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dc.creatorMartins, Ana Carolina Cantarim-
dc.date.accessioned2026-05-07T21:00:59Z-
dc.date.available2026-05-07T21:00:59Z-
dc.date.issued2026-03-26-
dc.identifier.citationMARTINS, Ana Carolina Cantarim. Compósito cimentício com biochar de resíduos agrícolas: microestruturas, desempenho mecânico e emissões de carbono. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40388-
dc.description.abstractBiochar is an industrial byproduct that, after thermal treatment through pyrolysis, results in a material primarily composed of solid carbon. It has potential for use as a chemical regulator and as a carbon uptake to reduce emissions in cementitious composites. It presents itself as a potential alternative for reducing the carbon footprint of the cement industry. In this manuscript was evaluated the performance of biochar in cementitious composites in partial substitution cement Portland in levels of 1, 2 and 3% in weight. For this, cement pastes with a water/cement ratio of 0.5 were produced and tested fresh and hardened state. Specific gravity, trapped air, mini-slump and hydration kinetics (evaluated by isothermal calorimetry up to 48h) of the pastes were determined in the fresh state. Thus, in the hardened state, the compressive and flexural strength tests at 28 days, specific gravity, void ratio, MEV, DRX, FTIR and TG were carried out. In the fresh state, the sample with 3% biochar showed 13.03% higher workability and an increase of up to 77.9% in the induction period compared to the reference series. In the hardened state, the sample with 2% biochar achieved a 215.1% higher rate of entrapped air compared to the reference series. Regarding carbon uptake, the biochar samples showed an average of 9.77% more uptake than the reference series, while the 1% biochar series showed 11.01% more uptake than the reference series. This simple methodology, replacing cement with biochar, highlights the potential of using biochar to promote a cement industry with a lower carbon footprint. It employs a simple methodology that does not require significant industrial changes to the current production line of the construction industry, proving itself as an alternative for short-term industrial application.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectCimentopt_BR
dc.subjectMateriais compostospt_BR
dc.subjectBiomassa - Aplicações industriaispt_BR
dc.subjectGases do efeito estufapt_BR
dc.subjectSequestro de carbonopt_BR
dc.subjectIndústria de construção civilpt_BR
dc.subjectConstrução sustentávelpt_BR
dc.subjectCementpt_BR
dc.subjectComposite materialspt_BR
dc.subjectBiomass - Industrial applicationspt_BR
dc.subjectGreenhouse gasespt_BR
dc.subjectCarbon sequestrationpt_BR
dc.subjectConstruction industrypt_BR
dc.subjectSustainable constructionpt_BR
dc.subjectBiocharpt_BR
dc.titleCompósito cimentício com biochar de resíduos agrícolas: microestruturas, desempenho mecânico e emissões de carbonopt_BR
dc.title.alternativeCementitious composite with biochar from agricultural residues: microstructures, mechanical performance and carbon emissionspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoO biochar é um subproduto industrial que, após tratamento térmico por pirólise, resulta em um material composto principalmente por carbono sólido. Ele apresenta potencial de uso como regulador químico e como agente de captura de carbono para reduzir emissões em compósitos cimentícios. Mostra-se como uma alternativa promissora para diminuir a pegada de carbono da indústria do cimento. Neste trabalho, foi avaliado o desempenho do biochar em compósitos cimentícios, com substituição parcial do cimento Portland em teores de 1%, 2% e 3% em massa. Para isso, foram produzidas pastas de cimento com relação água/cimento de 0,5, avaliadas nos estados fresco e endurecido. No estado fresco, foram determinados a massa específica, o teor de ar incorporado, o mini-slump e a cinética de hidratação (avaliada por calorimetria isotérmica até 48 horas). Já no estado endurecido, foram realizados ensaios de resistência à compressão e à flexão aos 28 dias, além da determinação da massa específica, índice de vazios, MEV, DRX, FTIR e TG. No estado fresco, a amostra com 3% de biochar apresentou 13,03% maior trabalhabilidade e um aumento de até 77,9% no período de indução em comparação com a série de referência. No estado endurecido, a amostra com 2% de biochar apresentou um aumento de 215,1% no teor de ar incorporado em relação à série de referência. Quanto à captura de carbono, as amostras com biochar apresentaram, em média, 9,77% maior absorção em comparação com a série de referência, enquanto a série com 1% de biochar apresentou 11,01% a mais de captura. Essa metodologia simples, baseada na substituição parcial do cimento por biochar, destaca o potencial do uso desse material para promover uma indústria do cimento com menor pegada de carbono. Trata-se de uma abordagem que não exige mudanças industriais significativas na linha de produção atual da construção civil, mostrando-se uma alternativa viável para aplicação industrial a curto prazo.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0006-5285-0164pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/3010032218581062pt_BR
dc.contributor.advisor1Lied, Eduardo Borges-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4680-5248pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/5028430253887652pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Casagrande, Cézar Augusto-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4293-6574pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/1912954030594257pt_BR
dc.contributor.referee1Casagrande, Cézar Augusto-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4293-6574pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/1912954030594257pt_BR
dc.contributor.referee2Lied, Eduardo Borges-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-4680-5248pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/5028430253887652pt_BR
dc.contributor.referee3Passig, Karina Querne de Carvalho-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-4577-7537pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/8055585859691419pt_BR
dc.contributor.referee4Ramirez, Kleber Gomes-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-4012-8688pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/7078702941393738pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAOpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Civilpt_BR
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