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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS
INSTITUTO DE FÍSICA DE SÃO CARLOS
INSTITUTO DE QUÍMICA DE SÃO CARLOS
Utilização de Escória Proveniente da Reciclagem do
Aço em Concreto de Cimento Portland
KAMILA ANGELA LEAL DO NASCIMENTO
Dissertação apresentada à Área de Interunidades
em Ciências e Engenharia de Materiais, da
Universidade de São Paulo, como parte dos
requisitos para obtenção do Título de Mestre em
Ciência e Engenharia de Materiais.
Orientador: Prof. Dr. Osny Pellegrino Ferreira
São Carlos
2007
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1
Nascimento, Kamila Angela Leal do
Utilização de Escória Proveniente da Reciclagem
do Aço em Concreto de Cimento Portland / Kamila
Angela Leal do Nascimento. – São Carlos, 2007.
Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia
de São Carlos / Instituto de Física de São Carlos /
Instituto de Química de São Carlos – Universidade de
São Paulo, 2007.
Área: Ciência e Engenharia de Materiais.
Orientador: Prof. Dr. Osny Pellegrino Ferreira.
1. Resíduo. 2. Reciclagem. 3. Escória. 4. Aciaria.
5. Agregado. 6. Concreto. I. Título.
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2
“O homem pretende ser imortal, e para
isso defende princípios efêmeros. Um
dia, inexoravelmente, descobrirá que
para ser imortal deverá defender
Princípios Absolutos. Neste dia, morrerá
para a carne, efêmera, e viverá para o
Espírito, Eterno. Será Imortal.”
Dr. Celso Charuri
3
Ao meu marido, Fernando, pelo amor e
compreensão, ao meu irmão, João Luiz,
pelo amor e incentivo e aos meus pais,
Manuel e Vera, pelo amor, oportunidade
e sacrifícios.
4
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Osny Pellegrino Ferreira, meu orientador, pela incansável e valiosa
orientação e principalmente pelo apoio, amizade e confiança, depositados em
mim, sem os quais esse trabalho não teria sido realizado.
Aos técnicos Paulo Wanderley Pratavieira, Sérgio Aparecido Trevelin e Paulo
César Albertini pela amizade e apoio técnico.
Ao amigo Prof. Dr. José Pedro Andreeta pelo companheirismo, incentivo e
inestimável ajuda.
Ao técnico José Augusto Lopes da Rocha, do Grupo de Cristalografia do IFSC –
USP, pelas valiosas discussões.
Ao CNPq, pelo apoio financeiro.
Aos amigos Evandro Del Guerra e Eliseu Del Guerra Júnior, da EDG
Equipamentos e Controles Ltda., pelo apoio e por disponibilizarem o uso de
equipamentos da empresa na realização da pesquisa.
A todos os meus amigos pelo apoio e incentivo nesta gratificante jornada.
À toda a minha família: meus pais, Manuel e Vera, que sempre me apoiaram e
acreditaram em mim; ao meu irmão, João Luiz Leal do Nascimento, pela ajuda
direta em todos os trabalhos e discussões; ao meu marido, Fernando, por toda a
paciência e compreensão; e a minha cachorra pit-bull, Pandora, pela incansável
companhia nas madrugadas de trabalho.
Agradeço, especialmente, ao Dr. Celso Charuri, meu mestre, pela Amizade e por
me ajudar e encontrar o Caminho.
E finalmente, o mais importante dos agradecimentos: agradeço a Deus por Tudo.
5
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
.......................................................................................
8
LISTA DE TABELAS
......................................................................................
11
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
................................................
13
LISTA DE SÍMBOLOS
...................................................................................
14
RESUMO
..............................................................................................................
15
ABSTRACT
.........................................................................................................
16
1. INTRODUÇÃO
.............................................................................................
17
1.1. A PREOCUPAÇÃO COM O MEIO AMBIENTE ...........................................
17
1.2. UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL ..........................
19
1.3. IMPACTOS DA RECICLAGEM E DA REUTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS ..
20
1.4. APROVEITAMENTO DE ESCÓRIAS ............................................................
23
1.4.1. Escória de Alto-Forno .........................................................................
23
1.4.2. Escória de Aciaria ...............................................................................
28
1.5. AGREGADOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL ...........................................
29
1.5.1. Classificação Geral dos Agregados .....................................................
30
1.5.2. Agregados Artificiais ..........................................................................
31
2. OBJETIVO
......................................................................................................
34
3. ESCÓRIA DE ACIARIA PRODUZIDA PELA BMP
.....................
35
3.1. GERAÇÃO DE RESÍDUOS PELA BMP .........................................................
35
3.2. OBTENÇÃO DA ESCÓRIA .............................................................................
36
6
3.3. ESTUDOS PRELIMINARES DA ESCÓRIA DA BMP ..................................
37
3.3.1. Composição da Escória da BMP .........................................................
37
3.3.2. Ensaios de Lixiviação e de Solubilização da Escória da BMP ...........
38
3.3.3. Grau de Cristalinidade ........................................................................
42
4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
...................................................................
49
5. METODOLOGIA
.........................................................................................
50
5.1. MATERIAIS ......................................................................................................
50
5.1.1. Características Físicas dos Agregados Convencionais .......................
50
5.1.1.1. Granulometria .......................................................................
51
5.1.1.2. Área Superficial ....................................................................
54
5.1.1.3. Massa Específica Real e Absorção de Água ........................
57
5.1.2. Determinação dos Traços de Referência .............................................
57
5.1.2.1. Composição das Britas .........................................................
58
5.1.2.2. Teor Ideal de Argamassa e Traços Auxiliares .....................
60
5.1.2.3. Determinação da Relação Água/Cimento ............................
61
5.1.3. Características da Escória ...................................................................
63
5.1.3.1. Granulometria .......................................................................
63
5.1.3.2. Área Superficial ....................................................................
71
5.1.3.3. Massa Específica Real e Absorção de Água ........................
73
5.1.4. Determinação dos Traços com Escória ...............................................
74
5.1.5. Consumo de Cimento ..........................................................................
79
5.2. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL ....................................................
81
5.2.1. Resistência à Compressão ...................................................................
86
5.2.2. Resistência à Tração na Flexão ...........................................................
88
5.2.3. Módulo de Elasticidade .......................................................................
90
5.2.4. Retração por Secagem .........................................................................
91
5.2.5. Absorção de Água ...............................................................................
92
6. RESULTADOS
..............................................................................................
93
6.1. IDENTIFICAÇÃO DOS TRAÇOS ...................................................................
93
6.2. ENSAIOS MECÂNICOS ..................................................................................
93
6.3. ENSAIO DE RETRAÇÃO POR SECAGEM ...................................................
96
6.4. ENSAIO DE ABSORÇÃO ................................................................................
97
6.5. ANÁLISE DOS RESULTADOS ......................................................................
99
7
7. CONCLUSÃO
.............................................................................................
10
2
7.1. SUGESTÃO PARA TRABALHOS FUTUROS ............................................
103
ANEXO A
..........................................................................................................
104
ANEXO B
..........................................................................................................
107
ANEXO C
...........................................................................................................
113
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
....................................................
1
23
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. DRX da escória de aciaria, antes dos tratamentos térmicos .....................
43
Figura 2. DRX da escória de aciaria, após a primeira tentativa de choque
térmico, com temperatura máxima de 1100 °C ........................................................
44
Figura 3. Ensaio de DTA da escória de aciaria ........................................................
46
Figura 4. DRX da escória de aciaria, após a segunda tentativa de choque
térmico, com temperatura máxima de 1250 °C ........................................................
47
Figura 5: Curva granulométrica da areia (D
máx
= 2,40 mm) ...................................
52
Figura 6: Curva granulométrica da brita n
o
0 (D
máx
= 6,30 mm) .............................
53
Figura 7: Curva granulométrica da brita n
o
1 (D
máx
= 19,00 mm) ...........................
53
Figura 8. Determinação da relação a/c do concreto TR REF ..................................
62
Figura 9. Determinação da relação a/c do concreto TN REF ..................................
62
Figura 10. Determinação da relação a/c do concreto TP REF .................................
63
Figura 11. Escória in natura, antes de ser separada em faixas granulométricas .....
64
Figura 12. Escória in natura, sendo colocada no peneirador mecânico ..................
64
Figura 13. Escória in natura, no peneirador mecânico, antes de ser agitada ...........
65
Figura 14. Escória, no peneirador mecânico, após a agitação .................................
65
Figura 15. Armazenamento da escória fina, com 0,15 < φ < 2,40 mm ...................
66
Figura 16. Armazenamento da escória média, com 2,40 < φ < 9,50 mm ................
66
Figura 17. Armazenamento da escória grossa, com 9,50 < φ < 19,00 mm .............
67
Figura 18. Curva granulométrica da escória in natura ............................................
68
Figura 19. Curva granulométrica da escória fina (0,15 mm < φ < 2,40 mm) ..........
68
Figura 20. Curva granulométrica da escória média (2,40 mm < φ < 9,50 mm) ......
69
9
Figura 21. Curva granulométrica da escória grossa (9,50 mm < φ < 19,00 mm) ....
69
Figura 22. Comparação da granulometria da escória fina com a da areia ...............
70
Figura 23. Comparação da granulometria da escória média com a da brita n
o
0 .....
70
Figura 24. Comparação da granulometria da escória grossa com a da brita n
o
1 ....
71
Figura 25. Determinação da quantidade de aditivo superplastificante para o
concreto TR ESC ......................................................................................................
78
Figura 26. Determinação da quantidade de aditivo superplastificante para o
concreto TN ESC ......................................................................................................
78
Figura 27. Determinação da quantidade de aditivo superplastificante para o
concreto TP ESC .......................................................................................................
79
Figura 28. Resumo dos traços de concreto investigados .........................................
81
Figura 29. Quantidade de amostras utilizadas em cada ensaio ................................
82
Figura 30. Mistura do concreto, em betoneira, para moldagens dos CPs ................
82
Figura 31. Concreto fresco, antes da moldagem dos corpos-de-prova ....................
83
Figura 32. Moldagem dos corpos-de-prova cilíndricos de 10 x 20 cm ...................
83
Figura 33. Adensamento de um corpo-de-prova cilíndrico de 10 x 20 cm .............
84
Figura 34. Moldagem dos corpos-de-prova prismáticos de 10 x 10 x 35 cm ..........
84
Figura 35. Adensamento dos corpos-de-prova prismáticos de 10 x 10 x 35 cm .....
85
Figura 36. Moldagem dos corpos-de-prova prismáticos de 4 x 4 x 16 cm ..............
85
Figura 37. Adensamento dos corpos-de-prova prismáticos de 4 x 4 x 16 cm .........
86
Figura 38. Ensaio de Resistência à Compressão de um corpo-de-prova
cilíndrico de 10 x 20 cm ............................................................................................
87
Figura 39. Detalhe do posicionamento de um corpo-de-prova cilíndrico
de 10 x 20 cm, durante o ensaio de Resistência à Compressão ................................
87
Figura 40. Ensaio de Resistência à Tração na Flexão de um corpo-de-prova
prismático de 10 x 10 x 35 cm ..................................................................................
88
Figura 41. Detalhe do posicionamento de um corpo-de-prova prismático
de 10 x 10 x 35 cm, durante o ensaio de Resistência à Tração na Flexão ................
89
10
Figura 42. Ruptura de um corpo-de-prova prismático de 10 x 10 x 35 cm,
durante o ensaio de Resistência à Tração na Flexão .................................................
89
Figura 43. Ensaio de Determinação do Módulo de Elasticidade de um
corpo-de-prova cilíndrico de 10 x 20 cm ..................................................................
90
Figura 44. Detalhe do posicionamento de um corpo-de-prova cilíndrico de
10 x 20 cm, durante o ensaio de Determinação do Módulo de Elasticidade ............
91
Figura 45. Resultados do ensaio de determinação da resistência à compressão ......
95
Figura 46. Resultados do ensaio de determinação da resistência à tração na flexão
95
Figura 47. Resultados do ensaio de determinação do módulo de elasticidade ........
96
Figura 48. Resultados do ensaio de retração por secagem ......................................
97
Figura 49. Resultados do ensaio de absorção por imersão e índice de vazios .........
98
Figura 50. Resultados do ensaio de massa específica real do CP seco e do CP
saturado .....................................................................................................................
99
11
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Quantidade de resíduos gerados anualmente pela BMP ..........................
35
Tabela 2. Composição centesimal da escória da BMP ............................................
37
Tabela 3. Determinações sobre a massa bruta da escória da BMP ..........................
39
Tabela 4. Determinações sobre o lixiviado obtido da escória da BMP ...................
39
Tabela 5. Determinações sobre o solubilizado obtido da escória da BMP ..............
41
Tabela 6. Abertura das peneiras ...............................................................................
41
Tabela 7. Quantidade retida acumulada de cada agregado convencional ................
52
Tabela 8. Valores relativos de área superficial e de índice de Murdock .................
55
Tabela 9. Área superficial da areia, segundo o índice de Murdock .........................
55
Tabela 10. Área superficial da brita n
o
0, segundo o índice Murdock .....................
56
Tabela 11. Área superficial da brita n
o
1, segundo o índice de Murdock ................
56
Tabela 12. Massa específica real da areia e da brita n° 0 ........................................
57
Tabela 13. Massa específica real e absorção de água da brita n° 1 .........................
57
Tabela 14. Massa unitária em estado compactado da brita n
o
1 ..............................
59
Tabela 15. Determinação da composição ideal entre as britas n
o
0 e n
o
1 ...............
59
Tabela 16. Traço normal e traços auxiliares, de referência, em massa ....................
61
Tabela 17. Traços de referência e relações água/cimento (a/c), em massa ..............
61
Tabela 18. Quantidade retida acumulada de cada tipo de escória ...........................
67
Tabela 19. Área superficial da escória fina, segundo o índice de Murdock ............
72
Tabela 20. Área superficial da escória média, segundo o índice de Murdock .........
72
Tabela 21. Área superficial da escória grossa, segundo o índice de Murdock ........
72
12
Tabela 22. Comparação entre as áreas superficiais das frações granulométricas
da escória com os agregados convencionais .............................................................
73
Tabela 23. Massa específica real das frações granulométricas da escória fina e
média .........................................................................................................................
73
Tabela 24. Massa específica real e absorção de água da escória grossa ..................
73
Tabela 25. Substituição da areia pela escória fina ...................................................
75
Tabela 26. Substituição da brita n
o
0 pela escória média .........................................
75
Tabela 27. Substituição da brita n
o
1 pela escória grossa ........................................
76
Tabela 28. Traços do concreto com escória, em massa, onde a quantidade de
aditivo é dada em relação à quantidade, em massa, de cimento ...............................
77
Tabela 29. Consumo de cimento nos traços de referência .......................................
80
Tabela 30. Consumo de cimento nos traços com escória ........................................
80
Tabela 31. Resultados dos ensaios mecânicos, nas idades de 28 e 90 dias .............
94
Tabela 32. Comparação dos resultados obtidos com o concreto de escória
e de referência ...........................................................................................................
94
Tabela 33. Resultados do ensaio de retração por secagem ......................................
96
Tabela 34. Resultados dos ensaios de absorção por imersão, índice de vazios
e massa específica real seca e saturada .....................................................................
98
13
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
IBS – Instituto Brasileiro de Siderurgia
ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland
IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas
BMP – Belgo Mineira de Piracicaba-SP
LQ – limite de quantificação
VMP – valor máximo permitido
DRX – Difração de Raios-X
LCC – Laboratório de Construção Civil
SAP – Departamento de Arquitetura – São Carlos-SP
EESC – Escola de Engenharia de São Carlos
USP – Universidade de São Paulo
DTA – Análise Térmica diferencial
IFSC – Instituto de Física de São Carlos
UFSCar – Universidade Federal de São Carlos
14
LISTA DE SÍMBOLOS
CaCO
3
– carbonato de cálcio
SiO
2
– sílica
CaO – óxido de cálcio
CO
2
– gás carbônico
MgO – óxido de magnésio
Ca
2
SiO
4
– silicato de cálcio
C
2
S – silicato dicálcico
C
3
S – silicato tricálcico
C-S-H – silicato de cálcio hidratado
D
máx
– diâmetro máximo
MF – módulo de finura
γ - massa específica real
a/c – relação água/cimento
φ – diâmetro
CP – corpo-de-prova
U.R. – umidade relativa do ar
DV – desvio padrão
15
RESUMO
NASCIMENTO, K. A. L. (2007). Utilização de Escória Proveniente da Reciclagem
do Aço em Concreto de Cimento Portland. São Carlos, 2007. 94p.
Dissertação (Mestrado) – Ciências e Engenharia de Materiais, Universidade
de São Paulo.
A redução no volume de resíduos produzidos, industriais e agrícolas,
vem se tornando uma exigência constante em todos os processos de produção. A
falta de espaço físico para a disposição destes resíduos, a contaminação ambiental
causada por eles, além da necessidade de preservação dos recursos naturais não-
renováveis e da diminuição do consumo de energia e emissão de poluentes, tornam a
reciclagem e a reutilização dos resíduos uma alternativa bastante atraente. A
construção civil apresenta-se como um setor bastante apto à utilização de técnicas de
reaproveitamento de resíduos, provenientes das mais diversas indústrias. Além de
todos os benefícios ambientais, esse reaproveitamento, pela construção civil, pode
gerar recursos financeiros, bem como, possibilita a melhora das características de
alguns materiais de construção, e pode diminuir o custo de construção, fator
importante, quando avalia-se o déficit de habitacional existente no Brasil. Neste
trabalho, desenvolveu-se um estudo baseado no aproveitamento de escória de aciaria
elétrica, resíduo gerado a partir da reciclagem do aço, empregada como agregado
para concreto de cimento Portland, em substituição total ou parcial dos materiais
convencionais. Os resultados obtidos apontaram para a viabilidade de utilização
deste resíduo como agregado.
Palavras-chave: Resíduo, Reciclagem, Escória, Aciaria, Agregado, Concreto.
16
ABSTRACT
NASCIMENTO, K. A. L. (2007). The Utilization of the Slag from the Recycling
Process of the Steel in the Concrete of Portland Cement. São Carlos, 2007.
94p. Dissertation (Master) – Science and Engineering, University of São
Paulo.
The reduction on the volume of produced wastes, from industries or
agriculture, is becoming a current demand in all production processes. The lack of
space to dispose these wastes, the environment contamination caused by them,
besides the necessity to preserve the non-renewable natural resources, to reduce
energy consumption and greenhouse gas emission, are making wastes recycling and
reutilization an interesting alternative. The civil construction presents itself as a field
quite able to utilise techniques to reuse wastes from different industries. Besides all
the environmental benefits, this reuse by the civil construction can create new profits,
as well as, the improvement of the characteristics of some construction materials and
it can also decrease the costs of the construction, which is a major factor, considering
the Brazilian habitation deficit. In the present work a study was developed based on
the reutilisation of the electric arc furnace slag, a metallurgic waste from the steel
recycling process, employed as an aggregate to the concrete of Portland cement,
totally or partially replacing the conventional materials. The obtained results indicate
this waste reutilisation viability.
Key word: Waste, Recycling, Slag, Electric Arc Furnace, Aggregate, Concrete.
17
1. INTRODUÇÃO
1.1. A PREOCUPAÇÃO COM O MEIO AMBIENTE
Até bem pouco tempo atrás, a preocupação com a geração de resíduos
não existia. A falsa idéia da abundância dos recursos naturais, renováveis e não-
renováveis, tratados como se fossem fontes inesgotáveis, e uma população menor,
principalmente no que diz respeito à sociedade consumista que se apresenta
atualmente, tornavam a produção de resíduos um problema insignificante. No
entanto, nas últimas décadas, com o advento de novas tecnologias, com a
diversificação do consumo de bens e serviços, e com o crescimento populacional,
principalmente nos centros urbanos, houve um considerável aumento na
industrialização. A partir de então, os resíduos se transformaram em um grave
problema para toda a sociedade (ANGULO, 2000; JOHN, 2000; SILVEIRA et al,
1997).
No modelo atual de produção, milhares de toneladas de resíduos,
industriais e agrícolas, são produzidos anualmente. Considerando este elevado
volume de resíduos gerados, pode-se perceber que seu gerenciamento se torna
oneroso e demasiadamente complexo. A escassez de espaço físico para a deposição
destes resíduos apresenta-se como um dos principais problemas. A utilização de
18
áreas urbanas, para este fim, provoca uma desvalorização das mesmas, além dos altos
custos envolvidos na manutenção destes espaços e para evitar problemas quanto ao
saneamento público. Por outro lado, a deposição em áreas mais afastadas e,
conseqüentemente, menos valorizadas, acaba se tornando inviável devido aos altos
custos necessários para o transporte dos resíduos. E, em ambos os casos citados,
existe o custo para o gerenciamento dos resíduos, para se evitar que ocorra qualquer
tipo de contaminação ambiental (ANGULO, 2000; JOHN, 2000; MASUERO et al,
1997).
Não se pode, porém, interromper essa análise unicamente no que diz
respeito ao incômodo que o excesso de resíduos traz à sociedade. Apesar do
gerenciamento dos resíduos representar o maior dos problemas, devido aos altos
custos a ele incorporados, deve-se lembrar da necessidade da preservação ambiental,
como a redução das matérias-primas utilizadas nas indústrias, principalmente
matérias-primas não-renováveis, bem como da energia consumida em seu
beneficiamento, além do cuidado com o risco de contaminação ao meio ambiente,
decorrente da possível existência de substâncias agressivas contidas nos resíduos
(JOHN, 1999; MASUERO et al, 1997).
Portanto, deve-se encontrar uma solução tanto para o problema do
excesso de resíduos, quanto para a conservação ambiental, da energia e dos recursos
naturais. A redução dos custos, tanto de deposição, quanto de tratamento dos
resíduos, pode ser obtida de duas formas complementares: a diminuição na produção
de resíduos e a reciclagem ou reutilização dos mesmos. A redução no volume
produzido apresenta limitações técnicas difíceis de serem ultrapassadas. Já a
reciclagem ou a reutilização apresentam menores dificuldades, além de poderem
gerar recursos financeiros. No entanto, o ideal é a utilização das duas soluções, de
19
modo que a indústria deva tentar fechar seu ciclo produtivo de tal forma que
minimize a saída de resíduos e o ingresso de matéria-prima (ANGULO, 2000;
JOHN, 1997).
Como pode ser observado, o estudo da reutilização e da reciclagem de
resíduos tornou-se prioritário quanto ao aspecto ambiental. Além disso, o
aproveitamento dos resíduos pode apresentar diversos benefícios técnicos,
econômicos, energéticos e, é claro, ambientais, como redução do volume de extração
de matérias-primas, conservação de matérias-primas não-renováveis, redução do
consumo de energia, menor emissão de poluentes, como o CO
2
, e geração de
recursos financeiros antes inexistentes (JOHN, 1997).
1.2. UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
Atualmente, ressente-se, no Brasil, da falta de moradias para uma
grande faixa da população. Tal fato, aliado aos altos custos dos materiais de
construção e da mão-de-obra, faz com que todos os setores da sociedade, públicos e
privados, se mobilizem em busca de soluções apropriadas, simples, práticas e
avançadas, que permitam um considerável barateamento da construção
(SARMIENTO e FREIRE, 1997).
A construção civil apresenta-se como um setor de grande potencial
para a utilização de resíduos, uma vez que ela chega a consumir até 75% de recursos
naturais (ANGULO, 2000).
A reciclagem de resíduos agrícolas e industriais como material de
construção civil é uma tendência que vem se consolidando em nível nacional. Uma
série de fatores propicia esta prática. Por um lado tem-se o elevado déficit
20
habitacional existente no país, por outro lado o custo dos materiais tradicionais é alto
para poderem ser empregados por uma grande parcela da população. Desta forma, o
desenvolvimento de materiais alternativos, que apresentem desempenho similar aos
tradicionais, ou de desempenho compatível ao seu uso, com custo inferior e com a
vantagem de dar uma destinação ao resíduo, se mostra bastante atrativa (MASUERO
et al, 1997; SAVASTANO, 2000).
Os resíduos, de uma forma geral, possuem um grande conteúdo
energético. Por isso, ocorre uma diminuição no consumo de energia quando são
utilizados. Por exemplo, quando se utiliza escórias ou pozolanas na produção de
cimentos, não há a necessidade de calcinação da matéria-prima, permitindo uma
redução de até 80% no consumo energético (JOHN et al, 1995). Esta redução é bem
significativa, uma vez que a construção civil consome cerca de 4,5% do total de
energia, sendo 84% na fase de produção dos materiais (JOHN, 1997).
1.3. IMPACTOS DA RECICLAGEM E DA REUTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS
A reciclagem e a reutilização de resíduos, industriais e agrícolas,
como novos materiais de construção, têm sido cada vez mais aplicados em diversas
linhas de pesquisas. No entanto, o reaproveitamento de cinzas de casca de arroz, de
areias de fundição, de escórias, de lodos de estações de tratamento, de entulhos da
construção civil, etc, conta apenas com uma abordagem voltada ao desempenho
mecânico do novo produto obtido. No entanto, além do estudo voltado às
características técnicas relacionadas ao desempenho mecânico, à estabilidade e à
viabilidade do novo material, torna-se necessário efetuar-se uma avaliação quanto
21
aos impactos ambiental e financeiro gerados pelo seu uso (CAVALCANTE e
CHERIAF, 1997).
Ou seja, a reciclagem e a reutilização de resíduos, assim como
qualquer outra atividade humana, também pode causar impactos ao meio ambiente.
Variáveis como o tipo de resíduo, a tecnologia empregada, e a utilização proposta
para o material reciclado, podem tornar o processo de reciclagem ainda mais
impactante e prejudicial do que o próprio resíduo era, antes de ser reciclado.
Dependendo da sua periculosidade e complexidade, estes rejeitos podem causar
novos problemas, como a impossibilidade de serem reciclados novamente ou a falta
de tecnologia para seu tratamento. Dessa forma, o processo de reciclagem pode
acarretar riscos ambientais que precisam ser adequadamente analisados e gerenciados
(ÂNGULO et al, 2001; FLESCH, 2004).
Em todo o processo de reciclagem ou de reutilização são necessárias
algumas transformações para tornar o resíduo apropriado para a sua nova utilização.
Nesse processo de transformação, existe a necessidade do uso de energia e, em
alguns casos, até do uso de novas matérias-primas para modificar o resíduo física ou
quimicamente. Dependendo das quantidades de energia e/ou de matérias-primas
utilizadas nesta etapa de transformação, a reciclagem pode representar um grande
impacto ao meio ambiente (ÂNGULO et al, 2001; FLESCH, 2004).
Outro impacto bastante relevante é o fato de a reciclagem e a
reutilização de resíduos também gerarem resíduos. Estes novos resíduos podem ser
gerados tanto com o final da vida útil do material reciclado, quanto durante o próprio
processo de reciclagem. Os resíduos podem ser, dependendo do tipo de
transformação feita durante a reciclagem, mais prejudiciais ao meio ambiente do que
era o resíduo inicial, antes da reciclagem. Deve-se analisar, quanto ao novo resíduo,
22
as quantidades geradas, a possibilidade de contaminação ao meio ambiente, a
disponibilidade de locais de disposição e a existência de tecnologia para efetuar-se
um tratamento adequado, juntamente com os respectivos custos, e avaliar se
realmente a reciclagem inicial foi viável ambientalmente e financeiramente. Também
pode ser estudada a possibilidade de reciclagem e de reutilização deste novo resíduo
gerado, mas sem esquecer os aspectos citados anteriormente (ÂNGULO et al, 2001;
CAVALCANTE e CHERIAF, 1997; FLESCH, 2004).
Os riscos de utilização dos novos produtos, gerados a partir da
reciclagem ou da reutilização de resíduos, também devem ser avaliados. É necessário
efetuar-se um estudo para se certificar de que este novo produto não oferece risco à
saúde dos usuários, bem como dos trabalhadores responsáveis pela sua reciclagem.
Até mesmo resíduos antes inertes podem sofrer algumas alterações físico-químicas
durante o processo de reciclagem (ÂNGULO et al, 2001; CAVALCANTE e
CHERIAF, 1997; FLESCH, 2004).
Portanto, antes de se optar pela reciclagem ou pela reutilização de um
resíduo, é necessária uma avaliação bastante criteriosa, ponderando as vantagens que
serão obtidas no processo, e o impacto que este processo vai gerar. A reciclagem não
pode ser utilizada indiscriminadamente pelas indústrias, com o intuito de cumprir
normas ambientais; deve ser feita com base em um estudo bastante amplo, para que
não gere, futuramente, maiores custos para a sociedade e para o meio ambiente.
23
1.4. APROVEITAMENTO DE ESCÓRIAS
As escórias são os resíduos de maior geração no processo siderúrgico.
A cada tonelada de aço produzido, gera-se de 70 kg a 170 kg de escória. Podem ser
produzidos dois tipos de escória: a de alto-forno e a de aciaria. A escória de alto-
forno é gerada durante do processo de obtenção do ferro gusa. A escória de aciaria é
obtida na produção do aço (MASUERO et al, 2001). No Brasil, segundo o Instituto
Brasileiro de Siderurgia (IBS), em 2005, a produção de ferro gusa e de aço foram de,
aproximadamente, 33,8 e 31,6 milhões de toneladas, respectivamente.
Para o aproveitamento destes resíduos, as escórias, a construção civil
apresenta-se como uma das melhores alternativas, pois pode utilizar estes milhões de
toneladas de subprodutos siderúrgicos em diversas aplicações: na fabricação de
cimento Portland modificado, como agregados de concreto, e em subleito rodoviário
ou lastro de ferrovias (ALBUQUERQUE, 2004).
Como há uma extensa bibliografia sobre escórias de alto-forno,
inclusive sobre o seu uso na construção civil, incluiu-se um breve resumo de suas
características para comparação com as características da escória de aciaria.
1.4.1. Escória de Alto-Forno
A escória de alto-forno é um resíduo gerado na produção do ferro-
gusa, a primeira fase de obtenção do aço. Segundo Albuquerque (2004), pode se
apresentar de três formas:
24
Escória resfriada ao ar, ou pelotizada, obtida por resfriamento lento.
Resulta num produto inerte utilizado mais comumente como agregado leve; quando
finamente moída, apresenta propriedade cimentante satisfatória.
Escória expandida. Obtida por resfriamento rápido pela aplicação de água
em quantidade controlada, ar e vapor, resultando em um agregado graúdo.
Escória granulada. Obtida por resfriamento brusco, sendo previamente
fragmentada por jato d´água e posteriormente resfriada em tanque com água; o
produto possui estrutura cristalina e se apresenta no estado de agregado graúdo
úmido, tornando-se, pois, necessário secá-lo e moê-lo em partículas menores do que
45 µm (corresponde praticamente a 500 m
2
/kg de finura Blaine); nesta condição
adquire boa propriedade cimentante podendo ser usado como adição ao clínquer
Portland.
Na área de tecnologia do concreto, a maioria das pesquisas busca
encontrar melhorias nas propriedades químicas e físicas de seus componentes ou pela
substituição dos mesmos por materiais que apresentem melhor desempenho, com o
objetivo de se prevenir e remediar patologias, aumentar a resistência do concreto em
ambientes agressivos ou até mesmo reduzir o consumo de cimento Portland,
tornando o concreto mais econômico (SILVA, 2000).
O aspecto ecológico também deve ser considerado, visto que a
redução do consumo de cimento Portland também reduz os danos ao meio ambiente.
O cimento Portland é obtido através da calcinação de pedra calcária (carbonato de
cálcio) e sílica:
5 CaCO
3
+ 2 SiO
2
(3 CaO , SiO
2
) (2 CaO , SiO
2
) + 5 CO
2
Portanto, além do alto consumo energético deste processo, são
liberados ao meio ambiente aproximadamente uma tonelada de gás carbônico (CO
2
),
25
proveniente tanto da calcinação, quanto da queima do combustível fóssil no alto-
forno (BARBOSA, 1999).
Como a redução do consumo de energia e da emissão de gás
carbônico (CO
2
) é uma exigência constante na indústria de cimento Portland, torna-
se necessário proceder-se uma melhoria nos processos de fabricação, além de propor-
se um aproveitamento de resíduos e de subprodutos de outras indústrias. Com o
avanço na tecnologia do concreto, tem-se o emprego de escórias de alto-forno e
silicosos de elevada reatividade potencial, o que permite, além de uma melhoria das
propriedades do concreto, o aproveitamento de materiais antes sem aplicação. Além
disso, esse sistema proporciona a obtenção de produtos mais estáveis, mais
resistentes quimicamente e mais duráveis (THOMAZ, 2000).
O processo de obtenção de ferro-gusa gera significativo volume de
escória, que é granulada através da sua prévia fragmentação, em estado fundido e
posterior resfriamento brusco em água, tendo, nesta forma, bom aproveitamento pela
indústria cimenteira. As propriedades físico-químicas deste subproduto o tornam
potencialmente útil como adição ou substituição ao cimento Portland. No Brasil, as
escórias granuladas de alto-forno vêm sendo empregadas desde a década de 1960,
constituindo o chamado “cimento Portland de alto-forno”, normalizado desde 1964
(SILVA, 2000).
O parque siderúrgico nacional produz cerca de 27 milhões de
toneladas de ferro-gusa ao ano, deixando, como resíduo, aproximadamente 330 kg de
escória para cada tonelada de ferro-gusa produzido. Apenas parte dessa escória é
consumida pelas indústrias de cimento, que a empregam como adição, sendo um
sério problema o acúmulo desse resíduo, estimado em cerca de 3 milhões de
toneladas ao ano.
26
Portanto, a adição da escória de alto forno ao cimento Portland traz
ganhos ao meio ambiente, pois se trata de um material que seria descartado pelas
indústrias em aterros, além de propiciar ganhos econômicos, já que esta substitui
uma certa quantidade de clínquer que, conforma relatado, demanda um grande
consumo de energia para sua produção (PERUZZI, 2002).
Devido à queda no consumo de cimento Portland, ocorrida nas últimas
décadas pelo desaquecimento da construção civil brasileira, houve,
conseqüentemente, um acúmulo de escória de alto-forno nas siderúrgicas, sem
destinação de uso, gerando ônus de transporte e armazenagem e ocupando espaço
útil.
Uma das alternativas estudadas, desde a década de 1970, para o
aumento da demanda de aproveitamento das escórias de alto-forno é o seu emprego
como agregado, em estado bruto, sem sofrer trituração. Estudos realizados pela
Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) e pelo Instituto de Pesquisas
Tecnológicas (IPT) sobre caracterização e emprego de escórias de alto-forno
brasileiras, como aglomerante e agregado para concreto, vêm contribuindo
expressivamente para a consagração do aproveitamento deste resíduo.
Nas escórias de alto-forno são encontrados cristais de silicatos duplos
de cálcio e alumínio (gehlenita) e de cálcio e de magnésio que se apresentam como
monticelita, ackermanita ou merwinita, além dos silicatos monocálcicos e dicálcicos
(SILVA, 2000).
Para aproveitar o comprovado potencial da escória de alto-forno, a
indústria do cimento desenvolveu dois tipos distintos de cimento Portland com
escória, o Cimento Portland Composto com adição de escória de alto-forno,
designado pelas Normas Brasileiras como CPII-E, recebendo até 30% de escória, e o
27
Cimento Portland de Alto Forno (CPIII), que pode receber até 70% de escória (NBR
5735; ASTM C 1073). O CPII-E apresenta quase que as mesmas propriedades do
cimento Portland Comum, devido à pequena fração empregada (~20%), pois trata-se
apenas de um esforço para a redução dos custos de fabricação.
Já o CPIII, como recebe quantidades iguais ou superiores a 50%, em
massa, apresenta propriedades bastante diferentes, tais como tempos de início e fim
de pega mais tardios, baixa resistência mecânica inicial e elevadas resistências
química e mecânica finais. Devido à baixa velocidade de ganho de resistência, estes
cimentos não são comumente usados, principalmente no que se refere a argamassas
de revestimentos.
As partículas de escória menores do que 10 µm contribuem para as
resistências iniciais do concreto até 28 dias; partículas de 10 µm a 45 µm contribuem
para as resistências a longa idade, mas partículas maiores do que 45 µm são difíceis
de hidratar (MEHTA e MONTEIRO, 1994).
Embora apresente propriedades cimentantes, a escória de alto forno
finamente moída tem uma reação bastante lenta, necessitando de um ativador para
acelerar a sua hidratação. A adição de escória de alto forno confere uma série de
características ao cimento Portland, tais como o controle da velocidade e a menor
liberação de calor na hidratação, fazendo com que o cimento de alto forno seja
adequado para obras de concreto e argamassa em ambientes marinhos e em
concretagem de grandes volumes (PERUZZI, 2002).
Por outro lado, a hidratação da escória ocorre mais rapidamente em
meio aquoso alcalino e/ou sob vapor, podendo ser ativada por agentes que aceleram
essa hidratação, como o cimento Portland, a cal, a soda cáustica, a gipsita ou uma
mistura destes.
28
1.4.2. Escória de Aciaria
Segundo Masuero et al (2001), o aço pode ser produzido de duas formas: ou com o
ferro gusa fundido e utilização do oxigênio, ou com a utilização de sucata metálica,
em fornos elétricos. No caso de transformação do ferro gusa, o processo é feito a
partir do sopro de oxigênio num conversor LD
1
, onde não é necessária uma fonte de
calor externo, devido à oxidação do carbono, silício e ferro, que geram energia
suficiente para o processo; este é o processo mais utilizado no Brasil, e a escória de
aciaria, formada neste caso, também é denominada escória de conversor. No
processo onde se utiliza a sucata metálica, é utilizado um forno elétrico de fusão,
devido à necessidade de uma fonte de calor externo. A escória de aciaria produzida
também é chamada de escória de refino oxidante.
A escória de aciaria é um subproduto siderúrgico formado por óxidos
básicos, resultantes da agregação de elementos que não estarão presentes na
composição do aço. Os tipos e quantidades dos óxidos presentes na escória de aciaria
dependem do tipo de matéria-prima utilizada, do tipo de aço que se pretende obter, e
até mesmo do tipo de forno e de seu revestimento (ALBUQUERQUE, 2004).
A escória de aciaria apresenta, como maior fator limitante de
utilização, sua expansibilidade, sendo recomendável um prévio estudo de seu
comportamento. A causa da expansão ocorre principalmente devido à presença de
óxido de cálcio (CaO) livre e óxido de magnésio (MgO) reativo. Quando hidratados,
k
1
Conversor Linz-Donawitz (LD): Equipamento que refina o ferro gusa, em estado líquido, graças a
reações químicas geradas por sopros de oxigênio em alta pressão (Albuquerque, 2004).
29
ocorre o aumento de volume, ou seja, a expansão das escórias. A cal livre é
responsável pela expansão a curto prazo, quando é transformada, em presença de
umidade, em cal extinta. Já o óxido de magnésio é responsável pela expansão a longo
prazo, devido suas reações serem mais lentas; também não são todos os casos de
óxidos de magnésio que são prejudiciais, apenas os que se encontram de forma livre,
sem estarem combinados, também denominados periclase (ALBUQUERQUE, 2004;
MASSUERO et al, 2001).
Em seu trabalho, Albuquerque (2004) sugeriu que “o tratamento da
escória consiste em armazená-la a céu aberto por períodos variáveis de 4 a 6 meses,
irrigando periodicamente as pilhas, podendo assim o material ser empregado em
diversas aplicações na construção civil”.
1.5. AGREGADOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL
Visto que pelo menos três quartas partes do volume de concreto são
ocupadas pelos agregados, não se deve surpreender que a sua qualidade seja de
considerável importância. O agregado não só pode limitar a resistência do concreto –
porque com um agregado fraco não se pode obter um concreto resistente – mas as
propriedades têm considerável influência sobre a durabilidade e o desempenho
estrutural do concreto (BAUER, 1979; MEHTA e MONTEIRO, 1994; NEVILLE,
1982).
Anteriormente o agregado era considerado como um material inerte,
distribuído pelo meio da pasta de cimento, principalmente por razões de economia.
No entanto, é perfeitamente possível inverter o ponto de vista, passando a considerar
o agregado como um material de construção interligado num todo monolítico por
30
meio da pasta de cimento, de forma semelhante a uma construção em alvenaria. Na
realidade, o agregado não é, verdadeiramente, inerte, e suas propriedades físicas,
térmicas e, às vezes, também as químicas, têm muita influência no desempenho do
concreto (MEHTA e MONTEIRO, 1994; NEVILLE, 1982).
O agregado é um material menos custoso do que o cimento e,
portanto, os concretos custarão tanto menos quanto mais agregados e menos cimento
forem utilizados. Mas a economia não é a única razão para se usarem agregados no
concreto; eles conferem características técnicas extremamente vantajosas ao
concreto, que passa a ter maior estabilidade dimensional e maior durabilidade em
relação à pasta de cimento pura (BAUER, 1979; NEVILLE, 1982).
1.5.1. Classificação Geral dos Agregados
Os tamanhos dos agregados usados no concreto variam de dezenas de
milímetros até atingir partículas da ordem de décimos de milímetro. O tamanho
máximo pode variar, mas todos os concretos contém fragmentos e partículas de
diversos tamanhos, designando-se a distribuição desses tamanhos como
granulometria. Na obtenção de concretos com requisitos de qualidade menos
rigorosos, usam-se, às vezes, agregados provenientes de jazidas que contém,
praticamente, todos os tamanhos entre um máximo e um mínimo; esses agregados
são denominados bica corrida ou brita graduada. Por outro lado – o que é muito mais
comum e sempre usado para a obtenção de concretos de boa qualidade – o agregado
é obtido em pelo menos dois tamanhos, sendo a principal divisão a que os classifica
em agregados miúdos geralmente designados por areias, com partículas não maiores
31
que 4,8 mm e agregados graúdos, que compreendem materiais com fragmentos de,
no mínimo, 4,8 mm (BAUER, 1979; NEVILLE, 1982).
Todas as partículas de agregados são originárias de uma rocha-mãe
com dimensões maiores, que podem ter sido fragmentadas, por processos naturais,
como intemperismos e abrasão, ou artificiais, como britamento. Assim, muitas
propriedades dos agregados dependem inteiramente das propriedades da rocha-mãe,
por exemplo, a composição química e mineralógica, petrografia, massa específica,
dureza, resistência mecânica, estabilidade física e química, estruturas dos poros, cor,
etc. Por outro lado, os agregados apresentam algumas propriedades que não existem
na rocha-mãe, como forma e tamanho dos fragmentos, textura superficial e absorção.
Todas estas propriedades podem ter grande influência nas qualidades do concreto
tanto fresco como endurecido (BAUER, 1979; NEVILLE, 1982).
1.5.2. Agregados Artificiais
Os agregados artificiais possuem massa específica diferente dos
agregados naturais. Os de massa específica mais elevada são utilizados cada vez mais
em diversos países, por exemplo, como no Reino Unido, porque está sendo
observada uma falta cada vez mais acentuada de agregados naturais utilizáveis para
concreto. O uso de agregados artificiais é um passo natural para solução desse
problema, sendo os mesmos obtidos de detritos, que é outra solução conveniente
(BAUER, 1979).
Segundo Chaves (2005), a mineração de agregados graúdos para a
construção civil, como granito, calcário e basalto, é um setor muito diferente das
demais atividades mineradoras. A importância econômica desse tipo de mineração,
32
bem como a importância social, também não é muito bem quantificada, mas estima-
se que ela possui uma representatividade próxima à do minério de ferro.
O principal diferencial deste setor é que a exploração dos agregados
para a construção civil tem que ser feita junto ao mercado consumidor, devido ao
baixo preço de seus produtos, ou seja, ela ocorre junto às cidades e próxima das
regiões metropolitanas. Dada esta peculiaridade, o impacto ambiental, assim como os
conflitos gerados pelo uso e ocupação do solo, são especialmente preocupantes
(CHAVES, 2005).
Como impacto inicial, tem-se a lavra destes agregados, que é feita a
céu aberto e gera ruídos e vibrações altamente prejudiciais às áreas vizinhas. E,
apesar das técnicas de britagem, peneiramento e classificação de britas e areias serem
totalmente dominadas, o número de empresas que as praticam criteriosamente é
insignificante, fruto dos baixos preços e de um mercado consumidor pouco exigente
(CHAVES, 2005).
Outro grande impacto nessa atividade é a geração de resíduos. O
decapeamento das jazidas de brita gera uma quantidade muito grande de material a
ser depositado em bota-foras. Estes depósitos, muitas vezes localizados em regiões
de elevado valor imobiliário, são fonte permanente de conflitos, além de serem caros
em termos econômicos e instáveis em termos geotécnicos. Os finos e o pedrisco,
decorrentes do processo de britagem do basalto, também são problemáticos, visto
que não são consumidos na construção civil em quantidades compatíveis com a sua
geração. Faz-se necessário, portanto, uma minimização do volume gerado, além da
busca de uma prática de tecnologia limpa e de desenvolvimento auto-sustentável
(CHAVES, 2005).
33
A extração dos agregados para a construção civil também apresenta
problemas de ordem técnica, gerados pela má caracterização dos mesmos. É o caso
da presença, em algumas areias, de feldspatos alterados, que podem comprometer a
sua utilização para finalidades de maior responsabilidade, como por exemplo, a
fabricação de concreto (BAUER, 1979; CHAVES, 2005).
34
2. OBJETIVO
A pesquisa teve por objetivo, inicialmente, a avaliação do emprego da
escória de aciaria elétrica, produzida pela BMP
2
, como aglomerante
3
e como
agregado de concreto, substituindo, em parte ou totalmente, o cimento Portland e os
agregados convencionais (areia e brita).
2
BMP: Usina Siderúrgica Belgo Mineira de Piracicaba-SP.
3
A avaliação em termos de material aglomerante foi desconsiderada, vide item 3.3.3 deste trabalho.
35
3. ESCÓRIA DE ACIARIA PRODUZIDA PELA BMP
3.1. GERAÇÃO DE RESÍDUOS PELA BMP
A BMP, que tem capacidade para a produção de 1 (um) milhão de
toneladas por ano de aço, é especializada na produção de vergalhões e arames para a
construção civil, utilizando, em média, 70 mil toneladas por mês de sucata de aço
como principal insumo em sua aciaria elétrica. As quantidades de resíduos gerados
pela BMP são apresentadas na Tabela 1.
Tabela 1. Quantidade de resíduos gerados anualmente pela BMP.
Resíduos Gerados
(toneladas)
2000 2001 2002 2003 2004
Escória
47.022 41.604 51.024 52.812 48.020
Pó de Aciaria
*
5.130 4.141 5.808 5.168 6.032
Carepa
*
7.007 6.804 7.815 7.848 8.522
Terra de Shedder
*
7.176 24.034 27.731 46.783 43.512
* Outros resíduos advindos do processo de reciclagem do aço.
Fonte: Valores fornecidos pela Belgo Mineira de Piracicaba-SP.
36
3.2. OBTENÇÃO DA ESCÓRIA
Diferente das demais escórias utilizadas atualmente em concretos, as
chamadas escórias de alto-forno, amplamente descritas na literatura, a escória da
BMP, objeto desta pesquisa, não é um resíduo proveniente da produção do ferro-
gusa, a partir do minério de ferro.
Ela é o resíduo gerado pela reciclagem do aço, ou seja, a matéria-
prima que dá origem ao aço produzido pela BMP, e, conseqüentemente, à escória, é a
sucata de ferro e aço, também denominada escória de aciaria. Neste processo, são
reciclados diversos tipos de materiais, desde latas de alimentos em conserva e
ferragens diversas, passando por eletrodomésticos, transformadores, entulhos
metálicos da construção civil, automóveis, e, até mesmo, motores e turbinas de
aeronaves. Ou seja, trata-se de uma diversidade enorme de origens e tipos de
materiais, sendo todas elas misturadas num mesmo processo. E, como se não
bastasse a infinidade de tipos de metais e ligas, são misturados toda uma sorte de
polímeros diversos (borrachas, plásticos, etc.), que não são possíveis e/ou viáveis de
serem separados, além de pilhas, baterias e óxidos presentes nas pinturas das peças
recicladas.
A reciclagem é feita através do processo de aciaria elétrica, em um
forno elétrico de fusão, revestido de refratário à base de óxido de magnésio (MgO).
A sucata, misturada com uma parte de ferro-gusa, é transformada em diferentes tipos
de aço, através de reações de oxidação que separam as impurezas, como gases e
escória. É neste processo que são realizadas adições de diversas substâncias, com o
objetivo de corrigir os níveis de ferro e carbono, e se obter a liga de aço desejada.
37
O resultado deste processo são resíduos com propriedades
completamente diferentes daqueles já conhecidos e estudados, como da escória de
alto-forno, provenientes da produção primária do ferro gusa.
Na realidade, nesta pesquisa se trabalha com uma escória proveniente
do aproveitamento de outro resíduo, a sucata; ou seja, se propõe o uso do “lixo do
lixo”. Isso gera um número maior de variáveis a serem analisadas, como quantidades
de substâncias nocivas e não inertes que podem estar presentes nesta escória.
Em uma primeira fase da pesquisa, foram feitos estudos preliminares,
onde analisou-se o grau de cristalinidade desta escória, além da realização de ensaios
de lixiviação e de solubilização.
3.3. ESTUDOS PRELIMINARES DA ESCÓRIA DA BMP
3.3.1. Composição da Escória da BMP
A análise da composição da escória foi feita, por solicitação da BMP,
pelo laboratório Bioagri Ambiental Ltda, sediado em Piracicaba-SP, e é apresentada
na Tabela 2.
Tabela 2. Composição centesimal da escória da BMP.
Parâmetros Unidade LQ Resultados
Resultados expressos sobre as Amostras Base Úmida
Cinzas % (p/p) 0,05 94,2
Umidade % (p/p) 0,05 0,69
Fósforo mg/kg 0,5 257
Nitratos mg/kg 0,5 1,30
Sulfatos mg/kg 0,5 60,5
LQ: Limite de Quantificação.
Fonte: Laboratório Bioagri Ambiental Ltda.
38
Tabela 2 (cont). Composição centesimal da escória da BMP.
Parâmetros Unidade LQ Resultados
Resultados expressos sobre as Amostras Base Seca
Alumínio (Al
2
O
3
) mg/kg 0,5 6430
Arsênio (As) mg/kg 0,5 < 0,5
Antimônio (Sb) mg/kg 0,5 15,3
Bário (BaO) mg/kg 0,5 410
Bismuto mg/kg 0,5 < 0,5
Cálcio (CaO) mg/kg 0,5 39242
Cádmio (Cd) mg/kg 0,5 < 0,5
Chumbo (Pb) mg/kg 0,5 33,2
Cromo Total (Cr) mg/kg 0,5 670
Cobre (CuO) mg/kg 0,5 75,2
Cobalto (Co) mg/kg 0,5 0,87
Estanho (Sn) mg/kg 0,5 < 0,5
Ferro (Fe
2
O
3
) % (p/p) 0,005 7,60
Manganês (MnO) mg/kg 0,5 8649
Magnésio (MgO) mg/kg 0,5 23973
Mercúrio (Hg) mg/kg 0,5 < 0,5
Níquel (Ni) mg/kg 0,5 7,78
Potássio (K
2
O) mg/kg 0,5 522
Sílica + Insolúveis % (p/p) 0,005 78,6
Selênio (Se) mg/kg 0,5 < 0,5
Sódio (Na
2
O) mg/kg 0,5 128
Titânio (Ti) mg/kg 0,5 877
Tálio (Tl) mg/kg 0,5 < 0,5
Telúrio (Te) mg/kg 0,5 < 0,5
Vanádio (V) mg/kg 0,5 82,3
Zinco (ZnO) mg/kg 0,5 40,5
LQ: Limite de Quantificação.
Fonte: Laboratório Bioagri Ambiental Ltda.
O boletim completo da análise da composição da escória da BMP
encontra-se no Anexo A.
3.3.2. Ensaios de Lixiviação e de Solubilização da Escória da BMP
Os ensaios de lixiviação e de solubilização da escória foram feitos, por
solicitação da BMP, pelo laboratório Bioagri Ambiental Ltda, de Piracicaba-SP, e
são apresentados nas Tabelas 4 e 5, respectivamente. Além destes ensaios, também
39
foram feitas avaliações de umidade, inflamabilidade, corrosividade e reatividade, que
são apresentadas na Tabela 3. Todas as análises foram feitas com base nas normas
NBR 10004, NBR 10005, NBR 10006, NBR 10007 e NBR 12988, e o boletim
completo encontra-se no Anexo B.
Tabela 3. Determinações sobre a massa bruta da escória da BMP.
Parâmetro Unidade LQ Resultado VMP
Umidade % (p/p) 0,1 0,66
Inflamabilidade
Ponto de Fulgor °C > 100 60
Corrosividade
pH (suspensão a 50%) 9,6 2,0 – 12,5
Reatividade
não reativo não reativo
Cianeto (como HCN) mg/kg 10 < 10 250
Sulfeto (como H
2
S) mg/kg 10 < 10 500
LQ: Limite de Quantificação; VMP: Valor Máximo Permitido.
Fonte: Laboratório Bioagri Ambiental Ltda.
Tabela 4. Determinações sobre o lixiviado obtido da escória da BMP.
Parâmetro Unidade
LQ Resultado
VMP
Porcentagem de Sólidos % (p/p) 0,1 99,3
pH Final 4,8
Tempo Total de Lixiviação (h) 18 18 + 2
Inorgânicos
Arsênio mg/L 0,05 < 0,05 1,0
Bário mg/L 0,1 0,12 70,0
Cádmio mg/L 0,05 < 0,05 0,5
Chumbo mg/L 0,05 < 0,05 1,0
Cromo Total mg/L 0,05 < 0,05 5,0
Fluoreto mg/L 1,0 < 1,0 150,0
Mercúrio mg/L 0,05 < 0,05 0,1
Prata mg/L 0,05 < 0,05 5,0
Selênio mg/L 0,05 < 0,05 1,0
Pesticidas
Aldrin + Dieldrin mg/L 0,001 < 0,001 0,003
Clordano (isômeros) mg/L 0,005 < 0,005 0,02
DDT (p,p’DDT + p,p’DDD + p,p’DDE) mg/L 0,01 < 0,01 0,2
2,4 – D mg/L 0,01 < 0,01 3,0
Endrin mg/L 0,01 < 0,01 0,06
LQ: Limite de Quantificação; VMP: Valor Máximo Permitido.
Fonte: Laboratório Bioagri Ambiental Ltda.
40
Tabela 4 (cont). Determinações sobre o lixiviado obtido da escória da BMP.
Parâmetro Unidade
LQ Resultado
VMP
Heptacloro e Epóxido mg/L 0,001 < 0,001 0,003
Lindano mg/L 0,05 < 0,05 0,2
Metoxicloro mg/L 0,05 < 0,05 2,0
Pentaclorofenol mg/L 0,05 < 0,05 0,9
Toxafeno mg/L 0,05 < 0,05 0,5
2,4,5 – T mg/L 0,05 < 0,05 0,2
2,4,5 – TP mg/L 0,05 < 0,05 1,0
Outros Orgânicos
Benzeno mg/L 0,01 < 0,01 0,5
Benzeno (a) pireno mg/L 0,01 < 0,01 0,07
Cloreto de Vinila mg/L 0,01 < 0,01 0,5
Clorobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 100
Clorofórmio mg/L 0,01 < 0,01 6,0
o-Cresol mg/L 1,0 < 1,0 200,0
m-Cresol mg/L 1,0 < 1,0 200,0
p-Cresol mg/L 1,0 < 1,0 200,0
1,4 – Diclorobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 7,5
1,2 – Dicloroetano mg/L 0,01 < 0,01 1,0
1,1 – Dicloroetano mg/L 0,01 < 0,01 3,0
2,4 – Dinitrotolueno mg/L 0,01 < 0,01 0,13
Hexaclorobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 0,1
Hexaclorobutadieno mg/L 0,01 < 0,01 0,5
Hexacloroetano mg/L 0,01 < 0,01 3,0
Metiletilcetona mg/L 50,0 < 50,0 200,0
Nitrobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 2,0
Clorobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 100
Clorofórmio mg/L 0,01 < 0,01 6,0
o-Cresol mg/L 1,0 < 1,0 200,0
m-Cresol mg/L 1,0 < 1,0 200,0
p-Cresol mg/L 1,0 < 1,0 200,0
1,4 – Diclorobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 7,5
1,2 – Dicloroetano mg/L 0,01 < 0,01 1,0
1,1 – Dicloroetano mg/L 0,01 < 0,01 3,0
2,4 – Dinitrotolueno mg/L 0,01 < 0,01 0,13
Hexaclorobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 0,1
Hexaclorobutadieno mg/L 0,01 < 0,01 0,5
Hexacloroetano mg/L 0,01 < 0,01 3,0
Metiletilcetona mg/L 50,0 < 50,0 200,0
Nitrobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 2,0
Piridina mg/L 5,0 < 5,0 5,0
Tetracloreto de Carbono mg/L 0,01 < 0,01 0,2
Tetracloroeteno mg/L 0,01 < 0,01 4,0
Tricloeteno mg/L 0,01 < 0,01 7,0
2,4,5 – Triclorofenol mg/L 0,1 < 0,1 400,0
2,4,6 – Triclorofenol mg/L 0,1 < 0,1 20,0
LQ: Limite de Quantificação; VMP: Valor Máximo Permitido.
Fonte: Laboratório Bioagri Ambiental Ltda.
41
Tabela 5. Determinações sobre o solubilizado obtido da escória da BMP
Parâmetro Unidade LQ Resultado
VMP
pH final 10,6
Inorgânicos
Alumínio mg/L 0,05 0,05 0,2
Arsênio mg/L 0,01 < 0,01 0,01
Bário mg/L 0,1 0,20 0,7
Cádmio mg/L 0,005 < 0,005 0,005
Chumbo mg/L 0,01 < 0,01 0,01
Cianeto mg/L 0,05 < 0,05 0,07
Cloreto mg/L 1,0 < 1,0 250,0
Cobre mg/L 0,05 < 0,05 2,0
Cromo Total mg/L 0,05 < 0,05 0,05
Fenóis Totais mg/L 0,01 0,01 0,01
Ferro mg/L 0,05 0,15 0,3
Fluoreto mg/L 0,1 0,37 1,5
Manganês mg/L 0,05 < 0,05 0,1
Mercúrio mg/L 0,001 < 0,001 0,001
Nitrato (como N) mg/L 0,1 < 0,1 10,0
Prata mg/L 0,05 < 0,05 0,05
Selênio mg/L 0,01 < 0,01 0,01
Sódio mg/L 0,1 1,30 200,0
Sulfato (como SO
4
) mg/L 1,0 6,26 250,0
Surfactantes mg/L 0,1 < 0,1 0,5
Zinco mg/L 0,05 < 0,05 5,0
Orgânicas
Aldrin e Diedrin mg/L 0,00003 < 0,00003
0,00003
Clordano (Isômeros) mg/L 0,0002 < 0,0002 0,0002
2,4-D mg/L 0,001 < 0,001 0,03
DDT (Isômeros) mg/L 0,001 < 0,001 0,002
Endrin mg/L 0,0001 < 0,0001 0,0006
Heptaclororo e Epóxidos mg/L 0,00003 < 0,00003
0,00003
Hexaclorobenzeno mg/L 0,001 < 0,001 0,001
Lindano (γ-BHC)
mg/L 0,001 < 0,001 0,002
Metoxicloro mg/L 0,005 < 0,005 0,02
Toxafeno mg/L 0,001 < 0,001 0,005
2,4,5-T mg/L 0,001 < 0,001 0,002
2,4,5-TP mg/L 0,001 < 0,001 0,03
LQ: Limite de Quantificação; VMP: Valor Máximo Permitido.
Fonte: Laboratório Bioagri Ambiental Ltda.
42
Interpretação dos resultados:
• Lixiviado: os parâmetros não ultrapassaram os limites máximos permitidos.
• Solubilizado: os parâmetros não ultrapassaram os limites máximos permitidos.
Portanto, a escória da BMP deve ser considerada, segundo a NBR
10004:2004, como de Classe II – B – Inerte
4
.
3.3.3. Grau de Cristalinidade
Na primeira fase da pesquisa, onde foram feitos alguns estudos
preliminares, constatou-se que a escória não estava em condições de ser utilizada
como adição ao concreto, em substituição ao cimento, da forma original vinda da
siderúrgica. A escória, para que tenha propriedades aglomerantes, deve apresentar
estrutura atômica amorfa, e não cristalina, além de ser formada predominantemente
de sílica. Dessa forma, é possível que ocorra a reação do silicato dicálcico (C
2
S)
5
e
do silicato tricálcico (C
3
S)
5
livres, com a água e com o hidróxido de cálcio, dando
origem ao silicato de cálcio hidratado (C-S-H), fazendo que a escória apresente
propriedades cimentícias (SILVA, 2000).
No entanto, ensaios prévios com a escória in natura mostraram que a
mesma não manifestava nenhum tipo de reação de hidratação. Portanto, realizou-se
um ensaio de Difração de Raios-X (DRX), para se verificar o grau de cristalinidade
da escória (Figura 1).
4
Classificação dos resíduos sólidos, segundo a NBR 10004/2004: Classe I (Perigosos), Classe II A
(Não Inerte) e Classe II B (Inerte).
5
Nomenclatura da química do cimento: C=CaO; S=SiO
2
.
.
43
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
2-Theta (°)
Intensidade (Counts)
Figura 1. DRX da escória de aciaria, antes dos tratamentos térmicos. A partir da
composição, foram determinados os prováveis compostos presentes em cada pico do
gráfico: 1) Mn
3
O
4
, Ca
2
SiO
4
, Ca
7
Mg(SiO
4
)
4
, MgCaSiO
4
, Ca
3
Mg(SiO
4
)
2
,
Ca
3
Fe
2
(SiO
4
)
3
; 2) FeO; 3) FeO, Al
2
O, Mn
3
O
4
; 4) MgCaSiO
4
; 5) Mn
2
O
3
,
Ca
7
Mg(SiO
4
)
4
, Ca
2
SiO
4
; 6) MgCaSiO
4
, Ca
2
SiO
4
; 7) Ca
2
ZnSi
2
O
7
; 8) Al
2
O
3
; 9)
MgCaSiO
4
; 10) MgCaSiO
4
; 11) FeO; 12) MgAl
2
O
4
; 13) MgCaSiO
4
; 14) Al
2
O
3
; 15)
MgAl
2
O
4
; 16) MgCaSiO
4
; 17) Ca
3
Mg(SiO
4
)
2
, Ca
2
SiO
4
; 18) MgCaSiO
4
, MgFe
2
O
4
;
19) MgFe
2
O
4
, MgAl
2
O
4
; 20) Ca
2
ZnSi
2
O
7
; 21) Al
2
O; 22) MgCaSiO
4
.
A grande quantidade de picos e a elevada altura que estes apresentam
indicam que a escória apresenta um alto grau de cristalinidade. Para diminuir este
grau de cristalinidade, ou seja, fazer com que esta amostra apresente uma estrutura
atômica mais amorfa, optou-se por um tratamento térmico. Consistiu no aquecimento
da amostra a uma temperatura elevada, suficiente para ocorrer uma mudança de fase,
e um resfriamento rápido. Durante o aquecimento, há um aumento da vibração
atômica, fazendo com que sua estrutura se “desorganize”; ao ser submetida a um
rápido resfriamento, esta estrutura não tem tempo suficiente de se “reorganizar” em
2
3
1
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 15
16 17
18
19
20
21
22
44
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
2-Theta (°)
Intensidade (Counts)
cristais, tornando-se, assim, uma estrutura amorfa, com “pontas” livres para que
ocorra as reações de hidratação. Como no laboratório (LCC – SAP – EESC) havia
apenas um forno em que a temperatura máxima alcançasse 1100 °C, optou-se, então,
por aquecer a amostra até esta temperatura máxima e resfriá-la rapidamente,
colocando-a sobre uma placa de alumínio à temperatura ambiente.
Após este tratamento, a amostra foi novamente submetida ao ensaio
de DRX, para a verificação da cristalinidade após o choque térmico (Figura 2).
Figura 2. DRX da escória de aciaria, após a primeira tentativa de choque térmico,
com temperatura máxima de 1100 °C. A partir da composição, foram determinados
os prováveis compostos presentes em cada pico do gráfico: 1) Mn
3
O
4
, Ca
2
SiO
4
,
Ca
7
Mg(SiO
4
)
4
, Ca
3
Mg(SiO
4
)
2
, Ca
3
Fe
2
(SiO
4
)
3
; 2) FeO; 3) FeO, Al
2
O, Mn
3
O
4
; 5)
Mn
2
O
3
, Ca
7
Mg(SiO
4
)
4
, Ca
2
SiO
4
; 6) Ca
2
SiO
4
; 7) Ca
2
ZnSi
2
O
7
; 8) Al
2
O
3
; 9)
MgCaSiO
4
; 11) FeO; 12) MgAl
2
O
4
; 13) MgCaSiO
4
; 14) Al
2
O
3
; 15) MgAl
2
O
4
; 16)
MgCaSiO
4
; 17) Ca
3
Mg(SiO
4
)
2
, Ca
2
SiO
4
; 18) MgFe
2
O
4
; 19) MgFe
2
O
4
, MgAl
2
O
4
; 20)
Ca
2
ZnSi
2
O
7
; 21) Al
2
O; 22) MgCaSiO
4
; 23) Al
2
O
3
; 24) Ca
2
SiO
4
; 25) Ca
2
SiO
4
; 26)
Ca
2
SiO
4
; 27) Ca
2
SiO
4
; 28) Mn
3
O
4
; 29) Al
2
O
3
; 30) Al
2
O
3
.
2
3
1
5
6
7
8
9
23
11
12
13
14
15
16 17
18
19
20
21
22
24
25
26
27
28
29
30
45
Pode-se observar que, com a aplicação deste primeiro choque térmico,
a estrutura da escória se tornou ainda mais estável, mais cristalina, pois houve
aumento na quantidade de picos e de suas intensidades. Observa-se, em particular, o
aumento do grau de cristalinidade do silicato de cálcio (Ca
2
SiO
4
), o que torna ainda
mais improvável qualquer tipo de reação de hidratação. Ou seja, a temperatura
máxima a que submeteu-se a escória foi insuficiente para que ela atingisse uma
mudança de fase adequada, de modo a ocorrer a quebra de suas moléculas.
O passo seguinte foi determinar a temperatura em que a escória sofria
uma grande mudança de fase, ou seja, uma grande transição de estado cristalino para
o estado amorfo. Uma vez nesta temperatura, a escória sofreria o choque térmico,
tornando-se, então, um material amorfo, susceptível à reações químicas. Para tanto,
utilizou-se o ensaio de DTA (Análise Térmica Diferencial), que avaliaria se o
tratamento térmico seria viável ou não. O ensaio de DTA foi feito no IFSC, cujo
resultado é apresentado na Figura 3.
46
Diferença de massa (%)
Figura 3. Ensaio de DTA da escória de aciaria.
Na Figura 3 pode-se observar que ocorre uma grande mudança de fase
entre 1180 °C e 1300 °C. Portanto, fez-se necessário submeter a amostra a um novo
choque térmico, com temperatura máxima de 1300 °C. Como o laboratório não
possui um forno com esta capacidade (1300 °C), este tratamento térmico teve que ser
realizado em outro local.
No entanto, tanto na USP – São Carlos, quanto na UFSCAR, não se
obteve autorização de nenhum departamento para a realização deste procedimento.
Como a escória é um resíduo, e que possui em sua composição diversos materiais
indesejáveis, haveria o risco de se contaminar algum forno e inutilizá-lo para uso em
outras pesquisas. Finalmente, após percorrer todos os laboratórios, obteve-se um
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
-10
-8
-6
-4
-2
0
Temperatura (°C)
47
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
0 20 40 60 80 100
2-Theta (°)
Intensidade (Counts)
forno emprestado de uma empresa, fabricante de fornos industriais e laboratoriais. A
temperatura máxima que este forno poderia atingir era de 1250 °C, mas optou-se por
realizar o ensaio a esta temperatura mesmo. Após o choque térmico, a amostra foi
novamente submetida à Difração de Raios-X (Figura 4).
Figura 4. DRX da escória de aciaria, após a segunda tentativa de choque térmico,
com temperatura máxima de 1250 °C. A partir da composição, foram determinados
os prováveis compostos presentes em cada pico do gráfico: 3) FeO, Al
2
O, Mn
3
O
4
; 5)
Mn
2
O
3
, Ca
7
Mg(SiO
4
)
4
, Ca
2
SiO
4
; 6) Ca
2
SiO
4
; 7) Ca
2
ZnSi
2
O
7
; 8) Al
2
O
3
; 9)
MgCaSiO
4
; 11) FeO; 12) MgAl
2
O
4
; 13) MgCaSiO
4
; 14) Al
2
O
3
; 16) MgCaSiO
4
; 17)
Ca
3
Mg(SiO
4
)
2
, Ca
2
SiO
4
; 18) MgFe
2
O
4
; 19) MgFe
2
O
4
, MgAl
2
O
4
; 20) Ca
2
ZnSi
2
O
7
;
21) Al
2
O; 23) Al
2
O
3
; 25) Ca
2
SiO
4
; 29) Al
2
O
3
; 30) Al
2
O
3
.
Com a queda considerável da cristalinidade, principalmente a do
silicato de cálcio (Ca
2
SiO
4
), pode-se concluir, com base na bibliografia, que a escória
tende a apresentar alguma atividade aglomerante. No entanto, não se dispunha de
infra-estrutura suficiente (forno até 1300 °C) para dar continuidade à pesquisa. Por
3
5
6
7
8
9
23
11
12
13
14
16
17
18
19
20
21
25
29
30
48
isso, optou-se por dar seqüência apenas à avaliação do emprego da escória de aciaria
como agregado de concreto.
Esta análise da escória, em termos de sua capacidade aglomerante, foi
assim postergada a um outro momento mais oportuno, quando se possa obter
equipamentos específicos para esta finalidade.
49
4. OBJETIVO ESPECÍFICO
Como o estudo da escória da BMP, como aglomerante, se mostrou
inviável neste momento, a pesquisa continuou, com ênfase na avaliação do uso da
escória como agregado de concreto de cimento Portland, substituindo totalmente os
agregados convencionais (areia e brita). Este estudo foi voltado para as
características mecânicas que o concreto com escória apresentaria, com base nos
ensaios de resistência à compressão, resistência à tração na flexão, módulo de
elasticidade, retração por secagem e absorção de água. Para tanto, houve um estudo
detalhado das características físicas da escória e dos agregados convencionais, como
composição granulométrica e área de superfície, para que fosse possível efetuar-se
uma substituição adequada.
50
5. METODOLOGIA
5.1. MATERIAIS
No programa experimental desta pesquisa foram utilizados os
seguintes materiais para a moldagem dos corpos-de-prova:
Cimento CP V ARI-Plus, Marca Ciminas, NBR 5733;
Areia Natural Quartzosa (D
máx
= 2,4 mm e MF = 2,18);
Brita Basáltica n
o
0 (D
máx
= 6,3 mm e MF = 5,41);
Brita Basáltica n
o
1 (D
máx
= 19 mm e MF = 6,80);
Escória de aciaria, produzida pela BMP;
Aditivo Superplastificante Glenium 51.
5.1.1. Características Físicas dos Agregados Convencionais
Os agregados naturais foram ensaiados de forma a se obter os
parâmetros necessários para efetuar-se uma adequada substituição destes pela escória
no concreto, lembrando que houve a substituição total, ou seja, tanto dos agregados
graúdos (britas n
os
0 e 1), quanto do agregado miúdo (areia).
51
A substituição dos agregados convencionais pela escória, no concreto,
foi feita em volume, utilizando, para isso, a massa específica real (γ) dos mesmos. O
objetivo é que a escória ocupe o mesmo espaço no concreto que era ocupado pelos
agregados convencionais. No entanto, além de se observar o volume ocupado, deve-
se atentar à granulometria e à área superficial dos agregados.
5.1.1.1. Granulometria
A determinação da granulometria dos agregados foi feita conforme a
NBR 7217/87 – “Agregados – Determinação da Composição Granulométrica”.
Utilizou-se as peneiras descritas na norma, de série normal e de série intermediária
(Tabela 6), além de um peneirador mecânico. As amostras de cada agregado foram
peneiradas e separadas, gerando-se suas respectivas curvas granulométricas,
conforme apresentado na Tabela 7 e nas Figuras 5, 6 e 7.
Tabela 6. Abertura das peneiras (NBR 7217/87).
Série Normal
Série Intermediária
76 mm
-----------
----------- 64 mm
----------- 50 mm
38 mm -----------
----------- 32 mm
----------- 25 mm
19 mm -----------
----------- 12,5 mm
9,5 mm -----------
----------- 6,3 mm
4,8 mm -----------
2,4 mm -----------
1,2 mm -----------
0,6 mm -----------
0,3 mm -----------
0,15 mm -----------
52
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
9,50 6,30 4,80 2,40 1,20 0,60 0,30 0,15 Fundo
Abertura das Peneiras (mm)
Quantidade Retida Acumulada (%) )
Tabela 7. Quantidade retida acumulada de cada agregado convencional.
Abertura da
Peneira (mm)
Areia (%) Brita n
o
0 (%) Brita n
o
1 (%)
25,00 ------- ------- 0,0
19,00 ------- ------- 0,6
12,50 ------- ------- 36,0
9,50 0,0 0,0 85,6
6,30 0,2 2,2 96,0
4,80 0,3 49,5 97,1
2,40 1,7 96,1 98,3
1,20 7,0 98,0 99,1
0,60 34,9 98,8 99,5
0,30 75,6 99,3 99,7
0,15 98,8 99,5 99,8
Fundo 100,0 100,0 100,0
Figura 5: Curva granulométrica da areia (D
máx
= 2,40 mm).
53
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
9,50 6,30 4,80 2,40 1,20 0,60 0,30 0,15 Fundo
Abertura das Peneiras (mm)
Quantidade Retida Acumulada (%) )
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
25,00 19,00 12,50 9,50 6,30 4,80 2,40 Fundo
Abertura das Peneiras (mm)
Quantidade Retida Acumulada (%) )
Figura 6: Curva granulométrica da brita n
o
0 (D
máx
= 6,30 mm).
Figura 7: Curva granulométrica da brita n
o
1 (D
máx
= 19,00 mm).
54
5.1.1.2. Área Superficial
A área superficial total do agregado é o parâmetro que determina a
quantidade de água necessária para se obter a trabalhabilidade desejada do concreto
no estado fresco. Uma das formas de se chegar ao valor da área superficial total é a
utilização dos valores de área superficial relativa dos agregados. No entanto, esta
determinação não é confiável em todos os casos, pois a utilização da área superficial
relativa se mostra falha para partículas menores, principalmente para aquelas que
passam pela peneira 0,15 mm. Estas partículas atuam, na maioria das vezes, como
um lubrificante na mistura, e não necessitam de água da mesma forma que as
partículas maiores. Para corrigir tal falha, pode-se utilizar o índice de Murdock, onde
os valores de área superficial relativa são modificados por um índice de angulosidade
do agregado, índice este obtido empiricamente (NEVILLE, 1982).
Os valores de área superficial relativa e os índices de superfícies de
Murdock podem ser verificados na Tabela 8. Para se obter o valor da área superficial
total, multiplica-se a porcentagem de massa de cada fração do agregado pelo índice
desejado da fração equivalente, somando-se todos esses produtos.
55
Tabela 8. Valores relativos de área superficial e de índice de superfície de Murdock
(NEVILLE, 1982).
Fração (mm)
Área Superficial
Relativa
Índice de Superfície de
Murdock
76,20 – 38,10 ½ ½
38,10 – 19,05 1 1
19,05 – 9,52 2 2
9,52 – 4,76 4 4
4,76 – 2,40 8 8
2,40 – 1,20 16 12
1,20 – 0,60 32 15
0,60 – 0,30 64 12
0,30 – 0,15 128 10
< 0,15 ----- 1
Tabela 9. Área superficial da areia, segundo o índice de superfície de Murdock.
Abertura da
Peneira (mm)
Fração Retida
(%)
Índice de Superfície
de Murdock
Área da Superfície
de cada Fração
9,50 0,00 2 0,00
6,30 0,15 4 0,60
4,80 0,19 4 0,76
2,40 1,37 8 10,96
1,20 5,29 12 63,48
0,60 27,89 15 418,35
0,30 40,69 12 488,28
0,15 23,18 10 231,80
Fundo 1,24 1 1,24
Área Superficial Total da Areia 1215,47
56
Tabela 10. Área superficial da brita n
o
0, segundo o índice de superfície de Murdock.
Abertura da
Peneira (mm)
Fração Retida
(%)
Índice de Superfície
de Murdock
Área da Superfície
de cada Fração
9,50 0,00 2 0,00
6,30 2,17 4 8,68
4,80 47,37 4 189,48
2,40 46,55 8 372,40
1,20 1,87 12 22,44
0,60 0,85 15 12,75
0,30 0,49 12 5,88
0,15 0,25 10 2,50
Fundo 0,46 1 0,46
Área Superficial Total da Brita n
o
0 614,59
Tabela 11. Área superficial da brita n
o
1, segundo o índice de superfície de Murdock.
Abertura da
Peneira (mm)
Fração Retida
(%)
Índice de Superfície
de Murdock
Área da Superfície
de cada Fração
25,00 0,00 1 0,00
19,00 0,59 1 0,59
12,50 35,37 2 70,74
9,50 49,66 2 99,32
6,30 10,34 4 41,36
4,80 1,18 4 4,72
2,40 1,18 8 9,44
1,20 0,80 12 9,60
0,60 0,36 15 5,40
0,30 0,21 12 2,52
0,15 0,11 10 1,10
Fundo 0,20 1 0,20
Área Superficial Total da Brita n
o
1 244,99
57
5.1.1.3. Massa Específica Real e Absorção de Água
A massa específica real da areia e da brita n° 0 foram determinadas
com base na NBR 9776/87 – “Agregados – Determinação da massa específica de
agregados miúdos por meio do frasco Chapman”. Para a brita n°1, foram
determinadas a massa específica real e a absorção de água, segundo a NBR 9937/87
– “Agregados – Determinação da absorção e da massa específica de agregado
graúdo”. Os resultados obtidos estão apresentados nas Tabelas 12 e 13.
Tabela 12. Massa específica real da areia e da brita n° 0.
Agregado Massa Específica (g/cm
3
)
Areia 2,67
Brita n
o
0 2,79
Tabela 13. Massa específica real e absorção de água da brita n° 1.
Agregado
Massa Específica
Seca (g/cm
3
)
Massa Específica
Saturada (g/cm
3
)
Absorção (%)
Brita n
o
1 2,84 2,88 0,98
5.1.2. Determinação dos Traços de Referência
Os traços de referência são os traços que fornecem os valores padrões
para comparação posterior com os traços em estudo, com uso de escória. Portanto, os
corpos-de-prova foram moldados apenas com os agregados convencionais, areia,
brita n
o
0 e brita n
o
1, além do cimento e da água. Nestes traços, não foi usado o
aditivo superplastificante.
58
Os traços de referência foram determinados segundo a proposta de
HELENE e TERZIAN (1995) em “Manual de dosagem e controle do concreto”.
Primeiramente, foi determinada a composição ideal da britas n
o
0 e 1,
seguida da determinação do teor ideal de argamassa, dos traços auxiliares e,
finalmente, as suas respectivas relações água/cimento.
5.1.2.1. Composição das Britas
O objetivo da composição ideal das britas n
o
0 e 1 é o de obter uma
mistura das mesmas, no concreto, com a menor quantidade de vazios entre elas. Esta
composição foi feita com base na NBR 7810/83 – “Agregado em estado compactado
e seco – Determinação da massa unitária”.
Inicialmente, determinou-se a massa unitária da brita n
o
1. Conforme
prescreve a norma, a compactação da brita foi feita em uma caixa de volume igual a
15 litros, através de 25 golpes por camada, em três camadas. No entanto, esta
compactação não atenderia as condições reais que as britas sofreriam, pois, na
moldagem dos corpos-de-prova, os mesmos seriam adensados em mesa vibratória.
Para simular esta situação, optou-se por compactar a brita também na mesa
vibratória. Isto fez com que houvesse um melhor preenchimento dos vazios entres as
britas, além de evitar uma possível quebra das mesmas durante os golpes manuais.
Esta compactação na mesa vibratória, denominada aqui de compactação mecânica,
foi feita na mesma caixa de 15 litros, em três camadas, sendo cada camada vibrada
por 30 segundos.
Os valores da massa unitária da brita n
o
1, obtidos com os dois
métodos apresentados, são apresentados na Tabela 14.
59
Tabela 14. Massa unitária em estado compactado da brita n
o
1.
Compactação Manual
Compactação Mecânica
Massa Unitária no Estado
Compactado (kg/dm
3
)
1,63
1,69
(+ 4%)
Observando os valores da Tabela 14, pode-se concluir que a
compactação mecânica se mostrou mais eficiente do que a compactação manual,
pois, para o mesmo material, obteve-se uma massa unitária em torno de 4% mais
elevada na compactação mecânica, conseqüência de um melhor preenchimento dos
vazios.
A compactação das britas n
o
0 e 1, para se obter a composição ideal,
foi feita de forma mecânica. Esta composição consistiu em se acrescentar
gradualmente na brita n
o
1 uma quantidade pré-definida de brita n
o
0, até se obter a
maior massa unitária da mistura. A cada mistura, foi acrescentado 10% de brita n
o
0
em relação à massa total da mistura. O resultado deste processo está apresentado na
Tabela 15.
Tabela 15. Determinação da composição ideal entre as britas n
o
0 e n
o
1.
Relação
Brita n
o
1
Brita n
o
0
Massa
de Brita
n
o
1 (kg)
Acréscimo
de Brita n
o
0 (kg)
Massa de
Brita n
o
0 (kg)
Massa
Total
(kg)
Massa
Contida na
Caixa (kg)
Massa
Unitária
(kg/dm
3
)
100/0 25,35 0,00 0,00 25,35 25,35 1,69
90/10 25,35 2,82 2,82 28,17 26,15 1,74
80/20 25,35 3,52 6,34 31,69 26,60 1,77
70/30 25,35 4,52 10,86 36,21 26,75 1,78
60/40 25,35 6,04 16,90 42,25 26,40 1,76
50/50 25,35 8,45 25,35 50,70 26,20 1,75
60
Portanto, para se obter uma composição ideal entre as britas n
o
0 e n
o
1, deve-se ter uma mistura com 30% de brita n
o
0 e 70% de brita n
o
1.
5.1.2.2. Teor Ideal de Argamassa e Traços Auxiliares
Como proposta do método de dosagem de HELENE e TERZIAN
(1995), foi utilizado um traço padrão, denominado “traço normal”, também
identificado neste trabalho como “TN”; sua relação aglomerante:agregado é de 1:5,0.
Também foram utilizados dois traços auxiliares, com maior e menor consumo de
cimento em relação ao traço normal (TN), denominados “traço rico” (TR), com a
relação de 1:3,5, e “traço pobre” (TP), com a relação de 1:6,5.
A determinação do teor ideal de argamassa no concreto é feita apenas
para o traço normal, sendo que, para os traços auxiliares, o teor de argamassa não
muda. Esta determinação é feita de maneira empírica e visual. Faz-se várias misturas,
com diferentes teores de argamassa, até encontrar-se uma mistura que, visualmente,
não possua grande quantidade de vazios e apresente boa coesão.
No caso presente, o teor ideal de argamassa, para o traço normal, foi
de 50%. Este mesmo valor, conforme relatado anteriormente, também foi fixado para
os traços auxiliares. O traço normal, bem como os traços auxiliares, estão
apresentados na Tabela 16.
61
Tabela 16. Traço normal e traços auxiliares, de referência, em massa.
Aglomerante
(Cimento)
Agregado Miúdo
(Areia)
Agregado Graúdo
(Britas n
o
0 e n
o
1)
Traço Rico
(TR) 1:3,5
1 1,25 2,25
Traço Normal
(TN) 1:5,0
1 2,00 3,00
Traço Pobre
(TP) 1:6,5
1 2,75 3,75
5.1.2.3. Determinação da Relação Água/Cimento
A relação água/cimento (a/c) foi determinada com base na
consistência do concreto. Para tanto, foi utilizada a NBR 7223/82 – “Concreto –
Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone”, com Slump
fixado em 10 ± 1 cm, para todos os traços. Os traços de referência, bem como suas
respectivas relações a/c, estão apresentados na Tabela 17.
As determinações das relações água/cimento são apresentadas nas
Figuras 8, 9 e 10.
Tabela 17. Traços de referência e relações água/cimento (a/c), em massa.
Cimento Areia Brita n
o
0 Brita n
o
1 a/c
Traço Rico
(TR) 1:3,5
1 1,250 0,675 1,575 0,45
Traço Normal
(TN) 1:5,0
1 2,000 0,900 2,100 0,56
Traço Pobre
(TP) 1:6,5
1 2,750 1,125 2,625 0,75
62
Figura 8. Determinação da relação a/c do concreto de referência com traço rico
(TR REF). Slump de 10,5 cm, traço 1:3,5 e relação a/c = 0,45.
Figura 9. Determinação da relação a/c do concreto de referência com traço normal
(TN REF). Slump de 10,0 cm, traço 1:5,0 e relação a/c = 0,56.
63
Figura 10. Determinação da relação a/c do concreto de referência com traço pobre
(TP REF). Slump de 9,5 cm, traço 1:6,5 e relação a/c = 0,75.
5.1.3. Características da Escória
5.1.3.1. Granulometria
A escória, por ser um resíduo, não apresenta uma granulometria
definida e tampouco é fornecida em faixas granulométricas desejáveis. Sua curva
granulométrica foi determinada para o estado bruto, ou seja, in natura. No entanto,
para maior facilidade na substituição dos agregados convencionais, a escória foi
separada em faixas granulométricas, descritas a seguir:
Escória Fina: fração de escória que passa pela peneira 2,40 mm e fica
retida na peneira 0,15 mm, substituta da areia natural.
Escória Média: fração de escória que passa pela peneira 9,50 mm e fica
retida na peneira 2,40 mm, substituta da brita n
o
0.
64
Escória Grossa: fração de escória que passa pela peneira 19,00 mm e
fica retida na peneira 9,50 mm, substituta da brita n
o
1.
A separação de toda a escória usada na pesquisa foi feita no
peneirador mecânico, em porções de 5 kg, agitadas por 10 minutos. As Figuras 11 até
17 mostram uma seqüência de peneiramento.
Figura 11. Escória in natura, antes de ser separada em faixas granulométricas.
Figura 12. Escória in natura, sendo colocada no peneirador mecânico.
65
Figura 13. Escória in natura, no peneirador mecânico, antes de ser agitada.
Figura 14. Escória, no peneirador mecânico, após a agitação.
A fração visível representa a escória grossa, com 9,50 < φ < 19,00 mm.
66
Figura 15. Armazenamento da escória fina, com 0,15 < φ < 2,40 mm.
Figura 16. Armazenamento da escória média, com 2,40 < φ < 9,50 mm.
67
Figura 17. Armazenamento da escória grossa, com 9,50 < φ < 19,00 mm.
A determinação da granulometria da escória, tanto in natura, quanto
depois de separação em faixas granulométricas, foi feita conforme a NBR 7217/87 –
“Agregados – Determinação da Composição Granulométrica”. Suas curvas
granulométricas são apresentadas na Tabela 18 e nas Figuras 18, 19, 20 e 21.
Tabela 18. Quantidade retida acumulada de cada tipo de escória.
Abertura da
Peneira (mm)
Escória In
Natura (%)
Escória Fina
(%)
Escoria Média
(%)
Escoria Grossa
(%)
19,00 0,00 ---------- ---------- 0,00
12,50 6,20 ---------- ---------- 37,35
9,50 16,60 ---------- 0,00 100,00
6,30 26,90 ---------- 51,50 ----------
4,80 28,40 ---------- 59,00 ----------
2,40 36,91 0,00 100,00 ----------
1,20 54,86 49,01 ---------- ----------
0,60 62,85 70,82 ---------- ----------
0,30 69,60 89,24 ---------- ----------
0,15 73,54 100,00 ---------- ----------
Fundo 100,00 ---------- ---------- ----------
68
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
2,40 1,20 0,60 0,30 0,15
Aberturas da Peneiras (mm)
Quantidade Retida Acumulada (%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
19,00 12,50 9,50 6,30 4,80 2,40 1,20 0,60 0,30 0,15 Fundo
Aberturas da Peneiras (mm)
Quantidade Retida Acumulada (%)
Figura 18. Curva granulométrica da escória in natura.
Figura 19. Curva granulométrica da escória fina (0,15 mm < φ < 2,40 mm).
69
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
9,50 6,30 4,80 2,40
Aberturas da Peneiras (mm)
Quantidade Retida Acumulada (%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
19,00 12,50 9,50
Aberturas da Peneiras (mm)
Quantidade Retida Acumulada (%)
Figura 20. Curva granulométrica da escória média (2,40 mm < φ < 9,50 mm).
Figura 21. Curva granulométrica da escória grossa (9,50 mm < φ < 19,00 mm).
70
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
9,50 6,30 4,80 2,40 1,20 0,60 0,30 0,15 Fundo
Aberturas da Peneiras (mm)
Quantidade Retida Acumulada (%)
Areia Escória Fina
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
9,50 6,30 4,80 2,40 1,20 0,60 0,30 0,15 Fundo
Aberturas da Peneiras (mm)
Quantidade Retida Acumulada (%)
Brita n° 0 Escória Média
Figura 22. Comparação da granulometria da escória fina com a da areia.
Figura 23. Comparação da granulometria da escória média com a da brita n
o
0.
71
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
25,00 19,00 12,50 9,50 6,30 4,80 2,40 1,20 0,60 0,30 0,15 Fundo
Aberturas da Peneiras (mm)
Quantidade Retida Acumulada (%)
Brita n° 1 Escória Grossa
Figura 24. Comparação da granulometria da escória grossa com a da brita n
o
1.
5.1.3.2. Área Superficial
Além da determinação da curva granulométrica, é importante
conhecer-se a área superficial total da escória, para efetuar-se uma substituição mais
adequada. Utilizando os índices de superfícies de Murdock, descritos na Tabela 8,
determinaram-se as áreas superficiais de cada fração granulométrica da escória, que
estão apresentadas nas Tabelas 19, 20 e 21.
72
Tabela 19. Área superficial da escória fina, segundo o índice de Murdock.
Abertura da
Peneira (mm)
Fração Retida
(%)
Índice de Superfície
de Murdock
Área da Superfície
de cada Fração
2,40 0,00 8 0,00
1,20 49,01 12 588,12
0,60 21,81 15 327,15
0,30 18,41 12 220,92
0,15 10,76 10 107,60
Fundo 0,00 1 0,00
Área Superficial Total da Areia 1243,79
Tabela 20. Área superficial da escória média, segundo o índice de Murdock.
Abertura da
Peneira (mm)
Fração Retida
(%)
Índice de Superfície
de Murdock
Área da Superfície
de cada Fração
9,50 0,00 2 0,00
6,30 51,50 4 206,00
4,80 7,50 4 30,00
2,40 41,00 8 328,00
1,20 0,00 12 0,00
Área Superficial Total da Brita n
o
0 564,00
Tabela 21. Área superficial da escória grossa, segundo o índice de Murdock.
Abertura da
Peneira (mm)
Fração Retida
(%)
Índice de Superfície
de Murdock
Área da Superfície
de cada Fração
19,00 0,00 1 0,00
12,50 37,35 2 74,70
9,50 62,65 2 125,30
6,30 0,00 4 0,00
Área Superficial Total da Brita n
o
1 200,00
73
Tabela 22. Comparação entre as áreas superficiais das frações granulométricas da
escória com os agregados convencionais, segundo o índice de superfície de Murdock.
Agregados Convencionais Frações de Escória
Areia 1215,47 Escória Fina 1243,79
Brita n
o
0 614,59 Escória Média 564,00
Brita n
o
1 244,99 Escória Grossa 200,00
5.1.3.3. Massa Específica Real e Absorção de Água
A massa específica real foi o parâmetro utilizado para se efetuar a
substituição total dos agregados convencionais pela escória. Foi determinada para
cada uma das frações granulométricas da escória individualmente, com base na NBR
9776/87 – “Agregados – Determinação da massa específica de agregados miúdos por
meio do frasco Chapman”, para as frações fina e média, e segundo a NBR 9937/87 –
“Agregados – Determinação da absorção e da massa específica de agregado graúdo”,
para a fração grossa de escória, que também teve determinada sua absorção de água.
Os resultados obtidos estão apresentados nas Tabelas 23 e 24.
Tabela 23. Massa específica real das frações granulométricas
da escória fina e média.
Fração de Escória Massa Específica (g/cm
3
)
Escória Fina 3,16
Escória Média 3,32
Tabela 24. Massa específica real e absorção de água da escória grossa.
Fração de
Escória
Massa Específica
Seca (g/cm
3
)
Massa Específica
Saturada (g/cm
3
)
Absorção
(%)
Escória Grossa 3,27 3,32 1,60
74
5.1.4. Determinação dos Traços com Escória
O objetivo deste estudo foi o de analisar o comportamento da escória
como substituta dos agregados convencionais; para isto, foi importante manter igual
o volume ocupado pelos agregados na mistura, em ambos os casos. A substituição de
cada agregado convencional foi feita pela escolha de uma fração de escória:
Areia
Escória Fina (0,15 mm < φ < 2,40 mm).
Brita n
o
0
Escória Média (2,40 mm < φ < 9,50 mm).
Brita n
o
1
Escória Grossa (9,50 mm < φ < 19,00 mm).
Esta substituição só foi possível devido à proximidade entre as áreas
superficiais totais de cada uma das faixas granulométricas dos agregados
convencionais, com sua fração de escória correspondente, conforme visto na Tabela
22.
Esta determinação de traços não levou em conta a composição ideal
de agregados graúdos, o teor ideal de argamassa ou a relação aglomerante:agregado.
Foi feita simplesmente substituindo-se o volume de cada agregado convencional,
presente em cada traço, pelo mesmo volume de escória, na fração granulométrica
correspondente. Para tanto, foram utilizados os traços apresentados na Tabela 17,
bem como as massas específicas reais dos agregados convencionais e das frações de
escória, presentes nas Tabelas 12, 13, 23 e 24. As substituições de cada agregado
convencional estão descritas nas Tabelas 25, 26 e 27.
75
Tabela 25. Substituição da areia pela escória fina.
Traço Rico
(TR) 1:3,5
Traço Normal
(TN) 1:5,0
Traço Pobre
(TP) 1:6,5
Massa de Areia (g)
1,250 2,000 2,750
Massa Específica Real
da Areia (g/cm
3
)
2,67
Volume de Areia (cm
3
) =
Volume de Escória Fina (cm
3
)
0,4682 0,7491 1,0300
Massa Específica Real
da Escória Fina (g/cm
3
)
3,16
Massa de Escória Fina (g)
1,480 2,367 3,255
Tabela 26. Substituição da brita n
o
0 pela escória média.
Traço Rico
(TR) 1:3,5
Traço Normal
(TN) 1:5,0
Traço Pobre
(TP) 1:6,5
Massa de Brita n
o
0 (g)
0,675 0,900 1,125
Massa Específica Real
da Brita n
o
0 (g/cm
3
)
2,88
Volume de Brita n
o
0 (cm
3
) =
Volume de Escória Média (cm
3
)
0,2344 0,3125 0,3906
Massa Específica Real
da Escória Média (g/cm
3
)
3,48
Massa de Escória Média (g)
0,816 1,088 1,359
76
Tabela 27. Substituição da brita n
o
1 pela escória grossa.
Traço Rico
(TR) 1:3,5
Traço Normal
(TN) 1:5,0
Traço Pobre
(TP) 1:6,5
Massa de Brita n
o
1 (g)
1,575 2,100 2,625
Massa Específica Real
da Brita n
o
1 (g/cm
3
)
2,94
Volume de Brita n
o
1 (cm
3
) =
Volume de Escória Grossa (cm
3
)
0,5357 0,7143 0,8929
Massa Específica Real
da Escória Grossa (g/cm
3
)
3,48
Massa de Escória Grossa (g)
1,864 2,486 3,107
Outro fator a ser determinado seria a relação água/cimento (a/c). No
entanto, o objetivo deste estudo foi o de avaliar o comportamento mecânico da
escória como agregado, e, portanto, outras características mecânicas do concreto não
poderiam ser alteradas. Mas a relação água/cimento é um fator que interfere
diretamente nas propriedades do concreto, pois quanto menor for a relação a/c, maior
será a resistência do concreto em questão, e vice-versa.
Portanto, se fosse alterada a relação a/c, a resistência da pasta de
cimento que envolve os agregados (no caso, a escória) também seria alterada,
mascarando, assim, os resultados finais.
A escória, porém, possui uma superfície irregular, coberta por
orifícios e pontas, que adsorvem uma maior quantidade de água do que os agregados
convencionais, que possuem superfície mais lisa. E isso interferiu diretamente na
trabalhabilidade do concreto com escória. Optou-se, portanto, pelo uso de um aditivo
superplastificante (Glenium 51), que teria a função de dar a trabalhabilidade desejada
77
ao concreto com escória, mantendo-se, porém, a mesma relação a/c utilizada nos
traços de referência.
A determinação da quantidade de aditivo utilizada, para cada traço, foi
feita com base na NBR 7223/82 – “Concreto – Determinação da consistência pelo
abatimento do tronco de cone”, com Slump fixo de 10 ± 1 cm, adotando-se o mesmo
critério utilizado nos traços de referência. Os traços finais dos concretos com escória
são apresentados na Tabela 28, onde a quantidade de aditivo superplastificante é
dada em relação à massa de cimento, e, além disso, descontada da massa de água,
mantendo-se, portanto, a mesma relação a/c.
As determinações das quantidades de aditivo superplastificante são
apresentadas nas Figuras 25, 26 e 27.
Tabela 28. Traços do concreto com escória, em massa, onde a quantidade de aditivo
é dada em relação à quantidade, em massa, de cimento.
Cimento
Escória
Fina
Escória
Média
Escória
Grossa
Relação
a/c
Aditivo
(%)
Traço Rico
(TR) 1:3,5
1 1,480 0,816 1,864 0,45 0,70
Traço Normal
(TN) 1:5,0
1 2,367 1,088 2,486 0,56 0,80
Traço Pobre
(TP) 1:6,5
1 3,255 1,359 3,107 0,75 0,55
78
Figura 25. Determinação da quantidade de aditivo superplastificante
para o concreto de traço rico com escória (TR ESC). Slump de 9,5 cm,
traço 1:3,5 e relação a/c = 0,45.
Figura 26. Determinação da quantidade de aditivo superplastificante
para o concreto de traço normal com escória (TN ESC). Slump de 11,0
cm, traço 1:5,0 e relação a/c = 0,56.
79
Figura 27. Determinação da quantidade de aditivo superplastificante
para o concreto de traço pobre com escória (TP ESC). Slump de 9,0 cm,
traço 1:6,5 e relação a/c = 0,75.
5.1.5. Consumo de Cimento
O consumo de cimento, por metro cúbico, é dado pela fórmula:
Onde:
C: consumo de cimento, em kg/m
3
;
M
agregado
: massa de cada agregado no traço correspondente, em kg;
γ
agregado
: massa específica real do agregado correspondente, em kg/dm
3
;
X: relação a/c do traço correspondente, em kg.
C = 1000 .
0,32 + ∑ ( M
agregado
/ γ
agregado
) + X
80
Como era esperado, o consumo de cimento foi o mesmo nos casos de
uso de agregado convencional ou de escória, devido ao mesmo volume ocupado
pelos agregados. Seus valores podem ser observados nas Tabelas 29 e 30.
Tabela 29. Consumo de cimento nos traços de referência.
Massa Específica Real da Areia (kg/dm
3
)
2,67
Massa Específica Real da Brita n
o
0 (kg/dm
3
)
2,88
Massa Específica Real da Brita n
o
1 (kg/dm
3
)
2,94
Traço
Traço Rico
(TR) 1:3,5
Traço Normal
(TN) 1:5,0
Traço Pobre
(TP) 1:6,5
Massa de Areia (kg)
1,250 2,000 2,750
Massa de Brita n
o
0 (kg)
0,675 0,900 1,125
Massa de Brita n
o
1 (kg)
1,575 2,100 2,625
Relação a/c
0,45 0,56 0,75
Consumo de Cimento (kg/m
3
) 498 377 296
Tabela 30. Consumo de cimento nos traços com escória.
Massa Específica Real da Escória Fina (kg/dm
3
)
3,16
Massa Específica Real da Escória Média (kg/dm
3
)
3,48
Massa Específica Real da Escória Grossa (kg/dm
3
)
3,48
Traço
Traço Rico
(TR) 1:3,5
Traço Normal
(TN) 1:5,0
Traço Pobre
(TP) 1:6,5
Massa de Escória Fina (kg)
1,480 2,367 3,255
Massa de Escória Média (kg)
0,816 1,088 1,359
Massa de Escória Grossa (kg)
1,864 2,486 3,107
Relação a/c
0,45 0,56 0,75
Consumo de Cimento (kg/m
3
) 498 377 296
81
5.2. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL
Nesta pesquisa foram investigadas algumas propriedades mecânicas
do concreto com escória, bem como do concreto de referência, no estado endurecido.
As propriedades mecânicas analisadas foram:
Resistência à compressão (28 e 90 dias);
Resistência à tração na flexão (28 e 90 dias);
Módulo de elasticidade (28 e 90 dias);
Retração por secagem;
Absorção de água.
O resumo dos traços ensaiados e a quantidade de amostras utilizadas
em cada ensaio encontram-se nas Figuras 28 e 29, respectivamente. Nas figuras 30 a
37 apresenta-se uma seqüência de moldagem.
Figura 28. Resumo dos traços de concreto investigados.
TRAÇOS
Concreto de Referência
Concreto com Escória
TR
1:3,5
TN
1:5,0
TP
1:6,5
TR
1:3,5
TN
1:5,0
TP
1:6,5
82
Figura 29. Quantidade de amostras utilizadas em cada ensaio.
Figura 30. Mistura do concreto, em betoneira, para moldagens dos corpos-de-prova.
ENSAIOS
REALIZADOS
Resistência
à
Compressão
Resistência
à Tração
na Flexão
Módulo
de
Elasticidade
Retração
por
Secagem
Absorção
de
Água
28
dias
90
dias
28
dias
90
dias
28
dias
90
dias
3 CP’s
por
traço
3 CP’s
por
traço
6 CP’s
por
traço
6 CP’s
por
traço
4 CP’s
por
traço
4 CP’s
por
traço
4 CP’s
por
traço
4 CP’s
por
traço
83
Figura 31. Concreto fresco, antes da moldagem dos corpos-de-prova.
Figura 32. Moldagem dos corpos-de-prova cilíndricos de 10 x 20 cm.
84
Figura 33. Adensamento de um corpo-de-prova cilíndrico de 10 x 20 cm,
em mesa vibratória.
Figura 34. Moldagem dos corpos-de-prova prismáticos de 10 x 10 x 35 cm.
85
Figura 35. Adensamento dos corpos-de-prova prismáticos de 10 x 10 x
35 cm, em mesa vibratória.
Figura 36. Moldagem dos corpos-de-prova prismáticos de 4 x 4 x 16 cm,
em mesa vibratória.
86
Figura 37. Adensamento dos corpos-de-prova prismáticos de 4 x 4 x 16
cm, em mesa vibratória.
5.2.1. Resistência à Compressão
Foram moldados 6 corpos-de-prova por idade, para cada um dos
traços, totalizando 12 corpos-de-prova por traço. O ensaio se baseou na NBR
5739/94 – “Concreto – Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos”.
Foram utilizadas formas cilíndricas, de 10 x 20 cm. Após o desmolde, todos os
corpos-de-prova foram capeados com pasta de cimento e mantidos em câmara
úmida, até a idade de ruptura. As Figuras 38 e 39 mostram o ensaio de um dos
corpos-de-prova.
87
Figura 38. Ensaio de Resistência à Compressão de um corpo-de-prova
cilíndrico de 10 x 20 cm.
Figura 39. Detalhe do posicionamento de um corpo-de-prova cilíndrico
de 10 x 20 cm, durante o ensaio de Resistência à Compressão.
88
5.2.2. Resistência à Tração na Flexão
As formas utilizadas foram confeccionadas no laboratório, em MDF
revestida com fórmica, para a moldagem de corpos-de-prova prismáticos de 10 x 10
x 35 cm. Para cada um dos traços, foram moldados 4 corpos-de-prova por idade,
totalizando 8 corpos-de-prova por traço. O ensaio seguiu o procedimento da NBR
12142/91 – “Concreto – Determinação da resistência à tração na flexão em corpos-
de-prova prismáticos”. Os corpos-de-prova, depois de desmoldados, foram mantidos
em câmara úmida, até a idade de ruptura. As Figuras 40, 41 e 42 mostram o ensaio
de um dos corpos-de-prova.
Figura 40. Ensaio de Resistência à Tração na Flexão de um corpo-de-
prova prismático de 10 x 10 x 35 cm.
89
Figura 41. Detalhe do posicionamento de um corpo-de-prova prismático
de 10 x 10 x 35 cm, durante o ensaio de Resistência à Tração na Flexão.
Figura 42. Ruptura de um corpo-de-prova prismático de 10 x 10 x 35
cm, durante o ensaio de Resistência à Tração na Flexão.
90
5.2.3. Módulo de Elasticidade
O ensaio se baseou na NBR 8522 – “Concreto – Determinação dos
módulos estáticos de elasticidade e de deformação e da curva tensão-deformação”.
Foram utilizadas formas cilíndricas, de 10 x 20 cm, sendo moldados 4 corpos-de-
prova por idade, para cada um dos traços, totalizando 8 corpos-de-prova por traço,
que, após o desmolde, foram capeados com pasta de cimento e mantidos em câmara
úmida, até a idade de ensaio. As Figuras 43 e 44 mostram o ensaio de um dos corpos-
de-prova.
Figura 43. Ensaio de Determinação do Módulo de Elasticidade de um
corpo-de-prova cilíndrico de 10 x 20 cm.
91
Figura 44. Detalhe do posicionamento de um corpo-de-prova cilíndrico de 10 x 20
cm, durante o ensaio de Determinação do Módulo de Elasticidade.
5.2.4. Retração por Secagem
Para a realização deste ensaio, utilizou-se a norma ASTM C 490
(1997). No entanto, foram moldados corpos-de-prova prismáticos de 4 x 4 x 16 cm,
devido ao tipo de equipamento disponível no laboratório. Para cada traço, foram
moldados 3 corpos-de-prova. O relógio comparador, utilizado no ensaio, apresenta
sensibilidade de 0,001 mm. A desmoldagem ocorreu 24 horas após a colocação da
água de amassamento, realizando-se, então, a primeira medição. Em seguida, os
corpos-de-prova foram levados à cura por imersão, à temperatura de 23 °C, até os 7
dias. Nesta idade, e os corpos-de-prova foram levados à sala climatizada (T = 23 °C
e U.R. = 50%), onde houve a segunda medição (aos 7 dias). As medições seguintes
foram feitas aos 14, 21, 28, 56, 112 e 224 dias.
92
5.2.5. Absorção de Água
Este ensaio foi feito seguindo a NBR 9778/87 – “Argamassa e
concreto endurecidos – Determinação da absorção de água por imersão - índice de
vazios e massa específica”. No entanto, não foram moldados corpos-de-prova para
este ensaio; foram utilizadas amostras rompidas no ensaio de resistência à tração na
flexão, tendo sido selecionadas 3 amostras de cada traço para a determinação da
absorção de água.
Esta alternativa visou, além de uma economia de materiais, a
eliminação do efeito “parede” que surge no contato do corpo-de-prova com a forma.
Este efeito “parede” foi anulado devido à presença de uma face rompida.
93
6. RESULTADOS
6.1. IDENTIFICAÇÃO DOS TRAÇOS
Os traços são identificados da seguinte forma:
TR REF: Traço rico (1:3,5) do concreto de referência;
TR ESC: Traço rico (1:3,5) do concreto com escória;
TN REF: Traço normal (1:5,0) do concreto de referência;
TN ESC: Traço normal (1:5,0) do concreto com escória;
TP REF: Traço pobre (1:6,5) do concreto de referência;
TP ESC: Traço pobre (1:6,5) do concreto com escória;
6.2. ENSAIOS MECÂNICOS
Os resultados dos ensaios mecânicos, ou seja, Resistência à
Compressão, Resistência à Tração na Flexão e Módulo de Elasticidade, estão
apresentados na Tabela 31 e nas Figuras 45, 46 e 47. Na Tabela 32, pode-se observar
a porcentagem de aumento ou decréscimo das resistências dos concretos com
escória, em relação ao concreto de referência.
94
Tabela 31. Resultados dos ensaios mecânicos, nas idades de 28 e 90 dias.
Resistência à
Compressão
(MPa)
Resistência à Tração
na Flexão
(MPa)
Módulo de
Elasticidade
(GPa)
Traços
28 dias 90 dias 28 dias 90 dias 28 dias 90 dias
TR REF
52,45 60,85 4,43 4,55 39,83 42,89
DP
2,69 1,43 0,22 0,18 0,78 1,33
TR ESC
48,76 56,26 5,31 4,96 40,49 43,29
DP
1,98 3,35 0,17 0,33 0,93 1,00
TN REF
43,42 46,05 3,83 4,57 34,88 35,54
DP
1,42 0,37 0,15 0,20 0,86 1,35
TN ESC
39,85 44,50 5,07 4,45 31,90 36,06
DP
1,92 1,80 0,03 0,25 0,61 0,82
TP REF
23,74 25,42 2,79 3,20 30,40 31,20
DP
0,76 0,96 0,11 0,17 0,45 0,91
TP ESC
29,47 33,22 3,41 3,08 27,26 31,46
DP
0,92 1,40 0,15 0,17 0,63 1,23
DP: Desvio Padrão. A análise estatística completa dos resultados encontra-se no Anexo C.
Tabela 32. Comparação dos resultados obtidos com o concreto de escória e de
referência. A tabela apresenta a porcentagem
*
de aumento ou de decréscimo do
concreto de escória em relação ao concreto de referência.
Resistência à
Compressão
Resistência à Tração
na Flexão
Módulo de
Elasticidade Traços
28 dias 90 dias 28 dias 90 dias 28 dias 90 dias
TR (%)
-7,04 -7,54 19,86 9,01 1,65 0,92
TN (%)
-8,22 -3,37 32,38 -2,63 -8,54 1,46
TP (%)
24,14 30,68 22,22 -3,75 -10,33 0,86
* Valores positivos indicam aumento de resistência, enquanto valores negativos indicam queda na
resistência.
95
Figura 45. Resultados do ensaio de determinação da resistência à compressão.
Figura 46. Resultados do ensaio de determinação da resistência à tração na flexão.
0
10
20
30
40
50
60
70
TR REF TR ESC TN REF TN ESC TP REF TP ESC
Resistência à Compressão (MPa)
28 Dias
90 Dias
0
1
2
3
4
5
6
TR REF TR ESC TN REF TN ESC TP REF TP ESC
Resistência à Tração (MPa)
28 Dias
90 Dias
96
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
TR REF TR ESC TN REF TN ESC TP REF TP ESC
Módulo de Elasticidade (GPa)
28 Dias
90 Dias
Figura 47. Resultados do ensaio de determinação do módulo de elasticidade.
6.3. ENSAIO DE RETRAÇÃO POR SECAGEM
Os resultados do ensaio de Retração por Secagem estão apresentados
na Tabela 33 e na Figura 48.
Tabela 33. Resultados do ensaio de retração
*
por secagem.
TR REF TR ESC TN REF TN ESC TP REF TP ESC
Idade
(dias)
Expansão (x 10
-6
mm/mm)
1
0 0 0 0 0 0
7
- 244 + 37 - 170 + 164 + 127 - 59
14
- 17 + 237 + 26 + 345 + 315 + 182
21
+ 116 + 354 + 142 + 452 + 424 + 322
28
+ 210 + 437 + 223 + 527 + 502 + 422
56
+ 436 + 636 + 420 + 709 + 689 + 663
112
+ 663 + 836 + 617 + 890 + 876 + 903
224
+ 890 + 1036 + 814 + 1072 + 1063 + 1144
* Valores positivos indicam expansão, enquanto valores negativos indicam retração.
97
-400
-200
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 28 56 84 112 140 168 196 224 252
Idade (dias)
Expansão (x 10
-6
mm/mm)
TR REF TR ESC TN REF TN ESC TP REF TP ESC
Figura 48. Resultados do ensaio de retração por secagem. Valores positivos
indicam expansão, enquanto valores negativos indicam retração.
6.4. ENSAIO DE ABSORÇÃO
Neste ensaio foram determinados a absorção de água, o índice de
vazios, a massa específica real do corpo-de-prova seco e a massa específica real do
corpo-de-prova saturado, e seus valores são apresentados na Tabela 34 e nas Figuras
49 e 50.
98
Tabela 34. Resultados dos ensaios de absorção por imersão, índice de vazios e massa
específica real seca e saturada.
Traços
Absorção por
Imersão (%)
Índice de
Vazios (%)
γ
γγ
γ
seca
(g/cm
3
) γ
γγ
γ
sat
(g/cm
3
)
TR REF
5,81 13,62 2,34 2,48
TR ESC
6,28 15,93 2,54 2,70
TN REF
6,21 14,41 2,32 2,47
TN ESC
5,63 14,39 2,55 2,70
TP REF
6,85 15,60 2,28 2,43
TP ESC
6,47 16,55 2,56 2,72
Figura 49. Resultados do ensaio de absorção por imersão e índice de vazios.
5,81
6,28
6,21
5,63
6,85
6,47
13,62
15,93
14,41
14,39
15,60
16,55
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
TR REF TR ESC TN REF TN ESC TP REF TP ESC
Absorção (%) Índice de Vazios (%)
99
Figura 50. Resultados do ensaio de massa específica real do corpo-de-prova seco e
do corpo-de-prova saturado.
6.5. ANÁLISE DOS RESULTADOS
Conforme análise estatística (Anexo C), realizada com os resultados
do Ensaio de Compressão, do Ensaio de Tração na Flexão e do Módulo de
Elasticidade, pode-se afirmar que não existe diferença entre os ensaios mecânicos
realizados com o concreto feito com agregado convencional e o concreto feito com
escória. Ou seja, estatisticamente, os agregados possuem o mesmo desempenho no
concreto.
2,34
2,54
2,32
2,55
2,28
2,56
2,48
2,70
2,47
2,70
2,43
2,72
2,00
2,10
2,20
2,30
2,40
2,50
2,60
2,70
2,80
TR REF TR ESC TN REF TN ESC TP REF TP ESC
Massa Específica Seca (g/cm3) Massa Específica Saturada (g/cm3)
100
Isso pode ser observado na Tabela 32, onde o concreto com o uso de
escória como agregado apresenta uma queda de resistência máxima, aos 90 dias, de
7,54% no ensaio de Resistência à Compressão. Nos demais ensaios mecânicos, esta
queda, aos 90 dias, é insignificante.
Ainda no ensaio de Resistência à Compressão, pode-se observar que o
concreto de traço pobre com escória obteve uma resistência média 30,68% superior
ao concreto de referência, também com traço pobre. Este fato pode ter ocorrido
devido à alta absorção de água que a escória possui, comparada ao agregado
convencional, e, paralelamente, ao alto teor de escória existente neste traço de
concreto. Durante a moldagem e cura, a possível absorção excessiva da água, pela
escória, pode ter diminuído a relação a/c deste concreto na zona de transição da pasta
com o agregado, elevando, assim, sua resistência mecânica.
No ensaio de Resistência à Tração na Flexão, aos 28 dias, o concreto
com escória apresentou resistência superior do que o concreto de referência,
chegando a 32,38% no traço normal. Este aumento de resistência pode ocorrer
devido à superfície rugosa e porosa que a escória apresenta, que estaria servido de
“ancoragem”, tornando o concreto mais resistente à tração nas primeiras idades. No
entanto, o decréscimo da resistência à tração do concreto com escória aos 90 dias
deve ser investigado a nível microestrutural, pois existe a possibilidade das reações
químicas, de caráter expansivo, prejudicarem a aderência da pasta com o agregado de
escória.
Os resultados do Módulo de Elasticidade, tanto no concreto de
escória, quanto no concreto de referência, foram, aos 90 dias, equivalentes.
Quanto ao ensaio de Absorção, os corpos-de-prova moldados com
escória nos traços rico (TR) e pobre (TP) possuem uma absorção de água maior do
101
que os concretos com agregados convencionais. O mesmo fato não ocorre com o
concreto de traço normal (TN), onde o concreto com escória se mostrou menos
absorvente do que o concreto com agregado convencional. Isto pode ter ocorrido
devido à elevada absorção do próprio agregado de escória, que diminui a quantidade
de água no concreto, sua percolação, e, conseqüentemente, a quantidade de capilares
formada, tornado este concreto mais impermeável.
No ensaio de Retração por Secagem, pode-se observar uma expansão
maior dos corpos-de-prova moldados com escória do que os corpos-de-prova
moldados com agregado convencional, conforme ilustrado na Figura 48 e na análise
estatística do Anexo C. Esta característica expansiva, própria da escória de aciaria,
deve ser estudada por um período de tempo maior, de preferência com ensaios
acelerados, para que se tenha uma melhor avaliação da expansão que o concreto com
este tipo de agregado pode sofrer. Esta expansão, que ocorre a longo prazo, ocorre,
segundo a bibliografia, devido à presença de óxidos de magnésio. Infelizmente, pelo
fato do forno de aciaria ser revestido com refratário à base deste óxido, o magnésio
sempre estará presente na escória, tornando-a expansiva.
Por último, pode-se observar, na Tabela 18, a grande quantidade de
partículas finas, com φ < 0,15 mm, que compõem a escória, totalizando quase 27%
da massa da escória que foi utilizada. No entanto, estas partículas não são utilizáveis
como agregado, devido às restrições da NBR 7217, e ainda representam, para a
sociedade, um resíduo sem aproveitamento.
102
7. CONCLUSÕES
Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que a escória de
aciaria elétrica, objeto deste estudo, possui potencial para ser utilizada como
agregado de concreto de cimento Portland, em substituição total dos agregados
convencionais (areia e brita), em obras que não sejam de responsabilidade e em
concretos não-estruturais.
No entanto, é necessária uma investigação mais detalhada,
principalmente quanto a aspectos de longo prazo, como expansão, reações álcali-
agregado, fluência, durabilidade, etc., além de uma avaliação da microestrutura do
concreto à base de escória. Também seria interessante a avaliação dos corpos-de-
prova, moldados com escória, quanto aos aspectos de lixiviação e de solubilização,
classificando-os de acordo com a NBR 10004.
Além disso, deve-se fazer um estudo preliminar da escória, de acordo
com o lote de sucata reciclado, para garantir que a escória a ser utilizada possua uma
composição o mais próxima possível da escória utilizada neste trabalho.
103
7.1. SUGESTÃO PARA TRABALHOS FUTUROS
Diante dos resultados obtidos neste trabalho, o estudo deste tipo de
agregado merece continuidade. As sugestões para trabalhos futuros seriam:
Retração por secagem;
Fluência;
Análise microestrutural;
Análise de expansão a longo prazo, com ensaios acelerados;
Análise da existência de reação álcali-agregado;
Durabilidade – ensaios acelerados de intempéries;
Avaliação de propriedades aglomerantes da escória, após choque térmico;
Utilização dos finos da escória (partículas com φ < 0,15 mm) como fíler,
em adição ao cimento Portland.
104
ANEXO A
105
BOLETIM DE ANÁLISE Nº 07271/04
Proposta Nº 2004003836-27
Realizado por:
Bioagri Ambiental Ltda.
Rua Aujovil Martini, 201 – Bairro Dois Córregos
Piracicaba / SP
DADOS REFERENTES AO CLIENTE
Empresa solicitante:
BMP Siderúrgica S/A
Endereço:
Av. Marechal Castel Branco, 101 – Piracicaba / SP
Nome do solicitante:
Sandra Nogueira
DADOS REFERENTES A AMOSTRA
Identificação da Bioagri:
19712/04
Identificação do cliente:
Escória
Amostra rotulada como:
Resíduo
Coletor: Edson – Bioagri Ambiental Data Coleta: 02.08.04 Hora coleta: 15:08
Data da entrada no laboratório: 03.08.04 Data elaboração B.A.: 13.08.04
Resultados Analíticos: Composição Centesimal
Parâmetros Unidade LQ
Resultados Analíticos da
Amostra: 19712/04
Resultados expressos sobre as Amostras Base Úmida
Cinzas % (p/p) 0,05 94,2
Umidade % (p/p) 0,05 0,69
Fósforo mg/kg 0,5 257
Nitratos mg/kg 0,5 1,30
Sulfatos mg/kg 0,5 60,5
Resultados expressos sobre as Amostras Base Seca
Alumínio (Al
2
O
3
) mg/kg 0,5 6430
Arsênio (As) mg/kg 0,5 < 0,5
Antimônio (Sb) mg/kg 0,5 15,3
Bário (BaO) mg/kg 0,5 410
Bismuto mg/kg 0,5 < 0,5
Cálcio (CaO) mg/kg 0,5 39242
Cádmio (Cd) mg/kg 0,5 < 0,5
Chumbo (Pb) mg/kg 0,5 33,2
Cromo Total (Cr) mg/kg 0,5 670
Cobre (CuO) mg/kg 0,5 75,2
Cobalto (Co) mg/kg 0,5 0,87
Estanho (Sn) mg/kg 0,5 < 0,5
Ferro (Fe
2
O
3
) % (p/p) 0,005 7,60
Manganês (MnO) mg/kg 0,5 8649
Magnésio (MgO) mg/kg 0,5 23973
Mercúrio (Hg) mg/kg 0,5 < 0,5
Níquel (Ni) mg/kg 0,5 7,78
106
Resultados Analíticos (cont): Composição Centesimal
Parâmetros Unidade LQ
Resultados Analíticos da
Amostra: 19712/04
Potássio (K
2
O) mg/kg 0,5 522
Sílica + Insolúveis % (p/p) 0,005 78,6
Selênio (Se) mg/kg 0,5 < 0,5
Sódio (Na
2
O) mg/kg 0,5 128
Titânio (Ti) mg/kg 0,5 877
Tálio (Tl) mg/kg 0,5 < 0,5
Telúrio (Te) mg/kg 0,5 < 0,5
Vanádio (V) mg/kg 0,5 82,3
Zinco (ZnO) mg/kg 0,5 40,5
LQ:
Limite de Quantificação.
Nota 1:
O(s) resultado(s) refere(m)-se somente à(s) amostra(s) analisada(s).
Este Boletim de Análise só pode ser reproduzido por inteiro e sem
nenhuma alteração.
Nota 2: Data de realização das análises
A Bioagri
Ambiental garante que todas análises foram executadas
dentro do prazo de va
lidade de cada parâmetro segundo o Guia de
Coleta e Preservação e Amostra SQB 008 da Bioagri Ambiental, e
condições descritas na proposta comercial referente a este trabalho.
Todas estas datas constam nos dados brutos das análises e estão à
disposição para serem solicitadas a qualquer momento pelo
interessado.
Nota 3: Plano de Amostragem
(Coleta Bioagri)
Local da Coleta: Belgo Mineira – Piracicaba / SP
Tipo de Amostra: Pontual
Ocorrência de chuva nas últimas 24 h: Não
Referências Metodológicas:
Metais (Solo):
USEPA 3050 B – Acid Digestion of Sediments, Sludges and Soils
USEPA 6010 B – Inductively Coupled Plasma – Atomic Emission
Spectrometry
Ânions:
EPA Method 300.1 –
Determination of Inorganics Anions in
Drinking Water by Íon Chromatogrphy
Sódio:
SMEWW 3111 B – Direct Air-Acetylene Flame Method
Potássio:
SMEWW 3111 B – Direct Air-Acetylene Flame Method
107
ANEXO B
108
BOLETIM DE ANÁLISE Nº 5000882-A
OS: 2005001418-27
DADOS REFERENTES AO CLIENTE
Empresa solicitante:
BMP Siderúrgica S/A
Endereço:
Av. Marechal Castel Branco, 101 – Vila Rezende – Piracicaba / SP
Nome do solicitante:
Sandra Nogueira
ESCÓRIA
Amostra Nº 05003569-40
Análise Solicitada: Caracterização de Resíduo segundo NBR 10004
Realizado por:
Bioagri Ambiental Ltda.
Rua Aujovil Martini, 201 – Bairro Dois Córregos
Piracicaba / SP
Data de Entrada no Laboratório:
03.02.05
Data de Conclusão:
02.03.05
Informações Gerais:
• Identificação da Amostra:
Resíduo (Escória)
• Coletor:
João Carlos – Bioagri Ambiental Ltda.
A amostragem foi realizada com base na NBR 10007:2004 – Amostragem de
Resíduo Sólidos
• Data / Hora da Coleta:
02.02.04 / 17:10 h
• Metodologia:
As metodologias utilizadas pela BIOAGRI foram baseadas “SW 846
(USEPA 1986, Test Method for Evaluating Solid Waste Report Number
846, Washington, DC” e as referências:
Norma NBR 10004:2004 da ABNT – Classificação de Resíduos Sólidos
Norma NBR 10005:2004 da ABNT – Ensaio de Lixiviação
Norma NBR 10006:2004 da ABNT – Ensaio de Solubilização
109
Norma NBR 12988 da ABNT – Líquidos Livres
As determinações sobre os extratos do Solubilizado e Lixiviado foram
realizadas com base nos seguintes métodos do Standard Methods for the Examination of
Water and Wastewater – 20
th
Edition – 1998:
VOC’s:
USEPA SW 846 – 8260B Volatile Organic Compounds by Gas
Chromatography / Mass Spectrometry (GC / MS)
USEPA SW 846 – 5021 Volatile Organic Compounds in Soils and Other
Solid Matrices Using Equilibrium Headspace Analysis
SVOC’s
USEPA SW 846 – 8270C Semivolatile Organic Compounds by Gas
Chromatography / Mass Spectrometry (GC/MS)
SMEWW 6410 B – Extration Liquid / Liquid – GC / MS
Ânions:
EPA Method 300.1 – Determination of Inorganic Anions in Drinking
Water by Íon Chromatography
Sódio:
SMEWW 3111 B – Direct Air-Acetylene Flame Method
Metais:
SMEWW 3120 B – Inductively Coupled Plasma (ICP) Method
Mercúrio:
SMEWW 3112 B – Cold-Vapor Atomic Absorption Spectrometric
Method
Cianetos:
SMEWW 4500 – CN
-
– C – Total Cyanide after Distillation
SMEWW 4500 – CN
-
– F – Cyanide-Selective Electrode Method
Fenóis Totais:
USEPA SW 846 – 9065 – Phenolics (Spectrophotometric, Manual 4-AAP
with Distillation)
pH:
SMEWW 4500 – H
+
– B – Electrometric Method
Sólidos:
SMEWW 2540 – B – Total Solids Dried at 103 – 105ºC
Sulfeto:
SMEWW 4500 – S
-2
– F – Iodometric Method
Surfactantes:
SMEWW 5540 – C – Anionic Surfactants as MBAS
Resultados Analíticos da Amostra de Escória (05003569-40):
Tabela 1. Determinações sobre a massa bruta
Parâmetro Unidade LQ Resultado VMP
Umidade % (p/p) 0,1 0,66
Inflamabilidade
a
Ponto de Fulgor °C > 100 60
d
Corrosividade
b
pH (suspensão a 50%) 9,6 2,0 – 12,5
Reatividade
c
não reativo não reativo
Cianeto (como HCN) mg/kg 10 < 10 250
Sulfeto (como H
2
S) mg/kg 10 < 10 500
(a) = Para a avaliação da Inflamabilidade foi monitorado o item “a” do tópico 4.2.1.1 da NBR
10004:2004
(b) = Para a avaliação da Corrosividade foi monitorado o item “a” do tópico 4.2.1.2 da NBR
10004:2004
(c) = Para a avaliação da Reatividade foram monitorados os itens “a”, “b”, “c”, e “e” do tópico 4.2.1.3
da NBR 10004:2004
(d) = Valor Máximo para Resíduos Líquidos
110
Tabela 2. Determinações sobre o lixiviado obtido de acordo com
NBR 10005:2004
Parâmetro Unidade
LQ Resultado
VMP
Porcentagem de Sólidos % (p/p) 0,1 99,3
pH Final 4,8
Tempo Total de Lixiviação (h) 18 18 + 2
Inorgânicos
Arsênio mg/L 0,05 < 0,05 1,0
Bário mg/L 0,1 0,12 70,0
Cádmio mg/L 0,05 < 0,05 0,5
Chumbo mg/L 0,05 < 0,05 1,0
Cromo Total mg/L 0,05 < 0,05 5,0
Fluoreto mg/L 1,0 < 1,0 150,0
Mercúrio mg/L 0,05 < 0,05 0,1
Prata mg/L 0,05 < 0,05 5,0
Selênio mg/L 0,05 < 0,05 1,0
Pesticidas
Aldrin + Dieldrin mg/L 0,001 < 0,001 0,003
Clordano (isômeros) mg/L 0,005 < 0,005 0,02
DDT (p,p’DDT + p,p’DDD + p,p’DDE) mg/L 0,01 < 0,01 0,2
2,4 – D mg/L 0,01 < 0,01 3,0
Endrin mg/L 0,01 < 0,01 0,06
Heptacloro e Epóxido mg/L 0,001 < 0,001 0,003
Lindano mg/L 0,05 < 0,05 0,2
Metoxicloro mg/L 0,05 < 0,05 2,0
Pentaclorofenol mg/L 0,05 < 0,05 0,9
Toxafeno mg/L 0,05 < 0,05 0,5
2,4,5 – T mg/L 0,05 < 0,05 0,2
2,4,5 – TP mg/L 0,05 < 0,05 1,0
Outros Orgânicos
Benzeno mg/L 0,01 < 0,01 0,5
Benzeno (a) pireno mg/L 0,01 < 0,01 0,07
Cloreto de Vinila mg/L 0,01 < 0,01 0,5
Clorobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 100
Clorofórmio mg/L 0,01 < 0,01 6,0
o-Cresol mg/L 1,0 < 1,0 200,0
m-Cresol mg/L 1,0 < 1,0 200,0
p-Cresol mg/L 1,0 < 1,0 200,0
1,4 – Diclorobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 7,5
1,2 – Dicloroetano mg/L 0,01 < 0,01 1,0
1,1 – Dicloroetano mg/L 0,01 < 0,01 3,0
2,4 – Dinitrotolueno mg/L 0,01 < 0,01 0,13
Hexaclorobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 0,1
Hexaclorobutadieno mg/L 0,01 < 0,01 0,5
Hexacloroetano mg/L 0,01 < 0,01 3,0
Metiletilcetona mg/L 50,0 < 50,0 200,0
Nitrobenzeno mg/L 0,01 < 0,01 2,0
111
Tabela 2 (cont). Determinações sobre o lixiviado obtido de acordo com
NBR 10005:2004
Parâmetro Unidade
LQ Resultado
VMP
Piridina mg/L 5,0 < 5,0 5,0
Tetracloreto de Carbono mg/L 0,01 < 0,01 0,2
Tetracloroeteno mg/L 0,01 < 0,01 4,0
Tricloeteno mg/L 0,01 < 0,01 7,0
2,4,5 – Triclorofenol mg/L 0,1 < 0,1 400,0
2,4,6 – Triclorofenol mg/L 0,1 < 0,1 20,0
Tabela 3. Determinações sobre o solubilizado obtido de acordo com
NBR 10006:2004
Parâmetro Unidade LQ Resultado
VMP
pH final 10,6
Inorgânicos
Alumínio mg/L 0,05 0,05 0,2
Arsênio mg/L 0,01 < 0,01 0,01
Bário mg/L 0,1 0,20 0,7
Cádmio mg/L 0,005 < 0,005 0,005
Chumbo mg/L 0,01 < 0,01 0,01
Cianeto mg/L 0,05 < 0,05 0,07
Cloreto mg/L 1,0 < 1,0 250,0
Cobre mg/L 0,05 < 0,05 2,0
Cromo Total mg/L 0,05 < 0,05 0,05
Fenóis Totais mg/L 0,01 0,01 0,01
Ferro mg/L 0,05 0,15 0,3
Fluoreto mg/L 0,1 0,37 1,5
Manganês mg/L 0,05 < 0,05 0,1
Mercúrio mg/L 0,001 < 0,001 0,001
Nitrato (como N) mg/L 0,1 < 0,1 10,0
Prata mg/L 0,05 < 0,05 0,05
Selênio mg/L 0,01 < 0,01 0,01
Sódio mg/L 0,1 1,30 200,0
Sulfato (como SO
4
) mg/L 1,0 6,26 250,0
Surfactantes mg/L 0,1 < 0,1 0,5
Zinco mg/L 0,05 < 0,05 5,0
Orgânicas
Aldrin e Diedrin mg/L 0,00003 < 0,00003
0,00003
Clordano (Isômeros) mg/L 0,0002 < 0,0002 0,0002
2,4-D mg/L 0,001 < 0,001 0,03
DDT (Isômeros) mg/L 0,001 < 0,001 0,002
Endrin mg/L 0,0001 < 0,0001 0,0006
Heptaclororo e Epóxidos mg/L 0,00003 < 0,00003
0,00003
Hexaclorobenzeno mg/L 0,001 < 0,001 0,001
Lindano (γ-BHC)
mg/L 0,001 < 0,001 0,002
112
Tabela 3 (cont). Determinações sobre o solubilizado obtido de acordo com
NBR 10006:2004
Parâmetro Unidade LQ Resultado
VMP
Metoxicloro mg/L 0,005 < 0,005 0,02
Toxafeno mg/L 0,001 < 0,001 0,005
2,4,5-T mg/L 0,001 < 0,001 0,002
2,4,5-TP mg/L 0,001 < 0,001 0,03
LQ:
Limite de Quantificação
VMP:
Valores Máximos Permitidos pela Norma ABNT NBR 10004:2004
Nota 1:
Os resultados referem-se somente à amostra analisada.
Este Boletim Analítico só pode ser reproduzido por inteiro e sem nenhuma
alteração.
Este Boletim Analítico cancela e substitui o de Nº 5000882.
Nota 2: Interpretação dos Resultados:
Solubilizado:
Os parâmetros não ultrapassaram os Limites Máximos Permitidos. Limites
baseados na listagem Nº 8 da ABNT NBR 10004.
Lixiviado:
Os parâmetros não ultrapassaram os Limites Máximos Permitidos. Limites
baseados na listagem Nº 7 da ABNT NBR 10004.
Em relação aos parâmetros monitorados, a amostra de resíduo identificada
como “Resíduo de Escória”, deve ser considerado como de Classe II – B –
Inerte. Salientamos, porém que a disposição desse resíduo deverá ser
recomendada pelo órgão de controle ambiental. Para a interpretação dos
dados obtidos para Lixiviado e Solubilizado, foram consultadas os anexos”F”
e “G” da Norma ABNT NBR 10004:2004.
Boletim Analítico revisado em 18.03.05
113
ANEXO C
114
ANÁLISE ESTATÍSTICA
A análise estatística dos resultados dos ensaios foi feita com a
ferramenta ANOVA. Com ela, foi possível identificar se existiu alguma diferença
estatística entre os resultados obtidos pelo concreto à base de agregado convencional
e pelo concreto à base de escória. Esta ferramenta não leva em conta apenas as
médias dos resultados, e sim o valor de cada uma das amostras ensaiadas. A análise
foi feita para os ensaios de Resistência à Compressão, de Resistência à Tração na
Flexão, de Módulo de Elasticidade e de Retração por Secagem.
Para que não haja diferença estatística entre o concreto de referência
(REF) e o concreto com escória (ESC), o valor-P, na linha de Interações, deve ser
menor que 0,05.
115
Análise 1: Ensaio de Resistência à Compressão, aos 28 dias.
REF ESC TOTAL
TR
Contagem 6 6 12
Soma 314,69 292,55 607,24
Média 52,45 48,76 50,60
Variância 7,22 3,93 8,78
TN
Contagem 6 6 12
Soma 260,51 239,10 499,60
Média 43,42 39,85 41,63
Variância 2,01 3,70 6,07
TP
Contagem 6 6 12
Soma 142,44 176,80 319,24
Média 23,74 29,47 26,60
Variância 0,57 0,85 9,60
TOTAL
Contagem 18 18
Soma 717,63 708,45
Média 39,87 39,36
Variância 155,00 68,29
ANOVA
Fonte da variação
SQ gl MQ F valor-P F crítico
Amostra 3529,36 2 1764,68 579,47 0,00 3,32
Colunas 2,34 1 2,34 0,77 0,39 4,17
Interações 175,14 2 87,57 28,75
0,00
3,32
Dentro 91,36 30 3,05
Total 3798,20 35
Como o valor-P foi de 0,00 (< 0,05), pode-se dizer o concreto de
referência (REF) e o concreto com escória (ESC) possuem, estatisticamente, a
mesma Resistência à Compressão aos 28 dias.
116
Análise 2: Ensaio de Resistência à Compressão, aos 90 dias.
REF ESC TOTAL
TR
Contagem 6 6 12
Soma 365,12 337,54 702,66
Média 60,85 56,26 58,55
Variância 2,06 11,20 11,79
TN
Contagem 6 6 12
Soma 276,30 266,98 543,28
Média 46,05 44,50 45,27
Variância 0,14 3,24 2,19
TP
Contagem 6 6 12
Soma 152,52 199,30 351,82
Média 25,42 33,22 29,32
Variância 0,92 1,97 17,89
TOTAL
Contagem 18 18
Soma 793,93 803,83
Média 44,11 44,66
Variância 224,47 98,53
ANOVA
Fonte da variação
SQ gl MQ F valor-P F crítico
Amostra 5143,06 2 2571,53 790,04 0,00 3,32
Colunas 2,72 1 2,72 0,84 0,37 4,17
Interações 250,23 2 125,11 38,44
0,00
3,32
Dentro 97,65 30 3,25
Total 5493,66 35
Como o valor-P foi de 0,00 (< 0,05), pode-se dizer o concreto de
referência (REF) e o concreto com escória (ESC) possuem, estatisticamente, a
mesma Resistência à Compressão aos 90 dias.
117
Análise 3: Ensaio de Resistência à Tração na Flexão, aos 28 dias.
REF ESC TOTAL
TR
Contagem 4 4 8
Soma 17,73 21,24 38,97
Média 4,43 5,31 4,87
Variância 0,05 0,03 0,25
TN
Contagem 4 4 8
Soma 15,31 20,28 35,59
Média 3,83 5,07 4,45
Variância 0,02 0,00 0,45
TP
Contagem 4 4 8
Soma 11,16 13,65 24,81
Média 2,79 3,41 3,10
Variância 0,01 0,02 0,13
TOTAL
Contagem 12 12
Soma 44,21 55,17
Média 3,68 4,60
Variância 0,52 0,79
ANOVA
Fonte da variação
SQ gl MQ F valor-P F crítico
Amostra 13,68 2 6,84 306,54 0,00 3,55
Colunas 5,00 1 5,00 224,07 0,00 4,41
Interações 0,39 2 0,19 8,71
0,00
3,55
Dentro 0,40 18 0,02
Total 19,47 23
Como o valor-P foi de 0,00 (< 0,05), pode-se dizer o concreto de
referência (REF) e o concreto com escória (ESC) possuem, estatisticamente, a
mesma Resistência à Tração na Flexão aos 28 dias.
118
Análise 4: Ensaio de Resistência à Tração na Flexão, aos 90 dias.
REF ESC TOTAL
TR
Contagem 4 4 8
Soma 18,21 19,86 38,07
Média 4,55 4,96 4,76
Variância 0,03 0,11 0,11
TN
Contagem 4 4 8
Soma 18,27 17,80 36,07
Média 4,57 4,45 4,51
Variância 0,04 0,06 0,05
TP
Contagem 4 4 8
Soma 12,82 12,31 25,13
Média 3,20 3,08 3,14
Variância 0,03 0,03 0,03
TOTAL
Contagem 12 12
Soma 49,30 49,97
Média 4,11 4,16
Variância 0,47 0,75
ANOVA
Fonte da variação
SQ gl MQ F valor-P F crítico
Amostra 12,13 2 6,07 122,49 0,00 3,55
Colunas 0,02 1 0,02 0,38 0,55 4,41
Interações 0,38 2 0,19 3,80
0,04
3,55
Dentro 0,89 18 0,05
Total 13,42 23
Como o valor-P foi de 0,04 (< 0,05), pode-se dizer o concreto de
referência (REF) e o concreto com escória (ESC) possuem, estatisticamente, a
mesma Resistência à Tração na Flexão aos 90 dias.
119
Análise 5: Ensaio de Módulo de Elasticidade, aos 28 dias.
REF ESC TOTAL
TR
Contagem 4 4 8
Soma 159,32 161,95 321,27
Média 39,83 40,49 40,16
Variância 0,60 0,87 0,75
TN
Contagem 4 4 8
Soma 139,52 127,60 267,12
Média 34,88 31,90 33,39
Variância 0,74 0,37 3,01
TP
Contagem 4 4 8
Soma 121,60 109,04 230,65
Média 30,40 27,26 28,83
Variância 0,21 0,40 3,07
TOTAL
Contagem 12 12
Soma 420,44 398,60
Média 35,04 33,22
Variância 16,60 33,20
ANOVA
Fonte da variação
SQ gl MQ F valor-P F crítico
Amostra 519,78 2 259,89 490,06 0,00 3,55
Colunas 19,89 1 19,89 37,50 0,00 4,41
Interações 18,45 2 9,22 17,39
0,00
3,55
Dentro 9,55 18 0,53
Total 567,65 23
Como o valor-P foi de 0,00 (< 0,05), pode-se dizer o concreto de
referência (REF) e o concreto com escória (ESC) possuem, estatisticamente, o
mesmo Módulo de Elasticidade aos 28 dias.
120
Análise 6: Ensaio de Módulo de Elasticidade, aos 90 dias.
REF ESC TOTAL
TR
Contagem 4 4 8
Soma
171,58 173,16 344,73
Média
42,89 43,29 43,09
Variância
1,76 1,00 1,23
TN
Contagem 4 4 8
Soma
142,14 144,22 286,36
Média
35,54 36,06 35,80
Variância
1,82 0,68 1,15
TP
Contagem 4 4 8
Soma
124,78 125,85 250,64
Média
31,20 31,46 31,33
Variância
0,82 1,52 1,03
TOTAL
Contagem 12 12
Soma
438,50 443,23
Média
36,54 36,94
Variância
26,63 26,72
ANOVA
Fonte da variação
SQ gl MQ F valor-P F crítico
Amostra
564,06 2 282,03 222,59 0,00 3,55
Colunas
0,93 1 0,93 0,73 0,40 4,41
Interações
0,06 2 0,03 0,03
0,00
3,55
Dentro
22,81 18 1,27
Total
587,86 23
Como o valor-P foi de 0,00 (< 0,05), pode-se dizer o concreto de
referência (REF) e o concreto com escória (ESC) possuem, estatisticamente, o
mesmo Módulo de Elasticidade aos 90 dias.
121
Análise 7: Ensaio de Retração por Secagem.
REF ESC TOTAL
TR
Contagem 8 8 16
Soma 2053,3 3572,8 5626,1
Média 256,7 446,6 351,6
Variância 144458,5
136275,1
140628,5
TN
Contagem 8 8 16
Soma 2072,3 4158,7 6231,0
Média 259,0 519,8 389,4
Variância 111806,5
129951,3
130958,5
TP
Contagem 8 8 16
Soma 3995,6 3577,7 7573,3
Média 499,5 447,2 473,3
Variância 131881,0
183210,6
147770,7
TOTAL
Contagem 24 24
Soma 8121,2 11309,1
Média 338,4 471,2
Variância 131668,1
138018,8
ANOVA
Fonte da variação
SQ gl MQ F valor-P F crítico
Amostra 124155,6
2 62077,8 0,44 0,64 3,22
Colunas 211719,7
1 211719,7
1,52 0,22 4,07
Interações 215563,2
2 107781,6
0,77
0,47
3,22
Dentro 5863081
42 139597,2
Total 6414520
47
Nesta análise, foram comparadas todas as idades do Ensaio de
Retração por Secagem. Como o valor-P foi de 0,47 (> 0,05), pode-se dizer o
concreto de referência (REF) e o concreto com escória (ESC) possuem,
122
estatisticamente, valores de Retração por Secagem distintos. Isso fica claro na Figura
48, onde o concreto com escória se mostra mais expansivo do que o concreto de
referência.
123
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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civil. Trabalho de conclusão de curso (Especialização em M.B.E.). COPPE /
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Portland de alto-forno. Rio de Janeiro, ABNT, 1991.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739 – Concreto –
Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro,
ABNT, 1994.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7217 – Agregados
– Determinação da Composição Granulométrica. Rio de Janeiro, ABNT,
1987.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7223 – Concreto –
Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de
Janeiro, ABNT, 1982.
124
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7810 – Agregado
em estado compactado e seco – Determinação da massa unitária. Rio de
Janeiro, ABNT, 1983.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8522 – Concreto –
Determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de deformação e da
curva tensão-deformação. Rio de Janeiro, ABNT, 2003.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9776 – Agregados
– Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do
frasco Chapman. Rio de Janeiro, ABNT, 1987.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9778 – Argamassa
e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água, índice de
vazios e massa específica. Rio de Janeiro, ABNT, 1987.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9937 – Agregados
– Determinação da absorção e da massa específica de agregado graúdo. Rio
de Janeiro, ABNT, 1987.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10004 – Resíduos
sólidos – Classificação. Rio de Janeiro, ABNT, 2004.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10005 –
Procedimento para obtenção de extrato lixiviado de resíduos sólidos. Rio de
Janeiro, ABNT, 2004.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10006 –
Procedimento para obtenção de extrato solubilizado de resíduos sólidos. Rio
de Janeiro, ABNT, 2004.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10007 –
Amostragem de resíduos sólidos. Rio de Janeiro, ABNT, 2004.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12142 – Concreto
– Determinação da resistência à tração na flexão em corpos-de-prova
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