Blocos de concreto produzidos com escória de aciaria para uso em alvenaria modular

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1 Blocos de concreto produzidos com escória de aciaria para uso em alvenaria modular Analysis of produced concrete blocks with steel slag for use in modular masonry Diego Haltiery dos Santos(1); Ana Luíza Borges Marinho (2); Thamires Rangueri de Barros (3); Guilherme Jorge Brigolini Silva(4); Ricardo André Fiorotti Peixoto(5) (1) Mestrando em Engenharia Estrutural e de Materiais, UFOP; (2) Mestranda em Engenharia Estrutural e de Materiais, UFOP; (3) Graduanda em Engenharia Civil, UFOP; (4) Eng. Civil, DSc. e co-orientador, Departamento de Engenharia Civil, UFOP; (5) Eng. Civil, DSc. e orientador, Departamento de Engenharia Civil, UFOP. Campus Morro do Cruzeiro,s n, Bauxita Ouro Preto Laboratórios da Escola de Minas - Laboratório de Materiais de Construção Civil Resumo O setor da construção civil é responsável por um consumo elevado de recursos naturais não renováveis. Devido à esse elevado consumo, a construção civil provoca maior impacto ambiental sendo necessária a busca por melhores soluções ambientais e sociais. Na indústria siderúrgica, observa-se que o processo de transformação do aço gera um grande volume de resíduos sólidos que são depositados em pátios de rejeitos sem destinação adequada. Dentre os rejeitos gerados destaca-se a escória de aciaria. Este trabalho tem por objetivo desenvolver produtos que atendam as demandas de geração e destinação do resíduo sólido de siderurgia, transformando-o em matéria prima para a produção de blocos de concreto para a construção civil. A partir do estudo comparativo das características físicas, mecânicas e de durabilidade dos blocos de concreto fabricados com a utilização de agregados naturais e com agregados artificiais obtidos do pós-processamento das escórias de aciaria, afirma-se ser a utilização desse resíduo sólido em substituição total aos agregados convencionais uma alternativa técnica e ambientalmente viável, que implicar na redução das áreas de depósitos e custos. Além de poupar recursos naturais com a redução da exploração destes agregados na natureza, constitui uma oportunidade para o desenvolvimento e emprego de novos materiais e produtos de base tecnológica. Palavras chave: concreto; blocos de alvenaria; escória de aciaria; siderurgia; sustentabilidade. Abstract The section of civil construction is responsible for a high consumption of not renewable natural resources. Due to this high consumption, the construction causes higher environmental impact being required the search by environmental and social solutions. In the steel industry, observe that the steel transformation process is responsible for generating a large volume of solid waste deposited in tailing areas without proper disposal. Among the by-products generated by the industry stands out the steel slag. This study aims to develop products that meet the demands of generation and disposal of solid waste steel, turning it into a raw material for production of concrete blocks for construction industry. From the comparative study of the physical, mechanical and durability characteristics of concrete blocks manufactured with the use of natural aggregates and artificial aggregates obtained from post-processing of steel slag, claims to be the use of this solid residue of steel in total replacement for conventional aggregate a alternative technical and environmentally viable, that can result in reduction storage areas and environmental costs. In addition save natural resources by reducing the exploitation of these aggregates in nature, provides an opportunity for the development and use of new materials and technology based products. Keywords: concrete, masonry block, steel slag, steel industry, sustainability. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 1

2 1 Introdução Na atualidade, o crescente apelo à conscientização ambiental tem forçado as empresas a buscarem soluções alternativas aos recursos e métodos utilizados nas etapas de sua produção. Apesar do enorme esforço da indústria em minimizar a produção de resíduos, não é possível eliminá-los totalmente em alguns processos produtivos. Sendo assim torna-se necessária sua disposição adequada e até mesmo o seu emprego em processos de reciclagem. De acordo com o Instituto Aço Brasil (IABr, 2012), o Brasil produziu cerca de 35,2 milhões de toneladas de aço bruto em 2011, correspondendo a 2,4% da produção mundial e 51,3% da produção latino-americana do setor. No mesmo ano, as empresas siderúrgicas geraram um total de 19,2 milhões de toneladas de coprodutos e resíduos, sendo, 11,5 milhões de toneladas de escória. A construção civil destaca-se como um dos setores que demandam maior consumo de recursos naturais utilizados como insumos nos processos produtivos. Segundo dados do IBGE (2011), o consumo de areia no estado de Minas Gerais chega a 30,9 toneladas por ano enquanto a média nacional aproxima-se dos 300 milhões. Para sua utilização são necessárias diversas atividades de extração mineral geradoras de impactos ambientais sendo de grande importância a proposição de novas alternativas para consumo. A correta destinação e utilização desses resíduos colaboram na redução da poluição e do consumo dos recursos naturais podendo apresentar significativas vantagens econômicas para a indústria, através do desenvolvimento de novos produtos, tecnologias e materiais (PEIXOTO et al., 2010). A produção de blocos de concreto, a partir da substituição dos agregados naturais por resíduo de siderurgia, torna-se um atrativo ambiental e econômico, visto que a siderurgia não utiliza a escória de aciaria para as finalidades propostas neste trabalho. O uso da escória pode, ainda, representar possibilidade de redução de volume para os depósitos de rejeito, redução de custos com manutenção destes pátios e com energia e matéria prima em função da recuperação de metálicos ainda contidos na escória. Considerando a geração de rejeitos e o consumo de materiais naturais, este trabalho pretende contribuir para a sustentabilidade dos setores de siderurgia e construção civil, sugerindo produção de blocos de concreto para alvenaria produzidos integralmente com escória de aciaria em substituição aos agregados naturais. 2 Materiais e Métodos Preliminarmente à produção dos blocos de concreto, os materiais naturais foram caracterizados segundo propriedades físicas e o rejeito caracterizado segundo suas propriedades físicas e químicas segundo prescrições normativas brasileiras. A partir dos resultados obtidos, dimensionaram-se traços para a confecção dos blocos de concreto utilizando-se rejeitos e materiais naturais como testemunho produzindo elementos em escala real. Dessa forma, buscou-se avaliar o desempenho mecânico dos blocos de concreto convencional (BN) e com escória de aciaria (BE). ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 2

3 2.1 Materiais Escória de Aciaria O material utilizado como agregado, na produção de blocos de concreto deste experimento, foi obtido do pós-processamento de escórias de aciaria elétrica brutas, fornecidas por uma unidade siderúrgica do estado de Minas Gerais. O material, coletado de forma representativa, NBR NM 27/01, e enviado ao laboratório de materiais de construção civil LMC-UFOP em tambores plásticos de 200 litros, lacrados e identificados. A amostra de escória de aciaria foi submetida a processos de inertização dos óxidos não hidratados de cálcio e magnésio, estabilizados por via úmida, bem como ao processo especializado para recuperação da fração metálica, restando como agregado apenas a fração não metálica. O material a ser utilizado como agregado foi separado granulometricamente, no processo industrial, por um conjunto de peneiras definidas de modo a garantir as faixas de 0-4 mm, 4-10mm, 10-19mm, e 19-32mm. Essas faixas foram comparadas a dos agregados miúdos e graúdos provenientes de material natural e, ainda, aos limites normativos prescritos. A Figura 1, a seguir, ilustra os agregados artificiais de escória de aciaria (AE) utilizados neste trabalho Agregados Naturais Figura 1 Escória de aciaria. Agregados miúdos e graúdos produzidos. Os agregados naturais consistem de materiais utilizados convencionalmente para a produção de concretos de cimento Portland em obras de arte corrente de engenharia. A areia natural foi proveniente do Rio Piranga em Ponte Nova no estado de Minas Gerais e a brita obtida da britagem da rocha de granito proveniente da região metropolitana de Belo Horizonte. Optou-se por estes materiais pela disponibilidade e possibilidade de replicação aos resultados desta pesquisa. O material natural deverá ser granulometricamente separado segundo limites estabelecidos pela normalização brasileira para agregados miúdos e graúdos. Na apresentação dos resultados o agregado natural receberá nomenclatura como AN Cimento Portland Para a confecção dos blocos para alvenaria modular, produzidos com agregados naturais e artificiais de escória de aciaria, optou-se pela utilização do Cimento Portland CPV ARI (Alta Resistência Inicial) HOLCIM. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 3

4 2.2 Métodos Determinação do teor de constituintes metálicos ferrosos A escória de aciaria elétrica bruta foi submetida ao processo especializado, para recuperação das frações metálicas, cujo destino é o retorno ao processo siderúrgico de produção do aço, e a fração não metálica utilizada como agregado para a produção de matrizes de cimento. As escórias utilizadas neste trabalho para produção de blocos de concreto para alvenaria modular, foram analisadas em laboratório segundo protocolo do grupo RECICLOS (REC 01/2011) para aferição do teor de metálicos presentes nestas escórias. A Figura 2, a seguir, ilustra o cone magnético utilizado para determinação do teor de metálicos presentes na amostra de escória de aciaria após pós-processamento industrial para retirada da fração metálica da escória de aciaria bruta Análises química e ambiental Figura 2: Determinação do teor de metálicos na escória de aciaria Para a caracterização química da escória de aciaria utilizou-se a média dos resultados obtido das análises de fluorescência de raios X coletadas durante o ano de A análise ambiental foi realizada por empresa especializada Análise Granulométrica Para a caracterização granulométrica os agregados devem ser devidamente preparados e ensaiados conforme prescrições da norma NBR NM 248/ Teores de Umidade O ensaio para determinação do teor de umidade foi realizado com os agregados naturais e artificiais de escória de aciaria em acordo com as prescrições da norma NBR 9939/ Teores de Material Pulverulento Os agregados miúdos naturais e de escória de aciaria foram submetidos ao ensaio de teor de material pulverulento segundo a norma NBR NM 46/ Massa Específica Os procedimentos para determinação da massa específica do agregado miúdo estão definidos na norma NBR NM 52/09. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 4

5 2.1.7 Massa Unitária A determinação da massa unitária foi conduzida, em conformidade com prescrições estabelecidas a NBR NM 45/ Inchamento do Agregado Miúdo O ensaio para a determinação do inchamento do agregado miúdo das amostras de areia natural e de escória de aciaria seguiram as especificações da norma NBR 6467/ Dosagens do traço para os blocos modulares Para a produção dos blocos de concreto para alvenaria modular utilizou-se escória de aciaria como agregado em substituição total aos agregados naturais. A dosagem para o bloco de concreto com escória foi determinada em laboratório e adaptada para parametrizações de produção industrial, para fbk = 4,0 MPa. A Tabela 1, a seguir, apresenta os traços para os blocos de concreto em massa e volume. Tabela 1: Traço dos blocos produzidos Traço dos blocos em massa (Kg) Bloco Cimento Agregado miúdo Agregado graúdo Fator a/c BN 1,00 12,50 1,39 0,50 BE 1,00 12,42 2,03 1,00 Traço dos blocos em volume (L) Bloco Cimento Agregado miúdo Agregado graúdo Fator a/c BN 1,00 7,96 1,07 0,50 BE 1,00 6,61 1,21 1, Moldagem e cura dos elementos para alvenaria Os blocos de concreto para alvenaria analisados foram produzidos na linha de produção da indústria de pré-moldados BLOCO SIGMA, localizada em Minas Gerais e certificada pela ABCP. A adição de materiais foi conduzida por processo gravimétrico e os elementos moldados em uma vibro prensa. Os blocos de agregado natural e de escória produzidos pela empresa podem ser visualizados na Figura 3 a seguir. Figura 3: Blocos de concreto BN (natural) e BE (escória de aciaria) ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 5

6 Análise Dimensional dos Blocos A determinação da análise dimensional dos blocos estruturais de concreto, BN e BE, foram realizadas em conformidade com a NBR 12118/ Teor de Umidade dos Blocos A determinação do teor de umidade total dos blocos de concreto foi conduzida de acordo com a metodologia da NBR 9939/ Absorção de Água dos Blocos A determinação da absorção de água dos blocos foi conduzida segundo as exigências da NBR 12118/ Expansibilidade dos Blocos Para a determinação da expansibilidade dos blocos, foram fixados pinos de referência que serviram de ancoragem para as determinações das variações dimensionais segundo exposição a umidade e temperatura em ciclos de molhagem e secagem pelos tempos de 7, 14, 28 e 56 dias. A determinação da expansibilidade dos elementos foi procedida por protocolo RECICLOS (REC 02/2011) a partir da análise da estabilidade dimensional para os elementos fabricados em concreto convencional e escória de aciaria, utilizando um paquímetro VONDER de 300 mm com resolução de 0,05 mm. A Figura 4 a seguir ilustra o equipamento utilizado neste ensaio. a) Execução dos furos b) Fixação dos pinos c) Medição Figura 4: Determinação da expansibilidade Resistência a Compressão dos Blocos A resistência à compressão simples foi determinada individualmente para cada corpo de prova e expressa pela média de 6 repetições. Os corpos-de-prova foram devidamente capeados e preparados conforme prescrições normativas da NBR 12118/ Análise de Durabilidade dos Blocos Afim de que pudessem ser determinados parâmetros de durabilidade para as matrizes de escória de aciaria e cimento Portland utilizadas na confecção dos blocos de concreto para ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 6

7 alvenaria modular foram extraídos corpos-de-prova com dimensão 25x25x200 mm dos blocos obtidos do processo industrial. Esse procedimento foi adaptado do método ASTM C-1012/97, segundo parâmetros de moldagem, cura e geometria dos corpos-de-prova, afim de que pudessem ser analisados corpos-de-prova que expressassem características dos materiais e processos de fabricação, simultaneamente. Foram fixados pinos de referência segundo ASTM C-426 sobre os corpos-de-prova prismáticos para obtenção da variação dimensional. As barras permaneceram imersas em uma solução de 50g de Na2SO4/L de água destilada pelo período experimental (em idades de 1, 2, 3, 4, 8, 13 e 15 semanas) em recipiente inerte. A Figura 5 a seguir, ilustra os procedimentos de extração dos corpos-de-prova dos blocos e o processo de banho em ataque químico. a) Extração dos CP s b) Corpos-de-prova c) Ataque químico Figura 5: Produção dos corpos-de-prova e ataque químico 3 Resultados e Discussão 3.1 Análise dos Agregados Análise Químico-Ambiental da Escória de Aciaria A média das análises químicas da escória de aciaria elétrica pode ser visto na Tabela 2 a seguir. Em relação a análise ambiental a escória de aciaria foi classificada como um resíduo sólido de classe II A não inerte. Essa classificação consiste em afirmar que as amostras possuem constituintes em quantidade superior ao estipulado por norma que podem ser solubilizados em água. O valor limite proposto em norma bem como o valor obtido na análise da escória de aciaria para o parâmetro alumínio (único excedente) pode ser visualizado na Tabela 3 a seguir. Tabela 2: Análise química da escória de aciaria elétrica Elementos SiO2 FeO MnO P2O5 Al2O3 CaO MgO Média 17,50 30,01 4,64 1,37 4,22 32,23 7,53 Desvio Padrão 2,733 8,208 0,855 0,308 0,909 4,611 1,924 Tabela 3: Parâmetro fora dos limites para a solubilização Limite máximo no extrato Parâmetro Alumínio Valor presente na amostra de escória de aciaria 0,2 mg/l 0,6 mg/l ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 7

8 3.1.2 Teor de Metálicos A escória de aciaria bruta apresentou um teor de metálicos de 52,7 % enquanto a escória de aciaria pós processada exibe teor de material metálico de 0,04% sendo os materiais analisados com granulometria inferior a 4,8 mm segundo protocolo REC-01/2012. Os resultados da análise de teor metálico da escória de aciaria antes e após o processamento podem ser visualizados na Figura 6 a seguir. Figura 6: Teores de metálicos presente na escória de aciaria A diferença entre o teor de metálicos obtido no ensaio de fluorescência e no ensaio do protocolo RECICLOS pode ser justificada pelo período de coletagem da amostra onde os teores dos elementos alteram em virtude da matéria prima usada na fabricação do aço e, também, pela influência do campo magnético do imã que durante o processo pode carrear partículas leves não metálicas ou material incrustado ao redor da partícula metálica, alterando assim os teores obtidos entre as análises. Foram produzidas dosagens com escórias em seu estado bruto, com elevados teores de metálicos, e também com escórias pós processadas, com reduzido teor de metálicos (inferior a 5%). A Figura 7, a seguir, ilustra um bloco de concreto produzido com escória de aciaria bruta e um bloco de concreto produzido com escória pós processada. Figura 7: Bloco de concreto produzido com escória de aciaria bruta e pós processada O aumento considerável de volume dos elementos em relação às dimensões originais seja por meio de hidratação, carbonatação (CaCO3, CaCO3 e MgCO3) ou oxidação (FeO e Fe2O3) acarreta a expansão destrutiva das escórias de aciaria. Segundo Seki et al. (1986) citado por Machado (2000) as escórias de aciaria quando expostas à ação das intempéries, estabilizam os óxidos de cálcio e magnésio num período mínimo de 3 meses. Em face destas observações, acredita-se que as reações de endurecimento do cimento Portland desenvolvam competência mecânica capaz de neutralizar as ações expansivas ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 8

9 dos óxidos de cálcio e magnésio livres remanescentes na escória de aciaria. Porém, o mesmo não acontece para os óxidos de ferro (FeO) presentes em elevados teores nos agregados brutos de escória de aciaria fazendo-se necessária a sua redução Análise Granulométrica A areia natural apresentou distribuição adequada dos grãos segundo limites utilizáveis enquanto o agregado miúdo proveniente da escória de aciaria apresentou trecho fora da zona utilizável prescrita na NBR NM 248/03 com uma fração de finos reduzida. Ausência de finos deste material pode ser justificada pelas operações de pós-processamento da escória. Na Tabela 4 são apresentados os resultados obtidos para a dimensão máxima característica e módulo de finura dos agregados miúdos e graúdos. Tabela 4: Análise granulométrica dos agregados miúdos e graúdos Agregados miúdos Agregados graúdos AE NA AE NA Dimensão máxima 9,50 4,80 19,0 25 Módulo de finura 3,82 2,84 6,31 7,31 A Figura 8 apresentada a seguir, ilustra a distribuição granulométrica dos agregados miúdos e graúdos, de escória de aciaria e natural segundo a normatização brasileira Teor de Umidade Figura 8: Distribuição granulométrica dos agregados Analisando o teor de umidade dos agregados temos que o agregado miúdo produzido a partir da escória de aciaria elétrica apresentou valor superior ao valor obtido do agregado ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 9

10 miúdo natural, fato que evidencia a higroscopicidade destes grãos. Para os agregados graúdos, o agregado natural apresenta maior teor de umidade em função das características de superfície desses agregados. A Figura 9, a seguir, ilustra os resultados obtidos para o ensaio de teor de umidade dos agregados miúdos e graúdos Teor de Material Pulverulento Figura 9: Teor de umidade dos agregados O agregado produzido com escória de aciaria apresentou porcentagem inferior ao agregado natural em relação ao teor de material pulverulento presente na amostra. Contudo as amostras dos materiais apresentaram valor inferior ao limite normativo estabelecido pela NBR 7211/09, a qual estipula 3,0 % para utilização deste agregados em concreto submetido a desgaste superficial e 5,0% para concretos protegidos do desgaste superficial. A Figura 10 apresentada a seguir, ilustra os resultados para as amostras de escória e natural Massa específica Figura 10: Teor de material pulverulento Os agregados de escória de aciaria, miúdo e graúdo, apresentaram massa específica e massa unitária superior aos agregados naturais. Os valores obtidos indicam ser os ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 10

11 agregados de escória agregados pesados. A Figura 11, a seguir, ilustra os resultados obtidos para a massa específica e massa unitária dos agregados utilizados. Figura 11: Massa específica e massa unitária dos agregados, respectivamente Inchamento do Agregado Miúdo A areia natural apresenta um coeficiente de inchamento maior que os agregados de escória. O agregado natural apresenta maior higroscopicidade o que pode explicar essa diferença no resultado pois o inchamento é um fenômeno relacionado com a variação volumétrica do agregado quando úmido. A Figura 12, a seguir, ilustra os resultados obtidos para a curva de inchamento dos agregados. 3.2 Análise dos Blocos Análise Dimensional Figura 12: Curva de inchamento dos agregados miúdos Os blocos BE e BN apresentam-se dentro dos padrões prescritos segundo NBR 12118/11 que limita a variação da largura em 2 mm e da altura e comprimento em 3 mm. Na análise dimensional da espessura, tanto os blocos de concreto convencional quanto os blocos de concreto com escória apresentaram resultados superiores aos limites, 25 mm, para espessura transversal e longitudinal. Para todas as dimensões analisadas os modelos BE e BN não indicaram diferença na produção de blocos utilizando escória de aciaria como agregado. A Figura 13, a seguir, apresenta os resultados obtidos para as dimensões analisadas nos blocos modulares produzidos. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 11

12 LN Figura 13: Análise dimensional dos blocos modulares Teores de Umidade e Absorção de Água Os blocos de concreto BE apresentam teor de umidade superior e absorção de água inferior quando comparados aos blocos BN. Os blocos produzidos com agregados de escória e agregados naturais apresentaram teores abaixo do limite normativo fixado em 10% para absorção de água. Os resultados obtidos para os ensaios de teor de umidade e absorção de água dos blocos podem ser visualizados na Figura 14 a seguir Expansibilidades Figura 14: Teor de umidade e absorção de água dos blocos A expansibilidade dos blocos BE e BN, apresentaram valores baixos e muito próximos do inicial em todas as idades analisadas, segundo variações nos gradientes de saturação e temperatura. Os blocos produzidos apresentaram variação máxima dimensional (expansão) inferior a 0,3% em relação ao comprimento inicial. Acredita-se que nestes teores, a porcentagem de expansibilidade obtida não seja capaz de trazer patologias para os blocos produzidos com agregados de escória e naturais. A Figura 15 a seguir, ilustra os resultados obtidos para a expansibilidade dos blocos ensaiados. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 12

13 3.2.4 Resistências a Compressão Figura 15: Expansibilidade dos blocos modulares Para todas as idades os blocos BE apresentaram desempenho mecânico superior aos valores obtidos para os blocos produzidos com agregados naturais. Esse fato pode estar relacionado as propriedades cimentantes dos finos de escória presentes nos agregados miúdos e ainda poderiam, inclusive, colaborar com a hidratação de maior massa de cimento, comparativamente aos agregados naturais, bem como contribuir de forma indireta para os processos de cura. De acordo com a classe dos blocos a NBR 6136/07 os blocos BE e BN apresentaram resultados que atendem a designação da sua utilização em construções modulares de alvenaria estrutural podendo ser enquadrados na classe AE 6 aos 28 dias (fbk = 6 MPa). A Figura 16, a seguir, ilustra os valores obtidos para a resistência a compressão dos blocos Durabilidade Figura16: Resistência característica à compressão do bloco (fbk) Os corpos-de-prova oriundos dos blocos BE e BN apresentaram uma expansibilidade e variação de massa crescentes, para comprimento e massa, após exposição à solução de Na2SO4 conforme pode-se observar das linhas de tendência, polinomial de ordem 3, ilustradas nas Figura 17 e Figura 18, a seguir. O aumento de massa observado nos ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 13

14 corpos-de-prova devido ao ataque químico em solução de Na2SO4 sugere uma recombinação dos elementos químicos presentes na escória de aciaria (CaO, MgO, Al2SO4, FeO) com o Na2SO4. Essa recombinação dos elementos pode provocar o surgimento de novos compostos e cristais que provocariam o aumento de massa observado nos resultados. Figura 17:Variação do comprimento devido ao ataque químico Observa-se que um dos corpos-de-prova obtidos do bloco BE não resistiu ao ataque químico na quarta semana embora os outros dois mantiveram sua integridade. Este fato pode estar relacionado ao impacto do equipamento no momento de extrusão das peças fragilizando uma região e permitindo um ataque mais profundo. As variação observadas não foram expressivas a ponto de promover patologias para as idades analisadas nas amostras produzidas com agregados naturais e artificiais. Figura 18: Variação da massa devido ao ataque químico ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 14

15 4 Conclusão Tendo em vista que a presença de metálicos nas matrizes de cimento, produzidos com escória de aciaria, consistem de potencial patológico, torna-se necessário para os agregados utilizados nesse experimento, o pós-processamento para retirada da fração metálica. Os resultados do pós-processamento proporcionaram significativa redução do teor de metálicos, o que viabilizou a utilização das escórias de aciaria como agregados para produção de elementos modulares para alvenaria de concreto de cimento Portland. A escória de aciaria elétrica possui características físicas semelhantes aos agregados naturais e, de acordo com normalização ABNT, que indicam viabilidade para seu emprego em substituição aos agregados naturais para produção de blocos de concreto para alvenaria modular. Embora a uma parte da distribuição granulométrica da escória esteja fora dos padrões normativos é possível corrigir estes desvios a partir do processamento (britagem), misturas ou adições destes mesmos materiais ocupando as faixas ótimas indicadas pela normatização. Embora os agregados artificiais sejam mais densos que os naturais os blocos produzidos com escória são aproximadamente 22% mais densos que os blocos naturais. Estes valores não inviabilizam seu uso em estruturas modulares. Os blocos produzidos com escória demostram um desempenho mecânico superior aos blocos naturais em todas as idades e atendem as exigências normativas para o seu uso em alvenaria modular. Em relação aos blocos produzidos com agregados naturais e com escória de aciaria, todos atendem aos requisitos normativos relativamente a dimensões e não apresentam significativa expansibilidade dos comprimentos quando submetidos ao ataque químico, de acordo com os protocolos aplicados neste experimento. A utilização criteriosa da escória de aciaria elétrica viabiliza, para os parâmetros estudados neste trabalho, o uso como material constituinte de blocos de alvenarias nas aplicações correntes da construção civil, em substituição aos materiais naturais, contribuindo com o meio ambiente e constituindo, ainda, oportunidade para o desenvolvimento e emprego de novos materiais e produtos de base tecnológica. Embora blocos produzidos com as escórias de aciaria analisadas apresentem competência mecânica para sua utilização como blocos de alvenaria modular, ainda resta algumas variáveis relativamente ao emprego destes blocos em condições de campo, utilização e serviço bem como para durabilidade que ainda necessitam ser determinadas. 5 Agredecimentos FAPEMIG, CNPQ, UFOP e Fundação Gorceix pelo apoio e fomento concedidos; Bloco Sigma e Arcelor Mittal Brasil pela concessão de matérias primas, logística e apoio financeiro. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 15

16 6 Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Conjunto de normas. CETESB Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Inventário de resíduos industriais. São Paulo, CETESB, JOHN, V.M. Reciclagem de resíduos na construção civil contribuição à metodologia de pesquisa e desenvolvimento. São Paulo, p. Tese (livre docência) Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. MACHADO, A. T. Estudo comparativo dos métodos de ensaio para avaliação da expansibilidade das escórias de aciaria. São Paulo, SP. Originalmente apresentada como dissertação de mestrado, Universidade de São Paulo, MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: Microestrutura, Propriedades e Materiais. São Paulo: Ibracon, MOTZ, H.; GEISELER J., A new BOF slag treatment technology. 2 European Oxygen Steel Making Congress from October PEIXOTO, Ricardo André Fiorotti, PADULA, F. R. G, FRANÇA, M. B. B, KAMADA, C. E. Estudo da viabilidade técnica e econômica para a utilização de escória de aciaria na fabricação argamassa para alvenarias. Congresso Construção. Universidade de Coimbra. Coimbra PERA, J. State of the art report use of waste materials in construction in western europe. In: Workshop reciclagem e reutilização de resíduos como materiais de construção civil. Anais. São Paulo, p POLISSENI, A. E. Estudo da viabilidade técnica da utilização de escória de aciaria elétrica micronizada como material cimentício. Porto Alegre, RS. Originalmente apresentada como tese de doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, SJOSTROM, E. Service life of the building. In: Application of the performance concept in building. CIB: Tel Aviv, 1996, v.2, p.6-1;6-11. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 16