Estabilização das escórias de aciaria elétrica com vistas a sua utilização como substituição ao cimento

Abstract

A reciclagem de resíduos tem sido considerada uma alternativa bastante adeqüada na busca da conservação ambiental e do desenvolvimento sustentável. Isto porque, entre outros benefícios, tem-se a substituição de matérias-primas não renováveis, possibilidade de diminuição do elevado consumo energético e do dióxido de carbono gerado na fabricação de materiais tradicionais. Escórias de aciaria elétrica são resíduos da fabricação do aço geradas em grande quantidade e que, na sua maioria, são dispostas em áreas abertas sem um destino final. A pavimentação de rodovias é um dos poucos usos dado a esta escória, isto porque a mesma apresenta um caráter expansivo, que pode vir a comprometer a durabilidade dos materiais que a incorporar. Este trabalho tem como objetivo propor um método para a estabilização quanto à expansibilidade das escórias de aciaria elétrica e estudar o desempenho mecânico e de durabilidade desta escória tratada em argamassas O método de estabilização proposto foi o de resfriamento brusco, o qual proporcionou a transformação da estrutura cristalina da escória para amorfa, que em conjunto com a sua composição química, favoreceu o aparecimento de propriedades hidráulicas. Foram estudadas argamassas de traços 1: 1 ,5, 1 :3,0 e 1: 4,5 com substituição de O, 1 O, 30, 50 % de cimento por escória de aciaria resfriada bruscamente (ACIGRAN). Do ponto de vista de resistência à compressão, o desempenho apresentado pelas argamassas com a ACIGRAN foi o mesmo que as sem, independente do teor utilizado. Quanto aos aspectos de durabilidade, as escórias foram avaliadas nos mesmos traços e teores de ACIGRAN descritos acima , do ponto de vista de absorção de água, resistência ao ataque de íons cloretos, carbonatação e resistência ao ataque por sulfato. Com exceção da carbonatação, a incorporação da escória ACIGRAN apresentou desempenho igual ou superior quando comparada a argamassas sem escória, sendo que o teor ótimo variou de acordo com a propriedade analisada.

Electric steel slag is a residue generated in large amount during steel production process, being dumped in open areas without a productive use. The expansive characteristics of the slag can be dangerous to any material that uses it as an admixture, and it use is almost restricted to non confined pavement bases in roads. This work proposes a method for expansion stabilization of electric steel slag and studies the mechanical and durability performance of the resulting slag in mortars. The stabilization method proposed is the fast cooling of the slag when it is carried out from the electric are furnace, transforming its crystalline structure into amorphous, which, together with its chemical composition, lead to hydraulic properties. The mortar proportions studied were 1 :1,5, 1:3,0 and 1:4,5 with substitution of O, 10, 30 and 50% of cement for fast cooled electric steel slag (ACIGRAN). The compression test results of these mortars were identical to that of specimens without ACIGRAN admixtures. Except for carbonation test, ali other durability tests (water absorption, chloride ions attack, sulfur attack) presented the same or better results when compared to specimens without slag.