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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25828| Título: | Análise da influência de adição de óxido de nióbio nas propriedades de matrizes cimentícias |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis of the influence of niobium oxide on the properties of cementitious matrices |
| Autor(es): | Cardoso, Marianna do Rocio |
| Orientador(es): | Mazer, Wellington |
| Palavras-chave: | Concreto - Aditivos Cimento Portland Nióbio Resistência de materiais Calorimetria Concrete - Aditives Portland cement Niobium Strength of materials Calorimetry |
| Data do documento: | 24-Mai-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | CARDOSO, Marianna do Rocio. Análise da influência de adição de óxido de nióbio nas propriedades de matrizes cimentícias. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | O Brasil é o maior detentor da reserva mundial de nióbio com cerca de 98% de todo o mineral do planeta. Apesar disso, grande parte do mineral é exportado como matéria-prima bruta para outros países, devido à falta de investimento em tecnologia e desenvolvimento de produtos e aplicações para o nióbio no âmbito nacional. Desse modo, a fim de estimular e desenvolver novas aplicações para o mineral tão promissor, a presente pesquisa analisou a resistência mecânica e as propriedades no estado fresco e endurecido de matrizes cimentícias com adição de 𝑁𝑏2𝑂5. No estudo foram realizadas duas etapas, no projeto piloto foram escolhidos os teores ótimos de óxido nióbio com base na resistência à compressão aos 7 dias de cura, de modo que foram escolhidos os teores de 0,5% e 5% de óxido de nióbio para a realização da segunda etapa, o projeto experimental. Houve a necessidade da adição de aditivo superplastificante, devido ao aumento do teor de finos da mistura, uma vez que quanto maior a adição de 𝑁𝑏2𝑂5 maior a redução na fluidez da pasta. Em termos de resistência mecânica o teor de 0,5% 𝑁𝑏2𝑂5 apresentou aumento da resistência à compressão da mistura aos 7 dias. Outro ponto analisado foi a redução da densidade de massa da pasta no estado fresco, e o aumento do teor de ar incorporado com o aumento do teor da adição do oxido, associado ao aumento da porosidade da matriz. Ainda, em termos do tempo de início e fim de pega constatou-se que o óxido de nióbio acelerou o início de pega da pasta de cimento, além de promover um retardo no pico de liberação de calor de hidratação da matriz. Além disso, houve influência no calor de hidratação, de modo que as amostras com óxido de nióbio tiveram redução no calor de hidratação acumulado durante as reações de hidratação. Por meio do ensaio DRX constatou-se que adição de 0,5% do óxido propiciou um incremento na formação de quartzo durante as reações da matriz cimentícia. Por fim, foi constatado o aumento da perda de massa no ensaio de termogravimetria com a adição de 𝑁𝑏2𝑂5. Desse modo, a presente pesquisa oferece um caminho para a utilização de óxido de nióbio em matrizes cimentícias. |
| Abstract: | Brazil is the world`s largest holder of niobium reserves with about 98% of all the mineral on the planet. Despite this, a large part of the mineral is exported as raw material to other countries, due to the lack of investment in technology and development of products and applications for niobium at a national level. Thus, in order to stimulate and develop new applications for the promising mineral, this research analyzed the mechanical strength and the properties in the fresh and hardened state of cementitious matrices with the addition of 𝑁𝑏2𝑂5. In the study, two stages were carried out, in the pilot project the optimum levels of niobium oxide were chosen based on the compressive strength at 7 days of curing. In this way, the contents of 0,5% and 5% of niobium oxide were chosen for the completion of the second stage, the experimental project. It was necessary to add a superplasticizer additive to improve the workability of the paste, due to the increase in the fines content of the mixture, since it was observed that as the addition of 𝑁𝑏2𝑂5 increased, the fluidity of the mixture was reduced for the same content of superplasticizer additive. In terms of mechanical resistance, the content of 0,5% of 𝑁𝑏2𝑂5 increased the compressive strength of the mixture at 7 days. Another analysed point was the reduction of the mass density of the paste in the fresh state, and the increase of the entrained air content with the increase of the addition, which is associated with the increase of the porosity of the matrix. Still, it was found that the niobium oxide accelerated the start time of setting of the cement paste, in addition to promoting a delay in the peak of the hydration heat release from the matrix. Moreover, there was an influence on the hydration heat accumulated during the hydration reactions, that showed a reduction when compared to the reference. Through the XRD test it was found out that the addition of 0,5% of the oxide lead to an increase in the formation of quartz during the reactions of the cement matrix. Finally, an increase in mass loss was observed in the thermogravimetric test with the addition of 𝑁𝑏2𝑂5. Therefore, the present research offers a way for the use of niobium oxide in cementitious matrices. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25828 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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