EVALUACIÓN DEL EFECTO DE NANOTUBOS DE CARBONO SOBRE PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CEMENTO, MEDIANTE SIMULACIÓN DE DINÁMICA MOLECULAR
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Date
2022-09-07
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
La cementación de un pozo consiste en introducir cemento entre el revestimiento y la formación. El cemento utilizado debe tener excelentes propiedades mecánicas que proporcionen una buena integridad y estabilidad en el pozo perforado. El estudio del comportamiento del cemento se basa en el análisis del gel C-S-H, componente principal de sus productos de hidratación y responsable de las propiedades mecánicas del cemento. Esta investigación se enfoca en el estudio computacional para la predicción del comportamiento de las propiedades mecánicas del gel C-S-H cuando se refuerza su estructura molecular con nanotubos de carbono (NTC). El presente estudio se aborda en tres etapas. En la primera etapa se construye el modelo de gel C-S-H. En la segunda, se crean tres estructuras asociadas a los nanotubos de carbono, Armchair, zigzag y Quiral, de las cuales se selecciona la estructura del nanotubo de carbono que presente mejores propiedades mecánicas. En la tercera etapa, se introduce el nanotubo de carbono seleccionado a la estructura del gel C-S-H. Finalmente, Una serie de simulaciones mediante dinámica molecular permiten el cálculo del Módulo de Bulk Voight, Bulk Reuss, Shear Voight, Shear Reuss, Relación de Poisson y el Módulo de Young. Los resultados obtenidos muestran una mejora considerable de estas propiedades cuando se incluye el nanotubo de carbono en el gel C-S-H, por ejemplo, el módulo de Young aumenta 24.05%, la relación de Poisson 23.83%, el mayor aumento se evidenció con el módulo de Reuss Bulk con un valor del 50.00%.
Description
Keywords
CEMENTO, DINÁMICA MOLECULAR, PROPIEDADES MECÁNICAS, NANOTUBOS DE CARBONO, GEL C-S-H, MODULOS ELASTICOS