O uso de materiais nanoestruturados como aditivos de cimento surge como uma inovação neste mercado. Comercialmente, não há aditivos de cimento que utilizam nanomateriais no mercado nacional, materiais nanoestruturados podem reforçar as características ao concreto, bem como, aprimorar as suas qualidades, gerando produtos especiais com um maior valor agregado.
Os produtos cimentícios nanotecnológicos podem gerar concretos mais duros, apresentando-se mecanicamente mais resistentes, além de, tornarem-se mais estáveis aos ataques químicos e microbiológicos. Os materiais nanoestruturados estarão inseridos nos espaços entre as estruturas granulares formadas pelo silicato de cálcio hidratado, comumente chamado C-S-H, diminuindo a porosidade do concreto resultante. As melhorias nas propriedades mecânicas dos materiais cimentícios são realizadas através da redução da porosidade capilar e pela otimização dos empilhamentos granulares. A evolução na diminuição das fissuras nas primeiras idades, também pode ser atribuída no controle da porosidade. Além disso, poderia acelerar a velocidade de ganho de resistência inicial do material1.
Os efeitos positivos das nanopartículas na microestrutura e propriedades de materiais cimentícios podem ser explicados pelos seguintes fatores:
- Aumento da viscosidade da fase líquida, reduzindo a segregação e aumentando a trabalhabilidade;
- Efeito filler: as nanopartículas preenchem os vazios entre os grãos de cimento;
- As nanopartículas aceleram a hidratação do cimento e favorecem a formação de pequenos cristais de hidróxido de cálcio e aglomerados de C-S-H;
- Nanopartículas de sílica participam na reação pozolânica, consumindo o hidróxido de cálcio produzindo um C-S-H adicional;
- As nanopartículas melhoram a microestrutura da zona interfacial de transição, resultando numa melhor ligação entre agregados e pasta de cimento;
- A melhoria geral da microestrutura aumenta a tenacidade, resistência ao cisalhamento, tração e flexão.
1- GLEIZE, Philippe J.P. NANOTECNOLOGIA E CONCRETO. IV Simpósio Internacional Sobre Concretos Especiais - SINCO maio de 2008. Disponível: http://sinco2008.sobral.org/. Acesso 10/11/2008.