, thus giving rise to a multifunctional composite material with long term infrastructure monitoring capability. The main focus of this dissertation is the development of a deformation sensor with the addition of a conductive substance to its matrix, namely carbon black, so that in the near future it can be used for management and monitoring of long-term road infrastructures