Evolución temporal de las propiedades eléctricas en corriente alterna de compuestos cementantes basados en nanopartículas de cobre.
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Date
2025-05-06
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
La investigación en el campo del cemento y la construcción ha destacado el creciente potencial de la nanotecnología para el desarrollo de materiales con propiedades avanzadas. En este contexto, materiales conductores como el cobre han facilitado la creación de compuestos
cementantes con capacidades de aislamiento electromagnético y mejoras en el refuerzo mecánico. Este estudio se centra en evaluar el impacto de las nanopartículas de cobre (Cu NPs) en las propiedades eléctricas y mecánicas de compuestos cementantes.
Para ello, se fabricaron compuestos a base de cemento con diferentes concentraciones de Cu NPs (0 ppm, 1 ppm, 3 ppm y 7 ppm). Estos nanocompuestos incorporaron electrodos de cobre, empleándose la técnica de espectroscopía de impedancia eléctrica (EIS) para monitorizar la evolución de las propiedades eléctricas a lo largo de 140 días. Los resultados revelaron una contribución significativa de las Cu NPs en la mejora de las propiedades eléctricas en corriente alterna, mostrando una correlación positiva entre el incremento en la concentración del nanomaterial y las mejoras obtenidas.
Adicionalmente, las muestras fueron sometidas a cargas cíclicas utilizando una máquina hidráulica para medir fuerza y deformación, permitiendo la caracterización del módulo de Young. Los resultados indicaron que la resistencia de los compuestos cementicios aumenta con la adición de Cu NPs.
Paralelamente, se emplearon técnicas como la dispersión dinámica de luz (DLS) y la microscopía electrónica de barrido (SEM) para caracterizar tanto el nanomaterial como la interfaz microestructural de los compuestos Cu NPs/cemento. Estas técnicas permitieron establecer una relación clara entre las mejoras observadas en las propiedades eléctricas y mecánicas, y la inclusión de las Cu NPs.
Description
Keywords
Pasta de Cemento, Nanopartículas de Cobre, Espectroscopía de Impedancia Eléctrica