Efeitos sinérgicos de fibra de carbono e pó calcário no desempenho mecânico e ecoeficiência de compósitos cimentícios condutivos

Resumo

Este estudo avalia os efeitos sinérgicos da fibra de carbono e do fíler calcário nas propriedades de compósitos cimentícios condutivos (CCC), considerando o estado fresco, endurecido, condutividade elétrica, ecoeficiência e microestrutura. Um planejamento experimental com oito composições foi adotado variando o teor de fibra de carbono (0,00%; 0,50% e 1,00% em massa) e a substituição do cimento por fíler calcário (0,00%; 10,00% e 20,00% em massa). As propriedades investigadas englobam consistência, resistências à compressão e tração na flexão, módulo de elasticidade, absorção de água, resistividade elétrica (superficial e volumétrica) e análise microestrutural por microscopia eletrônica de varredura. Um modelo por regressão polinomial foi utilizado para avaliar a significância dos efeitos principais e suas interações. A combinação de 0,5% de fibra de carbono e 10–20% de fíler calcário obteve os melhores resultados, com ganhos de até 46% na resistência à compressão e redução superior a 97% na resistividade elétrica. Os índices de ecoeficiência (Bi e Bs) confirmam que estratégias híbridas de otimização reduzem significativamente a demanda por cimento, ao mesmo tempo em que aprimoram o desempenho dos CCC. Essa estratégia representa uma alternativa viável para a produção de CCC de alto desempenho e ecoeficientes, adequados para aplicações em infraestruturas inteligentes.