Materiali compositi a matrice cementizia autosensorizzati con nanotubi di carbonio = Self-sensing cement matrix composite materials through carbon nanotubes

L'attenzione dell'elaborato è stata posta sugli steps produttivi necessari per la produzione di materiali compositi a matrice cementizia autosensorizzati attraverso nanotubi di carbonio CNTs). Nel dettaglio sono state analizzate le varie metodologie di funzionalizzazione dei CNTs, necessarie per un'ottimale dispersione degli stessi nella matrice. Successivamente è stata osservata l'influenza del rinforzante su varie proprietà del materiale quali proprietà meccaniche, reologiche ed elettriche. Viene osservato un cambiamento nella reologia della pasta a causa della presenza dei nanotubi: i CNTs fungono da nucleanti per i prodotti dell'idratazione del cemento variando la microstruttura. Inoltre la loro capacità igroscopica permette un maggior assorbimento di acqua, variando ulteriormente la reologia del composito.Successivamente, si è riscontrato un aumento delle proprietà meccaniche (resistenza a trazione, resistenza a compressione, resistenza a flessione, energia di frattura, allungamento a rottura, modulo di Young e capacità di smorzamento) e l'insorgere di un comportamento piezoresistivo da parte del materiale composito. Per tale ragione è stato ipotizzato come questi compositi possano essere una validissima alternativa ai più comuni sistemi di sensoristica presenti in commercio (DOFS, piezoelettrici, magnetoelettrici, MAC, CDF, MSCM). Infatti tali materiali compositi hanno il vantaggio di non necessitare di secondi interventi, viste le loro proprietà elettriche sopra citate, per l'aggiunta di sensori quali estensimetri, celle di carico, ecc. Sono stati anche analizzati modelli predittivi di proprietà meccaniche ed elettriche: nonostante lievi imprecisioni, suddetti modelli riescono a predire sufficientemente il comportamento del materiale.