O crescimento do conhecimento da nanotecnologia tem aberto novos horizontes mostrando que as propriedades físico-químicas da matéria não dependem apenas de sua composição estrutural, mas também de seu tamanho e morfologia. Os nanotubos de carbono (NTCs) são estruturas de carbono em escala nanométrica e algumas pesquisas comprovam o bom desempenho destas nanopartículas quando adicionadas a matrizes cimentícias. Desta forma, o objetivo desta pesquisa foi desenvolver o estudo comparativo de caracterização de matrizes cimentícias com a adição de NTCs em pó e NTCs dispersos em água. Foram realizados 11 traços alterando a quantidade de NTC e a relação água/ cimento. O teor de NC7000® e Aquacyl® adotado nos traços foi de 0,15%, 0,30%, 0,45% e 0,60% em relação a massa de cimento. A caracterização dos NTCs foi feita a partir dos ensaios de espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análise termogravimétrica (TGA). No estado endurecido, foram realizados ensaios de absorção de água, porosidade aberta e densidade aparente. Os resultados dos ensaios nas amostras com adição de NTCs indicaram melhorias, com adição de 0,30% de Aquacyl® em massa de cimento com relação água/cimento de 0,30, o qual obteve uma diminuição de 40% na absorção de água e 19% da porosidade aberta e um aumento de 18% na densidade aparente. A inovação no uso de NTCs em matrizes cimentícias está em melhorar as propriedades mecânicas e físicas para resultar em um material com maior durabilidade, menor consumo de cimento e uso racional da água.