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E-mail para contato joao.blpsilva@professores.unimetrocamp.edu.br IES: UNIMETROCAMP WYDEN
Autor(es): Luis Eduardo Soares Gomes; Nicolas Saldanha Agostinho; João Batista Lamari Palma e Silva
Palavra(s) Chave(s): Compósitos Autossensíveis; Cimento; Resina Epóxi; Grafite; Piezoresistividade.
Título: ANÁLISE EXPERIMENTAL DE COMPÓSITOS AUTOSSENSÍVEIS COM ADIÇÃO DE GRAFITE
Curso: ENGENHARIA CIVIL
Engenharias
RESUMO
É comum no campo da engenharia experimental de estruturas a utilização de sensores para medições de deformações; com o intuito de se 
avaliar o comportamento de maquinas; pontes; barragens; aviões; entre outras; seja para compreender o quão próximo um modelo teórico se 
aproxima do comportamento real da estrutura; ou ainda para prever a ocorrência de danos ou falhas que possam comprometer a estrutura. Este 
processo descrito é chamado de Monitoramento da Integridade Estrutural; o qual muitas vez é considerado caro e complexo devido a quantidade 
de sensores a serem instalados na estrutura. É neste contexto que os Compósitos Autossensíveis surgem com uma possibilidade para dispensar o 
uso de sensores; uma vez que a própria estrutura é capaz de se automonitorar; visto que tais compósitos funcionam como sensores e estão por 
toda estrutura. Os Compósitos Autossensíveis podem ser materiais baseados em matrizes cimentícias; poliméricas; vítreas; entre outras; que no 
caso de serem fundamentados no efeito piezoresistivo; recebem em sua composição a adição de materiais eletricamente condutivos; tais como 
grafite em pó; fibras de carbono; limalha de ferro e muitos outros. à medida que as estruturas são confeccionadas com tais compósitos e sofrem 
a ação de algum esforço mecânico; há uma alteração em sua microestrutura; fazendo com que estas adições de materiais condutivos se afastem 
ou se aproximem; em função do tipo de esforços; o que ocasiona uma variação da resistividade elétrica do compósito. Esta relação entre a 
variação de resistividade elétrica e o esforço mecânico é o que caracteriza o efeito piezoresistivo. Contudo; para que tais compósitos possam ser 
empregados em estruturas reais; para fins de monitoramento; muitos desafios ainda precisam ser superados pelos pesquisados; visto que tais 
compósitos ainda são muito suscetíveis a influências do meio externo; como variações ambientais; ou ainda questões relacionadas ao custo; 
quando estes compósitos contam com a adição materiais como nanotubos de carbono. Assim sendo; o objetivo desta pesquisa se consiste em 
desenvolver e analisar experimentalmente compósitos autossensíveis; por meio de medições de grandezas elétricas e deformação mecânica; 
para que seja possível observa o efeito piezoresistivo. Foram confeccionados; dois tipos de compósitos; sendo um com base cimentícia e outro 
com base em resina epóxi. no caso do compósito cimentício; foi utilizada argamassa industrializada tipo multiuso do fabricante Quartzolit; sendo 
a primeira amostra sem adição de grafite e a segunda com 10% de adição de grafite em pó. Já no caso da resina epóxi; foi utilizado adesivo 
estrutural do fabricante Axton; sendo a primeira amostra sem adição de grafite e as demais com 5 e 10% de adição de grafite. O grafite em pó 
utilizado foi de pureza 94,65% conforme especificações do fornecedor. Nos corpos de prova; foram instalados 4 eletrodos em chapas de 
alumínio; dispostos de forma equidistante no sentido longitudinal; para medição da variação de tensão elétrica; por meio da avaliação do efeito 
piezoresistivo. Tais amostras foram submetidas a esforços de compressão axial e por meio de aquisitores de dados (MicroMeasurements D4 e 
Hantek 365F) foram registradas as variações de força aplicada (maquina universal de ensaios Solotest 100T) na célula de carga e variação de 
tensão elétrica medida nos eletrodos inseridos nas amostras. no caso das amostras confeccionadas com a resina epóxi; não foi possível constatar 
nenhuma variação de tensão elétrica aparente; que tivesse correlação com a força de compressão aplicada. Tal situação pode ter sido 
ocasionada; pelo fato da resina ser isolante e a quantidade de grafite não ter sido suficiente para provocar o efeito piezoresistivo. Já no caso da 
argamassa; foi obversado uma variação de tensão elétrica; coerente com a força de compressão aplicada na amostra com adição de 10% de 
grafite em massa; o que não se observou na amostra de argamassa sem adição de grafite. com isto; foi possível atingir o objetivo da pesquisa; no 
sentido de se observar o efeito piezoresistivo em compósito autossensível; no caso da argamassa com adição de grafite. Mais experimentos são 
necessários; para verificar se com adições maiores de grafite na resina epóxi; seria possível observar o efeito piezoresistivo.
Engenharias
ENGENHARIA CIVIL
XIII Seminário de Pesquisa da Estácio