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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
MESTRADO EM ENGENHARIA AMBIENTAL URBANA
ANTÔNIO SÉRGIO RAMOS DA SILVA
AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE CONCRETO CONTENDO
AGREGADO GRAÚDO DE ESCÓRIA DE FERRO-CROMO
Salvador
2006
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ANTÔNIO SÉRGIO RAMOS DA SILVA
AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE CONCRETO CONTENDO
AGREGADO GRAÚDO DE ESCÓRIA DE FERRO-CROMO
Dissertação apresentada ao Mestrado de Engenharia
Ambiental Urbana da Escola Politécnica da Universidade
Federal da Bahia como requisito parcial para obtenção do
título de mestre em Engenharia Ambiental Urbana.
Orientador :Prof. Dr. Emerson Andrade Marques Ferreira
Salvador
2006
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TERMO DE APROVAÇÃO
ANTÔNIO SÉRGIO RAMOS DA SILVA
AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE CONCRETO CONTENDO
AGREGADO GRAÚDO DE ESCÓRIA DE FERRO-CROMO
Dissertação aprovada com requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em
Engenharia Ambiental Urbana.
BANCA EXAMINADORA:
Emerson de Andrade Marques Ferreira – Orientador _____________________________
Doutor em Engenharia Civil, Universidade de São Paulo, USP.
Universidade Federal da Bahia
Ivan Ramalho de Almeida ______________________________________________
Doutor em Engenharia Civil, Universidade Técnica de Lisboa, U.T.LISBOA, Portugal.
Universidade Federal Fluminense
Washington Almeida Moura ______________________________________________
Doutor em Engenharia Civil (Estruturas), Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
UFRGS.
Universidade Estadual de Feira de Santana
Luiz Aníbal Oliveira Santos ______________________________________________
Mestre em Engenharia Civil. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, PUC-RJ.
Universidade Federal da Bahia
Adailton Oliveira Gomes _________________________________________________
Mestre em Engenharia Ambiental Urbana, Universidade Federal da Bahia, UFBA.
Universidade Federal da Bahia
Salvador, 17 de março de 2006.
Aos meus pais, Antônio e Floracy (in memorium),
um agradecimento a Deus por ter tido
a oportunidade de ser sido fruto desta união.
A Aninha, seu amor e companheirismo
tem sido a base na nossa caminhada.
A Liz, Leonardo e Lucca, estas presenças iluminadas que
me estimulam na caminhada da vida.
AGRADECIMENTOS
A Deus, por tudo.
A minha família, meu pai, tia, irmãos, irmãs, sobrinhos, sobrinhas, cunhados e
cunhadas pelo incentivo.
Ao Prof. Emerson de Andrade Marques Ferreira, pelo acolhimento, pela valiosa
orientação, pela convivência agradável e estimulante, fundamentais ao
desenvolvimento desta pesquisa.
A Universidade Federal da Bahia, Escola Politécnica, especialmente aos colegas do
Departamento de Ciência e Tecnologia dos Materiais, pelo apoio recebido nesta
jornada.
A Concreta, meu agradecimento e reconhecimento, especialmente aos Eng
os
Minos
Trocoli de Azevedo e Vicente Mário Visco Mattos, pelo apoio para que este trabalho
fosse realizado e concluído.
A toda equipe do Laboratório da Concreta, especialmente Antônio Alves do Carmo,
Francisco Mota de Moraes, Jairo Cortes Araújo e José Tiago de Freitas Junior, pelo
constante apoio durante a realização deste trabalho.
Aos Engenheiros, professores, ex-chefes, José Marcílio Ladeia Vilasboas e Antônio
Freitas da Silva Filho com quem tive o grande prazer de trabalhar, meu
agradecimento pelo convívio técnico-profissional, ensinamentos e amizade nestes
quase 20 anos de caminhada como engenheiro.
A Rafael Mascarenhas Mota por suas contribuições técnicas, revisões, apoio,
disponibilidade e amizade durante a realização desta dissertação.
A Marcelo Valois Vilasboas e Júlia Cavalcante Fadul pelas contribuições, auxílio e
constante disponibilidade durante o desenvolvimento desta pesquisa.
Aos Professores Adailton Oliveira Gomes, Cybèle Celestino Santiago e Luiz Aníbal
de Oliveira Santos pelo incentivo, importante para que pudesse chegar ao final desta
jornada, aos funcionários Emanuel Rodrigues do Nascimento e Paulo César de
Jesus Sant’Anna pela disponibilidade e apoio na realização de ensaios.
Ao CEPED, especialmente a Eng
a
Célia Maria Martins Neves e aos técnicos Luís
Orlando Batista Lima e Manoel Clementino Passos pelo apoio e ajuda na realização
de ensaios neste trabalho.
A Companhia de Ferro Ligas da Bahia – FERBASA pela disponibilização da escória
de ferro-cromo.
A Redimix, especialmente ao Engº Arnaldo Bresci Jr, pelo apoio e fornecimento dos
materiais, cimento e agregados naturais, utilizados neste trabalho.
A todos aqueles que, direta ou indiretamente, colaboraram para a realização deste
trabalho.
“é preferível arriscar coisas grandiosas
do que formar fila com os pobres de espírito...”
(Franklin Delano Roosevelt)
“É incrível a força que as
coisas tem quando elas
precisam acontecer.”
(Caetano Veloso)
RESUMO
O aproveitamento racional e tecnológico de resíduos industriais está, cada vez mais,
sendo discutido em diversos países. Os setores produtivos da construção civil
precisam viabilizar, propor e solucionar, de maneira sustentável, a utilização de
recursos naturais, melhorando seus ciclos de produção e adequando a destinação
final destes resíduos, criando inclusive vantagens ambientais, técnicas e
econômicas. Nesta pesquisa foi avaliado o comportamento de concretos produzidos
com escória de ferro-cromo como agregado graúdo, quanto ao seu de desempenho
nos ensaios de permeabilidade, absorção por imersão, absorção por sucção capilar
e absorção por capilaridade, bem como a avaliação da resistência à compressão
axial e módulo de deformação, em comparação aos produzidos com agregados
graúdos da região de Salvador, Bahia. A partir dos resultados obtidos pode-se
concluir que os concretos produzidos com agregado graúdo de escória de ferro-
cromo apresentaram um desempenho equivalente quando comparados com os
produzidos com agregado graúdo convencional.
Palavras chave: concreto. desempenho. escória de ferro-cromo. resíduo.
ABSTRACT
The rational and technological use of industrial residues have been discussed in
several countries. The construction engineering productive sectors need to make
possible, to consider and to solve in sustainable way the use of natural resources,
improving its cycles of production and adjusting the final destination of these
residues, creating, also, environmental, technical and economical advantages. In
this research the behavior of concrete proprieties containing iron-chromium slag as a
coarse aggregate was evaluated in the tests of permeability, absorption for
immersion, absorption for capilarity suction and absorption for capillarity, as well as
the evaluation of the axial compressive strength and static elasticity modulus, in
comparison with concrete produced contain conventional coarse aggregate of the
Salvador, Bahia. From the results obtained it can be concluded that the concrete
produced from iron-chromium slag as a coarse aggregate had presented an
equivalent performance when comparing with to the concrete produced with
conventional coarse aggregate.
Keywords: concrete. performance. iron-chromium slag. residue.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1
Aspectos e desafios da Construção Sustentável...............................................
19
Figura 2
Ciclo de vida dos materiais.................................................................................
20
Figura 3
Aspecto da escória de aciaria solidificada e resfriada.......................................
34
Figura 4
Exemplos de aplicação de escória: revestimento asfáltico............................... 38
Figura 5
Exemplos de aplicação de escória:pré-moldados............................................ 38
Figura 6
Exemplos de aplicação de escória: lastro/sublastro..........................................
38
Figura 7
Esquema simplificado da geração de escórias na aciaria elétrica (FEA) e à
oxigênio (LD) .....................................................................................................
40
Figura 8
Escória de aciaria sendo vazada da panela diretamente na baia de escória....
40
Figura 9
Distribuição mundial das minas de cromita........................................................
48
Figura 10
Grãos selecionados de escória de ferro-cromo..................................................
52
Figura 11
Localização da FERBASA..................................................................................
53
Figura 12
Fluxograma de produção....................................................................................
54
Figura 13
Desenho esquemático para identificação de resíduos perigosos......................
62
Figura 14
Armaduras em concreto não contaminado.........................................................
78
Figura 15
Tipos de corrosão de armadura e fatores que os provocam..............................
79
Figura 16
Modelo de vida útil de Tuutti...............................................................................
81
Figura 17
Realização do ensaio de módulo de elasticidade no laboratório de EPUFBA...
89
Figura 18
Esquema de montagem do ensaio de permeabilidade......................................
93
Figura 19
Relação entre profundidade de penetração e coeficiente de permeabilidade...
94
Figura 20
Realização do ensaio de permeabilidade no laboratório do CEPED.................
95
Figura 21
Detalhe do corpo-de-prova durante o ensaio.....................................................
95
Figura 22
Detalhe dos corpos-de-prova após a ruptura por compressão diametral para
determinação da profundidade de penetração da água (Concreto com brita à
esquerda, concreto com escória à direita).........................................................
95
Figura 23 Detalhe dos corpos-de-prova após a ruptura por compressão diametral para
determinação da profundidade de penetração da água.....................................
96
Figura 24
Desenho esquemático do ensaio de absorção por capilaridade........................
98
Figura 25 Detalhe da colocação dos corpos-de-prova durante o ensaio de absorção por
capilaridade........................................................................................................
98
Figura 26 Detalhe dos corpos-de-prova após a ruptura por compressão diametral
(Escória a esquerda e Brita a direita).................................................................
99
Figura 27
Detalhe dos corpos-de-prova antes do ensaio de absorção por sucção capilar
101
Figura 28 Detalhe da balança digital e recipiente para imersão dos corpos-de-prova
antes do ensaio de absorção por sucção capilar...............................................
102
Figura 29 Detalhe dos corpos-de-prova durante o ensaio de absorção por sucção
capilar.................................................................................................................
102
Figura 30 Detalhe da pesagem hidrostática dos corpos-de-prova durante o ensaio de
absorção por sucção capilar...............................................................................
102
Figura 31 Comparação entre as resistências médias 7 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e brita gnáissica.............................................................
115
Figura 32 Comparação entre as resistências médias aos 7 dias obtidas em corpos-de-
prova moldados com escória e brita gnáissica...................................................
115
Figura 33 Comparação entre as resistências médias aos 28 dias obtidas em corpos-de-
prova moldados com escória e brita gnáissica...................................................
116
Figura 34 Comparação entre as resistências médias aos 28 dias obtidas em corpos-de-
prova moldados com escória e brita gnáissica...................................................
116
Figura 35 Comparação entre as resistências médias aos 63 dias obtidas em corpos-de-
prova moldados com escória e brita gnáissica...................................................
117
Figura 36 Comparação entre as resistências médias aos 63 dias obtidas em corpos-de-
prova moldados com escória e brita gnáissica...................................................
117
Figura 37 Comparação entre as resistências médias aos 90 dias obtidas em corpos-de-
prova moldados com escória e brita gnáissica...................................................
118
Figura 38 Comparação entre as resistências médias aos 90 dias obtidas em corpos-de-
prova moldados com escória e brita gnáissica...................................................
118
Figura 39 Comparação entre as resistências médias aos 365 dias obtidas em corpos-
de-prova moldados com escória e brita gnáissica.............................................
119
Figura 40 Comparação entre as resistências médias aos 365 dias obtidas em corpos-
de-prova moldados com escória e brita gnáissica.............................................
119
Figura 41 Comparação entre os módulos de elasticidade médios aos 28 dias obtidas
em corpos-de-prova moldados com escória e brita gnáissica 121
Figura 42 Comparação entre os módulos de elasticidade médios aos 28 dias obtidas
em corpos-de-prova moldados com escória e brita gnáissica...........................
122
Figura 43 Comparação entre as profundidades de penetração de água aos 28 dias
obtidas em corpos-de-prova moldados com escória e brita gnáissica...............
124
Figura 44 Comparação entre a absorção de água por imersão aos 28 dias obtida em
corpos-de-prova moldados com escória e brita gnáissica.................................
127
Figura 45 Comparação entre o índice de vazios aos 28 dias obtida em corpos-de-prova
moldados com escória e brita gnáissica.............................................................
128
Figura 46 Comparação entre absorção de água por capilaridade aos 28 dias de idade
obtida em corpos-de-prova moldados com escória e com brita gnáissica.........
131
Figura 47 Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos com relação a/c =
0,40, CP´s nº 1...................................................................................................
132
Figura 48 Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos com relação a/c =
0,40, CP´s nº 2...................................................................................................
132
Figura 49 Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos com relação a/c =
0,50, CP´s nº 1...................................................................................................
133
Figura 50 Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos com relação a/c =
0,50, CP´s nº 2...................................................................................................
133
Figura 51 Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos com relação a/c =
0,60, CP´s nº 1...................................................................................................
134
Figura 52 Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos com relação a/c =
0,60, CP´s nº 2...................................................................................................
134
Figura 53 Comparação entre a taxa da absorção aos 28 dias obtida em corpos-de-
prova moldados com escória e brita gnáissica...................................................
136
Figura 54 Comparação entre a resistência capilar aos 28 dias obtida em corpos-de-
prova moldados com escória e brita gnáissica...................................................
137
Figura 55 Correlações entre penetração de água sob pressão e demais características
para avaliação de desempenho.........................................................................
140
Figura 56 Correlações entre resistência à compressão e demais características para
avaliação de desempenho.............................. ...................................................
141
Figura 57 Correlações entre penetração de água sob pressão e demais características
para avaliação de desempenho.........................................................................
142
Figura 58 Correlações entre absorção de água por imersão e demais características
para avaliação de desempenho.........................................................................
142
Figura 59 Correlações entre absorção por capilaridade e demais características para
avaliação de desempenho..................................................................................
143
Figura 60 Correlação entre taxa de absorção e resistência capilar para avaliação de
desempenho.......................................................................................................
143
Figura 61 Correlação entre penetração de água sob pressão e absorção de água por
imersão...............................................................................................................
145
Figura 62 Correlação entre penetração de água sob pressão e absorção de água por
capilaridade........................................................................................................
145
Figura 63
Correlação entre penetração de água sob pressão e taxa de absorção...........
145
Figura 64
Correlação entre penetração de água sob pressão e resistência capilar..........
146
Figura 65
Correlação entre resistência à compressão e absorção de água por
capilaridade........................................................................................................
146
Figura 66
Correlação entre resistência à compressão e taxa de absorção.......................
146
Figura 67
Correlação entre resistência à compressão e resistência capilar......................
147
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Percentual de geração de escória no Brasil e em outros países.......................
33
Tabela 2 Composição Química das Escórias Siderúrgicas no Brasil e no Exterior..........
34
Tabela 3 Campo de aplicação de escórias de diferentes origens.....................................
37
Tabela 4 Composição química básica das escórias de aciaria de forno elétrico geradas
em alguns países...............................................................................................
42
Tabela 5 Comparação das escórias produzidas por vários tipos de fornos......................
43
Tabela 6 Composições químicas de escórias de alto-forno % em massa........................
45
Tabela 7 Composições químicas de escórias de alto-forno..............................................
45
Tabela 8 Produção de cromita no Brasil...........................................................................
49
Tabela 9 Produção de liga ferro-cromo alto carbono........................................................
51
Tabela 10 Composição química básica das ligas ferro-cromo alto carbono (FeCrAC).......
51
Tabela 11 Composição química da escória........................................................................
55
Tabela 12 Análise química da escória.................................................................................
56
Tabela 13 Outros ensaios químicos....................................................................................
57
Tabela 14 Comparação de resultados entre fabricante e laboratório externo....................
57
Tabela 15 Teor de cloretos em normas estrangeiras e brasileira.......................................
59
Tabela 16 Análises físico – químicas – Extrato do lixiviado................................................
63
Tabela 17 Análises físico – químicas – Extrato do solubilizado..........................................
64
Tabela 18 Caracterização física de amostras de escórias de ferro-cromo.........................
66
Tabela 19 Resultados de resistência à compressão de testemunhos de concreto
69
Tabela 20 Resumo do planejamento do experimento para determinação da resistência
à compressão axial e módulo de elasticidade aos 28 dias de idade.................
90
Tabela 21 Ensaios físicos do cimento.................................................................................
103
Tabela 22 Análise química do cimento................................................................................
104
Tabela 23 Resultados da caracterização do agregado miúdo............................................
104
Tabela 24 Resultados da caracterização do agregado graúdo convencional (brita)..........
105
Tabela 25 Análise física da massa bruta de escória de ferro-cromo..................................
105
Tabela 26 Análises físico – químicas da massa bruta da escória de ferro-cromo..............
106
Tabela 27 Características dos ensaios de lixiviação...........................................................
107
Tabela 28 Análises físico – químicas do extrato do lixiviado..............................................
107
Tabela 29 Análises físico – químicas do extrato do solubilizado........................................
108
Tabela 30 Resultados da caracterização do agregado graúdo de escória de ferro-cromo
110
Tabela 31 Traços utilizados com escória e brita.................................................................
111
Tabela 32 Resultados do ensaio de abatimento.................................................................
112
Tabela 33
Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial aos 7, 28, 63, 90
e 365 dias de idade............................................................................................
113
Tabela 34
Variação percentual entre os resultados dos ensaios de resistência à
compressão axial de concretos com escória e brita aos 7, 28, 63, 90 e 365
dias de idade......................................................................................................
114
Tabela 35 Resultados dos ensaios de módulo de elasticidade aos 28 dias de idade........
120
Tabela 36
Variação percentual entre os resultados ensaios de módulo de elasticidade
aos 28 dias de idade..........................................................................................
121
Tabela 37
Resultados dos ensaios de determinação de água sob pressão aos 28 dias
de idade..............................................................................................................
123
Tabela 38
Variação percentual entre os resultados dos ensaios de determinação de
água sob pressão aos 28 dias de idade.............................................................
123
Tabela 39
Correlação entre o coeficiente de permeabilidade e a profundidade média de
penetração da água aos 28 dias de idade.........................................................
124
Tabela 40 Resultados dos ensaios absorção de água por imersão aos 28 dias de idade.
126
Tabela 41
Variação percentual entre resultados dos ensaios de absorção de água por
imersão aos 28 dias de idade............................................................................
126
Tabela 42 Resultados dos ensaios de índice de vazios aos 28 dias de idade...................
127
Tabela 43
Variação percentual entre resultados dos ensaios de índice de vazios aos 28
dias de idade......................................................................................................
128
Tabela 44
Resultados dos ensaios de absorção de água por capilaridade aos 28 dias
de idade..............................................................................................................
130
Tabela 45
Variação percentual entre resultados dos ensaios de absorção de água por
capilaridade aos 28 dias de idade......................................................................
130
Tabela 46 Taxa de absorção aos 28 dias de idade............................................................
135
Tabela 47 Variação percentual da taxa de absorção aos 28 dias de idade........................
135
Tabela 48 Resultados dos ensaios de resistência capilar aos 28 dias de idade................
137
Tabela 49
Variação percentual entre resultados de resistência capilar aos 28 dias de
idade...................................................................................................................
137
Tabela 50 Resumo dos resultados de avaliação de desempenho aos 28 dias de idade...
139
Tabela 51
Correlações entre as características determinadas para avaliação de
desempenho, os coeficientes de determinação (R
2
) encontrados, bem como
sua avaliação qualitativa....................................................................................
144
Tabela 52
Correlações entre as características determinadas para avaliação de
desempenho individuais de escória e brita, os coeficientes de determinação
(R
2
) encontrados, bem como sua avaliação qualitativa.....................................
147
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO...................................................................................................................................
17
1.1 JUSTIFICATIVA................................................................................................................................. 18
1.2 OBJETIVOS....................................................................................................................................... 27
1.2.1 Objetivo geral.................................................................................................................................. 27
1.2.2 Objetivos específicos...................................................................................................................... 27
1.3 PLANO DE TRABALHO................................................................................................................... 27
1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO................................................................................................... 28
2 CARACTERIZAÇÃO, UTILIZAÇÃO E IMPACTO AMBIENTAL DE ESCÓRIAS
SIDERÚRGICAS.............................................................................................................................
30
2.1 ESCÓRIA DE ACIÁRIA..................................................................................................................... 39
2.2 ESCÓRIA DE ALTO FORNO............................................................................................................ 44
2.3 ESCÓRIA DE LIGAS DE FERRO-CROMO...................................................................................... 46
2.3.1 Análise química da escória............................................................................................................ 56
2.3.2 Classificação quanto ao risco ambiental........................................................................................ 60
2.3.3 Características físicas.................................................................................................................... 65
2.3.4 Propriedades do concreto no estado endurecido........................................................................... 67
3 DESEMPENHO E DURABILIDADE DO CONCRETO................................................................
70
3.1CONCEITOS........................................................................................................................................ 70
3.3.1 Desempenho................................................................................................................................... 70
3.3.2 Vida útil............................................................................................................................................ 71
3.3.3 Durabilidade.................................................................................................................................... 73
3.2FATORES DETERMINANTES........................................................................................................... 77
4 ESTUDO EXPERIMENTAL..............................................................................................................
83
4.1 CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS............................................................................................. 84
4.1.1 Aglomerante hidráulico.................................................................................................................... 84
4.1.2 Agregado miúdo.............................................................................................................................. 84
4.1.3 Agregado graúdo convencional (brita) ........................................................................................... 85
4.1.4 Agregado graúdo de escória de ferro-cromo................................................................................... 86
4.1.4.1 Coleta de amostra........................................................................................................................ 86
4.1.4.2 Verificação do Risco Ambiental.................................................................................................... 86
4.1.4.3 Ensaios de caracterização........................................................................................................... 86
4.1.5 Água................................................................................................................................................ 87
4.2 ENSAIOS REALIZADOS NO CONCRETO....................................................................................... 87
4.2.1 Características do concreto no estado fresco................................................................................. 88
4.2.2 Características do concreto no estado endurecido......................................................................... 88
4.2.2.1 Determinação das propriedades mecânicas de concretos produzidos com agregado graúdo
de escória de ferro-cromo e brita gnáissica................................................................................
88
4.2.2.2 Avaliação de desempenho de concretos produzidos com agregado graúdo de escória de
ferro-cromo..................................................................................................................................
90
5 APRESENTAÇÃO, ANÁLISE DE RESULTADOS E DISCUSSÃO................................................
103
5.1 CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS............................................................................................ 103
5.1.1 Aglomerante hidráulico................................................................................................................... 103
5.1.2 Agregado miúdo............................................................................................................................. 104
5.1.3 Agregado graúdo convencional (brita)........................................................................................... 104
5.1.4 Agregado graúdo de escória de ferro-cromo.................................................................................. 105
5.1.4.1 Verificação do Risco Ambiental.................................................................................................... 105
5.1.4.2 Caracterização do agregado graúdo de escória de ferro-cromo.................................................. 109
5.1.5 Água......................................................... ..................................................................................... 110
5.2 APRECIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DO CONCRETO................................................................. 110
5.2.1 Apreciação das propriedades do concreto no estado fresco......................................................... 112
5.2.2 Apreciação das propriedades do concreto no estado endurecido................................................. 112
5.2.2.1 Determinação das propriedades mecânicas de concretos produzidos com agregado graúdo
de escória de ferro-cromo e brita gnáissica...................................................................................
112
5.2.2.2 Avaliação de desempenho de concretos produzidos com agregado graúdo de escória de
ferro-cromo............................................ .....................................................................................
122
5.2.2.3 Correlações entre os resultados de avaliação de desempenho de concretos produzidos com
agregado graúdo de escória de ferro-cromo...............................................................................
138
6 CONCLUSÕES............................................ .....................................................................................
149
6.1 QUANTO ÀS CARACTERÍSTICAS DO AGREGADO GRAÚDO DE ESCÓRIA DE FERRO-
CROMO..............................................................................................................................................
149
6.1.1 Quanto ao risco ambiental......................... .................................................................................... 149
6.1.2 Quanto às características físicas.................................................................................................... 150
6.2 QUANTO À PROPRIEDADE DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO.......................................... 150
6.3 QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO ENDURECIDO PRODUZIDOS
COM AGREGADO GRAÚDO DE ESCÓRIA DE FERRO-CROMO E BRITA GNÁISSICA............. 151
6.4 AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE CONCRETOS PRODUZIDOS COM AGREGADO
GRAÚDO DE ESCÓRIA DE FERRO-CROMO................................................................................ 151
6.5 CONSIDERAÇÕES COMPLEMENTARES............................................ ......................................... 153
6.6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS............................................................................... 154
REFERÊNCIAS.....................................................................................................................................
155
APÊNCICE.............................................................................................................................................
164
ANEXO....................................................................................................................................................
167
17
1 INTRODUÇÃO
O Mestrado de Engenharia Ambiental Urbana vem qualificando professores,
pesquisadores e profissionais objetivando estudar e propor soluções diversas para
os problemas da engenharia do ambiente urbano e sua adequada gestão.
Vale salientar, também, que a questão ambiental cada vez mais está sendo discutida
em diversos países e os setores produtivos precisam viabilizar, propor e solucionar
de maneira adequada, o aproveitamento racional e tecnológico dos seus
subprodutos e resíduos industriais, apresentando vantagens ambientais, técnicas e
econômicas.
Dentro deste enfoque foi possível aprofundar a formação científica e tecnológica,
ampliando e consolidando conhecimentos na área, além de possibilitar, inclusive,
uma melhoria nas habilidades para exercer as atividades como docente na
Universidade Federal da Bahia, Escola Politécnica, Departamento de Ciência e
Tecnologia dos Materiais.
Esforços, estudos e pesquisas foram desenvolvidos para contribuir com a ampliação
do conhecimento a cerca do resíduo, identificado como escória de ferro-cromo,
tendo como principal justificativa a redução do consumo de recursos naturais,
minimizando os efeitos nocivos de uma possível solubilização do cromo, que afetaria
consequentemente, a qualidade do meio ambiente.
No Brasil o uso da escória de alto-forno já é consagrado na adição a diversos tipos
de cimento. Sua utilização é bem aceita pelo mercado e existem normas técnicas
definidas para o seu emprego. Outra parte da escória disponível é granulada, vítrea,
com utilizações em aterros, pavimentação e como agregado miúdo. A utilização
deste subproduto como agregado graúdo tem sido insignificante, restrito a obras de
pequeno porte, em escala regional.
Esta pesquisa visa contribuir para ampliar o acervo de conhecimento sobre a
aplicação da escória de ferro-cromo como agregado graúdo a partir da avaliação do
18
desempenho de concreto produzido com este material através das propriedades
mecânicas de resistência à compressão e módulo de elasticidade, bem como do seu
desempenho quanto a permeabilidade, absorção por imersão, absorção por sucção
capilar e absorção por capilaridade, em comparação aos produzidos com agregados
de origem natural.
Desta maneira será possível fundamentar seu desempenho, quanto à
permeabilidade e conseqüente, susceptibilidade ao ataque de agentes agressivos,
obtendo-se subsídios para a produção de concretos mais duráveis e que conservem
todas as características mínimas de funcionalidade, resistência e suportando a ação
de agentes agressivos externos, aumentando sua vida útil.
Assim, espera-se ampliar, consolidar e transmitir os conhecimentos na área de
Engenharia Ambiental Urbana, e com isso contribuir com a sociedade e o meio
técnico para a melhoria do desempenho das Construções, com vistas a obter
soluções possíveis de serem aplicadas do ponto de vista econômico e tecnológico.
1.1 JUSTIFICATIVA
A questão ambiental é hoje, em todo mundo, motivo de grandes preocupações e a
exploração desenfreada de recursos naturais, bem como a geração de resíduos em
enormes quantidades têm desafiado toda a comunidade técnica e científica. Nesse
sentido é que o desenvolvimento sustentável atua para minimizar os impactos
ambientais da geração de resíduos (SILVA FILHO, 2001).
Segundo Isaia (2002), sustentabilidade representa equidade social, isto é, os
recursos naturais são de todos e para todos, devendo ser administrados visando o
menor impacto sobre o meio ambiente e pelo menor custo possível. Isto representa
a elaboração de produtos com menor energia agregada, menor consumo de matéria
prima, menor desperdício de recursos naturais, menor poluição e a maior
reutilização dos recursos disponíveis.
19
Segundo Weinstock e Weinstock (2000), “desenvolvimento sustentável é o
desenvolvimento que satisfaz as necessidades do presente sem comprometer a
capacidade das gerações futuras satisfazerem suas próprias necessidades”. Na
figura 1, são apresentados os aspectos e desafios da construção sustentável.
Figura 1 – Aspectos e desafios da construção sustentável (WEINSTOCK, 2000; WEINSTOCK, 2000,
p 72)
As modernas tecnologias e a fabricação de produtos impactam os seres vivos de
várias maneiras, de forma positiva ou de forma negativa. São impactos econômicos,
ambientais, sociais, onde os recursos geralmente são produzidos em diferentes
20
países, entretanto o resultado da prosperidade econômica não é global. Finalmente,
os impactos ambientais são avaliados além das fronteiras de cada país
individualmente.
É sabido que os materiais fazem parte de um complexo sistema que envolve
tecnologia, economia e meio ambiente. Este sistema está representado na figura 2,
que mostra desde a extração da matéria prima até a reciclagem ou sua disposição
em aterros.
Figura 2 – Ciclo de vida dos materiais (Adaptada de Universidade do Texas, 2003)
Vale registrar que cerca de 15 bilhões de toneladas de matérias primas diversas são
extraídas da Terra cada ano e somente parte delas são renováveis. A Terra é um
Areia, madeira,
petróleo, rocha,
plantas, carvão,
minério
Matéria-Prima
Jazida
Extração
Colheit
a
Metais,
químicos,
cimento, fibras,
papel
Extração
Refino
Processamento
Ligas, têxteis,
cerâmicas, cristais,
concreto, plásticos
Engenharia de
Materiais
Processo
Produtos,
eletrodomésticos,
estruturas
Fabricação
Lixo
Resíduo
Sucata
Disposição
RECICLAR
21
sistema fechado. Nossos recursos são, logicamente, finitos. Justificam-se os
esforços para que possamos utilizá-los mais eficientemente (CALLISTER, 1994).
Deve-se juntar a essa consideração, a questão do uso de energia para produzir e
fabricar materiais e produtos. A energia, também, é um recurso limitado quanto ao
abastecimento e quanto a quantidade. Assim, justifica-se a necessidade de
conservar e utilizar mais adequadamente os materiais na produção, aplicação e
disposição de quaisquer produtos.
Segundo Dorsthorst e Hendriks citados por Ângulo, Zordan e John (2001), na
verdade sabe-se que ações isoladas não irão solucionar os problemas advindos de
resíduos e que a indústria deve tentar fechar seu ciclo produtivo de tal forma que
minimize a saída de resíduos e a entrada de matéria-prima não renovável.
Deve-se considerar que o impacto causado ao meio ambiente está presente em
todas as etapas de produção, desde a extração de matérias primas, passando pela
produção indo até a avaliação da vida útil do material. Em cada etapa são evidentes
os danos causados ao meio ambiente através da devastação das florestas, emissão
de poluição para o ar e água e disposição inadequada de resíduos químicos. O
produto fabricado deve contemplar possibilidades de reciclagem para que sua
disposição cause o mínimo de degradação ambiental.
Com o crescimento da industrialização nos países em desenvolvimento, torna-se
emergencial definir uma estratégia para o gerenciamento dos resíduos sólidos
produzidos nas atividades industriais. Os resíduos sólidos, muitas vezes de forte
potencial tóxico, provêm, em quantidade cada vez maior, das atividades industriais,
da despoluição ou da depuração dos efluentes gasosos ou líquidos. Sua destinação,
muitas vezes inadequada, pode representar sérios comprometimentos ambientais,
sendo motivo de matérias veiculadas pela mídia, em geral, de conteúdo mal
informado, que comprometem a imagem governamental e até mesmo das próprias
indústrias (CAMPOS, 1998).
22
A teoria dos 3 R’s, citada por Weinstock e Weinstock (2000), John (2000) e Angulo
(2001), trata do assunto resíduo, e cujo significado é: Reduzir a geração de
resíduos, reutilizar e/ou reciclar o resíduo.
O meio ambiente seria mais preservado se a ordem de prioridade começasse com o
Reduzir. Esta é a forma mais interessante para a preservação ambiental ou a
preservação dos recursos naturais. Significa, na prática, utilizar recursos no exato
limite das nossas necessidades. Do ponto de vista da produção industrial, em função
da tecnologia ser mais complexa, esta é uma situação difícil de resolver. Porém
alguns exemplos têm obtido sucesso, como a recirculação total das águas de um
processo industrial, que reduz o consumo de água.
O segundo R significa reutilizar. Esta forma de tratar os resíduos demanda pouca
tecnologia ou de mudança da forma de destinação do resíduo. Na prática, é a
mudança da forma de uso com a reutilização do resíduo para outra finalidade, que
pode ser o pó de pedra de pedreiras em argamassa ou uma embalagem ou
recipiente plástico sendo utilizado com outra finalidade, ao invés efetuar seu
descarte.
Finalmente, o terceiro R significa reciclar, ou seja, aproveitar a matéria prima ainda
existente num resíduo para fabricar o mesmo ou outro tipo de produto, tal como é
feito com latas de alumínio, restos de alimentos, pneus e plásticos. Vale salientar
que no terceiro R, o esforço da reciclagem exige sempre um consumo suplementar
de energia e pode significar uma maneira de incentivar ainda mais a produção,
aumentando-se o consumo de matéria-prima, contribuindo para esgotar recursos
naturais, mesmo levando-se em consideração a possibilidade da reciclagem.
O termo sustentabilidade provavelmente implica a manutenção de estoques globais
dos materiais disponíveis tanto tempo quanto possível, enquanto, ao mesmo tempo,
se preserva o ambiente geral em condições qualitativas de vida, pelo tempo que for
possível. Esta última condição deveria ser verdadeira para a disposição final e
também para armazenagem (FROSCH, 1997).
23
A reutilização e reciclagem de materiais são mais desejáveis que a disposição em
aterros, pois permitem reduzir a extração de matérias primas, preservando recursos
naturais e evitando poluição do meio ambiente, além de que é necessária uma
menor demanda de energia para processar materiais reciclados.
Segundo John (2000), a primeira e mais evidente das contribuições ambientais da
reciclagem é a preservação de recursos naturais, substituídos por resíduos,
prolongando a vida útil das reservas naturais e reduzindo a destruição da paisagem,
flora e fauna. Esta contribuição é importante mesmo nos casos onde os recursos
naturais são abundantes, como é o caso do calcário ou argila, porque a extração de
matérias primas prejudica a paisagem e pode afetar ecossistemas.
A construção civil é uma das atividades mais antigas que se tem conhecimento e
desde os primórdios da humanidade foi executada de forma artesanal, gerando
como subproduto grande quantidade de entulho mineral. Tal fato despertou atenção
dos construtores já na época da edificação das cidades do Império Romano e desta
época datam os primórdios registros de reutilização de resíduos minerais da
construção civil na produção de obras novas (LEVY, 2000).
Conforme Weinstock e Weinstock (2000), a construção civil pela sua abrangência e
pela quantidade de materiais empregados, mão de obra e energia que manuseia,
certamente interfere muito com o meio ambiente. Infelizmente, sua cadeia produtiva,
em nível internacional, demorou a perceber este impacto e atualmente se vê forçada
a mudanças culturais, tecnológicas e de comportamento para atender às demandas
de uma sociedade cada vez mais esclarecida e exigente em relação à preservação
do meio ambiente.
Importante ressaltar que a indústria da construção civil no Brasil é responsável por
14% do PIB – Produto Interno Bruto, superando inclusive a indústria automobilística,
representando um importante segmento da economia do país. Por outro lado, é a
indústria da construção civil a responsável por 15% a 50% do consumo dos recursos
materiais extraídos em território nacional. Consome-se no Brasil 1 a 8 toneladas de
agregados naturais por habitante/ano (JOHN, 2002).
24
Metha (1994) afirma que o concreto de cimento Portland é presentemente o mais
utilizado material manufaturado. Julgando pelas tendências mundiais o futuro do
concreto parece ser ainda mais promissor, porque para a maioria das aplicações ele
oferece propriedades adequadas a baixo custo combinado com os benefícios
ecológicos e de economia de energia.
Sendo o concreto um dos materiais mais consumidos pelo homem e, considerando
que cerca de 70% do mesmo é constituído de agregado, é bastante relevante a
preocupação da população com a extração de agregados naturais. Cerca de 220
milhões de toneladas de agregados naturais são consumidos anualmente no Brasil
somente na produção de concretos e argamassas (JOHN, 2003).
Assim, segundo Isaia (2002), sustentabilidade das estruturas de concreto significa
maximizar a potencialização da escolha dos materiais constituintes, otimizar o
projeto em termos de resistência, durabilidade e vida útil, envolvendo todos os
agentes da cadeia produtiva, desde o proprietário, projetista, construtor até o usuário
final.
Segundo Silva Filho (2001), em cidades como Salvador, a escassez de agregados
graúdos implicará que estes sejam transportados a distâncias de cerca de 100 km, o
que tornará o preço deste insumo bem mais elevado, além de gerar maior consumo
de energia e poluição.
A construção civil, ao mesmo tempo em que é uma grande geradora de resíduos, é
também, potencialmente, uma grande recicladora de resíduos originários de
indústrias, tais como: siderurgia, química e petroquímica. Resíduos como sílica ativa,
cinza volante, escória de aciaria e escória de alto forno têm sido incorporados a
argamassas e concretos, além de outros usos.
Em Salvador, estudos para aproveitamento de resíduos na fabricação de materiais
de construção vêm sendo desenvolvidos. Recentemente, Nascimento (2002)
realizou pesquisa sobre a utilização de fluoreto de cálcio na produção de blocos
25
cerâmicos indicando a possibilidade de uso deste resíduo permitindo a reciclagem
do resíduo sólido industrial de fábrica instalada no Pólo Petroquímico de Camaçari.
Outro exemplo de pesquisa desenvolvida em Salvador foi realizada por Carneiro
(2001) que estudou viabilidade da reciclagem de entulho de obras, resíduos das
atividades de construção e demolição, para produção de materiais de construção
como base e sub-base de pavimentos, tijolos de solo estabilizado com cimento e
argamassas de revestimento. Os resultados obtidos foram satisfatórios e indicaram
redução de custo quando comparados com os materiais convencionais da região.
Segundo Geyer (1995), a construção civil é, dentre os setores industriais, um dos
mais apropriados para o aproveitamento de resíduos. Isto se deve a uma série de
fatores, tais como o elevado número de insumos consumidos, além do déficit
habitacional associado aos altos custos dos insumos básicos para o
desenvolvimento de projetos habitacionais. Isto torna indispensável o
desenvolvimento de materiais e/ou tecnologias alternativas.
Segundo Metha (1994), fazendo-se uma análise técnica, econômica e ecológica,
não há melhor alternativa de destino final que o concreto para os milhões de
toneladas de subprodutos pozolânicos e cimentícios (cinzas volantes e escória de
alto forno). A estocagem desses produtos no solo causa a poluição do ar, enquanto
que o seu despejo em lagos e córregos ocasiona a liberação dos metais tóxicos
normalmente presentes em pequenas quantidades.
Jonh (2000) afirma que muitas vezes, a incorporação de resíduos permite um
aumento da durabilidade da construção em determinadas situações, como já
comprovado por inúmeros estudos e pesquisas sobre adições de escória de alto
forno e de pozolanas ao cimento.
Segundo John (2002) se na ponta geradora do resíduo a reciclagem significa
redução de custos e até mesmo novas oportunidades de negócio, na outra ponta do
processo, a cadeia produtiva que recicla reduz o volume de extração de matéria
prima, preservando os recursos naturais limitados.
26
A indústria cimenteira recicla aproximadamente mais de 5 milhões de toneladas por
ano de escória de alto forno, cinzas volantes, pneus, etc (JONH, 2000).
Segundo Yamamoto citado por Jonh (2000) em 1996 a substituição do clínquer por
cinzas volantes e escórias resultou em uma redução no consumo de combustível de
28% na indústria cimenteira do Brasil.
Na região da Salvador, segundo informações das empresas fornecedoras de
concreto, estima-se para o 2º semestre de 2005 em 20.000 m
3
/mês o mercado de
fornecimento de concreto pré-misturado. Desta maneira, considerando-se um
consumo médio de cimento da ordem de 320 kg/m
3
e que a quantidade de agregado
graúdo convencional (brita) nos traços é de cerca de 45%, podemos estimar que a
quantidade consumida destes agregados em volume é da ordem de 9.000 m
3
/mês.
Segundo a FERBASA (2004), a geração de escória de ferro-cromo em 2004, de
acordo com informações colhidas em visita à empresa, atingiu 25.000t por mês, que
corresponde a cerca de 15.600 m
3
de escória por mês, superior portando, à
quantidade de brita utilizada nos concretos em Salvador, tendo capacidade,
portanto, de substituir parcial ou totalmente o uso dos agregados naturais na região
metropolitana e adjacências.
A necessidade de se ampliar os estudos para se avaliar o comportamento de
concretos com uso de escória de ferro-cromo tem como principal justificativa a
redução do consumo de recursos naturais, além de reduzir o volume de resíduos
dispostos no meio ambiente e conseqüentemente, minimizar os efeitos nocivos de
uma possível solubilização do cromo que afetaria a qualidade do meio ambiente com
a contaminação do solo e dos mananciais hídricos nas proximidades da metalúrgica
colocando em risco a saúde da população local devido a alta toxidade comprovada
por sua ação carcinogênica.
Apesar da utilização destes agregados na produção de concretos, alguns
questionamentos se fazem à sua capacidade de preservar suas características ao
longo da vida útil em serviço, suportando a ação do meio ambiente, ao ataque
27
agressivo de substâncias químicas, à abrasão ou a qualquer outro processo de
deterioração, mantendo ao longo do tempo a sua forma original (ALMEIDA, 2001).
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo geral
A pesquisa tem como objetivo principal avaliar e estudar o desempenho de
concretos contendo escória de ferro-cromo como agregado graúdo para concreto.
1.2.2 Objetivos específicos
Como desdobramentos da pesquisa a ser realizada pretende-se alcançar os
seguintes objetivos específicos:
• identificar a situação atual das pesquisas na área de aproveitamento de resíduos
de escórias siderúrgicas, notadamente de ferro-cromo.
• avaliar através de ensaios comparativos as propriedades mecânicas de
resistência à compressão e módulo de elasticidade em concretos produzidos com
e sem escória;
• avaliar seu comportamento quanto aos ensaios de permeabilidade, absorção por
imersão, absorção por sucção capilar e absorção por capilaridade em concretos
produzidos com e sem escória.
1.3 PLANO DE TRABALHO
Para a realização da pesquisa os trabalhos foram subdivididos em quatro etapas,
indicadas a seguir:
• Revisão Bibliográfica
28
A revisão bibliográfica foi efetuada com base em material existente nacional e
internacionalmente, obtidos através da Internet, em anais de congressos, revistas
técnicas, dissertações de mestrado, teses de doutorado e bancos de dados.
• Realização de ensaios de caracterização
Foram realizados amostragem, os ensaios de caracterização física e determinação
de índices de qualidade do resíduo e dos agregados naturais, incluindo a verificação
do risco ambiental da escória de ferro-cromo.
• Desenvolvimento do trabalho experimental
Foram realizados estudos de dosagem com vistas à definição de traços de concreto
para cada um dos agregados graúdos (brita e escória), tendo sido determinadas as
diversas características do concreto, avaliando suas propriedades no estado fresco e
no estado endurecido (resistência à compressão axial e módulo de deformação
estática) e da avaliação de desempenho quanto a permeabilidade, absorção por
imersão, absorção de água por sucção capilar e absorção por capilaridade.
• Análise de resultados e discussão
Nesta etapa procedeu-se a avaliação e discussão dos resultados, enfocando a
influência do uso do resíduo e seu comportamento quanto ao desempenho dos
concretos produzidos, indicando sugestões para trabalhos futuros a partir da
experiência adquirida nesta pesquisa.
1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
O primeiro capítulo será a introdução do trabalho enfocando as questões
abrangentes do tema da dissertação, buscando sua contextualização em relação ao
tema da pesquisa.
29
O segundo capítulo da dissertação tratará do histórico do emprego de resíduos na
construção civil, em especial escórias siderúrgicas, fundamentado em revisão
bibliográfica sobre o tema, com destaque para a escória de ferro-cromo e os vários
aspectos da durabilidade do concreto, além de abordar o avanço do conhecimento
desta área no mundo, no Brasil e na Bahia, bem como as expectativas para o futuro
do uso desse resíduo na produção de concretos duráveis.
O terceiro capítulo abordará conceitos de durabilidade, ressaltando a evolução e
absorção destes conceitos pela indústria da construção civil no Brasil, em especial
pelo setor de edificações.
O quarto capítulo relatará o estudo experimental desenvolvido, a metodologia
adotada e analisará o desempenho de concretos, tratará dos materiais empregados
para a produção dos concretos, apresentando resultados de caracterização química,
física e quanto aos ensaios de avaliação de desempenho realizados;
O quinto capítulo tratará da apresentação e discussão dos resultados, com base nos
resultados dos ensaios mecânicos (resistência à compressão e módulo de
elasticidade), bem como seu desempenho quanto à permeabilidade, absorção por
imersão, absorção por sucção capilar e absorção por capilaridade, comparando os
concretos com e sem escória.
O sexto capítulo apresentará as conclusões e as considerações complementares
sobre os resultados obtidos e enfocará a influência do uso do resíduo na qualidade
ambiental e seu comportamento quanto ao desempenho dos concretos produzidos,
em como indicará sugestões para trabalhos futuros a partir da experiência adquirida
nesta pesquisa.
30
2 CARACTERIZAÇÃO, UTILIZAÇÃO E IMPACTO AMBIENTAL DE ESCÓRIAS
SIDERÚRGICAS
Escória siderúrgica é o nome dado a um resíduo não metálico fusível gerado durante
a produção de metais. Ela é formada a partir da reação química de um fundente com
a ganga do minério, com as cinzas do coque ou com as impurezas oxidadas durante
o refino de um metal. Em função do seu poder de dissolução, da densidade mais
baixa e da atividade química, as escórias dissolvem impurezas contidas no metal
tanto na produção do gusa quanto na produção do aço (GEYER, 1995).
Segundo Gentil (1996), escória é um produto líquido ou pastoso produzido durante
operações pirometalúrgicas, geralmente contendo sílica, que se torna solído à
temperatura ambiente.
Os agregados siderúrgicos são resíduos da metalurgia do ferro, através de
processamento em altas temperaturas, geralmente acima de 1900ºC. Neste
processo uma carga composta por minério de ferro (hematita Fe
2
O
3
), limonita
(Fe
2
O
3
.2H
2
O) ou magnetita (Fe
3
O
4
), carvão coque, um fundente e calcário (CaCO
3
),
é introduzida na parte superior do forno e, através da ação térmica, é obtido o ferro-
gusa e a escória (VIDAL, 2004).
Segundo Geyer (2000) a escória fundida, ao sair do forno à temperatura próxima de
1500°C, pode ser submetida a diferentes processos de resfriamento. Estes
processos são normalmente utilizados para as escórias de alto-forno. Se a escória é
resfriada naturalmente ao ar, os seus óxidos componentes se cristalizam e perdem
as características hidráulicas, podendo ser considerada inerte. A escória obtida pelo
resfriamento rápido, sendo previamente expandida pela aplicação de uma
quantidade controlada de água, ar ou vapor é conhecida como escória expandida. A
solidificação assim acelerada, aumenta a natureza vesicular da escória, produzindo-
se assim um material leve, que é em seguida moído e classificado
granulometricamente.
31
Finalmente, a escória obtida por resfriamento brusco, conhecida como escória
granulada, é previamente fragmentada por jato d'água e posteriormente resfriada em
tanque com água, onde se granula. Dessa forma, se obtém uma escória vítrea,
resultando em pouca ou nenhuma cristalização, de granulometria semelhante à da
areia de rio e com massa unitária em torno de 1000 kg/m³. Apresenta estrutura
porosa e textura áspera.
Segundo o IISI (International Iron and Steel Institute) citado pela Associação
Brasileira de Metalurgia e Materiais (2004) a produção mundial de aço bruto somou
962,5 milhões de toneladas em relação ao patamar de 2002, crescendo neste
período de 6,6%. No mês de dezembro, o aumento foi de 7,7% em comparação com
o mesmo mês do ano anterior, totalizando 80,1 milhões de toneladas.
Em 2004, a produção mundial de aço alcançou 1 bilhão de toneladas pela primeira
vez. Em 2003, a China, maior produtor mundial de aço bruto, contribuiu com 220,1
milhões de toneladas desse total. Volume que representa incremento de 21,2% em
relação ao ano anterior (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE METALURGIA E
MATERIAIS, 2004). Esta foi a primeira vez em que a produção de um país superou
200 milhões de toneladas. A China responde hoje por quase 23% de todo o aço
bruto produzido no mundo. O Japão e os Estados Unidos mantiveram-se na
segunda e terceira posição no ranking, respectivamente. Porém, enquanto a
produção japonesa de aço bruto cresceu 2,6%, a norte-americana ficou estável, com
ligeira queda de 0,2% (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE METALURGIA E
MATERIAIS, 2004).
Embora o Brasil tenha expandido em 5,1% sua produção, para 31,1 milhões de
toneladas, sua posição no ranking caiu de oitava para nona. Isso porque o volume
produzido pela Índia cresceu 10,4%, para 31,8 milhões, conferindo ao país asiático a
oitava colocação. Se considerado o crescimento por região, a Ásia apresentou
expansão de 11,1% e o Oriente Médio, de 7,6% (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE
METALURGIA E MATERIAIS, 2004).
32
Os volumes de escória gerados na fabricação do aço são elevados. Acumular estes
subprodutos em depósitos ou aterros representa perda de material e causa sérios
problemas de poluição ambiental. Este fato implicou na necessidade de estudar seu
destino de forma a se avaliar corretamente os riscos ambientais envolvidos (ROSA,
1998).
A quantidade total de resíduos gerados por uma moderna usina siderúrgica
integrada a coque, por exemplo, se situa em torno de 700 kg/t de aço líquido. A um
nível de produção mundial de 700 milhões de toneladas por ano, pode-se supor que
a geração anual de resíduos é de cerca de meio bilhão de toneladas (PEREIRA,
1995 citado por GEYER, 1995).
As siderúrgicas do mundo vêm enfrentando um problema comum, que consiste no
que fazer para que a totalidade da escória gerada no refino do aço em aciarias
elétricas ou à oxigênio tenha uma solução de aproveitamento melhor do que vem
sendo feito atualmente. Na fabricação do aço as escórias são geradas em duas
etapas: a primeira provém do chamado refino oxidante (forno elétrico a arco ou
convertedor à oxigênio) e a segunda do refino redutor em processos de metalurgia
na panela (forno-panela) (GEYER, 2000).
Segundo Krüger (1995), a indústria siderúrgica se caracteriza por grandes volumes
de efluentes sólidos, líquidos e gasosos, em geral não tóxicos, entretanto é a
industria mais poluente pela quantidade do que pela toxidade dos seus resíduos.
O excedente desse subproduto vem crescendo devido à impossibilidade de sua
utilização total pela indústria cimenteira. Alguns trabalhos têm sido feitos por
pesquisadores brasileiros, buscando empregos alternativos como agregado miúdo
em substituição à areia (SCANDIUZZI; BATTAGIN, 1990).
Segundo Cassa (1996), os crescentes estoques nas siderúrgicas e usina de ferro-
liga vêm se tornando um motivo de preocupação para parte dos metalurgistas, com
vistas à utilização racional desse subproduto industrial e, consequentemente,
minimização de um problema ambiental.
33
A tabela 1 a seguir apresenta o percentual de geração de escória no Brasil e em
outros países após beneficiamento, em milhões de toneladas/ano (VIDAL, 2004).
Tabela 1
Geração de escória no Brasil e em outros países
Discriminação
Brasil
(*)
EUA
Canadá UK França Alemanha
Itália Japão Coréia
Total 9
Países
Produção de Gusa 202 48,7 8,7 12,8 12,8 30,2 11,1 77,7 22,5 244,7
% Aço Bruto 76% 49 56 69 65 67 43 74 53 62
Produção Aço Bruto 264 98,5 15,6 18,5 19,8 45 25,7 104,5 42,6 396,6
Conversores LD 21,6 55,4 9,2 14,0 11,9 33,1 11,0 70,3 24,2 250,7
Fornos elétricos 4,8 43,1 6,4 4,5 7,9 11,9 14,7 34,2 18,4 145,9
Geração de escória 8,3 24,7 3,6 6,0 6,3 12,2 6,9 35,8 14,2 118,5
Altos-fornos 5,4 13,0 1,9 4,0 4,5 7,5 3,4 23,3 8,5 71,4
Aciarias 3,0 11,7 1,7 2,0 1,8 4,8 3,5 12,5 6,0 47,0
Conversores LD 2,3 5,6 0,8 1,6 1,0 3,5 1,9 9,4 3,9 30,0
Fornos elétricos 0,6 6,1 0,9 0,4 0,8 1,3 1,6 3,1 2,1 17,0
Índices Médios de
Geração
Altos-fornos (1) 266 267 218 313 352 247 302 300 362 292
Aciarias (2) 112 119 108 108 91 106 138 120 142 119
Conversores LD 107 101 83 114 84 105 177 134 161 120
Fornos elétricos 132 142 143 89 101 108 108 91 136 116
Global (2) 315 251 230 324 318 272 268 343 333 299
(*) Dados de 1998. Demais Países: Dados de 1997
(1) Em kg/t de gusa produzido
(2) Em kg/t de aço bruto produzido
Fonte: VIDAL, 2004
Segundo Geyer (2000), a escória solidificada e resfriada apresenta-se em diversos
formatos. A escória utilizada, depois de moída em moinho de bolas, por um período
mínimo de três horas até que passe na peneira número 200 (Série Tyler),
aparentemente fica com aspecto muito semelhante ao cimento Portland, como pode
ser observado na figura 3.
34
Figura 3 - Aspecto da escória de aciaria solidificada
e resfriada (GEYER, 2000).
A tabela 2 a seguir apresenta um quadro-resumo contendo a composição química
das escórias siderúrgicas no Brasil e no Exterior (VIDAL, 2004).
Tabela 2
Composição Química das Escórias Siderúrgicas no Brasil e no Exterior (%) (VIDAL, 2004)
Escória de Alto-Forno Escória de Aciaria
Elemento
Brasil
AF-CV (*)
Brasil
AF-CQ (**)
8 Países
Brasil
Conv. LD
Brasil
FEA (***)
8 Países
Óxido de Cálcio (CaO) 26,0-35,4 41,5-43,6 30,46 36,2-45,6 28,0-50,0 24-60
Óxido de Magnésio (MgO) 6,2-13,0 6,2-7,1 5-48 5,5-12,5 4,0-17,0 1-15
Dióxido de Silício (SiO
2
) 41,4-45,0 34,8-39,9 31-42 11,0-15,4 8,0-25,0 10-20
Óxido de alumínio (Al
2
O
3
) 9,8-15,8 9,8-12,6 7-18 0,8-4,0 1,5-13,0 1-13
Óxidos de Ferro 0,4-1,5 0,2-1,8 0,1-1,5 14-22(iv) 10-28(iv) 14-30(iv)
Basicidade
(CaO + MgO) / SiO
2
0,87-0,99 1,22-1,41 1,0-1,8
>3,0 ≅ 3,0 >3,0
Médio 1,34 3,79 3,00 3,33
(*) AF-CV: alto forno a carvão vegetal
(**) AF-CQ: alto forno a coque
(***) FEA: forno elétrico
(iv) Ferro total
Bijen (1996) indica que a escória granulada de alto-forno tem sido utilizada como um
agente cimentício para o concreto há mais de um século. O cimento de escória de
alto-forno, uma composição de escória, do clinker de Portland e de gêsso, foi
introduzido no mercado da Alemanha em 1888.
35
John (1995) em sua tese de doutorado faz uma vasta revisão histórica do
surgimento deste tipo de cimento. Cita o autor que em dezembro de 1909 era
editada a norma alemã de cimento Portland com adição de até 30% de escória de
alto-forno. Em 1917 foi editada a norma de cimento de alto-forno que permitia a
adição de até 85% de escória.
Em 1911 era editada a norma russa para cimentos de alto-forno, introduzido no
mercado por volta de 1916. Em 1952 a normalização em países como a Bélgica,
Inglaterra, França, Alemanha, Holanda e Estados Unidos, permitia a adição de 65%
de escória nos cimentos de alto-forno. Em 1959 os cimentos de alto-forno
compreendiam aproximadamente 35,3% da produção de cimento na ex-URSS e, no
Japão, eram produzidas entre 1,5 e 2 milhões de toneladas. Na década de 70 mais
de 30% do cimento produzido em países como a Polônia, Holanda, Bélgica,
Romênia, França e URSS continha escória, em teores entre 5 e 95%.
No Brasil a adição de escória de alto-forno ao cimento Portland iniciou-se em 1952 e
tem crescido continuamente. É importante lembrar que, dos 7 milhões de toneladas
de escória de alto-forno produzidas anualmente no Brasil, cerca de 2,5 milhões são
provenientes da produção de ferro gusa em altos-fornos que empregam carvão
vegetal, gerando uma escória ácida, menos reativa do que as escórias básicas
produzidas nos altos-fornos que utilizam carvão coque.
A escória de alto-forno é usualmente adicionada ao clínquer Portland para produção
de cimentos como o CP II-E (cimento Portland com adição de 6 a 34% de escória
NBR 11578/1991) e o CP III (Cimento de Alto-Forno, com adição de 35 a 70% de
escória- NBR 5733/1991), normalizados no Brasil desde 1964.
Este tipo de material é utilizado por causa de sua excelente ligação hidráulica. O
produto não cristalizado é moído à finura adequada e usado como adição ao
cimento Portland.
Conforme já comentado, a construção civil é um setor com grande potencial para
reciclagem, reutilização e reaproveitamento de resíduos. Isto em função do volume
36
de matéria-prima que consome. Além disso, os materiais utilizados na construção
de obras consomem energia e recursos cada vez mais escassos, gerando também,
grandes volumes de resíduos. Deste fato resulta a necessidade de desenvolver
estudos para propiciar a utilização de resíduos, reduzindo, por conseguinte, o
consumo de combustível no processo de obtenção de novos produtos. Como
resultado, permitir-se-á uma redução no custo das construções e a preservação do
meio ambiente.
Segundo John (2000), a reciclagem, por outro lado, é uma oportunidade de
transformação de uma fonte importante de despesa em uma fonte de faturamento
ou, pelo menos, de redução das despesas de disposição. Uma grande siderúrgica,
por exemplo, produz mais de 1 milhão de toneladas de escória de alto forno por ano
que valem no mercado cerca de 10 milhões de reais, sem contar a eliminação das
despesas com o gerenciamento do resíduo. Contrariamente à disposição controlada
dos resíduos, a reciclagem é atrativa às empresas.
Segundo John (1995) a incorporação de resíduos na produção de materiais também
pode reduzir o consumo energia, tanto porque estes produtos freqüentemente
incorporam grandes quantidades de energia quanto porque podem reduzir as
distâncias de transporte de matérias primas. No caso das escórias e pozolanas, é
este nível de energia que permite produção de cimentos sem a calcinação da
matéria prima, permitindo uma redução no consumo energético de até 80%.
Finalmente, a incorporação de resíduos no processo produtivo muitas vezes permite
a redução da poluição gerada. Por exemplo, a incorporação de escórias e pozolanas
reduz substancialmente a produção de CO
2
no processo de produção do cimento.
Segundo Moura (2000), a viabilidade de reciclagem de um resíduo depende de
alguns fatores, tais como:
• proximidade da instalação de processamento;
• custo de transporte dos resíduos;
• volume de resíduos disponível para o reprocessamento;
• custo de estocagem do resíduo no local de geração ou afastado da origem.
37
Deste modo, a viabilidade técnica e econômica da utilização de um resíduo como
subproduto está condicionada, também, ao custo de reciclagem ser igual ou inferior
ao custo total para descartá-lo adequadamente. O estudo da viabilidade técnica da
reciclagem de um determinado resíduo pressupõe basicamente as seguintes etapas:
• levantamento de dados sobre a disponibilidade do resíduo;
• caracterização quanto à sua composição química;
• identificação das propriedades físicas e mecânicas;
• seleção de possíveis aplicações;
• identificação das propriedades do produto final.
A tabela 3 apresenta um quadro-resumo do campo de aplicação de escórias de
diferentes origens.
Tabela 3
Campo de aplicação de escórias de diferentes origens
PROCEDÊNCIA DA ESCÓRIA
CAMPO DE APLICAÇÃO
ACIARIA ALTO-FORNO FERRO-LIGA
Ferroviário Lastro/sub-lastro X X
Base/sub-base X X X
Rev. asfáltico X X X
Dreno/canaleta X X X
Proteção talude X X
Pátio industrial X X X
Estacionamento X X X
Rodoviário
Meio-fio X X X
Piso de concreto X X X
Pré-moldados X X X
Concreto X X X
Construção Civil
Manilhas/tubos X X X
Substituto calcário X
Minério de ferro X
Fábrica de cimento
Clínquer X X
Metalúrgico Fundente/redução X X
Fonte: Adaptado de BRUN e YUAN citado por GEYER, 1995.
Geyer (1995) registra as escórias de aciaria necessitam de cura por
aproximadamente 6 (seis) meses para que se possa controlar o fenômeno de
expansibilidade causada pela presença de cal livre não reagida. Estudos mais
38
detalhados devem ser realizados para avaliação do comportamento deste material
quando utilizado em concreto.
Segundo a SOBREMETAL (2004), as características principais das escórias são:
- elevada resistência mecânica, aliada a uma textura rugosa e uma morfologia de
alta cubicidade;
- estrutura física caracterizada por uma elevada densidade e porosidade;
- coloração predominantemente cinza clara;
- elevada resistência a variações climáticas;
- alta estabilidade com longa durabilidade para todas as aplicações;
- inexistência de material orgânico em sua composição;
- elevada resistência à abrasão (desgaste);
- intertravamento automático, produzindo uma superfície estável (excelente
tração), em virtude de seu formato cúbico;
- baixo custo comparado com seus concorrentes (brita);
- recursos ilimitados;
- material reciclável.
As figuras 4, 5 e 6 apresentam a seguir exemplos de aplicação de escória
(SOBREMETAL, 2004).
Figura 4 -
Revestimento asfáltico
Figura 5 -
Pré-moldados
Figura 6 -
Lastro / sub-lastro
Vale registrar que a utilização dos diversos tipos de escória deve ser sempre
precedida de avaliação quanto aos seus índices de qualidade, especialmente quanto
ao fenômeno de expansão, quando se trata das escórias de aciaria, devido a
presença de óxidos potencialmente expansivos.
39
Segundo Masuero et al (1998) citado por Moura (2000) as escórias siderúrgicas são
os resíduos que em maior volume são gerados no mundo. Destes, as escórias de
alto-forno e de aciaria constituem um pouco mais da metade de todos os outros
resíduos metalúrgicos gerados.
Apresentamos a seguir, uma abordagem sobre estas escórias, destacando a sua
potencialidade de uso na construção civil.
2.1 ESCÓRIA DE ACIÁRIA
As escórias de aciaria são geradas na conversão do ferro-gusa em aço, a partir da
combinação do fundente cal, com os produtos das reações de oxidação no forno de
aço (LOUZADA, 1991).
Considerando que o ferro gusa é uma liga de ferro-carbono na qual o carbono e as
impurezas normais (Si, Mn, P e S, principalmente as duas primeiras) se encontram
em elevados teores, a sua transformação em aço, que é uma liga de teores baixos
de C, Si, Mn, P e S, corresponde a um processo de refino, no qual a quantidade dos
elementos é reduzida até valores pré-fixados. Na transformação do ferro-gusa em
aço, utilizam-se “agentes oxidantes”, os quais podem ser de natureza gasosa, como
ar e oxigênio, ou de natureza sólida, como minérios na forma de óxidos
(CHIAVERINI, 1986 citado por SILVA FILHO, 2001).
A escória de aciaria é um subproduto da produção do aço. Este material é portanto
resultado da agregação de diversos elementos que não interessam estar presentes
no material aço. Tem como características marcantes ser composta de muitos
óxidos, como CaO e MgO e ser expansível, devido às reações químicas desses
óxidos. As limitações encontradas no material são basicamente: heterogeneidade;
alto teor de cal livre e a ausência de atividade hidráulica (FILEV, 2004).
Em geral, a escória de aciaria é processada para recuperação da fração metálica,
empregada na sintetização, no alto forno e na aciaria mesmo. Em média, essa
recuperação corresponde a 30% de sua geração (GEYER, 1995).
40
A figura 7 mostra o circuito da geração de resíduos na aciaria elétrica (FEA) e na
aciaria à oxigênio (LD), com a geração aproximada da escória em cada etapa
(GEYER et al, 1996 citado por GEYER, 1997).
Figura 7 - Esquema simplificado da geração de escórias na aciaria elétrica (FEA) e à oxigênio (LD)
(GEYER et al, 1996 citado por GEYER, 1997).
A figura 8 mostra a escória de aciaria sendo vazada da panela diretamente na baia
de escória (GEYER, 2000).
Figura 8 - Escória de aciaria sendo vazada da panela diretamente na baia de escória (GEYER,
2000).
41
As escórias de refino (aciaria) diferem das escórias de redução (alto-forno) porque
participam ativa e fundamentalmente do processo, enquanto que as últimas
incorporam as impurezas. Quando é possível, sem prejuízo da principal função de
uma escória redutora que é a fusão de todos os minérios da ganga numa
temperatura adequada, a composição deve ser tal que o refino seja possível
(GEYER, 1997).
As escórias de aciaria são compostas, principalmente, por óxidos básicos. A
composição química da escória é função da matéria prima, da tecnologia de
produção do aço e até mesmo do revestimento do alto forno (FILEV, 2004).
A geração de escória de aciaria elétrica tem crescido consideravelmente nos últimos
anos. Nos Estados Unidos e na Europa, 45% e 38% do aço fabricado,
respectivamente, é por esse processo. Em países como a Indonésia, Malásia,
Tailândia e Vietnã todo o aço é produzido em forno elétrico. Enquanto que nas
Filipinas é de, aproximadamente, 71% e no Japão 34% (BUSINESS LINE citado por
LIMA, 1999).
O volume mundial gerado de escória de aciaria é da ordem de 84 milhões de
toneladas por ano. Por isso a importância de se estudar a sua reciclagem como
forma de resolver o problema de destinação ou “bota fora”.
Segundo dados do Instituto Brasileiro de Siderurgia (IBS, 2002), a geração e
comercialização de escória de aciaria LD nas siderúrgicas brasileiras é de,
respectivamente, 2,6 e 0,53 milhões de toneladas por ano, enquanto que a de
escória de aciaria elétrica é de 0,6 e 0,52 milhões de toneladas/ano,
respectivamente.
De acordo com Lima (1999), em geral a obtenção do aço pelo processo de forno
elétrico utiliza 90 a 100% de sucata mais os fundentes, gerando dois tipos de
escórias, denominadas oxidantes e redutoras. Na Bahia a Gerdau-Usiba utiliza na
sua aciaria elétrica, também, o ferro-esponja junto com sucata para a produção de
aço (SILVA FILHO, 2001).
42
A escória LD-NP é um co-produto decorrente do processo de fabricação e refino do
aço em conversores LD, consistindo essencialmente de silicatos de cálcio, óxido de
ferro e ferrita cálcica. Geralmente é estocada em pátio abertos, sem qualquer
processamento (NP) e sua granulometria pode variar de 0 (zero) mm a 300
(trezentos) mm (FILEV, 2004).
As escórias de aciaria de conversor a oxigênio apresentam composição variável em
função do tipo de ferro, matérias primas utilizadas, tipos de aço fabricados e práticas
de funcionamento. Os compostos principais são o cálcio, silício e ferro (LIMA, 1999).
Na tabela 2.4 pode-se verificar a composição química básica das escórias de aciaria
de forno elétrico geradas em alguns países (GEYER et al., 1994 citados por
MOURA, 2000).
Tabela 4
Composição química básica das escórias de aciaria de forno elétrico
geradas em alguns países
COMPOSTO BRASIL (%) EUA (%) JAPÃO (%) ITÁLIA (%) ALEMANHA (%)
CaO 33 41 40 41 32
SiO
2
18 17 25 14 15
Al
2
O
3
6 8 5 7 4
FeO 30 18 19 20 31
MgO 10 10 4 8 10
MnO 5 4 7 6 4
S - 0,2 0,06 0,1 0,1
P
2
O
5
- 0,6 - 0,9 1,4
Fonte: GEYER et al.,1994 citados por MOURA, 2000.
Na Tabela 5 é apresentada uma comparação das escórias produzidas por vários
tipos de fornos (FILEV, 2004).
43
Tabela 5
Comparação das escórias produzidas por vários tipos de fornos
Composição (%)
Tipo
SiO
2
Cão Al
2
O
3
FeT MgO S MnO TiO
2
Escória de convertedor
(LD)
13.8 44.3 1.5 17.5 6.4 0.07 5.3 1.5
Escória
Oxidada
19.0 38.0 7.0 15.2 6.0 0.38 6.0 0.7 Escória de
Forno
Elétrico
Escória
Reduzida
27.0 51.0 9.0 1.5 7.0 0.50 1.0 0.7
Fonte: FILEV, 2004
As escórias de aciaria têm como destinação mais comum o uso como agregado na
construção civil, na pavimentação de estradas de rodagem e como lastro de
ferrovias, sendo que nestas últimas ela deve passar, antes, por um período de cura
(KRUGER, 1995).
Entretanto há alguns inconvenientes no uso deste produto, uma vez que a cal que
participa no processo de produção do aço permanece como matéria-prima não
reagida presente na escória. Como a cal, em presença de umidade, reage, formando
compostos expansivos, é necessário um período de “cura” de três meses a um ano
(RUBIO; CARRETERO citados por GEYER, 1997), limitando-se ainda mais o seu
uso. Estudos mais detalhados devem ser realizados para verificar a eficiência desse
processo e conseqüentemente, para avaliação do comportamento deste material
quando utilizado na construção civil (GEYER, 1995; LIMA, 1999; GUMIERI, 1999;
MACHADO, 2000, MASUERO, 2001).
Segundo Gumieri (1999), grande parte das escórias de aciaria é empregada em
pavimentações, lastros de ferrovia, aterros, bases e sub-bases de rodovias.
44
2.2 ESCÓRIA DE ALTO-FORNO
As escórias de alto-forno são geradas no processo de fabricação do ferro-gusa,
material obtido nas siderúrgicas no processo de redução do minério de ferro.
(RIBEIRO,1992).
As escórias de alto-forno e aciaria correspondem a cerca de 75% do total dos
resíduos de uma usina. São principalmente elas as responsáveis pela tipificação dos
resíduos de usinas siderúrgicas como volumosos e de baixa toxidez (KRÜGER,
1995).
A escória de alto-forno consiste principalmente de sílica e alumina, do minério e do
carvão/coque, combinados com óxidos de cálcio e de magnésio dos fundentes. Ela é
retirada a uma temperatura em torno de 1500ºC (GEYER, 1995).
O resfriamento lento da escória de alto-forno em grandes moldes de ferro viabiliza
um produto que pode ser moído e granulado para se obter partículas densas e
resistentes para uso como agregado (METHA, 1994).
Segundo Neville (1997), como a escória é produzida ao mesmo tempo em que o
ferro-gusa, o controle da produção assegura uma variabilidade baixa dos dois
materiais. A escória é, em seguida, granulada ou pelotizada. Por conveniência,
geralmente se usa a expressão granulada.
Segundo Masuero et al (1998) citado por Silva Filho (2001), a produção mundial de
escória de alto-forno é de 120 milhões de toneladas para uma produção de 700
milhões de toneladas de aço líquido por ano. A geração e comercialização de
escória de alto-forno granulada nas siderúrgicas brasileiras, segundo dados de 2000
do IBS – Instituto Brasileiro de Siderurgia é de, respectivamente, 5,6 e 5,55 milhões
de toneladas por ano.
A cada 4 t de ferro-gusa produzida, é gerada, em média, 1 t de escória de alto forno.
O Brasil é o sexto maior produtor mundial de ferro-gusa, com uma produção anual
45
de cerca de 25 milhões de toneladas, o que corresponde a geração de cerca de 6,25
milhões de toneladas de escória por ano. (VIDAL, 2004).
As tabelas 6 (GUTT; NIXON., 1979 citado por LIMA, 1999) e 7 (CINCOTTO et al
1992 citado por GEYER, 1995 e CINCOTTO, 1988 citado por SILVA FILHO 2001)
apresentam composições químicas típicas de escórias em diversos países e no
Brasil (GUTT; NIXON., 1979 citado por LIMA, 1999).
Tabela 6
Composições químicas de escórias de alto-forno % em massa
Componentes
Austrália USA África do Sul Alemanha Inglaterra França
SiO
2
33-37 34-38 30-36 35 34 31-36
Al
2
O
3
15-18 34-38 9-16 12,2 13,5 11-21
CaO 39-44 11-15 30-44 41 40,9 39-45
MgO 1-3 45-47 8-21 8 5,5 4-8
TiO
2
0,6 1-3 0,1-0,8 - 0,8 0,4-0,7
FeO 0,7 - - 0,25 0,5 0,1-1
MnO 0,3-1,5 1,3-4,5 - 0,5 0,8 0,1-0,2
NaO
2
0,2 - 0,2-0,9 1,2 0,7 0,2-0,8
K
2
O 0,5 - 0,5-1,4 - 0,8 0,2-1,5
S 0,6-0,8 - 1,0-1,6 0,6 0,53 0,7-1,0
P
2
O
3
- - - - 0,6 -
Fonte: GUTT e NIXON, 1979 citado por LIMA, 1999
Tabela 7
Composições químicas de escórias de alto-forno
Componentes CSN (%)
COSIPA
(%)
USIMINAS
(%)
Média no Brasil (CINCOTTO
et al 1992 citado por GEYER
1995) (%)
Média
Mundial
(%)
SiO
2
37,40 37,00 33,80 34,45 30-42
Al
2
O
3
11,60 10,50 11,20 13,66 5-19
CaO 40,20 41,40 43,70 41,95 30-50
MgO 6,66 6,50 6,60 6,07 1-21
TiO
2
0,40 0,66 1,58 0,51
< 0,4
Fe
2
O
3
1,00 1,00 1,20 0,35
< 0,3
Mn
2
O
3
0.69 0,74 0,75 -
< 0,2
Na
2
O 0,25 0,17 0,12 -
< 0,2
46
Componentes CSN (%)
COSIPA
(%)
USIMINAS
(%)
Média no Brasil (CINCOTTO
et al 1992 citado por GEYER
1995) (%)
Média
Mundial
(%)
K
2
O 0,84 0,54 0,23 - -
S 1,02 1,04 1,16 0,91 -
Resíduo insolúvel 0,49 0,92 0,50 - -
Ferro metálico 0,14 0,12 0,50 - -
Fonte: CINCOTTO et al 1992 citado por GEYER, 1995 e CINCOTTO, 1988 citado por SILVA FILHO
2001
A escória dos altos-fornos pode ser considerada um resíduo para o qual existe uma
solução de reciclagem de caráter definitivo e satisfatório (KRÜGER, 1995).
A escória pode ter variadíssimas aplicações: como inerte para concreto ou para
estradas, como matéria-prima para produção de inerte leve para concreto, lã de
escória para isolamentos térmicos, e, finalmente, para a indústria do cimento, não só
como matéria-prima para sua fabricação (adicionada ao calcário e entrando no forno
para produção do clínquer) mas, também, como adição ao cimento (COUTINHO,
1997).
Estas escórias são utilizadas na indústria de aglomerantes há muito tempo, sendo
interessante que desde 1862 Eugene Langen, em Troisdorf, efetuou os primeiros
ensaios de que se tem notícia sobre a granulação das escórias. Tais materiais
quando moídos e mesclados com cal hidráulica, davam lugar a um material que,
sem alcançar a qualidade do cimento Portland, superava os sistemas que só
utilizavam cal como ligante (BLODA, 1980 citado por LIMA, 1999).
2.3 ESCÓRIA DE LIGAS DE FERRO-CROMO
As escórias de ligas de ferro-cromo são resíduos da fabricação de ligas de ferro-
cromo alto carbono, ferro-cromo baixo carbono e ferro-cromo silício. Estas escórias
são formadas quando da operação pirometalúrgica, através da fusão de minério de
47
cromo na forma de agregado e de minério de cromo, cromita, na forma de
concentrado (FERBASA, 2000).
Segundo Valois e Teixeira (1995), Cassa et al. (1996) e Silva Filho (2001), a escória
é gerada a partir da produção de ligas de FeCr Alto Carbono em forno elétrico de
redução a arco submerso, correspondendo ao líquido sobrenadante na base do
forno, que se separa por diferença de densidade da liga e se solidifica ao ser
resfriado. Este material é um resíduo em grande parte maciço. A escória
devidamente britada e selecionada apresenta textura áspera, de coloração escura,
estrutura densa e pequenas vesículas que não se interligam, além de formato
anguloso.
Erdem (2005) comenta que a escória é um rejeito obtido em grandes quantidades
durante a produção da liga de ferro-cromo. Uma porcentagem relativamente
pequena deste material encontra aplicação, mas a grande maioria do material
gerado a cada ano é disposta a céu aberto e opções de reutilização,
reaproveitamento ou eliminação, são necessários. Como alternativa para atenuar
este fato e considerando tal material quimicamente inerte e seguro, a escória pode
ser utilizada como o material de construção e agregado, devido a sua excelente
característica técnica.
As minas de cromita no mundo estão situadas, principalmente, na África, Europa,
Oriente Médio e América. Na África do Sul estão localizadas 46% das jazidas de
cromo, 19% e 17% localizam-se na Índia e Kasaquistão, respectivamente, enquanto
que outras 14% situam-se no Brasil, Finlândia, Turquia e Zimbabwe, outros 12
pequenos países produzem 4%. Estima-se que 14 milhões de toneladas de cromita
foram produzidas em 2002 (INTERNATIONAL CHROMIUM DEVELOPMENT
ASSOCIATION, 2003).
Na figura 9 está indicada a distribuição mundial das minas de cromita.
(INTERNATIONAL CHROMIUM DEVELOPMENT ASSOCIATION, 2003).
48
17%
19%
14%
4%
46%
AFRICA DO SUL
INDIA
BRASL, FINLNDIA, TURQUIA, ZIMBABWE
KASAQUISTÃO
OUTROS
Figura 9 – Distribuição mundial das minas de cromita. (INTERNATIONAL CHROMIUM
DEVELOPMENT ASSOCIATION, 2003).
O Brasil é o líder na América Latina dos depósitos de cromita, sendo o maior
produtor e detentor das maiores reservas de minério de cromo da América do Sul.
Estes recursos estão localizados nos estados da Bahia, Minas Gerais, Amapá e
Goiás. Embora sem muito destaque do ponto de vista quantitativo e qualitativo,
ocorrem alguns pequenos jazimentos nos estados de São Paulo, Pará e Ceará.
Na Tabela 8 são apresentados dados sobre a produção de cromita no Brasil no
período de 1993 a 2004 (INTERNATIONAL CHROMIUM DEVELOPMENT
ASSOCIATION, 2003; DEPARTAMENTO NACIONAL DE PESQUISA MINERAL,
2004).
49
Tabela 8
Produção de cromita no Brasil
ANO PRODUÇÃO (t/ano).10
3
1993 307,5
1994 359,8
1995 448,0
1996 408,5
1997 285,5
1998 440,5
1999 435,1
2000 588,8
2001 418,4
2002 279,7
2003 376,9
2004 593,5
Fonte: INTERNATIONAL CHROMIUM DEVELOPMENT ASSOCIATION, 2003; DEPARTAMENTO
NACIONAL DE PESQUISA MINERAL, 2004
Em 2004 a produção brasileira de cromita, foi de 594 mil t (lump + concentrado),
equivalentes a 253 mil t de Cr
2
O
3
contido, com um acréscimo de 63% em relação a
2003. Da produção doméstica dessa commodity, o Estado da Bahia participou com
79%, representado pela Cia. Ferro-Ligas da Bahia S/A – FERBASA (95,7%) e pela
Magnesita S/A (4,3%) e o Estado do Amapá, pela Mineração Vila Nova Ltda., com
21%. A capacidade nominal instalada de produção nacional de concentrado, em
Cr
2
O
3
contido, de 470 mil t, está distribuída entre a Bahia (43%) e o Amapá (57%). O
acréscimo verificado na produção interna de cromita resultou do reinicio das
atividades de exploração da Mineração Vila Nova Ltda., que registrou, em relação a
2003, um aumento de 611% na produção de concentrado em Cr
2
O
3
contido. Quanto
a FERBASA, registrou um aumento de produção de 17% nas minas e de 20,35%
nas usinas de beneficiamento. A Mineração Vila Nova Ltda., adquirida pela FASA
Participações S/A, localizada no Estado do Amapá, no ano de 2004, continuou
direcionando suas atividades para a produção de concentrado, com o reinicio dos
trabalhos de lavra a céu aberto, nas minas já exploradas e em novas frentes
descobertas.
50
Com relação ao setor de ligas de ferro-cromo, a produção brasileira atingiu 216 mil t,
distribuídos entre Fe-Cr-AC (85,0%), Fe-Cr-BC (8,8%), e Fe-Si-Cr (5,3%), com um
acréscimo de 5,8% em relação a 2003. Principal produtora de ligas de cromo no
Brasil e a maior da América Latina, a FERBASA participou com 85% da produção de
Fe-Cr-AC, seguida da ACESITA, localizada no Estado de Minas Gerais, com 15%.
Produtora exclusiva de aço inoxidável na América Latina, a ACESITA produz ligas
de Fe-Cr-AC, desde 1995, utilizando, cromita adquirida da Ferbasa (lump), da
Mineração Vila Nova Ltda. e da Magnesita S/A. A FERBASA possuí uma capacidade
instalada de produção de 211 mil t/ano de ligas de cromo em sua unidade industrial
instalada no município de Pojuca, Estado da Bahia, distribuída entre Fe-Cr-AC (180
mil t/ano), Fe-Cr-BC (19 mil t/ano) e Fe-Si-Cr (12 mil t/ano). (DNPM, 2004).
A Companhia de Ferro Ligas da Bahia – FERBASA é a única metalúrgica da
América a produzir ligas de ferro-cromo. Outras metalúrgicas estão localizadas na
Europa, Oriente Médio e Ásia (INTERNATIONAL CHROMIUM DEVELOPMENT
ASSOCIATION, 2003). A FERBASA produz ligas de ferro- cromo de alto (FeCrAC) e
baixo carbono (FeCrBC) e ligas de ferro-cromo silício.
Principal produtor de ligas de ferro-cromo no Brasil e o maior da América Latina, o
grupo Ferbasa tem uma capacidade instalada de produção de 150 mil t/ano de ferro-
cromo alto carbono, 19 mil t/ano de ferro-cromo baixo carbono e 10 mil t/ano de
ferro-silício-cromo.
Este tipo de liga é usado na fabricação de um grande número de tipos de aço e
ligas especiais. Tem como característica básica Carbono acima de 4%. As principais
utilizações ocorrem na produção de aços resistentes à corrosão, na produção de
aços de alta resistividade elétrica, aços alta liga (indústria de automóvel), anti-
oxidação e na produção de aços inoxidáveis quando a aciaria adota o processo
AOD (Argon Oxigen Descarburatization) (FERBASA, 2004).
Segundo dados do DNPM - Departamento Nacional de Pesquisa Mineral (2004)
relatam que as reservas totais de cromita no Brasil correspondem a 7.624.000
51
toneladas. Ainda segundo o DNPM a Bahia é líder absoluto em reservas e produção
de cromita, sendo responsável por cerca de 90% da produção de minério de cromo.
Na Tabela 9 são apresentados dados sobre a produção de liga de ferro-cromo alto
carbono no período de 1993 a 2004 (INTERNATIONAL CHROMIUM
DEVELOPMENT ASSOCIATION, 2003; DEPARTAMENTO NACIONAL DE
PESQUISA MINERAL, 2004).
Na Tabela 10 é apresentada a composição química básica das ligas ferro-cromo alto
carbono (FeCrAC) (FERBASA, 2000).
Tabela 9
Produção de liga ferro-cromo alto
ANO PRODUÇÃO (t/ano).10
3
1993 77,1
1994 71,0
1995 87,6
1996 65,3
1997 67,4
1998 77,4
1999 100,5
2000 154,3
2001 97,2
2002 149,1
2003 185,6
2004 183,6
Fonte: INTERNATIONAL CHROMIUM DEVELOPMENT ASSOCIATION, 2003; DEPARTAMENTO
NACIONAL DE PESQUISA MINERAL, 2004
Tabela 10
Composição química básica das ligas ferro-cromo alto carbono (FeCrAC)
ELEMENTO Cr C Si P S
TEOR (%) 50 (MÍNIMO) 6 - 9 5 0,035 (MÁXIMO) 0,025 (MÁXIMO)
Fonte: FERBASA, 2000.
52
A Figura 10 apresenta uma seleção de grãos de escória de ferro-cromo, onde se
destacam a forma, textura, porosidade e coloração.
Figura 10 - Grãos selecionados de escória de ferro-cromo.
Tal material tem sido empregado em vários tipos de obras de engenharia civil em
todo o mundo, tais como rodovias na Suécia, fabricação de concretos refratários na
Rússia, serviços de encascalhamento de vias de acesso, pavimentação asfáltica,
concreto armado, fabricação de pré-moldados, lastro de ferrovia e em concreto de
alto desempenho com uso de sílica-ativa para aumentar a durabilidade e vida útil
das estruturas de concreto armado.
Zelic (2005) indica o uso da escória de ferro-cromo como o agregado em pavimentos
de concreto oferece uma solução mais econômica do que os agregados
convencionais, devido ao preço muito elevado destes agregados, além serem
transportados por grandes distâncias.
No Brasil este tipo de escória é gerada pela Companhia de Ferro Ligas da Bahia S/A
- FERBASA, localizada no município de Pojuca no estado da Bahia, vide mapa de
localização a seguir na figura 11 (FERBASA, 1993).
53
Figura 11 – Localização da FERBASA (FERBASA, 2004)
A referida escória é obtida em forno elétrico de redução e segundo a FERBASA
(1993), em 1993 sua produção média era de 9000t por mês, enquanto que em 2004,
segundo informações colhidas em visita à empresa, sua produção atinge 25.000t por
mês, que corresponde a cerca de 15.600 m
3
de escória por mês e cujo processo
produtivo está indicado na figura 2.10 (FERBASA, 2004).
54
Figura 12 – Fluxograma de produção (FERBASA, 2004).
Tendo em vista a grande quantidade de escória gerada, além de aproveitar que a
construção civil é uma atividade que pode ser considerada potencial recicladora de
resíduos, bem como os resultados obtidos em trabalhos anteriores, é necessário
ampliar os estudos para avaliar a possibilidade de emprego de tal material.
Nesta pesquisa foi utilizada a escória de ligas de ferro-cromo de alto carbono. Estas
escórias são formadas quando da operação pirometalúrgica, através da fusão de
minério de cromo na forma de agregado e de minério de cromo na forma de
concentrado (FERBASA, 2000).
Este material é procedente da FERBASA, e sua composição química básica está
indicada na tabela 11 a seguir.
55
Tabela 11
Composição química da escória
Determinações Resultados em %
Óxido de Cromo (Cr
2
O
3
) 8 – 13
Óxido de silício (SiO
2
) 28 – 32
Óxido de ferro (FeO) 0,5 – 1
Óxido de alumínio (Al
2
O
3
) 18 – 25
Óxido de cálcio (CaO) 18 – 25
Óxido de magnésio (MgO) 1 – 3
Fonte: FERBASA, 1993
Segundo Silva Filho (2001), a incorporação da escória de ferro-cromo em concretos
pode provocar a imobilização do cromo, provavelmente por encapsulamento, o que
possibilita o uso deste resíduo como agregado graúdo para concreto. Ou seja, as
edificações construídas com escória de ferro-cromo não oferecem risco à população.
É preciso, contudo, chamar a atenção para os riscos de solubilização do cromo a
partir das grandes pilhas de escórias armazenadas no canteiro da metalúrgica, nos
lastros das ferrovias e de possíveis estoques em obras ou casas de comercialização
de material de construção devido à alta toxidade comprovada por sua ação
carcinogênica.
Vale salientar, contudo, que existem antecedentes de uso do material em exame no
em concreto e na construção da FERBASA. Há mais de 20 anos, utilizou-se este
material como agregado graúdo, cujo estado de conservação, avaliado através de
visita ao local, pode ser considerado satisfatório.
A seguir são apresentados resultados anteriores de caracterizações químicas e
físicas da escória, tais como análise química, análise mineralógica, determinação de
pirita reativa, reatividade potencial, estabilidade volumétrica, bem como a
caracterização do resíduo sólido industrial para fins de classificação quanto aos
riscos potenciais à saúde e ao meio ambiente, quando da sua manipulação e
disposição final, além de características físicas do agregado graúdo convencional e
ensaios realizados para avaliação do comportamento do concreto no estado
56
endurecido (CONCRETA, 1993; CONCRETA, 2000; SILVA FILHO, 2001 e
CONCRETA, 2002).
2.3.1. Análise química da escória
A análise química dos materiais é de fundamental importância para a identificação
de possíveis componentes perigosos para a saúde humana e para o meio ambiente,
além de possibilitar um melhor enquadramento ou classificação do material em
estudo, podendo-se definir aplicações, restrições de uso e também, avaliar e explicar
o comportamento e possibilidades de uso de cada material.
As normas utilizadas foram da ABNT e procedimentos internos do laboratório da LA
Falcão Bauer (CONCRETA, 1993; CONCRETA, 2000 e CONCRETA, 2002).
Nas tabelas 12 e 13 estão indicadas algumas análises químicas da escória
(FERBASA, 1993; CONCRETA, 2000).
Tabela 12
Análise química da escória
Determinações
Resultados em %
(FERBASA, 1993)
Resultados em %
(CONCRETA, 2000)
Perda ao fogo 1,02 0,41
Óxido de cálcio (CaO) 3,5 3,77
Óxido de alumínio (Al
2
O
3
) 19,3 18,92
Dióxido de silício (SiO
2
) 26,89 29,88
Trióxido de manganês (Mn
2
O
3
) 0,33 -
Óxido de magnésio (MgO) 19,54 25,90
Óxido de titânio (TiO
2
) 0,39 -
Óxido de ferro (Fe
2
O
3
) 7,63 5.37
Óxido de sódio (Na
2
O) 0,015 0,11
Óxido de potássio (K
2
O) Não detectado 0,28
Óxido de Cromo (Cr
2
O
3
) 21,1 14,00
Óxido de Níquel (NiO
2
) 0,37 -
Cloretos(Cl
-
) 0,053 -
Sulfatos (SO
4
-
) 0,016 -
Enxofre (S) 0,09 -
Fonte: FERBASA, 1993; CONCRETA, 2000
57
Tabela 13
Outros ensaios químicos
Ensaios realizados
Resultados (FERBASA,
1993)
Resultados (SILVA
FILHO,2001)
Pirita reativa Muito leve, índice 20 Muito leve, índice 20
Reatividade potencial (método químico) Inócuo Inócuo
Reatividade potencial (das barras de
argamassa)
0,078 % 0,078 %
Estabilidade volumétrica (Autoclave) 0,010 % 0,015 %
• Análise mineralógica:
• Microscopia óptica por luz refletida
• Difratometria de raios X
• Índice de refração e avaliação do grau de
vitrificação
• Reatividade por Microscopia de luz
transmitida – teste de Michelsen
• Análises termodiferencial e termo
gravimétrica
Vide comentários sobre
os resultados
Vide comentários sobre
os resultados
Estado físico Sólido Sólido
Coloração Preto Preto
Fonte: FERBASA, 1993; SILVA FILHO,2001
Comparando os resultados obtidos com os valores de análise química fornecidos
pelo fabricante, nota-se acentuada diferença nos óxidos de cromo e ferro, conforme
se observa na tabela 14.
Tabela 14
Comparação de resultados entre fabricante e laboratório externo.
Determinação FERBASA, 1993 CONCRETA, 1993
Cr
2
O
3
8-13 21,10
SiO
2
28-32 26,89
Óxido de ferro 0,5-1 (FeO) 7,63 (Fe
2
O
3
)
Al
2
O
3
18-25 19,30
HgO 18-25 19,54
CaO 1-3 3,50
58
Analisando os resultados obtidos da análise mineralógica nota-se que apesar dos
mesmos serem satisfatórios, visando o emprego da escória como agregado graúdo,
foram encontrados componentes sob forma reduzidas (esfarelita e crômio metálico)
podendo ser considerados potencialmente deletérios para o uso como agregado em
concreto, uma vez que podem vir a sofrer expansão causada pela oxidação dos
mesmos. Entretanto não foram verificadas expansões nos ensaios realizados
(CONCRETA, 1993; SILVA FILHO, 2001).
Quanto à avaliação da estabilidade volumétrica, uma análise geral dos ensaios
efetuados por três metodologias distintas, dilatação de água, expansão por
autoclave e expansibilidade Le Chatelier, permitiu concluir que a hidratação de
óxidos livres de cálcio e magnésio, caso exista, não é capaz de gerar expansões
apreciáveis (SILVA FILHO,2001).
A amostra de escória submetida no ensaio de reatividade da pirita conforme ASTM
641-71 apresentou intensidade de mancha muito leve, caracterizando-a como índice
20. (FERBASA, 1993; SILVA FILHO,2001)
Segundo Silva Filho (2001) nos ensaios realizados, quanto à reatividade potencial –
método químico pode-se notar que a escória é de baixa reatividade. O ensaio
(método químico) de verificação da potencialidade da escória indicou que o material
foi considerado inócuo quanto à reação alcalí-sílica (alcali-agregado).
Quanto ao método das barras, o valor obtido foi inferior aos limites preconizados
pela ASTM C 227/67, onde se deve considerar capaz de alcalí-reatividade toda
mistura que apresente uma expansão maior a 0,10% aos 06 (seis) meses
(CONCRETA, 1993).
Quanto ao teor de cloretos detectado na amostra é importante tecer as seguintes
considerações, levando-se em conta as diferentes normas estrangeiras, indicado na
tabela 15, bem como a norma brasileira.
59
Tabela 15
Teor de cloretos em normas estrangeiras e brasileira.
Concreto
Normas
Armado Protendido
EM – 88 (1) 0,40 -
Pr EN 206 (2) 0,40 0,20
BS – 811011985 (3) 0,20 – 0,40 (*) 0,10
ACI 222 (4) 0,10 – 0,15 (**) 0,06
Regulamento Português 0,00 – 1,30 (***) 0,00
(*) O limite varia em função do tipo de cimento
(**) O limite varia em função da agressividade ambiental
(***) O limite varia em função do tipo de cimento e exclui a contribuição do cimento
(1) – Comissione Permanente del Hormigon – Ministério de Obras Públicas y Urbanismo, Espanha,
1998.
(2) – Projeto Europeu de Normalização (Mercado Comum Europeu)
(3) – British Standard (Inglaterra)
(4) – Instituto Americano do Concreto
Fontes: Manual de Obras Deterioradas por Corrosão das Armaduras de Maria Del Carmen Andrade y
Pedrix, Fabrico e Propriedades do Betão de A. Souza Coutinho, e Propriedades do Concreto de
Adam, M. Neville.
A NBR 6118/1982, através do sub-item 8.1.3, limita o teor de cloretos na água de
amassamento em 500 mg/L e considera apenas a contribuição dos agregados e,
naturalmente, da própria água.
Pode-se notar que há uma variação do teor de cloretos especificado de um país
para o outro, em função da dificuldade de estabelecer um limite seguro, abaixo do
qual não exista risco de despassivação do aço, entre elas o tipo de cimento (finura,
teor de gesso, teor de aluminato tricálcico, etc.), proporção de cimento, relação A/C,
teor de umidade e outros. É importante assinalar, contudo, que o teor de cloretos
existente na escória encontra-se elevado, se consideramos a exigência da NBR
6118/1978.
60
Vale registrar que a ABNT está procedendo a alterações na norma acima referida
quanto a indicação do limite adequado de cloretos e, futuramente este parâmetro
poderá ser modificado.
Verificou-se que nos ensaios de estabilidade volumétrica o agregado graúdo de
escória apresentou comportamento satisfatório quanto à possibilidade de
expansões.
2.3.2. Classificação quanto ao risco ambiental
A avaliação quanto ao risco ambiental dos materiais procedentes de rejeitos de
atividades industriais e que possuam possibilidade de serem utilizados com
agregados deve ser sempre efetuada para identificação de elementos nocivos e
perigosos ao meio ambiente e ao ser humano.
Conforme mencionado anteriormente, essa avaliação possibilita um melhor
enquadramento do material, contribuindo para definir aplicações, restrições de uso,
reaproveitamento e destinação final e também, avaliar e tentar explicar seu
comportamento, bem como indicar possibilidades de uso de cada material.
Segundo a NBR 10004/1987 – Resíduos Sólidos – Classificação, os resíduos são
classificados em função dos resultados dos ensaios de lixiviação e solubilização
efetuados em uma das classes indicadas a seguir:
a) resíduos classe I – perigosos;
b) resíduos classe II – não inertes;
c) resíduos classe III – inertes.
Segundo a NBR 10004/1987, os resíduos perigosos são aqueles que em função de
suas propriedades físicas, químicas ou infecto-contagiosas podem apresentar risco à
saúde pública ou ao meio ambiente, ou ainda, uma das seguintes características:
inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade ou patogenicidade.
61
Os resíduos classe II, não-inertes, são:
Os que não se enquadram nas classificações de resíduos classe I (perigosos) ou de
resíduos classe III (inertes), podendo apresentar as propriedades de
combustibilidade, biodegrabilidade ou solubilidade em água.
Os resíduos classe III (inertes) são os que quando submetidos ao ensaio de
solubilização de resíduos, segundo a NBR 10006/1987, não tem nenhum de seus
constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade
da água, excetuando-se os padrões de aspecto, cor, turbidez e sabor (NBR
10004/1987).
A comunidade européia utiliza como um dos documentos de referência para
classificação de resíduos o Waste Managemnet Acts, 1996 e 2001. Tal classificação
é adotada em função da avaliação do resíduo a ser examinado, conforme
fluxograma ilustrado pela figura abaixo (figura 13):
62
Figura 13 – Desenho esquemático traduzido para identificação de resíduos perigosos
Fonte: EUROPEAN WASTE CATALOGUE AND HARZADOUS WASTE LIST, 2002.
Segundo o Waste Managemnet Acts em sua segunda listagem (Em anexo), os
resíduos são classificados em uma das classes indicadas a seguir:
a) Categoria I – caso seja enquadrado na Parte III.
b) Categoria II – cujos resíduos se enquadrem conforme abaixo:
(A) contenha qualquer dos constituintes especificados na Parte II e,
(B) contenha quaisquer das propriedades especificadas na Parte III.
O material é um resíduo?
Não é um resíduo
perigoso
O resíduo está mencionado na lista de material
perigosos (HWL)?
Não é um resíduo
perigoso
Não
Não
O resíduo está listado na Categoria I ou
Categoria II da Segunda Listagem do Wast
Management Act, 1996?
Não
Não é um resíduo
perigoso
Categoria I
Categoria II
Existe alguma das propriedades
especificadas na parte III da
Segunda Listagem do Wast
Management Act, 1996?
Contém qualquer dos constituintes
indicados na parte II da Segunda Listagem e
existe alguma das propriedades
especificadas na parte III da Segunda
Listagem do Wast Management Act, 1996?
É um resíduo perigoso
Não é um resíduo
perigoso
Não é um resíduo
perigoso
Não
Sim
Sim
Não
63
Foram realizados ensaios para fins de classificação do resíduo quando aos riscos
potenciais à saúde e ao meio ambiente, quanto da sua manipulação e disposição
final.
As normas utilizadas foram NBR 10005, 10007, 9898, 13809, 13810, 12642, 13738,
13348, 13812, 13797 e 12988, 20ª edição “Standard Methods for the Examination of
Water and Wastewater”, Procedimento interno C-006 (Determinação de sulfatos),
C77 (Lixiviação de resíduos) e C78 (solubilização de resíduos) (CONCRETA, 1993;
CONCRETA, 2000 e CONCRETA, 2002).
Nas tabelas 16 e 17 a seguir, apresentam-se os resultados obtidos.
Tabela 16
Análises físico-químicas – Extrato do lixiviado
PARÂMETROS
DETERMINADOS
Resultados
obtidos
(CONCRETA, 2000)
Resultados
obtidos
(SILVA FILHO, 2001)
Anexo G – Listagem
n.º 7 Especificação
NBR 10.004/1987
Arsênio (As) Não detectado Não detectado 5,0mg/L
Bário (Ba) 1,212mg/L Não detectado 100,0mg/L
Cádmio (Cd) Não detectado 0,03mg/L 0,5mg/L
Chumbo (Pb) 0,129mg/L Não detectado 5,0mg/L
Cromo Total (Cr) 0,018mg/L 1,56mg/L 5,0mg/L
Fluoreto (F) 0,23mg/L 2,91mg/L 150,0mg/L
Mercúrio (Hg) Não detectado 0,00063mg/L 0,1mg/L
Prata (Ag) 0,05mg/L 0,00103mg/L 5,0mg/L
Selênio (Se) 0,001mg/L Não detectado 1,0mg/Kg
Foi executado o ensaio de solubilização do resíduo conforme norma NBR
10.006/1987. Para este ensaio foi utilizada uma massa de 250g adicionados 1000
cm
3
de água destilada, agitado por cinco minutos, deixando em repouso por sete
dias e filtrado por membrana 0,45 um gerando assim o extrato de solubilizado.
64
Tabela 17
Análises físico-químicas – Extrato do solubilizado
PARÂMETROS
DETERMINADOS
Resultados obtidos
(Concreta, 2000)
Resultados obtidos
(SILVA FILHO, 2001)
Anexo G – Listagem
n.º 7 Especificação
NBR 10.004/1987
Alumínio (Al) 67,6mg/L Não detectado 0,2mg/L
Arsênio (As) Não detectado Não detectado 0,05mg/L
Bário (Ba) 0,374mg/L Não detectado 1,0mg/L
Cádmio (Cd) Não detectado Não detectado 0,005mg/L
Chumbo (Pb) 0,050mg/L Não detectado 0,05mg/L
Cianeto (CNº) Não detectado Não detectado 0,10mg/L
Cloretos (CI) 1,7mg/L 3,72mg/L 250,0mg/L
Cobre (Cu) 0,01mg/L 0,0024mg/L 1,0mg/L
Cromo total (Cr) 0,021mg/L 0,58mg/L 0,05mg/L
Dureza total (CaCO
3
) 22,8mg/L - 500mg/L
Fenol (C
6
H
5
OH) Não detectado Não detectado 0,001mg/L
Ferro (Fe) 0,550mg/L 0,089mg/L 0,30mg/L
Fluoretos (F) 0,86mg/L 0,36mg/L 1,50mg/L
Manganês (Mn) 2,126mg/L Não detectado 0,10mg/L
Mercúrio (Hg) 0,001mg/L Não detectado 0,001mg/L
Nitratos (NO
3
) 0,44mg/L Não detectado 10,0mg/L
Prata (Ag) 0,011mg/L Não detectado 0,05mg/L
Selênio (Se) 0,002mg/L Não detectado 0,01mg/L
Sódio (Na) 0,61mg/L 0,70mg/L 200,0mg/L
Surfactantes (LAS) Não detectado - 0,20mg/L
Sulfatos (SO
4
) 17,21mg/L 4,11mg/L 400,0mg/L
Zinco (Zn) 0,107mg/L Não detectado 5,0mg/L
Nas análises efetuadas na massa bruta e no extrato do lixiviado, nenhum parâmetro
ultrapassou os limites fixados na norma NBR 10004/1987.
Quanto ao extrato do solubilizado, os teores de alumínio, ferro e manganês,
ultrapassaram os limites fixados na norma NBR 10004/1987 (CONCRETA, 2000). A
análise apresentada por Silva Filho (2001) indica um teor de cromo total acima do
limite indicado na referida norma.
65
De acordo com as características físico-químicas apresentadas, e com base na
norma NBR 10004/1987, o resíduo analisado é classificado como resíduo classe II –
não inerte, quanto aos parâmetros determinados (CONCRETA, 1993, CONCRETA,
2000; SILVA FILHO, 2001).
Segundo o critério do Waste Managemnet Acts, o resíduo examinado nessa
pesquisa é enquadrado como resíduo Categoria II, perigoso.
Apesar de ter sido considerado um resíduo classe II, não inerte segundo a ABNT e
categoria II, perigoso, segundo a classificação do Waste Managemnet Acts, os
resultados obtidos reforçam a busca de alternativas para o destino deste resíduo.
Neste trabalho será utilizado critério da NBR 10004/1987 – Resíduos Sólidos –
Classificação para classificação do resíduo em exame.
2.3.3. Características físicas
Na Tabela 18 a seguir estão indicados resultados dos ensaios de caracterização
física efetuados em diversas amostras de agregados de escória de ferro-cromo
(SILVA FILHO, 2001).
66
Tabela 18
Caracterização física de amostras de escórias de ferro-cromo
DETERMINAÇÃO CEPED, 1981
CP,
1981
CONCRETA, 1993
VALOIS e
TEIXEIRA,
1995
Dimensão máxima característica
do agregado (mm)
(NBR 7217)
25 38 76 88 38 9,5 25 38 19 25
Módulo de finura
(NBR 7217)
7,29
7,37 8,64 8,88 7,62 5,02 7,11 8,05 6,76 7,35
Massa específica (kg/dm
3
)
(NBR 9937)
- -
**2,9
7
- *2,82 3,02 2,99 2,97 3,00 2,97
Massa unitária (kg/dm
3
)
(NBR 7251)
- - - - 1,41 1,82 1,55 1,51 1,72 1,60
Materiais pulverulentos(%)
(NBR 7219)
- - - - 0,9 0,4 0,05 0,03 0,2 0,1
Absorção de água (%)
(NBR 9937)
0,2 - 1,62 1,32 0,56 0,4 0,6 0,3 0,8 0,7
Coeficiente volumétrico -
***0,1
5
- - 19 - - - - -
Porosidade (%) (P-MB-67) 0,56
- 5,17 4,34 - - - - - -
Índice de forma
(NBR 7809)
- - - - - - 2,5 2,1 - -
Abrasão Los Angeles (%)
(NBR 6465)
- - - - 20 16,4 - -
Partículas leves (materiais
carbonosos) (%) (NBR9936)
- - - - - 0,03 - -
* Método do picnômetro.
** Método ME/81/64 do DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem.
*** Método P-18-301 da AFNOR.
Fonte: (CEPED, 1981; CP, 1981; CONCRETA, 1993; VALOIS e TEIXEIRA, 1995).
Vale registrar que a resistência à compressão da escória de ferro-cromo, medida
através de corpo-de-prova cilíndrico, obtido de bloco do material bruto, atingiu 174
MPa, sem ter ocorrido a ruptura do testemunho ensaiado (CONCRETA, 1993).
67
Os valores relativos à distribuição granulométrica podem ser considerados
equivalentes quando comparados com agregados graúdos convencionais.
O resultado do ensaio de massa unitária indica uma grande compacidade da escória
com graduação ( ≅ 1,82 kg/dm
3
).
As massas específicas das escórias situam-se em torno de 3,00 kg/dm
3
.
As amostras de escória apresentaram teor de materiais pulverulentos inferior ao
indicado pela NBR 7211/1983, que limita este índice em 1% para agregado graúdo.
O resultado do ensaio de abrasão Los Angeles efetuado numa amostra de escória
foi de 16,4%. Inferior, portanto a 50%, conforme prescreve a NBR 7211/1983.
Os resultados dos ensaios de determinação do índice de forma das escórias foram
de 2,5 e 2,1 relativos aos materiais de dimensão máxima característica igual a 25 e
38 mm, respectivamente. O valor máximo permitido pela NBR 7211/1983 é igual a 3.
O teor de materiais carbonosos existentes numa amostra de escória (0,03%) é
inferior aos máximos permitidos pela NBR 7211/1983 que são 0,5% (concreto
aparente) e 1,0% (demais concretos).
2.3.4. Propriedades do concreto no estado endurecido
Os estudos realizados por CONCRETA (1993) e Silva Filho (2001) evidenciam a
viabilidade econômica do emprego da escória como agregado graúdo componente
do concreto, bem como a possibilidade de reduzir o consumo de recursos naturais,
além de minimizar os efeitos nocivos da possível solubilização do cromo no meio
ambiente. Vale salientar, contudo, que devem ser realizados ensaios periódicos de
caracterização química e ambiental em amostras de escória de ferro-cromo, e dessa
maneira, poder-se-á monitorá-la adequadamente e se recomendar o uso em
concreto.
68
Nos ensaios realizados o comportamento do concreto endurecido produzido com o
agregado graúdo de escória de ferro-cromo foi considerado satisfatório em
comparação com agregado graúdo de origem granítica da região de Salvador.
Entretanto, foi registrada a necessidade da ampliação dessa pesquisa visando
avaliar o desempenho quanto a durabilidade de concretos (CONCRETA, 1993 e
SILVA FILHO, 2001).
Os resultados obtidos por Silva Filho (2001) demonstraram que os concretos
produzidos a partir de agregado graúdo de escória de ferro-cromo não apresentam
cromo total nem cromo hexavalente no extrato solubilizado. A ausência de cromo no
extrato solubilizado indica que a incorporação da escória de ferro-cromo em concreto
provocou, provavelmente, a imobilização do cromo por encapsulamento, o que
possibilita o uso deste material como agregado graúdo para concreto, do ponto de
vista do risco ambiental.
Necessário se faz alertar para o fato de que a presença do elemento cromo exige
cuidados quanto ao manuseio do material, uma vez que este componente pode agir
sobre o tegumento humano, causando fortes lesões, mesmo em baixas
concentrações. Esse processo é auxiliado pela elevada alcalinidade que o cimento
apresenta quando misturado com a água, podendo ocorrer somente em casos de
contato direto do material com a pele (CONCRETA, 1993).
Conforme mencionado anteriormente na construção da FERBASA, há mais de 20
anos, utilizou-se este material como agregado graúdo, cujo estado de conservação,
avaliado através de visita ao local, pode ser considerado satisfatório.
Foram, também, extraídos testemunhos de estruturas da FERBASA, cujos
resultados de resistência à compressão são apresentados na Tabela 19
(CONCRETA, 1993).
69
Tabela 19
Resultados de resistência à compressão de testemunhos de concreto
Nº DO TESTEMUNHO IDADE (anos)
Tensão de ruptura corrigida em
relação a h/d
(MPa)
01 - 27,2
02 20 29,0
03 10 47,1
04 4 31,9
06 - 23,0
Fonte: CONCRETA, 1993
Neste capítulo foi possível verificar o histórico do emprego de resíduos na
construção civil, com destaque para a escória de ferro-cromo. A seguir, serão
abordados os vários aspectos da durabilidade do concreto e o avanço do
conhecimento desta área, bem como a avaliação e expectativas para uso desse
resíduo na produção de concretos duráveis.
70
3 DESEMPENHO E DURABILIDADE DO CONCRETO
3.1 CONCEITOS
3.1.1 Desempenho
O concreto, como material de construção, é instável ao longo do tempo, alterando
suas propriedades físicas e químicas em função das características de seus
componentes e das respostas destes às condicionantes do meio ambiente. As
conseqüências destes processos de alteração, que venham comprometer o
desempenho de uma estrutura ou material, costuma-se chamar deterioração. Os
elementos agressores, em si, são designados agentes de deterioração (SOUZA e
RIPPER, 1998).
No caso do concreto, cada componente reage de forma particular aos agentes de
deterioração a que é submetido, sendo a forma de deterioração e sua velocidade
função da natureza do material ou componente e das condições de exposição aos
agentes de deterioração (SOUZA; RIPPER, 1998).
Neville (1997) diz que, para o concreto ser considerado durável é essencial que as
estruturas de concreto desempenhem as funções que lhe foram atribuídas, que
mantenham a resistência e a utilidade que delas se espera, durante um período de
vida previsto ou, pelo menos, razoável. Portanto, o concreto deve suportar o
processo de deterioração ao qual se supõe que venha a ser submetido.
Conforme Souza e Ripper (1998), "[...]por desempenho entende-se o
comportamento em serviço de cada produto, ao longo da vida útil, e a sua medida
relativa espelhará, sempre, o resultado do trabalho desenvolvido nas etapas de
projeto, construção e manutenção".
Segundo Andrade (2005) desempenho de um material é entendido como seu
comportamento relacionado ao uso, que pode ser: desempenho mecânico, acústico,
estético, químico, entre outros.
71
De acordo com a nova versão da NRB 6118 (2003), “desempenho em serviço
consiste na capacidade da estrutura manter-se em condições plenas de utilização,
não devendo apresentar danos como: fissuração, deformações e vibrações, que
comprometam em parte ou totalmente o uso para que foram projetadas ou deixem
dúvidas com relação a sua segurança.”
Neste trabalho será utilizado o conceito da NBR 6118/2003 por se tratar de definição
atual e mais abrangente.
3.3.2 Vida útil
Metha (1994) afirma que uma longa vida útil é considerada sinônima de
durabilidade. Uma vez que a durabilidade sob um conjunto de condições não
significa necessariamente sob outro conjunto, costuma-se incluir um a referência
geral ao ambiente ao definir-se durabilidade.
Monteiro (2003) afirma que por causa de sua reputação de resistência e
durabilidade, o concreto é frequentemente o material escolhido para a construção de
estruturas expostas a condições ambientais severas, como as plataformas offshore
de petróleo em águas geladas ou para o armazenamento de materiais perigosos em
reservatórios enterrados. Como a demanda para a construção em ambientes
agressivos é cada vez mais elevada, justifica-se o interesse para a obtenção de
concretos com vida útil cada vez mais longa. Usualmente, as estruturas de concreto
são projetadas para durar pelo menos, mesmo em ambientes agressivos, por 50 a
100 anos com a manutenção mínima.
Helene (2001) afirma que a questão da vida útil das estruturas de concreto deve ser
enfocada de forma holística, sistêmica e abrangente, envolvendo equipes
multidisciplinares.
Em condições normais de uso e ambientes não agressivos, o concreto tem um longo
período de vida útil. Entretanto, o ingresso de agentes deletérios como cloretos,
sulfatos e CO
2
podem provocar a sua deterioração. A adição de subprodutos
72
industriais tais como cinzas volantes, escórias de alto-forno, sílica ativa, dentre
outros, pode influenciar significativamente nas propriedades do concreto, tanto no
estado fresco quanto no endurecido (MOURA 2000).
De acordo com Khatri (2004) a vida útil do concreto não é um valor fixo, calculada
por um modelo determinístico, ao contrário, é uma combinação das características
dos materiais, do cobrimento e a severidade do meio ambiente.
Cheung (1996) afirma que para qualquer construção ou componente estrutural, há
uma vida útil pré-definida diretamente dependente das condições ambientais,
propriedade dos materiais, bem como das operações e práticas de manutenção.
Segundo Gomez (2002), toda estrutura de concreto, além de resistir os esforços
devidos aos estados limites últimos e de serviço, deve ser capaz de suportar durante
toda a vida útil as agressões e resistir aos mecanismos de deterioração com sua
localização e o ambiente a que está submetido.
O Código Modelo MC-90 do CEB-FIP, citado por Helene (2001), estabelece que as
estruturas de concreto devam ser projetadas, construídas e operadas de tal forma
que, sob as condições ambientais esperadas, elas mantenham sua segurança,
funcionalidade e a aparência aceitável durante um período de tempo, implícito ou
explícito, sem requerer altos custos imprevistos para manutenção e reparo.
Segundo Souza e Ripper (1998), "[...] por vida útil de um material entende-se o
período durante o qual as suas propriedades permanecem acima dos limites
mínimos especificados".
Andrade (1992) define vida útil como aquela durante a qual a estrutura conserva
todas as características mínimas de funcionalidade, resistência e aspectos externos
exigíveis.
Conforme a nova versão da NRB 6118 (2003), por vida útil de projeto, entende-se o
período de tempo durante o qual se mantêm as características das estruturas de
73
concreto, desde que atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo
projetista e pelo construtor, levando-se em consideração o porte da obra, a
agressividade do meio e das formações dos projetos, dos materiais e produtos
utilizados e da execução da obra, sem exigir, portanto, medidas extras de
manutenção e reparo. Ou seja, após esse período é que se inicia a efetiva
deterioração da estrutura, com o aparecimento de sinais visíveis como: produtos de
corrosão da armadura, desagregação do concreto, fissuras, etc.
Em função dos conceitos apresentados e por entender que é o mais abrangente,
será adotado neste trabalho o conceito indicado na NBR 6118/2003.
3.3.3 Durabilidade
O CEB - Design for Durable Concrete Structures afirma que a durabilidade dos
concretos não pode ser alcançada tão somente com o uso de materiais adequados,
mas deve ser contemplada uma compatibilização dos projetos estruturais e
arquitetônicos, processos de execução e procedimentos de inspeção e manutenção,
inclusive manutenção preventiva.
Segundo Helene (2001) o estudo da durabilidade das estruturas de concreto armado
e protendido têm evoluído graças ao maior conhecimento dos mecanismos de
transporte de líquidos e gases nos meios porosos como o concreto.
Maestro (2004) indica que ao dimensionar uma estrutura de concreto armado deve-
se considerar o meio ambiente em que estará inserida objetivando adotar as
medidas necessárias para assegurar a durabilidade dela mesma. Estas medidas se
concentram em determinar-se um cobrimento mínimo e uma quantidade mínima de
cimento em função de um valor máximo de relação água/cimento, que devem ser
obedecidas na produção do concreto que será empregado na referida estrutura.
O CEB-FIP Model Code 90 recomenda que a durabilidade do concreto seja
contemplada com a avaliação das interações com o meio externo, pois o mesmo
74
altera significativamente a microestrutura do concreto e consequentemente, suas
propriedades ao longo do tempo.
Segundo Sobral (1985) as ações agressivas ao concreto, exigem que o projeto de
estrutura e a dosagem dos materiais levem em consideração tais ações, tornando-se
imprescindível considerar sua durabilidade nas circunstâncias em que ele vai atuar.
Cunha (2001) afirma que a durabilidade adquire especial importância quando
enfocada sob o aspecto estrutural, tornando-se crítica se houver perda de
desempenho que signifique tanto a diminuição da segurança quanto a redução da
vida útil da construção. A segurança de uma estrutura envolve aspectos ligados à
sobrevivência (proteção física) e à integridade (proteção à propriedade) sendo que
as conotações podem advir desta situação podem ser cruciais.
Mather (2004) afirma que o concreto que está em serviço por um tempo
razoavelmente longo deve ser inspecionado, testado, e avaliado. Pode-se concluir a
partir destes resultados que o mesmo foi durável ou não foi durável. Durabilidade
não é um atributo do concreto, mas é função, também, do ambiente específico no
qual está exposto. Um concreto é "durável" se, em seu ambiente, puder desenvolver
uma vida em serviço desejada, sem custo excessivo para a manutenção e reparos
devido à degradação ou à deterioração.
Segundo Collepardi (1996) a durabilidade de uma estrutura de concreto armado é a
capacidade da estrutura manter as suas características estruturais e funcionais
originais pelo tempo de vida útil esperado, nas condições de exposição para as
quais foi projetada.
Aytcin (2003), afirma que os problemas da durabilidade do concreto estão
associados com a severidade do ambiente e do uso indevido de relações
água/cimento elevadas. Vale enfatizar, entretanto, que a boa prática da construção,
incluindo uma cura intensiva, é essencial para produzir uma estrutura durável.
75
Schiessl (1996) apresenta os fatores principais que governam a durabilidade das
estruturas de concreto e indica procedimentos para evitar falhas em seu
desempenho. Os principais fatores estão relacionados a seguir: todos os processos
da deterioração são influenciados decisivamente por mecanismos e transporte
dentro da estrutura dos poros do concreto; a taxa dos processos depende
principalmente das condições micro-ambientais na superfície do concreto, nas
interações do sistema dos poros com o micro-ambiente e nas reações das
substâncias penetrantes com determinados componentes da matriz; a composição
do concreto, especialmente o tipo de pasta e a relação água/cimento, têm uma
influência decisiva na resistência à deterioração em um ambiente específico; uma
clara compreensão dos processos da deterioração e das técnicas relevantes e com
reprodutibilidade das medidas são essenciais para melhorar procedimentos de
projeto, da durabilidade, tanto quanto as técnicas de monitoração, avaliação e
reparo.
Andrade (2005) entende que durabilidade de uma estrutura de concreto é função de
certos parâmetros básicos, como as características construtivas, a agressividade
ambiental em que a estrutura está inserida, dos critérios de desempenho desejados
para a construção e do tempo, ou seja, da vida útil requerida para uma estrutura em
particular.
Basheer (1996) afirma que a durabilidade de estruturas de concreto depende da
qualidade do concreto, controlada pelos materiais constituintes e suas proporções
da mistura, o método de fabricação e do tratamento subseqüente do concreto, além
do meio ambiente e do tipo de carregamento.
Chang, Peng e Hwang (2001) registra que os fatores ambientais, especialmente o
clima, têm uma influência significativa nas estruturas de concreto, incluindo o clima
marinho, comprometendo a durabilidade das estruturas do concreto construídas em
áreas litorâneas.
Ho (1996) indica que a falta de durabilidade das estruturas de concreto armado
frequentemente refere-se à corrosão do aço. Para que a durabilidade destas
76
estruturas seja mantida, as propriedades do concreto dependem das condições de
serviço e da exposição da peça.
Segundo Isaia (2002), no sentido estrito do termo, a durabilidade dos materiais está
ligada à sua capacidade de se conservar em determinado estado, com a mesma
qualidade ao longo de um determinado tempo.
Becker (2005) define durabilidade do concreto como a habilidade do material para
resistir às ações do meio ambiente, ataques físicos, químicos ou outros processos
de deterioração durante o ciclo de vida para o qual foi projetado com o mínimo de
manutenção.
O American Concrete Institute (1991) define durabilidade como a capacidade de
resistir à ação das intempéries, ataques químicos, físicos ou qualquer outro processo
de agressão, ou seja, conservar sua forma original, qualidade e capacidade de
utilização quando exposto ao meio ambiente.
A NBR 6118/2003 indica que durabilidade consiste na capacidade de a estrutura
resistir às influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do
projeto estrutural e o contratante, no início dos trabalhos de elaboração do projeto.
De acordo com Souza e Ripper (1998) entende-se como durabilidade o parâmetro
que relaciona a aplicação destas características a uma determinada construção,
individualizando-a pela avaliação da resposta que dará aos efeitos da agressividade
ambiental, e definindo, então a vida útil da mesma.
Segundo Almeida (2001) durabilidade significa a capacidade de um concreto
preservar sãs as suas propriedades e características ao longo da vida útil em
serviço. É também, a capacidade do concreto resistir à ação do meio ambiente, ao
ataque agressivo de substâncias químicas, à abrasão ou a qualquer outro processo
de deterioração, mantendo ao longo do tempo a sua forma original, a sua qualidade
e o seu comportamento em serviço, quando exposto ao meio ambiente. A
77
durabilidade do concreto então, depende tanto das suas características próprias
quanto do meio ambiente a que está submetido.
Apesar de considerar que os conceitos indicados anteriormente são pertinentes,
será utilizado o conceito apresentado por Almeida (2001), pois contempla de
maneira abrangente o termo estudado.
Desta maneira, pode-se constatar que o entendimento e interpretação dos conceitos
de desempenho, durabilidade e vida útil, são decisivos quando se trata da
prevenção de manifestações patológicas no concreto armado.
Com base nos conceitos analisados pode-se considerar que para o concreto ser
durável é necessário ter desempenho adequado ao longo da sua vida útil nas
condições ambientais a qual esta submetido, levando-se em consideração o projeto,
os materiais empregados e os procedimentos de inspeção e manutenção da
estrutura de concreto.
3.2 FATORES DETERMINANTES
O concreto não é indestrutível, e o resultado das interações ambientais com sua
microestrutura e, consequentemente, com suas propriedades é a mudança destas
propriedades com o tempo (SILVA, 1995).
Segundo Almeida (2001), existem várias formas de ataque ao concreto, que,
isoladamente ou em conjunto, podem provocar vários mecanismos de agressão e
em geral, levam o concreto à fissuração, reação química, expansão, alteração,
degradação, e até ao colapso estrutural. Apresenta-se a seguir as formas de ataque
ao concreto estrutural.
78
Internas
• expansão provocada pela reação de determinados tipos de agregados com
os álcalis do cimento;
• expansão provocada pela contaminação de agregados com cloretos,
sulfatos, entre outros.
Externas
• ações mecânicas, como sobrecargas, movimentação de fundações, fadiga,
impacto, abrasão, etc.;
• variações de temperatura, que podem provocar fissuração de origem térmica,
evaporação da água do concreto ou ciclos alternados de congelamento e
degelo;
• variações de umidade, que podem provocar a perda de água e a
instabilidade volumétrica dos concretos, bem como a cristalização de sais
nos seus poros;
• ataques de substâncias químicas agressivas, como cloretos, os sulfatos, os
ácidos em geral, o gás carbônico, e até as águas muito puras.
Quadro 1 - Formas de ataque ao concreto
A figura 14 representa um concreto não contaminado.
Figura 14 - Armaduras em concreto não contaminado
Fonte: ANDRADE
,
1992
Segundo Almeida (2001), a maioria dos pesquisadores considera que um dos
parâmetros mais importantes para qualificar um concreto, segundo sua durabilidade,
é a sua permeabilidade. Tal consideração é fundamentada pelos seguintes
argumentos:
• os problemas de durabilidade dos concretos geralmente estão associados a
penetração de substâncias químicas na superfície do material, seguida de reação
química e, possivelmente, de expansão e deterioração. O fator que controla
79
esses fenômenos é a velocidade de penetração do agente agressivo
(permeabilidade);
• para evitar a corrosão das armaduras, é importante tanto a espessura, quanto a
qualidade do concreto de cobrimento, que deve ser não permeável;
• é a facilidade de penetração de substâncias com dióxido de carbono, o oxigênio,
a água e os cloretos, que determina o início e a propagação da corrosão das
armaduras;
• os fatores que exercem papel preponderante nos diversos mecanismos de
agressão ao concreto são dois: a presença de água e a permeabilidade do
material;
• a água é uma das substâncias mais importantes na promoção da deterioração do
concreto, na medida que apenas não participa dos ataque mecânicos ou devidos
à variação de temperatura.
Segundo Andrade (1992), são duas as causas que podem dar lugar a destruição da
capa passivante do aço, conforme figura 15:
• a presença de uma quantidade suficiente de cloretos, adicionada durante o
amassamento do concreto ou penetrada do exterior, ou outros íons
despassivantes em contato com a armadura;
• a diminuição da alcalinidade do concreto por reação do concreto com
substâncias ácidas do meio.
Figura 15 - Tipos de corrosão de armadura e fatores que os provocam
Fonte: ANDRADE, 1992.
80
Outro fator determinante para a iniciação da propagação da corrosão da armadura
do concreto é a carbonatação.
Segundo Almeida (2001), o ar atmosférico possui, em média, 0,03% de gás
carbônico em volume, e esse valor pode até quadruplicar em áreas urbanas
poluídas.
As estruturas de concreto armado quando sujeitas à corrosão de armaduras por
ação da carbonatação têm sua vida útil reduzida, com conseqüências graves na
estabilidade global, na segurança, na estética e no crescimento significativo dos
custos de manutenção (CUNHA; HELENE, 2001).
O gás carbônico pode penetrar no concreto por difusão da superfície para o interior,
e reagir com os componentes alcalinos da pasta de cimento, principalmente o
hidróxido de cálcio (CaOH
2
), provocando redução do pH para valores inferiores a
9,0. Tal fenômeno despassiva o aço das armaduras, desprotegendo-o contra a
corrosão. Nessas condições, o aço, quando posto na presença de oxigênio e
umidade, é oxidado e corroído. Assim, a carbonatação é um fenômeno totalmente
indesejável (CUNHA; HELENE, 2001).
Segundo Medeiros e Helene (2001) a carbonatação é responsável pelo
desenvolvimento da corrosão das armaduras em 96% de edifícios escolares na
cidade de São Paulo.
Assim, estudar o fenômeno da carbonatação é de importância crucial para a
previsão da vida útil das estruturas de concreto armado.
Andrade (1992) apresenta o modelo de vida útil de Tuutti, indicado na figura 16, a
seguir:
81
Figura 16 - Modelo de vida útil de Tuutti
Neste modelo qualitativo, define-se por período de iniciação o tempo que demora o
agente agressivo em atravessar o cobrimento, alcançar a armadura e provocar sua
despassivação, e por período de propagação o que compreende uma acumulação
progressiva da deterioração, até esta alcançar um nível inaceitável da mesma.
A presença de cloretos e a diminuição da alcalinidade são dois fatores que atuam
durante o período de iniciação. São os fatores desencadeantes. Uma vez atingida a
armadura, os fatores que interferem para que o período de propagação seja mais ou
menos rápido são os conteúdos de umidade e oxigênio, fatores acelerantes, que
rodeiam a armadura.
Como exigência básica para garantia da durabilidade é fundamental que o concreto
apresente um desempenho adequado, sendo sua avaliação o objeto desta pesquisa.
Conforme mencionado anteriormente, a pesquisa desenvolvida pretendeu estudar
os principais aspectos sobre o desempenho de concretos produzidos com escória de
ferro-cromo como agregado graúdo, propiciando uma avaliação complementar para
seu adequado emprego, bem como contemplar uma correta destinação final do
resíduo em estudo, possibilitando reduzir o consumo de recursos naturais, além de
minimizar os efeitos nocivos de uma possível solubilização do cromo, que afetaria,
portanto, a qualidade do meio ambiente.
82
A avaliação de desempenho de concretos desta natureza pode ser efetuada através
de ensaios comparativos entre os materiais à serem estudados. No caso específico
deste estudo, foram produzidos concretos com agregado graúdo natural e com
agregado graúdo de escória de ferro-cromo, determinando-se as propriedades
mecânicas de resistência à compressão e módulo de elasticidade, além de avaliar
seu comportamento quanto aos ensaios de permeabilidade, absorção por imersão,
absorção por sucção capilar e absorção por capilaridade.
83
4 ESTUDO EXPERIMENTAL
Para a realização da pesquisa proposta foi desenvolvido o seguinte programa de
ensaios tomando-se como base a produção de concretos com a utilização de
agregados graúdos de escória de ferro-cromo e como referência os concretos
produzidos com agregados de origem natural:
caracterização física dos materiais utilizados;
verificação do risco ambiental da escória de ferro-cromo;
avaliação de propriedade do concreto fresco;
avaliação de propriedades mecânicas do concreto endurecido:
- resistência à compressão axial;
- módulo de deformação estática;
avaliação de desempenho:
- permeabilidade;
- absorção por imersão;
- absorção de água por sucção capilar;
- absorção por capilaridade;
Estes ensaios foram realizados nos laboratórios da Concreta – Controle de Concreto
e Tecnologia Ltda, do Departamento de Ciência e Tecnologia dos Materiais da
Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia e do CEPED – Centro de
Pesquisa e Desenvolvimento da Universidade Estadual da Bahia. O ensaio de
verificação de risco ambiental foi realizado no laboratório da L.A. Falcão Bauer em
São Paulo.
No desenvolvimento deste trabalho foi mantida constante a matriz do concreto em
função da mesma determinar as fundamentalmente as principais características do
material concreto. Por esse motivo, vale registrar que não foram realizados alguns
ensaios considerados relevantes para avaliação de desempenho de concretos
(METHA, 1994; NEVILLE, 1997; PETRUCCI, 1998 e MEDEIROS; HELENE, 2001).
84
Com relação a zona de transição não foram realizados ensaios de microscopia
devido a limitações de recursos e equipamentos, sendo avaliada a aderência pasta-
agregado de forma indireta através da resistência à compressão. Entretanto Silva
Filho (2001) realizou ensaios que indicaram uma compatível interação entre a fase
agregado de escória e a matriz, quando comparada com concretos de agregados
graúdos convencionais.
Tendo em vista as recentes revisões em algumas das normas de ensaios de
caracterização dos agregados miúdos e graúdos, vale registrar que os ensaios
utilizados neste estudo foram realizados antes da publicação das referidas revisões.
4.1 CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS.
4.1.1 Aglomerante hidráulico
Foi empregado cimento Portland composto com adição de fíler calcário (CP II F-32),
disponível na região.
4.1.2 Agregado miúdo
O agregado miúdo (areia) utilizado na confecção dos concretos é proveniente da
região de Camaçari. Por se tratar de agregado natural de uso freqüente na região
metropolitana de Salvador e tomando-se como base os ensaios para qualificação de
agregados indicados nas NBR 7211/1983 e NBR 12654/1992.
Para a caracterização do agregado miúdo empregado nos estudos foram realizados
os ensaios listados na Tabela 4.1, não tendo sido realizados os demais indicados na
NBR 12654/1992 por se tratar de agregado miúdo de uso comum na região, com
desempenho satisfatório.
85
Ensaios realizados Norma
Dimensão máxima característica NBR 7217 / 1987
Módulo de Finura NBR 7217 / 1987
Massa Específica NBR 9776 / 1987
Massa Unitária NBR 7251 / 1982
Teor de Materiais Pulverulentos NBR 7219 / 1987
Impurezas orgânicas húmicas NBR 7220 / 1987
Classificação NBR 7211 / 1983
Quadro 2 - Métodos de caracterização do agregado miúdo
.
4.1.3 Agregado graúdo convencional (brita)
O agregado graúdo convencional (brita) utilizado na confecção dos concretos é de
origem gnáissica e de uso freqüente na região metropolitana de Salvador. Tomando-
se como base os ensaios para qualificação de agregados indicados nas NBR
7211/1983 e NBR 12654/1992. Para a caracterização do agregado graúdo
empregado nos estudos foram realizados os ensaios listados na Tabela 4.2 não
tendo sido realizados os demais indicados na NBR 12654/1992 por se tratar de
agregado graúdo de uso comum na região, com desempenho satisfatório.
Ensaios realizados Norma
Dimensão máxima característica NBR 7217 / 1987
Módulo de Finura NBR 7217 / 1987
Massa Específica NBR 9937 / 1987
Absorção NBR 9937 / 1987
Massa Unitária NBR 7251 / 1982
Teor de Materiais Pulverulentos NBR 7219 / 1987
Classificação NBR 7211 / 1983
Quadro 3 - Métodos de caracterização do agregado graúdo convencional (brita).
86
4.1.4 Agregado graúdo de escória de ferro-cromo
4.1.4.1 Coleta de amostra
Do volume de escória gerado Ferbasa foi coletada uma amostra, A escória em
estudo foi coletada segundo prescrições da NBR 10007/1987 Amostragem de
Resíduos – Procedimento, com cerca de 1000 kg de escória de ferro cromo. Depois
da coleta, a amostra foi acondicionada em recipientes plásticos, que foram enviados
para o laboratório da Concreta. A escória utilizada neste estudo foi retirada desta
amostra.
4.1.4.2 Verificação do risco ambiental
A análise do risco ambiental do uso da escória de ferro-cromo foi realizada a partir
dos ensaios de lixiviação e solubilização de resíduos, segundo as NBR 10005/1997
e NBR 10006/1987. A classificação é definida pela NBR 10004/1987 e os valores
obtidos foram confrontados com os limites especificados por esta mesma norma.
Outro parâmetro de limite utilizado para avaliação da referida escória foi o Catálogo
de resíduos da Catalunha (DCGC 2166, 1996) e a Ordem de Valorização de
Escórias (DOGC 2181, 1996) citados por Lima (1999).
4.1.4.3 Ensaios de caracterização
O agregado graúdo de escória de ferro-cromo utilizado na confecção dos concretos
é proveniente da FERBASA, Pojuca/BA. Tomando-se como base os ensaios para
qualificação de agregados indicados na NBR 7211/1983 e NBR 12654/1992, bem
como os ensaios realizados por CONCRETA (1993) e Silva Filho (2001), para a
caracterização do agregado graúdo de escória de ferro-cromo empregado nos
estudos foram realizados os ensaios listados na Tabela 4.3.
87
Ensaios realizados Norma
Dimensão máxima característica NBR 7217 / 1987
Módulo de Finura NBR 7217 / 1987
Massa Específica NBR 9937 / 1987
Absorção NBR 9937 / 1987
Massa Unitária NBR 7251 / 1982
Teor de Materiais Pulverulentos NBR 7219 / 1987
Quadro 4 - Métodos de caracterização do agregado graúdo
de escória de ferro-cromo.
4.1.5 Água
A água utilizada na confecção dos concretos é proveniente da rede de distribuição
de Salvador, fornecida pela EMBASA e deve atender os requisitos da NM 137:1997,
cujos requisitos para água de amassamento do concreto são o pH, resíduos sólidos,
ferro, sulfatos e cloretos ou atender os critérios de potabilidade para consumo
humano.
4.2 ENSAIOS REALIZADOS NO CONCRETO
A partir de amostras dos materiais considerados na presente pesquisa foram
realizados estudos de dosagem com vistas à definição de traços de concreto. Os
estudos de dosagem foram efetuados segundo o método proposto por Helene e
Terzian (1993), o qual consiste na realização de misturas experimentais, onde é
definido o teor ótimo de argamassa seca e a relação água-materiais secos que
conferem ao concreto uma dada trabalhabilidade. Definidos os parâmetros citados
produzem-se concretos para diferentes relações água-cimento.
Com base nas misturas experimentais foram definidos traços para cada um dos
agregados graúdos (brita e escória) com relações água-cimento (A/C) 0,40; 0,50 e
0,60, mantendo-se constante a proporção entre os agregados e adotando-se um
índice de consistência, medido pelo abatimento do concreto, de 70±10 mm.
88
4.2.1 Características do concreto no estado fresco
Foi averiguada a trabalhabilidade do concreto através da sua consistência. A
trabalhabilidade é a propriedade do concreto que, segundo a ASTM C125, expressa
a facilidade necessária para manipular uma quantidade de concreto fresco com uma
perda mínima de homogeneidade (MEHTA, 1994; MONTEIRO, 1994).
Segundo Neville (1997), concreto trabalhável é aquele que a consistência da mistura
permite que o mesmo seja transportado, lançado e adensado com relativa facilidade
e sem que haja segregação.
Petrucci (1998) resume que trabalhabilidade é a propriedade do concreto fresco que
identifica sua maior ou menor aptidão para ser empregado com determinada
finalidade, sem perda da sua homogeneidade.
Dentre os fatores que afetam a trabalhabilidade destacam-se o consumo de água,
consumo de cimento, características dos agregados, tipo de mistura, transporte
lançamento, adensamento, dimensões e armadura da peça a executar e aditivos.
Para apreciação das propriedades do concreto fresco foi realizado o ensaio de
avaliação da trabalhabilidade, efetuado através da determinação do índice de
consistência do concreto segundo a NBR NM 67/1998.
4.2.2 Características do concreto no estado endurecido
4.2.2.1 Determinação das propriedades mecânicas de concretos produzidos com
agregado graúdo de escória de ferro-cromo e brita gnáissica
A avaliação das propriedades mecânicas dos concretos foi procedida através da
verificação da resistência à compressão axial e módulo de elasticidade. Para cada
material (escória e brita) foram analisados 03 (três) traços de concreto, com
praticamente mesmo índice de consistência 70±10 mm. A cada traço correspondeu
um exemplar composto de 20 (vinte) corpos-de-prova, sendo 15 (quinze) com
89
dimensões de 100x200mm, dos quais foram ensaiados 03 (três) quanto a resistência
à compressão axial para cada idade avaliada, aos 7, 28, 63, 90 e 365 dias de idade,
e 05 (cinco) com dimensões de 150x300mm quanto ao módulo de elasticidade aos
28 dias de idade.
Neste trabalho o módulo de elasticidade no concreto foi determinado pela
declividade da curva de tensão-deformação sob um carregamento uniaxial, segundo
a NBR 8522/1984 – Concreto – Determinação do módulo de deformação estática e
diagrama tensão x deformação – Método de ensaio e os resultados referem-se ao
módulo de deformação secante, dado pela declividade de uma reta traçada do ponto
da curva correspondente à tensão de 0,5 MPa a outro ponto cuja tensão
corresponda a 40% da carga de ruptura, sendo esta, geralmente, a tensão nas
condições de serviço recomendadas nos códigos e normas de projetos de estruturas
de concreto. Na Tabela 20 é apresentado um resumo do planejamento do
experimento.
Na Figura 17 pode-se ilustrar a realização do ensaio de módulo de elasticidade no
laboratório da EPUFBA.
Figura 17 - Realização do ensaio de módulo de elasticidade no laboratório da EPUFBA.
90
Tabela 20
Resumo do planejamento do experimento para determinação da resistência à compressão
axial e módulo de elasticidade.
QUANTIDADE DE CORPOS-DE-PROVA
MÉTODO EMPREGADO
IDADE
(DIAS)
0,40 0,50 0,60
7 3 3 3
28 3 3 3
63 3 3 3
90 3 3 3
Resistência à compressão axial
(NBR 5739)
365 3 3 3
Módulo de deformação (NBR 8522) 28 5 5 5
O planejamento descrito na tabela 20 foi adotado tanto para os concretos de
referência (concretos com agregado graúdo granítico), como para os concretos com
escória (concretos com agregado graúdo de escória de ferro-cromo). Desta maneira
foram confeccionados um total de 90 (noventa) corpos-de-prova cilíndricos
(100x200) mm e 30 (trinta) corpos-de-prova cilíndricos (150x300)mm.
4.2.2.2 Avaliação de desempenho de concretos produzidos com agregado graúdo de
escória de ferro-cromo
Metha (1994), Neville (1997), Coutinho e Gonçalves (1997) e Almeida (2001)
afirmam que a propriedade do concreto se deixar atravessar por gases e líquidos,
atuando com ou sem pressão e com ou sem substâncias em solução ou suspensão,
é um fator muito importante para a sua durabilidade. Este fato decorre em função do
concreto ser constituído por materiais essencialmente porosos, os agregados e a
pasta de cimento.
Petrucci (1998) e Bauer (1994) afirmam que sendo o concreto um material
essencialmente poroso, face à impossibilidade de preencher a totalidade dos vazios
entre os grãos do agregado com pasta de cimento e à porosidade natural dos
agregados, além da inevitável incorporação de ar durante a operação de mistura, a
interconexão desses vazios de água ou ar torna o concreto permeável a fluidos.
91
Ainda segundo Metha (1994), Neville (1997), Coutinho e Gonçalves (1997), o
transporte de fluido no concreto, sem pressão hidráulica, pode ocorrer por
mecanismos de capilaridade, difusão e migração, enquanto que sob pressão
hidráulica, o fenômeno verificado é a permeabilidade.
A capilaridade é apresentada como a penetração de um fluido no concreto através
da sua estrutura, ou seja, de seus poros capilares. Mede-se fundamentalmente pela
altura que o líquido atinge no concreto ou pela variação de massa do material após
imersão no fluido (COUTINHO; GONÇALVES, 1997).
Uma das formas de avaliar o fenômeno de capilaridade é através do mecanismo de
sucção capilar. Tal mecanismo é o resultado de movimentos capilares nos poros do
concreto abertos ao meio ambiente (NEVILLE, 1997).
Segundo Helene (1993) o transporte de líquidos devido à tensão superficial atuante
nos poros capilares do concreto também é definido como absorção capilar. Fatores
como a viscosidade, densidade e tensão superficial do líquido e as características do
sólido poroso, como raio, tortuosidade e continuidade dos poros, energia superficial
e umidade, interferem neste fenômeno.
Metha (1994), Neville (1997), Coutinho e Gonçalves (1997) indicam que a absorção
capilar é influenciada pela finura do cimento, relação água/cimento, idade, duração
da cura, consumo de cimento e condições de adensamento do concreto.
O mecanismo de absorção capilar tem sido modelado matematicamente pelas leis
de Poiseuille e Jurin, conforme equações 1 e 2, respectivamente (COUTINHO;
GONÇALVES, 1997).
r
2
P 1
γ t r
1/2
v =
8η L
(1)
L =
2
(
η
)
(2)
v = velocidade do movimento do fluido no capilar
r = raio do capilar
92
η= viscosidade do líquido
P = pressão de movimento do líquido
L = comprimento do capilar que contém líquido
γ = tensão superficial do líquido
t = tempo de ascensão capilar
De acordo com Ho e Lewis, Ferreira (1999) citados por Silva Filho (2001), a taxa de
absorção de água por sucção capilar, nas estruturas expostas ao ar, funciona como
um indicativo da estrutura dos poros do concreto. Uma sucção rápida denota a
existência de capilares de grande diâmetro com ascensão capilar menor e maior
quantidade de água adsorvida, enquanto que uma sucção reduzida indica a
ocorrência de capilares menores, com maior ascensão capilar.
Segundo Ferreira (1999) citado por SILVA FILHO (2001), a ascensão de um fluido
por sucção capilar está associada a uma propriedade do material que é a
absortividade. Esta propriedade é decorrente do efeito de absorção que ocorre sob a
ação da pressão atmosférica.
Helene (1993) afirma que a absorção capilar é um fenômeno que ocorre
rapidamente. Após penetrar por capilaridade até certa profundidade, limitada pela lei
de Jurin, a água só poderá continuar penetrando por difusão.
Moura (2000) realizou ensaios de absorção por sucção capilar ao estudar concretos
onde substituiu parte do agregado miúdo por escória de cobre. Ele observou que a
utilização de escória de cobre melhorou o desempenho dos concretos. A taxa de
absorção diminuiu e a resistência capilar aumentou, em relação aos concretos de
referência.
Para a avaliação do desempenho dos concretos produzidos com agregado graúdo
de escória de ferro-cromo foram utilizados métodos de ensaios nacionais e
internacionais, cujos ensaios preliminarmente definidos, para cada traço
considerado, foram os seguintes:
93
a) Permeabilidade.
Foi utilizado o ensaio de permeabilidade do concreto à água sob pressão, medindo-
se a quantidade de água que passa através do corpo-de-prova, determinando-se a
profundidade de penetração da água sob pressão, após realização de ruptura
diametral.
O procedimento utilizado teve como base a norma NBR-10787/1994 Concreto
endurecido – Determinação da penetração de água sob pressão. Foram moldados
03 (três) corpos-de-prova de 150x300 mm. Estes ensaios foram realizados no
CEPED em Camaçari. A figura 18 apresenta o modelo esquemático de montagem
do ensaio de permeabilidade.
Figura 18 – Esquema de montagem do ensaio de permeabilidade
Fonte: SCANDIUZZI; ANDRIOLO, 1986
Scandiuzzi e Andriolo (1986) apresentam na figura 19, uma relação entre a
profundidade de penetração da água e o coeficiente de permeabilidade obtida por
Sallstron. Determina-se o coeficiente de permeabilidade com a profundidade de
94
penetração da água durante os ensaios. A profundidade é determinada após o
ensaio de compressão diametral
Figura 19 – Relação entre profundidade de penetração e coeficiente de permeabilidade
Fonte: (SCANDIUZZI; ANDRIOLO, 1986)
Nas figuras 20, 21, 22 e 23 pode-se verificar a realização do ensaio de
permeabilidade no laboratório do CEPED.
95
Figura 20 - Realização do ensaio de permeabilidade no laboratório do CEPED
Figura 21 – Detalhe do corpo-de-prova durante o ensaio.
Figura 22 – Detalhe dos corpos-de-prova após a ruptura por compressão diametral para
determinação da profundidade de penetração da água (Concreto com brita à esquerda, concreto com
escória à direita).
96
Figura 23 – Detalhe dos corpos-de-prova após a ruptura por compressão diametral para
determinação da profundidade de penetração da água.
b) Absorção por imersão e índice de vazios.
Neste ensaio foi utilizado o método de ensaio para determinação de absorção de
água por imersão previsto em normas técnicas, tomando-se como base a NBR-
9778/1987 Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água
por imersão – índice de vazios e massa específica, tendo sido moldados 03 (três)
corpos-de-prova de 150x300 mm e cujos ensaios foram realizados na Concreta.
Este ensaio consiste em moldar corpos-de-prova cilíndricos conforme a NBR
5738/1994 e após a idade de 28 dias, efetuar secagem em estufa por 72h. Após
este período determinar sua massa. Em seguida, colocar os corpos-de-prova
imersos em água durante 72h, sendo determinadas suas massas, decorridas 24h,
48 e 72h. A absorção por imersão é dada pela fórmula:
Ab = [(B-A)]/A] (3)
Onde,
A = massa, em gramas da amostra seca em estufa;
B = massa, em gramas da amostra saturada em água à temperatura de (23 ± 2)º C
com superfície seca.
97
c) Absorção por capilaridade.
Neste ensaio foi utilizado o método de ensaio para determinação de absorção de
água por capilaridade, tomando-se como base a norma NBR-9779/1987 Argamassa
e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água por capilaridade.
Foram moldados 03 (três) corpos-de-prova de 100x200 mm e os ensaios foram
realizados na Concreta.
Neste ensaio foram moldados corpos-de-prova cilíndricos conforme a NBR
5738/1994 e após a idade de 28 dias, efetuou-se a secagem em estufa à
temperatura de 105 ± 5 º C, até constância de massa. Após esta etapa, resfriou-se
os corpos-de-prova e determinou-se sua massa. Os corpos-de-prova foram
posicionados sobre suportes preenchendo o recipiente com água de modo que o
nível d’água permanecesse constante com altura de 5 ± 1 mm acima de sua face
inferior, conforme a figura 4.8 a seguir. Foram tomados cuidados para se evitar a
que a água molhasse outras superfícies do corpo-de-prova.
Durante o ensaio são determinadas as massas dos corpos-de-prova nas idades de
3h, 6h, 24h, 48h e 72h, contadas a partir da colocação destes em contato com a
água. Após esta última etapa, deve-se romper os corpos-de-prova por compressão
diametral, conforme a NBR 7222/1994.
A absorção de água por capilaridade é calculada dividindo-se o aumento de massa
pela seção transversal da superfície do corpo-de-prova em contato com a água, de
acordo com a seguinte equação.
C = (A – B) / S (4)
Onde,
C = absorção por capilaridade, em g/cm
2
;
A = massa do corpo-de-prova que permanece com uma das faces em contato com a
água durante um período de tempo especificado, em g;
B = massa do corpo-de-prova seco, assim que este atingir a temperatura de 23 ± 2 º
C, em g;
S = área da seção transversal, em cm
2
.
98
A figura 24 mostra o desenho esquemático do ensaio de absorção por capilaridade.
Figura 24 - Desenho esquemático do ensaio de absorção por capilaridade.
Fonte: COUTINHO, 1997
Nas Figuras 25 e 26 pode-se verificar a realização do ensaio de absorção de água
por capilaridade no laboratório da Concreta.
Figura 25 – Detalhe da colocação dos corpos-de-prova durante o ensaio de absorção por
capilaridade
1 cm
99
Figura 26 – Detalhe dos corpos-de-prova após a ruptura por compressão diametral (Escória a
esquerda e Brita a direita)
d) Absorção por sucção capilar.
Foi utilizado o método proposto por Kelham (1998) e adaptado por Gopalan (1996)
que determina o acréscimo de massa aparente na idade de 28 dias de um corpo-de-
prova quando submerso em água, durante um período de 7 dias. Com os dados
obtidos, pode-se relacionar o ganho de massa do corpo-de-prova no tempo, de onde
se obtém a taxa de absorção de água. Estes ensaios foram realizados na Concreta.
Gonçalves (2000), Moura (2000) e Silva Filho (2001), ao estudarem desempenho de
concretos com adição de resíduos, também realizaram ensaios de absorção por
sucção capilar. Este ensaio foi adaptado, tomando-se como base o método
desenvolvido por Kelham (1988), que tem como base o monitoramento, ao longo de
72 horas, do acréscimo na massa aparente de corpos-de-prova submersos em água
e devidamente preparados.
Foram confeccionados elementos prismáticos (100x100x150)mm, os quais, após a
cura em câmara úmida durante 28 dias, foram serrados transversalmente, obtendo-
se fatias com dimensões de (100x100x25)mm. A espessura do corpo-de-prova foi
reduzida de 50 para 25mm conforme recomenda Gopalan (1996), objetivando
reduzir o período do ensaio.
Quando do preparo dos corpos-de-prova a face serrada correspondeu ao topo do
corpo-de-prova e a face que ficou em contato direto com a água refere-se à que
100
ficou em contato com a forma, região sujeita ao efeito parede, ambas com área de
10000mm
2
. O referido corpo-de-prova passou por um processo de secagem em
estufa à temperatura de 105 ± 5ºC até constância de massa. Após esta fase o corpo-
de-prova teve suas faces laterais impermeabilizadas com resina epóxi e sua face
superior vedada com a utilização de uma placa de PVC que deve ficar pelo menos 2
mm afastada da face superior da amostra. No centro dessa placa, deve ser colocado
um tubo plástico de 4,0 mm de diâmetro e comprimento da ordem de 150mm. A
função do tubo plástico é garantir a conectividade entre o meio ambiente e a câmara
formada entre a face superior do corpo-de-prova e a placa de PVC, mantendo-se
nessa região pressão igual à pressão atmosférica.
Antes da realização do ensaio, procedeu-se o equilibro do conjunto balança e
bandeja de suporte da amostra. A bandeja foi posicionada de forma que garantisse a
imersão do corpo-de-prova durante as pesagens. Foram adotados os tempos para
determinação das massas em 5, 15, 30, 60, 120, 360, 720, 1440, 2880, 4320 e 5760
minutos, até a saturação do corpo-de-prova. Considerou-se que o corpo-de-prova
estava saturado quando a variação de massa era inferior a 0,2%.
Com base nos dados obtidos no ensaio em questão foram confeccionados gráficos
que correlacionam o ganho de massa dos corpos-de-prova, em gramas, com a raiz
quadrada do tempo, em hora. A partir dos gráficos foram determinados os valores
dos “nick-point”, taxa de absorção, resistência capilar e porosidade efetiva dos
concretos.
Observam-se duas fases distintas de absorção de água, devidamente ajustadas
segundo duas retas. A taxa de absorção, expressa em g/cm
2
.h
½
, corresponde à
inclinação da reta na fase inicial de absorção, dividida pela seção transversal do
corpo-de-prova (100cm
2
).
O “nick-point” é o ponto de intersecção entre as duas retas ajustadas. A partir do
valor do “nick-point” calcula-se a resistência capilar, em h/m
2
, através da expressão
a seguir (GJORV, 1994):
101
Onde,
m = resistência capilar (h/m
2
)
tcap = abscissa do “nick-point” (h
½
)
e = espessura do corpo-de-prova (m)
A porosidade efetiva, em %, é calculada dividindo-se o ganho de massa total do
corpo-de-prova pelo seu volume. O ganho de massa total é calculado pela diferença
entre o valor do ganho de massa máximo, obtido à 72h. O valor do ganho de massa
correspondente à intersecção da reta ajustada, com base nos dois primeiros pontos
da fase inicial de absorção, com o eixo das ordenadas.
Nas Figuras 27, 28, 29 e 30 pode-se verificar as etapas de realização do ensaio de
absorção por sucção capilar no laboratório da Concreta.
Figura 27 – Detalhe dos corpos-de-prova antes do ensaio de absorção por sucção capilar
t cap
m
=
e
2
(5)
102
Figura 28 – Detalhe da balança digital e recipiente para imersão dos corpos-de-prova antes do
ensaio de absorção por sucção capilar
.
Figura 29 – Detalhe dos corpos-de-prova durante do ensaio de absorção por sucção capilar.
Figura 30 – Detalhe da pesagem hidrostática dos corpos-de-prova durante o ensaio de absorção por
sucção capilar.
103
5 APRESENTAÇÃO, ANÁLISE DE RESULTADOS E DISCUSSÃO
Neste capítulo são apresentados e analisados os resultados obtidos nos ensaios
realizados e indicados no programa experimental estabelecido para avaliação do
desempenho de concretos produzidos a partir de agregado graúdo de escória de
ferro-cromo.
Os resultados obtidos nos ensaios de avaliação de propriedades mecânicas do
concreto endurecido a partir da resistência à compressão axial e módulo de
deformação estática e os de avaliação de desempenho através dos ensaios de
permeabilidade, absorção por imersão, absorção de água por sucção capilar com
determinação da taxa de absorção, resistência capilar e porosidade efetiva, e
absorção por capilaridade foram determinados com amostras retiradas de duas
amassadas diferentes, realizando-se os cálculos das respectivas médias, desvios
padrão e coeficientes de variação.
5.1 CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
5.1.1 Aglomerante hidráulico
Utilizou-se na confecção dos concretos o Cimento Portland (CPII-F 32) produzido na
região e, portanto o mais utilizado para esta finalidade. As tabelas 21 e 22 indicam
respectivamente os resultados dos ensaios físicos e químicos do cimento utilizado.
Tabela 21
Ensaios físicos do cimento*.
Ensaios Realizados Resultados
Limites
NBR 11578 / 1992
Área específica (cm
2
/g) 440,3
≥ 260
Massa específica (kg/m
3
) 3110 -
Finura #200 (%) 0,4
≤ 12,0
Início de pega (min) 123
≥ 60
Fim de pega (min) 198
≤ 600
Expansibilidade a quente (mm) 0,3
≤ 5
3 dias
27,7
≥ 10
7 dias
32,3
≥ 20
Resistência à
compressão
(MPa)
28 dias
38,5
≥ 32
Fonte: * Dados fornecidos pelo fabricante do cimento.
104
Tabela 22
Análise química do cimento
Composição Química do Clínquer Teores (%)
Limites
NBR 11578 / 1992
Resíduo insolúvel (RI) 1,68
≤ 2,5
Perda ao fogo (PF) 4,71
≤ 6,5
Óxido de magnésio (MgO) 3,24
≤ 6,5
Trióxido de enxofre (SO
3
) 2,81
≤ 4,0
Anidrido carbônico (CO2) 2,81
≤ 5,0
Fonte: * Dados fornecidos pelo fabricante do cimento.
5.1.2 Agregado miúdo
O agregado miúdo utilizado na confecção dos concretos atende aos requisitos da
NBR 7211/1983, quanto aos parâmetros avaliados. Vale salientar que a referida
norma foi revisada em 2005, posteriormente a data de caracterização dos
agregados. A tabela 23 indica os resultados dos ensaios de caracterização do
agregado miúdo.
Tabela 23
Resultados da caracterização do agregado miúdo
Ensaios realizados Norma Resultados
Limites
NBR 7211 / 1983
Dimensão máxima característica NBR 7217 / 1987
1,2 mm -
Módulo de Finura: NBR 7217 / 1987
1,74 -
Massa Específica NBR 9776 / 1987
2,63 kg/dm
3
-
Massa Unitária NBR 7251 / 1982
1,53 kg/dm
3
-
Teor de Materiais Pulverulentos NBR 7219 / 1987
0,3 % 3 %
Impurezas orgânicas húmicas NBR 7220 / 1987
Cor mais clara Cor mais clara
Classificação NBR 7211 / 1983
Areia fina (zona 2)
5.1.3 Agregado graúdo convencional (brita)
O agregado graúdo convencional (brita) utilizado na confecção dos concretos atende
aos requisitos da NBR 7211/1983, quanto aos parâmetros avaliados. Vale salientar
que a referida norma foi revisada em 2005, posteriormente a data de caracterização
dos agregados. A tabela 24 indica os resultados dos ensaios de caracterização do
agregado graúdo.
105
Tabela 24
Resultados da caracterização do agregado graúdo convencional (brita).
Ensaios realizados Norma Resultados
Limites
NBR 7211 / 1983
Dimensão máxima característica NBR 7217 / 1987 19 mm -
Módulo de Finura NBR 7217 / 1987 6,12 -
Massa Específica NBR 9937 / 1987 2,80 kg/dm
3
-
Absorção NBR 9937 / 1987 0,5 % -
Massa Unitária NBR 7251 / 1982 1,49 kg/dm
3
Teor de Materiais Pulverulentos NBR 7219 / 1987 0,3 % 1 %
Classificação NBR 7211 / 1983 Brita 1 (19 mm)
5.1.4 Agregado graúdo de escória de ferro-cromo
5.1.4.1 Verificação do Risco Ambiental
A escória em estudo foi coletada na FERBASA segundo prescrições da NBR
10007/1987 Amostragem de Resíduos - Procedimento.
Os valores obtidos nas análises e ensaios de laboratório estão indicados nas tabelas
25 a 29 a seguir.
a) Características físicas da massa bruta
A tabela 25 apresenta as características físicas da massa bruta de escória de ferro-
cromo.
Tabela 25
Características físicas da massa bruta de escória de ferro-cromo.
Estado Físico Sólido
Coloração Cinza
Densidade -
Umidade 0,95%
Líquidos Livres Ausentes
106
b) Características físico – químicas da massa bruta
A tabela 26 apresenta os resultados das características físico – químicas da massa
bruta.
Tabela 26
Características físico-químicas da massa bruta da escória de ferro-cromo.
PARÂMETROS
DETERMINADOS
Resultados
Obtidos
(Concreta, 2002)
Anexo I – Listagem
Nº 9 Especificação
NBR 10.004/1987
DOGC 2166
COLUNA A
(LIMA, 1999)
Arsênio (As) 0,018mg/kg 1000mg As/kg 250mg As/kg
Berílio (Be) 0,16mg/kg 100mg Be/kg -
Chumbo (Pb) – Comp. Mineral
11,96mg/kg 1000mg Pb/kg 2000mg Pb/kg
Cianeto (CN
-
) 0,02mg/kg 1000mg CN
-
/kg -
* Cromo Hexavalente (Cr
6+
) 0,5mg/kg 100mg Cr/kg -
Fenol (C
6
H
5
OH) Não detectado 10mg Fenol/kg -
Mercúrio (Hg) Não detectado 100mg Hg/kg 25mg Hg/kg
Óleos e Graxas 0,05 % 1 % em massa -
Selênio (Se) 0,08mg/kg 100mg Se/kg -
Vanádio(V) 11,84mg/kg 1000mg V/kg -
Cobalto(Co) ** 18,73 - -
Cobre(Cu) 3,19mg/kg - 6000mg Cu/kg-
∗ Valor estimado por não haver metodologia específica.
∗ ∗Segundo Lima (1999), alguns elementos químicos como Bário, Cobalto, Molibdênio e Vanádio
não são considerados contaminantes.
c) Características físico – químicas do ensaio de lixiviação
Foi executado o ensaio de lixiviação do resíduo conforme a NBR 10005/1987. Para
esse ensaio foi utilizada uma massa de 100g, adicionados 1600 cm
3
de água
destilada, agitado por cinco minutos e verificado pH inicial. Essa mistura foi
submetida à agitação constante e ajustado o pH para 5,0±0,2 com Ácido Acético 0,5
- Normal, após espaços de tempo de 5, 15, 30 e 60 minutos e 24 horas.
107
O volume foi ajustado para 2000 cm
3
e filtrado por membrana de 0,45 µm, gerando
assim o extrato do lixiviado, cujos resultados encontram-se na tabela 27 a seguir.
Tabela 27
Características do ensaio de lixiviação
.
pH Inicial 9,52
pH Final 4,95
Quantidade de Ácido Acético H
3
CCOOH) 13 cm
3
Tempo Total de lixiviação 24 horas
Volume final de Líquido Obtido 1870 cm
3
d) Características físico – químicas do extrato do lixiviado
A tabela 28 apresenta as características físico – químicas do extrato do lixiviado.
Tabela 28
Características físico – químicas do extrato do lixiviado
.
PARÂMETROS
DETERMINADOS
Resultados obtidos
(Concreta, 2002)
Anexo G – Listagem
n.º 7 Especificação
NBR 10004/1987
DOGC 2166
LIXIVIADO
COLUNA A
(LIMA, 1999)
Arsênio (As) Não detectado 5,0 mg/L 0,1mg/L
Bário (Ba) 0,081 mg/L 100,0 mg/L -
Cádmio (Cd) Não detectado 0,5 mg/L 0,1mg/L
Chumbo (Pb) Não detectado 5,0 mg/L 0,5mg/L
Cromo Total (Cr) 0,01 mg/L 5,0 mg/L 0,5mg/L
Fluoreto (F) Não detectado 150,0 mg/L 5mg/L
Mercúrio (Hg) Não detectado 0,1 mg/L 0,02mg/L
Prata (Ag) Não detectado 5,0 mg/L -
Selênio (Se) Não detectado 1,0 mg/L -
e) Características físico – químicas do ensaio de solubilização
Foi executado o ensaio de solubilização do resíduo conforme norma NBR
10006/1987, neste ensaio foi utilizada uma massa de 250g adicionados 1000 cm
3
de
108
água destilada, agitado por cinco minutos, deixando em repouso por sete dias e
filtrado por membrana 0,45 µm gerando assim o extrato de solubilizado.
f) Características físico – químicas do extrato do solubilizado
A tabela 29 apresenta as características físico – químicas do extrato do solubilizado.
Tabela 29
Características físico-químicas do extrato do solubilizado.
PARÂMETROS
DETERMINADOS
Resultados obtidos
(Concreta, 2002)
Anexo H – Listagem
n.º 8 Especificação
NBR 10004/1987
DOGC 2166
LIXIVIADO
COLUNA A
(LIMA, 1999)
Alumínio (Al) 0,45 mg/L 0,2 mg/L -
Arsênio (As) Não detectado 0,05 mg/L 0,1mg/L
Bário (Ba) 0,4012mg/L 1,0 mg/L -
Cádmio (Cd) Não detectado 0,005 mg/L 0,1mg/L
Chumbo (Pb) 0,012 mg/L 0,05 mg/L 0,5 mg/L
Cianeto (CN) 0,003 mg/L 0,10 mg/L -
Cloretos (CI) 0,9 mg/L 250,0 mg/L -
Cobre (Cu) 0,72 mg/L 1,0 mg/L 2,0mg/L
Cromo total (Cr) 0,104 mg/L 0,05 mg/L 0,5mg/L
Dureza total (CaCO
3
) 25,28 mg/L 500 mg/L -
Fenol (C
6
H
5
OH) Não detectado 0,001 mg/L -
Ferro (Fe) Não detectado 0,30 mg/L -
Fluoretos (F) 0,30 mg/L 1,50 mg/L -
Manganês (Mn) 0,01 mg/L 0,10 mg/L -
Mercúrio (Hg) Não detectado 0,001 mg/L 0,02mg/L
Nitratos (NO
3
) Não detectado 10,0 mg/L -
Prata (Ag) 0,02 0,05 mg/L -
Selênio (Se) Não detectado 0,01 mg/L -
Sódio (Na) 0,67mg/L 200,0 mg/L -
Surfactantes (LAS) 0,481 mg/L 0,20 mg/L -
Sulfatos (SO
4
) 2,56 mg/L 400,0 mg/L -
Zinco (Zn) Não detectado 5,0 mg/L 2,0mg/L
109
Nenhum parâmetro obtido na massa bruta e no extrato do lixiviado ultrapassou os
limites fixados na norma NBR 10004/1987. Quanto ao extrato do solubilizado, os
índices de Alumínio (Al), Cromo total (Cr) e Surfactantes (LAS) ultrapassaram os
limites fixados na norma NBR 10004/1987.
A presença de alumínio pode influenciar e reduzir a resistência à compressão do
concreto.
Quanto à presença do cromo total, apesar de não afetar as características do
concreto é necessário alertar para que se tomem os devidos cuidados quanto ao
manuseio do material. Pode-se notar que este parâmetro quando avaliado pelo
Catálogo de resíduos da Catalunha (DCGC 2166, 1996) atende ao limite
especificado. Vale registrar que a presença do cromo no estado hexavalente (Cr
6+
)
é que determina e caracteriza um resíduo como perigoso e que causa riscos ao
tegumento humano, causando fortes lesões, mesmo em baixas concentrações.
Os surfactantes são um tipo de composto orgânico que gera espumas, geralmente
adicionado a sabões e detergentes, e que quando da agitação da mistura durante a
produção de concretos pode incorporar ar ao mesmo, criando vazios e,
conseqüentemente, reduzindo sua resistência à compressão.
De acordo com as características físico – químicas apresentadas, considerando-se
os resultados dos ensaios de lixiviação e solubilização e com base na norma NBR
10004/1987, o resíduo é classificado como Resíduo classe II – não inerte, quando
aos parâmetros determinados.
5.1.4.2 Caracterização do agregado graúdo de escória de ferro-cromo
O agregado graúdo de escória de ferro-cromo, utilizado na confecção de concretos,
atende aos requisitos da NBR 7211/1983, quanto aos parâmetros avaliados. Vale
salientar que a referida norma foi revisada em 2005, posteriormente a data de
caracterização dos agregados. A Tabela 30 indica os resultados dos ensaios de
caracterização do agregado graúdo de escória de ferro-cromo.
110
Tabela 30
Resultados da caracterização do agregado graúdo de escória de ferro-cromo.
Ensaios realizados Norma Resultados
Dimensão máxima característica NBR 7217 / 1987 19 mm
Módulo de Finura NBR 7217 / 1987 6,96
Massa Específica NBR 9937 / 1987 3,12 kg/m
3
Absorção NBR 9937 / 1987 0,5 %
Massa Unitária NBR 7251 / 1982 1,63 kg/m
3
Teor de Materiais Pulverulentos NBR 7219 / 1987 0,1 %
Classificação NBR 7211 / 1983 Graduação 1 (19 mm)
5.1.4 Água
A água utilizada na confecção dos concretos foi proveniente da rede de distribuição
de Salvador, fornecida pela EMBASA e atende aos requisitos de potabilidade para
consumo humano.
5.2 APRECIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DO CONCRETO
Com base nas misturas experimentais foram definidos traços para cada um dos
agregados graúdos (brita e escória), com relações água-cimento 0,40; 0,50 e 0,60,
mantendo-se constante a proporção entre os agregados.
A tabela 31 apresenta os traços utilizados com escória e brita, bem como demais
características dos concretos utilizados.
111
Tabela 31
Traços utilizados com escória e brita
TRAÇO UNITÁRIO (em massa)
ESCÓRIA BRITA
A/C = 0,40
A/C = 0,50
A/C = 0,60
A/C = 0,40
A/C = 0,50
A/C = 0,60
MATERIAIS
TE – 01 TE – 02 TE – 03 TB – 01 TB – 02 TB – 03
CIMENTO CP II 32 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
AGREGADO MIÚDO 1,215 1,768 2,322 1,157 1,696 2,235
AGREGADO GRAÚDO
D
max
= 19,0 mm
2,617 3,272 3,926 2,549 3,186 3,824
ÁGUA 0,400 0,500 0,600 0,400 0,500 0,600
TRAÇOS EM kg/m
3
CIMENTO CP II 32 (kg/m
3
) 473 376 312 484 385 319
AGREGADO MIÚDO (kg/m
3
) 575 665 725 559 652 713
AGREGADO GRAÚDO
D
max
= 19,0 mm
1238 1231 1226 1233 1225 1220
ÁGUA 189 188 187 193 192 192
OUTRAS CARACTERÍSTICAS DO CONCRETO
RELAÇÃO. ÁGUA/MIST. SECA
- A(%)
8,28 8,28 8,28 8,50 8,50 8,50
RELAÇÃO
AGREGADO/CIMENTO - m
3,83 5,04 6,25 3,71 4,88 6,06
AGREGADO MIÚDO 31,7% 35,1% 37,2% 31,2% 34,7% 36,9%
AGREGADO GRAÚDO
D
max
= 19,0 mm
68,3% 64,9% 62,8% 68,8% 65,3% 63,1%
TEOR DE ARGAMASSA (%) 45,8 45,8 45,8 45,8 45,8 45,8
ABATIMENTO
ESPERADO(mm)
70±10
A análise dos resultados permite concluir que os concretos fabricados com escória
apresentaram valores de teor de argamassa seca inferior ao valor obtido para os
concretos com brita. Este fato pode ser explicado pela melhor distribuição
granulométrica, forma e textura do agregado de escória de ferro-cromo.
112
5.2.1 Apreciação das propriedades do concreto no estado fresco
Para apreciação das propriedades do concreto fresco foi realizado o ensaio de
avaliação da trabalhabilidade, efetuado através da determinação do índice de
consistência do concreto segundo a NBR NM 67 / 1998. A tabela 32 apresenta os
resultados do ensaio de abatimento.
Tabela 32
Resultados do ensaio de abatimento
TRAÇO UNITÁRIO (em massa)
ESCÓRIA BRITA
MATERIAIS
TE – 01 TE – 02 TE – 03 TB – 01 TB – 02 TB – 03
ABATIMENTO ESPERADO (mm)
70±10
ABATIMENTO OBTIDO (mm) 60 75 60 60 65 60
Quando da produção dos concretos foi observado que os mesmos apresentaram do
ponto de vista do aspecto visual, características de coesão, mobilidade e
consistência semelhantes. Em função dos índices de consistência obtidos, observa-
se que, apesar da maior massa específica dos agregados graúdos de escória de
ferro-cromo, os resultados dos ensaios foram equivalentes e dentro do limite
esperado.
5.2.2 Apreciação das propriedades do concreto no estado endurecido
5.2.2.1 Determinação das propriedades mecânicas de concretos produzidos com
agregado graúdo de escória de ferro-cromo e brita gnáissica.
A avaliação das propriedades mecânicas dos concretos foi procedida através da
verificação da resistência à compressão axial e módulo de elasticidade.
113
a) Resistência à compressão
Na tabela 33 estão indicados os resultados dos ensaios de resistência à compressão
axial aos 7, 28, 63, 90 e 365 dias de idade. A partir destes resultados foram
construídos gráficos para correlacionar a resistência à compressão com a relação
água/cimento que estão apresentadas nas figuras 31 a 40.
Tabela 33
Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial
aos 7, 28, 63, 90 e 365 dias de idade.
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (MPa)
ESCÓRIA BRITA
IDADES / DETERMINAÇÕES
TE – 01 TE – 02 TE – 03 TB – 01 TB – 02 TB – 03
Corpo-de-prova (CP1) 32,9 25,5 18,4 31,9 25,5 17,4
Corpo-de-prova (CP2) 33,1 25,7 19,9 32,4 27,0 17,9
Corpo-de-prova (CP3) 34,4 26,2 20,4 33,1 27,3 18,4
Média dos resultados
33,5 25,8 19,6 32,5 26,6 17,9
Desvio padrão (S
d
) 0,8 0,4 1,0 0,6 1,0 0,5
7 DIAS (MPa)
Coef. de variação (CV) 2,4 1,6 5,3 1,9 3,6 2,8
Corpo-de-prova (CP1) 41,5 36,3 23,0 44,5 35,9 23,5
Corpo-de-prova (CP2) 43,3 36,8 24,2 44,8 37,0 24,2
Corpo-de-prova (CP3) 45,9 37,1 25,2 45,9 38,2 25,5
Média dos resultados
43,6 36,7 24,1 45,1 37,0 24,4
Desvio padrão (S
d
) 2,2 0,4 1,1 0,7 1,2 1,0
28 DIAS (MPa)
Coef. de variação (CV) 5,1 1,1 4,6 1,6 3,1 4,2
Corpo-de-prova (CP1) 47,1 37,0 28,0 45,9 38,7 29,3
Corpo-de-prova (CP2) 47,1 37,0 28,3 45,9 39,3 29,6
Corpo-de-prova (CP3) 47,6 38,2 28,6 46,1 39,4 30,6
Média dos resultados
47,3 37,4 28,3 46,0 39,1 29,8
Desvio padrão (S
d
) 0,3 0,7 0,3 0,1 0,4 0,7
63 DIAS (MPa)
Coef. de variação (CV) 0,6 1,9 1,1 0,3 1,0 2,3
Corpo-de-prova (CP1) 51,9 39,2 30,3 48,1 39,8 30,9
Corpo-de-prova (CP2) 52,1 39,4 30,6 48,5 39,9 31,6
Corpo-de-prova (CP3) 52,4 39,8 30,8 48,9 40,7 31,8
Média dos resultados
52,1 39,5 30,6 48,5 40,1 31,4
Desvio padrão (S
d
) 0,3 0,3 0,3 0,4 0,5 0,5
90 DIAS (MPa)
Coef. de variação (CV) 0,5 0,8 0,8 0,8 1,2 1,5
Corpo-de-prova (CP1) 58,5 45,3 33,8 58,5 43,7 33,0
Corpo-de-prova (CP2) 57,7 44,9 32,5 56,3 44,7 34,3
Corpo-de-prova (CP3) 55,6 43,8 33,8 55,9 44,5 36,8
Média dos resultados
57,3 44,7 33,4 56,9 44,3 34,7
Desvio padrão (S
d
) 1,2 0,8 0,8 1,4 0,5 1,9
365 DIAS (MPa)
Coef. de variação (CV) 2,1 1,8 2,4 2,5 1,1 5,5
114
A variação percentual entre os resultados dos ensaios de resistência à compressão
axial de concretos com escória e brita está apresentada na tabela 34.
Tabela 34
Variação percentual entre os resultados dos ensaios de resistência à compressão axial de
concretos com escória e brita aos 7, 28, 63, 90 e 365 dias de idade.
VARIAÇÃO ENTRE OS RESULTADOS DE
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (%)
IDADES / DETERMINAÇÕES
ESCÓRIA / BRITA
a/c = 0,40 a/c = 0,50 a/c = 0,60
7 DIAS (MPa)
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
3,1 -3,0 9,5
28 DIAS (MPa)
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
-3,3 -0,8 -1,2
63 DIAS (MPa)
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
2,8 -4,3 -5,0
90 DIAS (MPa)
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
7,4 -1,5 -2,5
365 DIAS (MPa)
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
0,7 0,9 -3,7
• para relação água/cimento igual a 0,40 os resultados de resistência à
compressão dos concretos com escória foram superiores aos concretos
produzidos com brita nas diversas idades observadas, exceto para a idade de 28
dias.
• para relação água/cimento igual a 0,50 os resultados de resistência à
compressão concretos com escória foram inferiores aos concretos produzidos
com brita nas diversas idades observadas.
• para relação água/cimento igual a 0,60 os resultados de resistência à
compressão concretos com escória apresentam foram inferiores aos concretos
produzidos com brita nas diversas idades observadas, exceto para a idade de 7
dias.
115
Curva de Abrams para 7 dias de idade
15
20
25
30
35
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Relação A/C
Resistência à compressão (MPa)
Escória
Brita
Figura 31 – Comparação entre as resistências máximas aos 7 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e com brita gnáissica
Resistência à compressão aos 7 dias de idade
15
20
25
30
35
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
Resistência à compressão
(MPa)
Escória
Brita
Figura 32 – Comparação entre as resistências médias aos 7 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e com brita gnáissica
116
Curva de Abrams para 28 dias de idade
20
25
30
35
40
45
50
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Relação A/C
Resistência à compressão
(MPa)
Escória
Brita
Figura 33 – Comparação entre as resistências médias aos 28 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e com brita gnáissica
Resistência à compressão aos 28 dias de idade
20
25
30
35
40
45
50
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
Resistência à compressão
(MPa)
Escória
Brita
Figura 34 – Comparação entre as resistências médias aos 28 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e com brita gnáissica
117
Curva de Abrams para 63 dias de idade
20
25
30
35
40
45
50
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Relação A/C
Resistência à compressão
(MPa)
Escória
Brita
Figura 35 – Comparação entre as resistências médias aos 63 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e com brita gnáissica
Resistência à compressão aos 63 dias de idade
20
25
30
35
40
45
50
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
Resistência à compressão
(MPa)
Escória
Brita
Figura 36 – Comparação entre as resistências médias aos 63 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e com brita gnáissica
118
Curva de Abrams para 90 dias de idade
20
25
30
35
40
45
50
55
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Relação A/C
Resistência à compressão
(MPa)
Escória
Brita
Figura 37 – Comparação entre as resistências médias aos 90 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e com brita gnáissica
Resistência à compressão aos 90 dias de idade
20
25
30
35
40
45
50
55
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
Resistência à compressão
(MPa)
Escória
Brita
Figura 38 – Comparação entre as resistências médias aos 90 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e com brita gnáissica
119
Curva de Abrams para 365 dias de idade
30
35
40
45
50
55
60
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Relação A/C
Resistência à compressão
(MPa)
Escória
Brita
Figura 39 – Comparação entre as resistências médias aos 365 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e com brita gnáissica
Resistência à compressão aos 365 dias de idade
30
35
40
45
50
55
60
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
Resistência à compressão
(MPa)
Escória
Brita
Figura 40 – Comparação entre as resistências médias aos 365 dias obtidas em corpos-de-prova
moldados com escória e com brita gnáissica
Com base nos resultados obtidos e a partir das curvas de comportamento
resistência versus relação água/cimento pode-se concluir que o desempenho dos
120
concretos com escória, quanto a resistência à compressão axial, quando comparado
aos produzidos com os concretos com agregado graúdo convencional é equivalente.
Os concretos apresentaram níveis de resistência à compressão da mesma ordem de
grandeza nas idades avaliadas, o que é constatado pela baixa dispersão entre
resultados e levando-se em consideração os limites indicados por Helene (2003),
onde são previstas variações inerentes ao ensaio relativas às influências de
moldagem, cura, velocidade de ensaio, entre outros.
b) Módulo de elasticidade
Na tabela 35 estão apresentados os resultados dos ensaios de módulo de
elasticidade aos 28 dias de idade.
Tabela 35
Resultados dos ensaios de módulo de elasticidade
aos 28 dias de idade.
MÓDULO DE ELASTICIDADE (GPa)
ESCÓRIA BRITA
IDADES / DETERMINAÇÕES
TE – 01
TE – 02
TE – 03
TB – 01
TB – 02
TB – 03
Corpo-de-prova (CP1) 33,9 30,4 27,9 34,2 28,4 25,6
Corpo-de-prova (CP2) 34,2 29,6 26,2 35,1 30,0 28,5
Corpo-de-prova (CP3) 31,8 31,3 25,6 32,2 29,6 26,7
Média dos resultados 33,3 30,5 26,6 33,8 29,3 26,9
Desvio padrão (S
d
) 1,1 0,7 1,0 1,2 0,7 1,2
28 DIAS (GPa)
Coef. de variação (CV) 3,2 2,3 3,6 3,6 2,3 4,4
A variação percentual entre os resultados dos ensaios de módulo de elasticidade
aos 28 dias de idade com escória e brita está apresentada na tabela 36.
121
Tabela 36
Variação percentual entre os resultados dos ensaios de módulo de elasticidade aos 28 dias
de idade.
VARIAÇÃO ENTRE OS RESULTADOS DE
MÓDULO DE ELASTICIDADE (%)
IDADES / DETERMINAÇÕES
ESCÓRIA / BRITA
28 DIAS
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
-1,5 4,1 -1,1
• para relação água/cimento igual a 0,40 o resultado de módulo de elasticidade do
concreto com escória foi inferior ao concreto produzido com brita na idade
observada.
• para relação água/cimento igual a 0,50 resultado de módulo de elasticidade do
concreto com escória foi superior ao concreto produzido com brita na idade
observada.
• para relação água/cimento igual a 0,60 resultado de módulo de elasticidade do
concreto com escória foi inferior ao concreto produzido com brita na idade
observada.
A partir destes resultados foram construídas curvas de módulo de deformação para
correlacionar com a relação água/cimento que estão apresentadas nas figuras 41 e
42.
Módulo de Elasticidade x Relação água / cimento
20
25
30
35
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Relação A/C
Módulo de elasticidade
(GPa)
Escória
Brita
Figura 41 – Comparação entre os módulos de elasticidade médios aos 28 dias obtidas em corpos-de-
prova moldados com escória e com brita gnáissica
122
Módulo de Elasticiade aos 28 dias de idade
20
25
30
35
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
Módulo de Elasticidade (GPa)
Escória
Brita
Figura 42 – Comparação entre os módulos de elasticidade médios aos 28 dias obtidas em corpos-de-
prova moldados com escória e com brita gnáissica
Com base nos resultados obtidos e nas curvas de comportamento do módulo de
elasticidade obtidos versus relação água / cimento pode-se concluir que o
desempenho dos concretos com escória quando comparado aos produzidos com os
concretos com agregado graúdo convencional é equivalente. Os concretos
apresentaram níveis de módulo de elasticidade da mesma ordem de grandeza nas
idades avaliadas, o que é verificado pela baixa dispersão entre resultados e levando-
se em consideração os limites indicados por Helene (2003), onde são previstas
variações inerentes ao ensaio relativas às influências de moldagem, cura, velocidade
de ensaio, entre outros.
5.2.2.2 Avaliação de desempenho de concretos produzidos com agregado graúdo
de escória de ferro-cromo.
Para a avaliação do desempenho dos concretos produzidos com agregado graúdo
de escória de ferro-cromo foram utilizados métodos de ensaios nacionais e
internacionais, cujos ensaios preliminarmente definidos, para cada traço
considerado, são apresentados a seguir.
123
a) Permeabilidade.
Na tabela 37 estão apresentados os resultados dos ensaios de determinação de
penetração de água sob pressão aos 28 dias de idade e a variação percentual entre
os resultados com escória e brita está indicada na tabela 38.
Tabela 37
Resultados dos ensaios de determinação penetração de água sob pressão aos 28 dias de
idade.
PENETRAÇÃO DE ÁGUA SOB PRESSÃO
NBR 10787 / 1994 (mm)
ESCÓRIA BRITA
IDADES/ DETERMINAÇÕES
TE – 01 TE – 02 TE – 03 TB – 01 TB – 02 TB – 03
Corpo-de-prova (CP1) 31,15 35,21 215,59 47,30 68,97 146,87
Corpo-de-prova (CP2) 42,13 52,90 200,44 40,00 69,21 201,50
Corpo-de-prova (CP3) 36,86 38,00 185,08 34,07 43,82 156,65
Média dos resultados
37 42 200 40 61 168
Desvio padrão (S
d
) 5,5 9,5 15,3 5,4 11,9 23,8
28 DIAS
Coef. De variação (CV) 15,0 22,6 7,6 13,4 19,6 14,1
Tabela 38
Variação percentual entre os resultados dos ensaios de determinação de penetração água
sob pressão aos 28 dias de idade.
VARIAÇÃO ENTRE RESULTAODS DE
PENETRAÇÃO DE ÁGUA SOB PRESSÃO (%) IDADES / DETERMINAÇÕES
ESCÓRIA / BRITA
28 DIAS
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
-8,1 -45,2 16,0
A figura 43 apresenta o gráfico que correlaciona este parâmetro com a relação
água/cimento e está apresentada a seguir.
124
Penetração de água sob pressão aos 28 dias de idade
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
Penetração de água sob
pressão (mm)
Escória
Brita
Figura 43 – Comparação entre as profundidades de penetração de água aos 28 dias obtidas em
corpos-de-prova moldados com escória e com brita gnáissica
Em função dos resultados obtidos e seguindo o modelo de Scandiuzzi e Andriolo
(1986) que permite obter uma relação entre profundidade de penetração e
coeficiente de permeabilidade obtida por Sallstron. Apresenta-se a seguir a tabela 39
que indica o coeficiente de permeabilidade em função da profundidade média de
penetração da água encontrada durante os ensaios, determinada após o ensaio de
compressão diametral.
Tabela 39
Correlação entre o coeficiente de permeabilidade e a profundidade média de penetração da
água aos 28 dias de idade.
IDENTIFICAÇÃO
PROFUNDIDADE DE
PENETRAÇÃO DE ÁGUA
(mm)
COEFICIENTE DE
PERMEABILIDADE
(cm/s)
TE – 01 37 1,9 x 10
–10
TE – 02 42 3,9 x 10
–10
TE – 03
200
> 1,0 x 10
-8
TB – 01 40 3,0 x 10
–10
TB – 02 61 1,0 x 10
–9
TB – 03
168
> 1,0 x 10
-8
125
Com base no comportamento dos ensaios e da relação existente entre a
profundidade de penetração e coeficiente de permeabilidade de penetração de água
sob pressão obtidos versus relação água/cimento pode-se concluir que o
desempenho dos concretos com escória, quanto a este parâmetro, quando
comparado aos produzidos com os concretos com agregado graúdo convencional foi
melhor, ou seja, apresentaram menores valores de penetração de água e
conseqüentemente, de coeficiente de permeabilidade.
O comportamento dos concretos estudados pode ser justificado pela morfologia e a
textura do agregado de escória na região da interface entre o agregado e a matriz
que provavelmente, possibilita uma melhor interação agregado x matriz e pode
influenciar na redução da penetração de água sob pressão, que ocorreu no caso dos
concretos produzidos com escória. Entretanto em função da variabilidade inerente
aos materiais constituintes do concreto e do próprio ensaio, este deve ser
reproduzido em novos experimentos para melhor apreciação deste parâmetro,
levando-se em consideração que os mesmos podem ser influenciados pela
moldagem, tipo de corpo-de-prova, cura, velocidade de ensaio, entre outros.
b) Absorção por imersão e índice de vazios.
Na tabela 40 estão apresentados os resultados dos ensaios de determinação da
absorção de água por imersão aos 28 dias de idade.
126
Tabela 40
Resultados dos ensaios absorção de água por imersão
aos 28 dias de idade
ABSORÇÃO DE ÁGUA POR IMERSÃO
NBR 9778 / 1997 (%)
ESCÓRIA BRITA
IDADES/ DETERMINAÇÕES
TE – 01
TE – 02
TE – 03 TB – 01
TB – 02
TB – 03
Corpo-de-prova (CP1) 2,519 2,948 3,327 2,452 3,204 3,607
Corpo-de-prova (CP2) 2,459 2,943 3,408 2,470 3,476 3,784
Corpo-de-prova (CP3) 2,538 2,904 3,424 2,440 3,283 3,952
Média dos resultados
2,51 2,93 3,39 2,45 3,32 3,78
Desvio padrão (S
d
) 0,04 0,02 0,05 0,01 0,11 0,14
28 DIAS
Coef. de variação (CV) 1,6 0,8 1,5 0,5 3,4 3,7
A variação percentual entre os resultados dos ensaios de absorção de água por
imersão aos 28 dias de idade com escória e brita está apresentada na tabela 41.
Tabela 41
Variação percentual entre resultados dos ensaios de absorção de água por imersão aos 28
dias de idade
.
VARIAÇÃO ENTRE RESULTAODS DE
ABSORÇÃO ÁGUA POR IMERSÃO (%) IDADES / DETERMINAÇÕES
ESCÓRIA / BRITA
28 DIAS
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
2,4 -11,7 -10,3
A figura 44 apresenta o gráfico que correlaciona os resultados deste ensaio com a
relação água/cimento.
127
Absorção de água por imersão aos 28 dias de idade
1
2
3
4
5
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
Absorção de água por
imersão (%)
Escória
Brita
Figura 44 – Comparação entre a absorção de água por imersão aos 28 dias obtida em corpos-de-
prova moldados com escória e com brita gnáissica
Na tabela 42 estão apresentados os resultados dos ensaios de determinação do
índice de vazios aos 28 dias de idade.
Tabela 42
Resultados dos ensaios índice de vazios aos 28 dias de idade.
ÍNDICE DE VAZIOS APÓS SATURAÇÃO EM ÁGUA – NBR
9778/1997
(%)
ESCÓRIA BRITA
IDADES/ DETERMINAÇÕES
TE – 01 TE – 02 TE – 03 TB – 01 TB – 02 TB – 03
Corpo-de-prova (CP1) 6,369 7,417 8,344 5,942 7,697 8,460
Corpo-de-prova (CP2) 6,278 7,419 8,493 5,969 8,381 8,889
Corpo-de-prova (CP3) 6,452 7,334 8,601 5,912 7,852 9,291
Média dos resultados
6,4 7,4 8,5 5,9 8,0 8,9
Desvio padrão (S
d
) 0,09 0,05 0,13 0,02 0,29 0,34
28 DIAS
Coef. de variação (CV) 1,4 0,7 1,5 0,4 3,7 3,8
A variação percentual entre os resultados dos ensaios de determinação do índice de
vazios aos 28 dias de idade com escória e brita está apresentada na tabela 43.
128
Tabela 43
Variação percentual entre resultados de determinação do índice de vazios aos 28 dias de
idade.
VARIAÇÃO ENTRE RESULTAODS DE ÍNDICE DE
VAZIOS (%) IDADES / DETERMINAÇÕES
ESCÓRIA / BRITA
28 DIAS
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
8,5 -7,5 -4,4
A figura 45 apresenta o gráfico que correlaciona este ensaio com a relação
água/cimento.
Índice de vazios aos 28 dias de idade
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
Índice de vazios
(%)
Escória
Brita
Figura 45 – Comparação entre o índice de vazios aos 28 dias obtida em corpos-de-prova moldados
com escória e com brita gnáissica
Com base nos resultados obtidos de absorção por imersão e índice de vazios pode-
se concluir que:
• para relação água/cimento igual a 0,40 os resultados de absorção por imersão
e índice de vazios do concreto com escória foi superior ao concreto produzido
com brita na idade observada.
129
• para relação água/cimento igual a 0,50 os resultados de absorção por imersão
e índice de vazios do concreto com escória foi inferior ao concreto produzido com
brita na idade observada.
• para relação água/cimento igual a 0,60 os resultados de absorção por imersão
e índice de vazios do concreto com escória foi inferior ao concreto produzido com
brita na idade observada.
Deste modo, pode-se notar que os concretos com escória, quanto aos parâmetros
avaliados, quando comparado aos produzidos com os concretos com agregado
graúdo convencional, apresentaram níveis de absorção por imersão e índice de
vazios equivalentes na idade examinada, o que é verificado pela baixa dispersão
entre resultados e levando-se em consideração os limites indicados por Helene
(2003), onde são previstas variações inerentes ao ensaio relativas às influências de
moldagem, cura, velocidade de ensaio, entre outros.
Em função da variabilidade inerente aos materiais constituintes do concreto e do
próprio ensaio, estes devem ser reproduzidos em novos experimentos para melhor
apreciação destes parâmetros.
c) Absorção por capilaridade.
Na tabela 44 estão apresentados os resultados dos ensaios de absorção por
capilaridade aos 28 dias de idade.
130
Tabela 44
Resultados dos ensaios de absorção de água por capilaridade aos 28 dias de idade.
ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE
NBR 9779/1994 (%)
ESCÓRIA BRITA
IDADES/ DETERMINAÇÕES
TE – 01
TE – 02
TE – 03
TB – 01 TB – 02
TB – 03
Corpo-de-prova (CP1) 0,09 0,14 0,19 0,13 0,20 0,27
Corpo-de-prova (CP2) 0,09 0,15 0,20 0,11 0,18 0,28
Corpo-de-prova (CP3) 0,10 0,17 0,19 0,11 0,19 0,25
Média dos resultados
0,09 0,15 0,20 0,12 0,19 0,27
Desvio padrão (S
d
) 0,007 0,013 0,007 0,006 0,010 0,010
28 DIAS
Coef. de variação (CV) 7,9 8,3 3,8 5,1 5,4 3,9
A variação percentual entre os resultados dos ensaios de absorção de água por
capilaridade aos 28 dias de idade com escória e brita está apresentada na tabela 45.
Tabela 45
Variação percentual entre resultados de absorção de água por capilaridade aos 28 dias de
idade.
VARIAÇÃO ENTRE RESULTAODS DE
ABSORÇÃO POR CAPILARIDADE (%) IDADES / DETERMINAÇÕES
ESCÓRIA / BRITA
28 DIAS
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
-25,0 -21,1 -34,0
A figura 46 apresenta o gráfico para correlacionar este parâmetro com a relação
água/cimento que está apresentado a seguir.
131
Absorção de água por capilaridade aos 28 dias de idade
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
Absorção de água por
capilaridade (g/cm2)
Escória
Brita
Figura 46 – Comparação entre absorção de água por capilaridade aos 28 dias de idade obtida em
corpos-de-prova moldados com escória e com brita gnáissica
Como apresentado em gráfico, pode-se concluir que o desempenho dos concretos
com escória, quanto ao parâmetro avaliado, quando comparado aos produzidos com
os concretos com agregado graúdo convencional apresentaram menores níveis de
absorção por capilaridade na idade examinada.
Em função da variabilidade inerente aos materiais constituintes do concreto e do
próprio ensaio, este deve ser reproduzido em novos experimentos para melhor
apreciação destes parâmetros.
d) Absorção por sucção capilar.
A partir dos resultados dos ensaios de absorção por sucção capilar determinaram-se
os resultados da taxa de absorção por sucção capilar aos 28 dias de idade,
conforme apresentado na tabela 5.26.
As figuras 47, 48, 49, 50, 51 e 52 apresentam os gráficos que foram construídos com
os resultados dos ensaios para cada relação água/cimento.
132
Figura 47 - Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos
com relação A/C = 0,40, CP´s nº 1
Figura 48 - Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos
com relação A/C = 0,40, CP´s nº 2
Absorção por sucção capilar (A/C = 0,40)
y = 5,1124x + 0,2697
y = 0,8906x + 20,706
y = 5,5242x + 0,5241
y = 1,6104x + 19,777
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
0,00 1,50 3,00 4,50 6,00 7,50 9,00 10,50
Raiz quadrada do tempo (h
1/2
)
Ganho de massa (g)
Escória
Brita
Absorção por sucção capilar (A/C = 0,40)
y = 5,3786x - 0,0722
y = 1,2147x + 19,455
y = 5,9302x + 0,0695
y = 1,0661x + 22,013
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
0,00 1,50 3,00 4,50 6,00 7,50 9,00 10,50
Raiz quadrada do tempo (h
1/2
)
Ganho de massa (g)
Escória
Brita
133
Figura 49 - Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos
com relação A/C = 0,50, CP´s nº 1
Figura 50 - Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos
com relação A/C = 0,50, CP´s nº 2
Absorção por sucção capilar (A/C = 0,50)
y = 5,754x + 0,0296
y = 1,7069x + 16,229
y = 5,9961x + 0,4382
y = 2,3132x + 15,35
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
0,00 1,50 3,00 4,50 6,00 7,50 9,00 10,50
Raiz quadrada do tempo (h
1/2
)
Ganho de massa (g)
Escória
Brita
Absorção por sucção capilar A/C = 0,50)
y = 5,8468x + 0,1739
y = 1,3404x + 16,733
y = 6,0446x + 0,9085
y = 2,5866x + 15,8
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
0,00 1,50 3,00 4,50 6,00 7,50 9,00 10,50
Raiz quadrada do tempo (h
1/2
)
Ganho de massa (g)
Escória
Brita
134
Figura 51 - Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos
com relação A/C = 0,60, CP´s nº 1
Figura 52 - Resultados de absorção por sucção capilar dos concretos
com relação A/C = 0,60, CP´s nº 2
Absorção por sucção capilar (A/C = 0,60)
y = 6,2219x + 1,4903
y = 1,5865x + 17,695
y = 7,0512x + 1,3654
y = 2,288x + 17,9
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
0,00 1,50 3,00 4,50 6,00 7,50 9,00 10,50
Raiz quadrada do tempo (h
1/2
)
Ganho de massa (g)
Escória
Brita
Absorção por sucção capilar (A/C = 0,60)
y = 6,1688x + 1,2242
y = 1,9125x + 15,857
y = 6,7136x + 1,3864
y = 1,9961x + 18,71
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
0,00 1,50 3,00 4,50 6,00 7,50 9,00 10,50
Raiz quadrada do tempo (h
1/2
)
Ganho de massa (g)
Escória
Brita
135
Tabela 46
Taxa de absorção aos 28 dias de idade.
TAXA DE ABSORÇÃO (g/cm
2
.h
1/2
.10
-2
)
ESCÓRIA BRITA
IDADES / DETERMINAÇÕES
TE – 01 TE – 02 TE – 03 TB – 01 TB – 02 TB – 03
Corpo-de-prova (CP1) 5,31 5,67 6,08 5,93 5,98 6,68
Corpo-de-prova (CP2) 5,45 5,77 6,14 5,04 6,01 6,97
Média dos resultados 5,38 5,77 6,11 5,49 6,00 6,82
Desvio padrão (S
d
) 0,098 0,065 0,041 0,444 0,012 0,144
28 DIAS
Coef. de variação (CV) 1,8 1,1 0,7 8,1 0,2 2,1
A variação percentual entre os resultados de taxas de absorção com escória e brita
está apresentada na tabela 47.
Tabela 47
Variação percentual entre resultados de taxas de absorção aos 28 dias de idade.
VARIAÇÃO ENTRE RESULTAODS DE TAXA DE
ABSORÇÃO (%) IDADES / DETERMINAÇÕES
ESCÓRIA / BRITA
28 DIAS
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
-2,0 -3,8 -10,4
A figura 53 apresenta uma comparação entre a taxa da absorção aos 28 dias obtida
em corpos-de-prova moldados com escória e com brita gnáissica.
136
Taxa de absorção aos 28 dias de idade
2
3
4
5
6
7
8
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
TAXA DE ABSORÇÃO (g/cm2.h 1/2)
Escória
Brita
Figura 53 – Comparação entre a taxa da absorção aos 28 dias obtida em corpos-de-prova moldados
com escória e com brita gnáissica.
Com base nos resultados e gráficos obtidos pode-se concluir que o desempenho
dos concretos com escória, quanto a este parâmetro, quando comparado aos
produzidos com os concretos com agregado graúdo convencional apresentaram
menores níveis de absorção por sucção capilar aos 28 dias de idade.
Observa-se que a taxa de absorção cresce com o aumento da relação água /
cimento.
A Tabela 48 apresenta os resultados dos ensaios de resistência capilar.
137
Tabela 48
Resultados dos ensaios de resistência capilar aos 28 dias de idade.
RESISTÊNCIA CAPILAR (h/m
2
) . 10
2
ESCÓRIA BRITA
IDADES/ DETERMINAÇÕES
TE – 01 TE – 02 TE – 03 TB – 01 TB – 02 TB – 03
Corpo-de-prova (CP1) 54,44 45,19 45,11 47,78 47,56 46,36
Corpo-de-prova (CP2) 59,95 49,74 48,48 63,10 46,32 44,32
Média dos resultados
57,20 47,47 46,80 55,44 46,94 45,34
Desvio padrão (S
d
) 0,214 3,218 2,384 7,661 0,619 1,020
28 DIAS
Coef. de variação (CV) 0,5 2,8 1,3 13,8 1,3 2,3
A variação percentual entre os resultados de resistência capilar com escória e brita
está apresentada na tabela 49.
Tabela 49
Variação percentual entre resultados de resistência capilar aos 28 dias de idade.
VARIAÇÃO ENTRE RESULTADOS DE
RESISTÊNCIA CAPILAR (%)
IDADES / DETERMINAÇÕES
ESCÓRIA / BRITA
28 DIAS
VARIAÇÃO ENTRE OS
RESULTADOS
3,2 1,1 3,2
A Figura 54 apresenta uma comparação entre a resistência capilar aos 28 dias
obtida em corpos-de-prova moldados com escória e com brita gnáissica.
Resistência capilar aos 28 dias de idade
30
40
50
60
70
0,4 0,5 0,6
Relação A/C
RESISTÊNCIA CAPILAR (h/m2) . 10 2
Escória
Brita
Figura 54 – Comparação entre a resistência capilar aos 28 dias obtida em corpos-de-prova moldados
com escória e com brita gnáissica.
138
Observa-se que a resistência capilar decresce com o aumento da relação
água/cimento. Os resultados obtidos com corpos-de-prova moldados com escória
foram superiores aos produzidos com os concretos produzidos com agregado
graúdo convencional.
O comportamento dos concretos estudados pode ser justificado pela morfologia e a
textura do agregado de escória que na região da interface entre o agregado e a
matriz provavelmente possibilita uma melhor interação agregado x matriz que
influencia na taxa de absorção e resistência capilar, conseqüentemente na
velocidade de penetração de água nos corpos-de-prova. Em função da variabilidade
inerente aos materiais constituintes do concreto e do próprio ensaio, este deve ser
reproduzido em novos experimentos para melhor apreciação deste parâmetro.
5.2.2.3 Correlações entre os resultados de avaliação de desempenho de concretos
produzidos com agregado graúdo de escória de ferro-cromo.
A tabela 50, a seguir, contém um resumo dos resultados da avaliação de
desempenho dos concretos produzidos aos 28 dias de idade. Nas figuras 55 a 60
estão apresentados os gráficos que correlacionam por regressão linear as
características de relação água/cimento, resistência à compressão, penetração de
água por pressão, absorção de água por imersão, absorção de água por
capilaridade, taxa de absorção e resistência capilar.
Segundo Papadakis e Venuat (1969) citados por Almeida (1990), levando-se em
consideração os concretos estudados, pode-se adotar o seguinte critério empírico
para a avaliação qualitativa dos coeficientes de determinação:
De 1,00 até 0,81 Bom
De 0,80 até 0,51 Razoável
De 0,49 até 0,25 Baixo
De 0,24 até 0,00 Muito baixo
139
Tomando-se como base esse critério, é possível avaliar o grau de relação
correspondente ao tipo de equação que correlaciona os parâmetros a serem
avaliados. Segundo Spiegel (1985), quando o coeficiente de determinação tende a
zero, praticamente não há correlação entre as variáveis. Por outro lado, quando o
coeficiente de determinação tende a um, pode-se afirmar que existe uma forte
correlação entre as variáveis examinadas. Em outras palavras, procura-se medir a
excelência do ajustamento aos dados da equação realmente considerada.
Tabela 50
Resumo dos resultados de avaliação de desempenho aos 28 dias de idade.
ESCÓRIA BRITA
DETERMINAÇÕES/IDADE 28 DIAS
TE – 01 TE – 02 TE – 03 TB – 01 TB – 02 TB – 03
RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO 0,40 0,50 0,60 0,40 0,50 0,60
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (MPa) 43,6 36,7 24,1 45,1 37,0 24,4
PENETRAÇÃO DE ÁGUA SOB PRESSÃO (mm) 37 42 200 40 61 168
ABSORÇÃO POR IMERSÃO (%) 2,51 2,93 3,39 2,45 3,32 3,78
ABSORÇÃO POR CAPILARIDADE (%) 0,09 0,15 0,2 0,12 0,19 0,27
TAXA DE ABSORÇÃO (g/cm
2
.h
1/2
.10
-2
) 5,38 5,77 6,11 5,49 6,00 6,82
RESISTÊNCIA CAPILAR (h/m
2
) . 10
2
57,2 47,47 46,8 55,44 46,94 45,34
140
a) Correlações entre relação água/cimento e demais características para avaliação
de desempenho
Figura 55 – Correlações entre relação água/cimento e demais características para avaliação de
desempenho.
Correlação entre penetração de água e
relação água/cimento
y = 1,4314e
7,8062x
R
2
= 0,8502
0
100
200
300
0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65
Re laç ão água/ ciment o
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre absorção de água por
imersão e relação água/cimento
y = 1,2083e
1,8355x
R
2
= 0,889
2
3
4
0,35 0,45 0,55 0,65
Relação água/cimento
Absorção de
água por
imersão (%)
Escória
●
Brita ♦
Correlação de absorção de água por
capilaridade e relação água/cimento
y = 0,0214e
4,0236x
R
2
= 0,8398
0,05
0,25
0,45
0,35 0,45 0,55 0,65
Relação água/cimento
Absorção de
água por
capilaridade
(%)
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre taxa de absorção de água
e relação água/cimento
y = 3,8437e
0,8604x
R
2
= 0,8073
5
6
7
0,35 0,45 0,55 0,65
Relação água/cimento
Taxa de
absorção de
água
(g/cm
2
.h
1/2
.10
-2
)
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre resistência capilar e
relação água/cimento
y = -25,853Ln(x) + 31,593
R
2
= 0,8544
40
50
60
0,35 0,45 0,55 0,65
Relação água/cimento
Resistência
capilar
(h/m
2
).10
2
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre resistÊncia à compressão
e relação água/cimento
y = -100,5x + 85,4
R
2
= 0,9761
20
30
40
50
0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65
Relação água/ cimento
Escória ●
Brita
♦
141
b) Correlações entre resistência à compressão e demais características para
avaliação de desempenho.
Figura 56 – Correlações entre resistência à compressão e demais características para avaliação de
desempenho.
Correlação entre resistência à compressão
e penetração de água sob pressão
y = -253,66Ln(x) + 986,51
R
2
= 0,9258
0
200
400
20 30 40 50
Resistência à compressão (MPa)
Penetração
de água sob
pressão
(mm)
Escória
●
Brita
♦
Correlação entre resistência à compressão
e absorção por imersão
y = -0,0527x + 4,9167
R
2
= 0,8301
1
3
5
20 30 40 50
Resistência à compressão (MPa)
Absorção
por imersão
(%)
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre resistência à compressão
e absorção por capilaridade
y = -0,0062x + 0,3886
R
2
= 0,7771
0
0,2
0,4
20 30 40 50
Resistência à compressão (MPa)
Absorção por
capilaridade
(%)
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre resistência à compressão
e taxa de absorção
y = 7,9178e
-0,0083x
R
2
= 0,7812
4
5
6
7
8
20 30 40 50
Resistência à compressão (MPa)
Taxa da
absorção
(g/cm
2
.h
1/2
.10
-
2
)
Escória
●
Brita
♦
Correlação entre resistência à compressão
e resistência capilar
y = 36,115e
0,0091x
R
2
= 0,6917
20
40
60
80
20 30 40 50
Resistência à compressão (MPa)
Resistência
capilar
(h/m
2
).10
-2
Escória
●
Brita ♦
142
c) Correlações entre penetração de água sob pressão e demais características para
avaliação de desempenho.
Figura 57 – Correlações entre penetração de água sob pressão e demais características para
avaliação de desempenho.
d) Correlações entre absorção de água por imersão e demais características para
avaliação de desempenho.
Figura 58 – Correlações entre absorção de água por imersão e demais características para avaliação
de desempenho.
Correlação entre absorção por imersão e
absorção por capilaridade
y = 0,1184x - 0,1928
R
2
= 0,9441
0
0,2
0,4
2 2,5 3 3,5 4
Absorção por imersão (%)
Absorção
por
capilaridade
(%)
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre absorção por imersão e
taxa de absorção
y = 3,6525e
0,1571x
R
2
= 0,9327
5
6
7
2 2,5 3 3,5 4
Absorção por imersão (%)
Taxa de
absorção
(g/cm2.h
1/2
.10
-
2
)
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre absorção por imersão e
resistência capilar
y = -27,032Ln(x) + 79,789
R
2
= 0,8583
40
50
60
2 2,5 3 3,5 4
Absorão por imersão (%)
Resistência
capilar
(h/m
2
).10
-2
Escória
●
Brita
♦
Correlação entre penetração de água sob
pressão e absorção por imersão
y = 0,5927Ln(x) + 0,5376
R
2
= 0,7264
0
2
4
0 50 100 150 200 250
Penetração de água sob pressão (mm)
Absorção por
imersão (%)
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre penetração de água sob
pressão e absorção por capilaridade
y = 0,0717Ln(x) - 0,1355
R
2
= 0,715
0
0,1
0,2
0,3
0 100 200 300
Penetração de água sob pressão (mm)
Absorção por
capilaridade
(%)
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre penetração de água e taxa
de absorção
y = 0,5711Ln(x) + 3,4946
R
2
= 0,692
5
6
7
0 100 200 300
Penetração de água sob pressão (mm)
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre penetração de água sob
pressão e resistência capilar
y = -4,6562Ln(x) + 69,709
R
2
= 0,4817
40
50
60
0 100 200 300
Penetrção de água sob pressão (mm)
Resistência
capilar
(h/m
2
).10
-2
Escória
●
Brita ♦
143
e) Correlações entre absorção por capilaridade e demais características para
avaliação de desempenho.
Figura 59 – Correlações entre absorção por capilaridade e demais características para avaliação de
desempenho.
f) Correlação entre taxa de absorção e resistência capilar para avaliação de
desempenho
Correlação entre taxa de absorção e
resistência capilar
y = -50,077Ln(x) + 138,83
R
2
= 0,7129
40
50
60
5 5,5 6 6,5 7
Taxa de absorção (g/cm
2
.h
1/2
.10
-2
)
Resistência
capilar
(h/m
2
).10
-2
Escória
●
Brita ♦
Figura 60 – Correlação entre taxa de absorção e resistência capilar para avaliação de desempenho.
A seguir apresenta-se a tabela 51 que contém um resumo das correlações
determinadas, os coeficientes de determinação (R
2
) encontrados, bem como sua
avaliação qualitativa.
Correlação entre absorção por capilaridade e
taxa de absorção
y = 4,7177e
1,3254x
R
2
= 0,9865
5
6
7
0,05 0,15 0,25 0,35
Absorção por capilaridade (%)
Taxa da
absorção
(g/cm
2
.h
1/2
.10
-
2
)
Escória
●
Brita ♦
Correlação entre absorção por capilaridade
e resistência capilar
y = -11,962Ln(x) + 27,924
R
2
= 0,8551
40
50
60
0,05 0,15 0,25 0,35
Absorção por capilaridade (%)
Resistência
capilar
(h/m
2
).10
-2
Escória
●
Brita ♦
144
Tabela 51
Correlações entre as características determinadas para avaliação de desempenho, os
coeficientes de determinação (R
2
) encontrados, bem como sua avaliação qualitativa.
Características
Relação
água/cimento
Resistência
à
compressão
Penetração
de água
Absorção de
água por
imersão
Absorção de
água por
capilaridade
Taxa de
absorção
Resistência à
compressão
BOM
(0.98)
Penetração de
água
BOM
(0,85)
BOM
(0,93)
Absorção de
água por imersão
BOM
(0,89)
BOM
(0,83)
RAZOÁVEL
(0,73)
Absorção de
água por
capilaridade
BOM
(0,84)
RAZOÁVEL
(0,78)
RAZOÁVEL
(0,72)
BOM
(0,94)
Taxa de
absorção
BOM
(0,81)
RAZOÁVEL
(0,78)
RAZOÁVEL
(0,69)
BOM
(0,93)
BOM
(0,99)
Resistência
capilar
BOM
(0,85)
RAZOÁVEL
(0,69)
BAIXO
(0,48)
BOM
(0,86)
BOM
(0,86)
BOM
(0,71)
Em função dos resultados obtidos, os índices qualitativos que se apresentaram
como BOM, indicam que as características analisadas possuem forte correlação
entre elas e, por conseguinte, que os concretos avaliados, com e sem escória,
apresentaram desempenho semelhantes.
Para uma melhor avaliação de cada agregado utilizado foram efetuadas análises
individualizadas dos coeficientes de determinação, onde índices qualitativos foram
classificados como RAZOÁVEL e BAIXO para verificação de cada uma das
características determinadas, cujos gráficos estão indicados nas figuras 61 a 67.
145
a) Correlação entre penetração de água sob pressão e absorção de água por
imersão.
Figura 61 – Correlação entre penetração de água sob pressão e absorção de água por imersão.
b) Correlação entre penetração de água sob pressão e absorção de água por
capilaridade.
Figura 62 – Correlação entre penetração de água sob pressão e absorção de água por capilaridade.
c) Correlação entre penetração de água sob pressão e taxa de absorção.
Figura 63 – Correlação entre penetração de água sob pressão e taxa de absorção.
Correlação entre penetração de água sob
pressão e absorção de água por imersão
y = 0,4257Ln(x) + 1,1485
R
2
= 0,8263
0
5
0 50 100 150 200 250
Penetração de água sob pressão (mm)
Absorção de
água por
imersão (%)
Correlação entre penetração de água sob
pressão e absorção de água por imersão
y = 0,84Ln(x) - 0,4355
R
2
= 0,8414
2
3
4
0 50 100 150 200
Penetração de água sob pressão (mm)
Absorção de
água por
imesão (%)
Correlação entre penetração de água sob
pressão e absorção de água por capilaridade
y = 0,0512Ln(x) - 0,0691
R
2
= 0,7629
0
0,2
0,4
0 100 200 300
Penetração deágua sob pressão (mm)
Absorção
de água por
capilaridade
(%)
Correlação entre penetração de água sob
pressão e absorção de água por capilaridade
y = 0,0998Ln(x) - 0,2367
R
2
= 0,9625
0
0,2
0,4
0 50 100 150 200
Penetração de água sob pressão (mm)
Absorção
de água por
capilaridade
(%)
Correlação entre penetração de água sob
pressão e taxa de absorção
y = 0,3419Ln(x) + 4,3119
R
2
= 0,7738
5
5,5
6
6,5
0 50 100 150 200 250
Penetração de água sob pressão (mm)
Taxa de
absorção
(g/cm
2
.h
1/2
.10
-2
)
Correlação entre penetração de água sob
pressão e taxa de absorção
y = 0,9052Ln(x) + 2,2036
R
2
= 0,9901
0
5
10
0 50 100 150 200
Penetração de água sob pressão (mm)
Taxa de
absorção
(g/cm
2
.h
1/2
.10
-2
)
•
Escória
♦
Brita
•
Escória
♦
Brita
•
Escória
♦
Brita
146
d) Correlação entre penetração de água sob pressão e resistência capilar.
Figura 64 – Correlação entre penetração de água sob pressão e resistência capilar.
e) Correlação entre resistência à compressão e absorção de água por capilaridade.
Figura 65 – Correlação entre resistência à compressão e absorção de água por capilaridade.
f) Correlação entre resistência à compressão e taxa de absorção.
Figura 66 – Correlação entre resistência à compressão e taxa de absorção.
Correlação entre penetração de água sob
pressão e resistência capilar
y = 82,499x
-0,1207
R
2
= 0,6858
30
50
70
0 50 100 150 200
Penetração de água sob pressão (mm)
Resistência
capilar
(h/m
2
).10
2
Correlação entre penetração de água sob
pressão e resistência capilar
y = 68,261x
-0,0725
R
2
= 0,3707
0
30
60
0 50 100 150 200 250
Penetração de água sob pressão (mm
Resistência
capilar
(h/m
2
).10
2
Correlação entre resistência à compressão e
absorção de água por capilaridade
y = -0,0054x + 0,3358
R
2
= 0,9525
0
0,2
0,4
20 25 30 35 40 45
Resistência à compressão (MPa)
Absorção de
água por
capilaridade
(%)
Correlação entre resistência à compressão e
absorção de água por capilaridade
y = -0,0072x + 0,4478
R
2
= 0,9926
0
0,2
0,4
20 30 40 50
Resistência à compressão (MPa)
Absorção de
água por
capilaridade
(%)
Correlação entre resistência à compressão e
taxa de absorção
y = -0,0362x + 7,0116
R
2
= 0,9579
5
5,5
6
6,5
20 25 30 35 40 45
Resistência à compressão (MPa)
Taxa de
absorção
(g/cm
2
.h
1/2
.10
-
2
)
Correlação entre resistência à compressão e
taxa de absorção
y = -0,0643x + 8,3868
R
2
= 0,9999
5
6
7
20 30 40 50
Resistência à compressão (MPa)
Taxa de
absorção
(g/cm
2
.h
1/2
.1
0
-2
)
•
Escória
♦
Brita
•
Escóri
a
♦
Brita
•
Escória
♦
Brita
147
g) Correlação entre resistência à compressão e resistência capilar.
Figura 67 – Correlação entre resistência à compressão e resistência capilar.
A seguir apresenta-se a tabela 52 que contém um resumo das correlações entre as
características determinadas para avaliação de desempenho individual de escória e
brita, os coeficientes de determinação (R
2
) encontrados, bem como sua avaliação
qualitativa.
Tabela 52
Correlações entre as características determinadas para avaliação de desempenho individual
de escória e brita, os coeficientes de determinação (R
2
) encontrados, bem como sua
avaliação qualitativa.
Resistência à compressão Penetração de água
Características
Escória Brita Escória Brita
Absorção de água por imersão - -
BOM
(0,83)
BOM
(0,84)
Absorção de água por
capilaridade
BOM
(0,95)
BOM
(0,99)
RAZOÁVEL
(0,76)
BOM
(0,96)
Taxa de absorção
BOM
(0,96)
BOM
(1,00)
RAZOÁVEL
(0,77)
BOM
(0,99)
Resistência capilar
RAZOÁVEL
(0,66)
RAZOÁVEL
(0,78)
BAIXO
(0,37)
RAZOÁVEL
(0,69)
Em função dos resultados obtidos, pode-se notar que os índices qualitativos
individuais apresentaram alterações significativas quanto aos coeficientes de
determinação, apresentando forte correlação entre as características verificadas.
Avaliando-se as correlações que apresentaram índices qualitativos individuais BOM,
tanto na escória quanto na brita, como Resistência à compressão x Absorção de
Correlação entre resistência à compressão
e resistência capilar
y = 36,541e
0,0092x
0
100
0 20 40 60
Resistência à compressão (MPa)
Resistênci
a
capilar
(h/m
2
).10
2
Correlação entre resistência à compressão
e resistência capilar
y = 35,494e
0,0091x
0
100
0 20 40 60
Resistência à compressão (MPa)
Resistênci
a
capilar
(h/m
2
).10
2
•
Escória
♦
Brita
148
água por capilaridade, Resistência à compressão x Taxa de absorção e Penetração
de água x Absorção de água por imersão, pode-se notar que o comportamento
individual de cada agregado foi compatível e em função dos resultados obtidos os
mesmos são considerados equivalentes.
Quanto as correlações que apresentaram índices qualitativos individuais
RAZOÁVEL, tanto na escória quanto na brita, como Resistência à compressão x
Resistência capilar, observa-se que os parâmetros analisados podem apresentar
uma correlação fraca, prevalecendo a qualidade da pasta ou interação entre esta e o
agregado.
Quanto as correlações que apresentaram índices qualitativos individuais RAZOÁVEL
ou BAIXO, tanto na escória quanto na brita, Penetração de água x Absorção de
água por capilaridade, Penetração de água x Taxa de absorção e Penetração de
água x Resistência capilar, pode-se notar que individualmente apresentaram
resultados com alguma equivalência e coerentes entre si, entretanto não foi possível
observar diferenças significativas entre o comportamento da escória e da brita.
149
6 CONCLUSÕES
A análise dos resultados obtidos nesta pesquisa possibilitou uma série de
conclusões, que apresentamos a seguir. Neste capítulo, estão indicadas, também,
algumas sugestões para trabalhos futuros a partir da experiência adquirida na
pesquisa ora desenvolvida.
As conclusões apresentadas referem-se tão somente aos resultados obtidos com
concretos produzidos com as amostras dos materiais utilizadas neste estudo.
Vale salientar que os resultados devem ser considerados dentro de certos limites,
haja vista que as características do resíduo estudado (escória de ferro-cromo)
podem ser alteradas em função da qualidade da matéria prima e de possíveis
modificações nas operações pirometalúrgicas de fabricação da ferro-liga de origem.
As principais conclusões desta pesquisa são descritas a seguir.
6.1 QUANTO ÀS CARACTERÍSTICAS DO AGREGADO GRAÚDO DE ESCÓRIA DE
FERRO-CROMO
6.1.1 Quanto ao risco ambiental
• A escória atende aos requisitos da NBR 10004 / 1987 quanto ao ensaio de
lixiviação de resíduos, não tendo apresentado elementos poluentes lixiviados
acima dos limites desta norma;
• Nas análises efetuadas na massa bruta e no extrato do lixiviado, os resultados
obtidos estão dentro dos limites fixados na norma NBR 10004/1987. Quando ao
extrato do solubilizado, os índices de Alumínio (Al), Cromo total (Cr) e
Surfactantes (LAS) ultrapassaram os limites fixados na norma NBR 10004/1987.
• A presença de alumínio pode influenciar reduzindo a resistência à compressão
dos concretos. Vale registrar a importância do acompanhamento da evolução da
resistência à compressão ao longo do tempo, bem como da retração do concreto.
150
• Quanto a presença do cromo total, apesar de não afetar as características do
concreto é necessário alertar para que se tome os devidos cuidados quanto ao
manuseio do material. Vale registrar que a presença do cromo no estado
hexavalente (Cr
6+
) é que determina e caracteriza um resíduo como perigoso e que
causa riscos ao tegumento humano, causando fortes lesões, mesmo em baixas
concentrações.
• Quanto a presença de surfactantes, pode-se observar que apesar do teor obtido
estar acima do especificado, o desempenho dos concretos com escória, quanto a
resistência à compressão axial, quando comparado aos produzidos com os
concretos com agregado graúdo convencional são equivalentes e apresentaram
níveis de resistência à compressão equivalentes. Vale salientar que tal
comportamento foi equivalente para as idades de 7, 28, 63, 90 e 365 dias.
• A escória em estudo é classificada, segundo a NBR 10004 / 1987, como resíduo
classe II, não inerte. Passível de reaproveitamento, com os devidos cuidados e
realização de ensaios periódicos em amostras de escória de ferro-cromo, visando
caracterizá-las química e ambientalmente.
6.1.2 Quanto às características físicas
• A escória em exame pode ser classificada, segundo a NBR 7211 / 1983, como de
graduação 1, apresentando módulo de finura igual a 6,96 e dimensão máxima
característica de 19mm;
• A massa específica da escória é de 3,12 kg/dm
3
, em torno de 12% superior à
massa específica do agregado convencional utilizado na pesquisa, indicativo de
agregado mais denso que o agregado convencional;
6.2 QUANTO À PROPRIEDADE DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO
Os resultados obtidos atenderem aos limites indicados para o desenvolvimento do
trabalho experimental tanto para concreto produzido com escória quanto o produzido
com brita gnáissica.
151
6.3 QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO ENDURECIDO
PRODUZIDOS COM AGREGADO GRAÚDO DE ESCÓRIA DE FERRO-CROMO
E BRITA GNÁISSICA
a) Quanto à resistência à compressão axial
Com base nos resultados obtidos e nas curvas de comportamento resistência versus
relação água / cimento para as idades de referência aos 7, 28, 63, 90 e 365 dias,
pode-se concluir que o desempenho dos concretos com escória, quanto a
resistência à compressão axial, quando comparado aos produzidos com os
concretos com agregado graúdo convencional são equivalentes e apresentaram
níveis de resistência à compressão equivalentes.
b) Quanto ao módulo de deformação
Com base nas curvas de comportamento do módulo de elasticidade obtidos versus
relação água / cimento pode-se concluir que o desempenho dos concretos com
escória, quanto a este parâmetro, quando comparado aos produzidos com os
concretos com agregado graúdo convencional são compatíveis e apresentaram
níveis de módulo de elasticidade equivalentes.
6.4 AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE CONCRETOS PRODUZIDOS COM
AGREGADO GRAÚDO DE ESCÓRIA DE FERRO-CROMO.
a) Permeabilidade.
O desempenho dos concretos com escória quando comparado aos produzidos com
os concretos com agregado graúdo convencional foram melhores, ou seja,
apresentaram menores valores de penetração de água para concretos com relação
água/cimento menores que 0,50. Quanto aos concretos com relação água/cimento
igual a 0,60, pode-se considerar os resultados como equivalentes, entretanto em
152
função da variabilidade inerente aos materiais constituintes do concreto e do próprio
ensaio, este deve ser reproduzido em novos experimentos para melhor avaliação
dos resultados.
b) Absorção por imersão e índice de vazios.
Quanto a este parâmetro, o desempenho dos concretos com escória, quando
comparado aos produzidos com os concretos com agregado graúdo convencional
são equivalentes e apresentaram níveis de absorção de água por imersão e índice
de vazios aos 28 dias de idade equivalentes.
c) Absorção por capilaridade.
Com base nos resultados e gráficos obtidos pode-se concluir que o desempenho
dos concretos com escória, quando comparado aos produzidos com os concretos
com agregado graúdo convencional apresentaram menores níveis de absorção por
capilaridade na idade examinada.
d) Absorção por sucção capilar.
Foi verificado que a taxa de absorção cresce com o aumento da relação água /
cimento, e que os resultados obtidos com corpos-de-prova moldados com escória
podem ser considerados equivalentes e apresentaram menores níveis de absorção
por sucção capilar aos 28 dias de idade em relação aos produzidos com os
concretos com agregado graúdo convencional.
Os resultados obtidos com corpos-de-prova moldados com escória podem ser
considerados equivalentes e apresentaram níveis de resistência capilar aos 28 dias
de idade superiores aos produzidos com os concretos com agregado graúdo
convencional.
153
Finalmente, considerando os resultados obtidos e também, em função das
avaliações das pesquisas desenvolvidas para aproveitamento do resíduo de liga de
ferro-cromo, pode-se concluir que os concretos produzidos a partir de agregado
graúdo de escória de ferro-cromo estudado, no que se refere às suas propriedades
mecânicas e de desempenho quando comparado com os concretos produzidos com
agregado graúdo convencional, apresentaram desempenho satisfatório.
6.5 CONSIDERAÇÕES COMPLEMENTARES
A importância da incorporação da escória de ferro-cromo a concretos reside
principalmente na possibilidade de redução do consumo de recursos naturais, além
de minimizar os efeitos nocivos da uma possível solubilização do cromo que afetaria
a qualidade do meio ambiente com a contaminação do solo e dos mananciais
hídricos nas proximidades da metalúrgica colocando em risco a saúde da população
local devido a alta toxidade comprovada por sua ação carcinogênica.
A preservação dos mananciais hídricos nas proximidades da metalúrgica deve
também ser levada em consideração, pois a possibilidade de contaminação destes
mananciais, caso haja solubilização de cromo, pode por em risco a saúde da
população local.
Registra-se, finalmente, que devem ser realizados ensaios periódicos em amostras
de escória de ferro-cromo, visando caracterizá-las química e ambientalmente. A
incorporação da escória em concretos pode contribuir para reduzir os efeitos
danosos da solubilização do resíduo in natura no meio ambiente.
Apesar de estudos anteriores apresentados no capítulo 2 não terem verificado no
ensaio de solubilização do concreto com escória de ferro-cromo valores acima dos
limites estabelecidos pelas normas, consideramos que, em virtude dos resultados do
ensaio de solubilização da escória de ferro-cromo, deve ser realizado monitoramento
das construções que utilizem este material durante o processo executivo, bem como,
no caso de demolição, tomar as medidas cabíveis de controle e destinação final do
154
entulho gerado, em virtude da possibilidade deste novo resíduo gerar contaminação
por solubilização.
6.6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Em razão do avanço das pesquisas realizadas sobre a utilização de escória de ferro-
cromo como agregado para concreto, a seguir indica-se algumas sugestões para
realização de trabalhos que poderão ampliar e complementar o conhecimento sobre
o assunto.
• estudo de outros ensaios para avaliação de desempenho de concretos com
escória de ferro-cromo tais como verificação da retração (variação volumétrica),
resistência ao ataque por cloretos, sulfatos e carbonatação;
• avaliação microscópica do concreto produzido com escória para fins de avaliar a
zona de transição da pasta x agregado;
• realização de ensaios de reatividade potencial (método das barras de
argamassa), por período de 180 dias;
• estudo de avaliação de desempenho de concretos com uso de aditivos, bem
como adições do tipo sílica-ativa e metacaulim para produção de concretos de
alto desempenho.
155
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, I. R. Betões de alta resistência e durabilidade. Composição e
características. 1990. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Laboratório Nacional
de Engenharia Civil, Lisboa, 1990.
_____ . Os materiais constituintes e as principais características de
durabilidade do concreto. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CONCRETO –
IBRACON, 43., 2001, Foz do Iguaçu. Curso de Durabilidade. Foz do Iguaçu, 2001.
AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. Guide to durable concrete. Reported by ACI
Committee 201. ACI Materials Journal, v. 88, n. 5, set./out. 1991.
ANDRADE, J. J. O. Vida útil das estruturas de concreto. In: ISAIA, G. C. (Ed.).
Concreto: ensino, pesquisa e realizações. São Paulo: IBRACON, 2005. v. 2, cap. 31.
ANDRADE, Maria del C. P. Manual para diagnóstico de obras deterioradas por
corrosão das armaduras. Tradução e adaptação Antônio Carmona e Paulo Helene.
São Paulo: PINI, 1992.
ANDRADE, T. Tópicos sobre durabilidade do concreto. In: ISAIA, G. C. (Ed.).
Concreto: ensino, pesquisa e realizações. São Paulo: IBRACON, 2005. v.1, cap. 25.
ÂNGULO, Sérgio C.; ZORDAN, Sérgio E.; JOHN, Vanderley M. Desenvolvimento
sustentável e a reciclagem de resíduos na construção civil: materiais reciclados e
suas aplicações CT206 In: SEMINÁRIO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E A
RECICLAGEM NA CONSTRUÇÃO CIVIL, 4., 2001, São Paulo. Anais... São Paulo:
IBRACON, 2001.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE METALURGIA E MATERIAIS (ABM). Boletim
técnico. Disponível em: <http://www.abmbrasil.com.br> Acesso em: 29 de janeiro de
2004.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10004: resíduos
sólidos. Rio de Janeiro, 1987.
_____ . NBR 10005: lixiviação de resíduos. Rio de Janeiro, 1987.
_____ . NBR 10006: solubilidade de resíduos. Rio de Janeiro, 1987.
_____ . NBR 10007: amostragem de resíduos. Rio de Janeiro, 1987.
_____ . NBR 10787: concreto endurecido: determinação da penetração de água sob
pressão. Rio de Janeiro, 1994.
_____ . NBR 11578: cimento Portland composto. Rio de Janeiro 1992.
156
_____ . NBR 11579: cimento Portland: determinação da finura por meio da peneira
75mm (nº200). Rio de Janeiro 1991.
_____ . NBR 12654:
controle tecnológico de materiais componentes do concreto.
Rio de Janeiro 1991.
_____ . NBR 5738: moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos
de concreto. Rio de Janeiro, 1994.
_____ . NBR 5739: concreto: ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos.
Rio de Janeiro, 1994.
_____ . NBR 6118: projeto e execução de obras de concreto armado. Rio de Janeiro
1982.
_____ . NBR 6118: projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro 2002.
_____ . NBR 7211: agregado para concreto. Rio de Janeiro, 1983.
_____ . NBR 7217: agregados: determinação da composição granulométrica. Rio de
Janeiro, 1987.
_____ . NBR 7218: agregados: determinação do teor de argila em torrões e
materiais friáveis. Rio de Janeiro, 1987.
_____ . NBR 7219: agregados: determinação do teor de materiais pulverulentos. Rio
de Janeiro,1987.
_____ . NBR 7220: agregados: determinação de impurezas orgânicas húmicas em
agregado miúdo. Rio de Janeiro, 1987.
_____ . NBR 7222: argamassa e Concreto - Determinação da resistência à tração
por compressão diametral de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 1994.
_____ . NBR 7251: agregados em estado solto: determinação da massa unitária. Rio
de Janeiro,1982.
_____ . NBR 8522: concreto - determinação do módulo de deformação estática e
diagrama tensão deformação. Rio de Janeiro, 1984.
_____ . NBR 9776: agregados: determinação da massa específica de agregados
miúdos por meio do frasco Chapmann. Rio de Janeiro, 1987.
_____ . NBR 9778: argamassa e concreto endurecidos: determinação da absorção
de água por imersão, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro, 1990.
_____ . NBR 9779: argamassa e concreto endurecidos: determinação da absorção
de água por capilaridade. Rio de Janeiro, 1990.
157
_____ . NBR 9937: agregados: determinação da absorção e da massa específica de
agregado graúdo. Rio de Janeiro, 1987.
_____ . NM 137: á
gua de
amassamento para argamassa e concreto. Rio de Janeiro,
1997.
AYTCIN, P. C. The durability characteristics of high performance concrete: a review.
Cement & Concrete Composites, n. 25, p 409-420, 2003.
BASHEER, P. A. M.; CHIDIACT, S. E.; LONG, A. E. Predictive models for
deterioration of concrete structures. Construction and Building Materials, v. 10,
n.1, p. 27-37, 1996.
BAUER, L. A. Falcão. Materiais de construção 1. Rio de Janeiro: LTC, 1994.
BECKER, E. Comportamiento del hormigón estrutural durante su vida de
servicio. Disponível em:
<http://www.lomanegra.com.ar/pdf/trabajos/DURABILIDAD>. Acesso em: 22 out.
2005.
BIJEN, Jan. Benefits of slag and fly ash. Construction and Building Materials, v.
10, n. 5, p. 309-314, 1996.
CALLISTER JR, William D. Materials science and engineering: an Introduction
3.ed. New York: J. Wiley, 1994.
CAMPOS, J.O. Reflexões sobre a gestão de resíduos industriais. 2000.
Disponível em: <http://www.ablp.org.br/residuos.html> Acesso em: 30 jan. 2004.
CARNEIRO, Alex P. Reciclagem de entulho de Salvador para a produção de
materiais de construção. 2001. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental
Urbana) – Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2001.
CASSA, J. C. et al. Aproveitamento de escória de ferro-cromo para produção de
concreto de elevado desempenho. In: WORKSHOP RECICLAGEM E
REUTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS COMO MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL.
1996, São Paulo. Anais… São Paulo, 1996. p. 147-152.
CHANG P. K.; PENG Y. N.; HWANG C. L. A design consideration for durability of
high-performance concrete. Cement & Concrete Composites, v. 23, n. 4-5, p. 375-
380, 2001.
CHEUNG M. S.; KYLE B. R. Service life prediction of concrete structures by reliability
analysis. Construction and Building Materials, v. 10, n. 1, p. 45-55, 1996.
COLLEPARD, M. Mechanism of Deterioration and mix design of durable concrete
structures. In: INTERNATIONAL CONGRESS HIGH PERFORMANCE
CONCRETE/PERFORMANCE AND QUALITY OF CONCRETE STRUCTURES,
1996, Florianópolis. Anais... Florianópolis: UFSC,1996.
158
COMITE EURO-INTERNACIONAL DU BETON. Durable concrete structures CEB
design guide. Lausanne: CEB, 1992. 120p. (Bulletin D´Information, n. 1832 -183)
_____ . CEB-FIP Model Code 1990: design Code. Lousane: 1993. 437p. (Bulletin
DíInformation, n. 203)
CONCRETA. CONTROLE DE CONCRETO E TECNOLOGIA LTDA. Relatório
Técnico: BRITAFER qualificação técnica. Salvador, 1993. Trabalho não publicado.
_____ . Relatório Técnico. Salvador, 2000. Documento não publicado.
_____ . Relatório Técnico. Salvador, 2002. Documento não publicado.
COUTINHO, A. S.; GONÇALVES, A. Fabrico e propriedades do betão. Lisboa:
Laboratório Nacional de Engenharia Civil, 1997.
CUNHA, Ana C. Q. da; HELENE, Paulo. R. L. Despassivação das armaduras de
concreto por ação da carbonatação. São Paulo: EPUSP, 2001.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE PESQUISA MINERAL (DNPM/BA). Cromo.
Disponível em: <http://www.dnpn.gov.br/dnpm_legis/suma2000/CROMO.doc>
Acesso em: 20 fev. 2004.
_____ . Cromo. Disponível em:
<http://www.dnpm.gov.br/assets/galeriadocumento/sumariomineral2005/CROMO200
5rev.doc> Acesso em: 25 mar. 2005.
ERDEM, M.; ALTUNDOGAN, H.S.; TURAN, M. D.; TÜMEN, F. Hexavalent chromium
removal by ferrochromium slag. Journal of Hazardous Materials, v. 126, n. 1-3, p.
176-182, 2005.
EUROPEAN WASTE CATALOGUE AND HAZARDOUS WASTE LIST.
Environmental Protection Agency 2002.
FERBASA. Companhia de Ferro Ligas da Bahia. Relatório de qualificação técnica
– BRITAFER. Pojuca, 1993.
_____ . Mapa de localização e processo produtivo ferro-cromo alto carbono.
Disponível em: <http://www.ferbasa.com.br> Acesso em: 20 set. 2004.
_____ . Companhia de Ferro Ligas da Bahia. Relatório técnico. Pojuca, 2000.
FERREIRA, A. de A. Concreto de alto desempenho com adição de cinza de
casca de arroz: avaliação de propriedades relacionadas com a durabilidade. 1999.
154f. Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio
Grande do Sul, Porto Alegre, 1999.
159
FILEV, Rodrigo. Escória de aciaria: ficha técnica. São Paulo:, Departamento de
Engenharia Civil, PCCUSP, 1998. Disponível em:
<http://www.recycle.pcc.usp.br//artigosl htm>. Acesso em: 28 jan. 2004.
FROSCH, R. A. No caminho para o fim dos resíduos: as reflexões sobre uma nova
ecologia das empresas. TECBAHIA: Revista Baiana de Tecnologia, v. 12, n. 2, p.
42-53, 1997.
GENTIL, Vicente. Corrosão. 3.ed. Rio de Janeiro: LTC ,1996.
GEYER, R. M. T. et al. Caracterização de escórias de aciaria para utilização
como adição ao cimento portland. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE
CONCRETO - IBRACON, 42., 2000, Fortaleza. Anais... Fortaleza, 2000.
_____ . Caracterização e aplicações das escórias siderúrgicas na industria da
construção civil. In: ENCONTRO NACIONAL SOBRE EDIFICAÇÕES E
COMUNIDADES SUSTENTÁVEIS, 1., 1997,Canela. Anais... Canela, 1997.
_____ . Perspectivas de reciclagem de resíduos da indústria siderúrgica como
material de construção civil. In: ENCONTRO REGIONAL SOBRE MEIO
AMBIENTE NA INDÚSTRIA SIDERÚRGICA E SEMINÁRIO SOBRE GESTÃO E
QUALIDADE AMBIENTAL NA SIDERURGIA, 5., 1995, Vitória. Anais... Vitória, 1995.
GJORV, O. Important test methods for evaluation of reinforced concrete durability. In:
AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. Detroit., 1994. p. 545-576. (ACI Special
Publication, 144). Trabalho apresentado no V.M. MALHOTRA SYPOSIUM ON
CONCRETE technology: past, present and future. Berkeley, 1993
GOMEZ, J. F. Durabilidade de estrutura de concreto armado em ambientes
fortemente agressivos. In: SEMINÁRIO INTERNACIONAL SOBRE DURABILIDADE
DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO, 2002, Feira de Santana. Anais...
Feira de Santana, 2002.
GONÇALVES, J. P. Utilização do resíduo de corte de granito (RCG), como
adição, para produção de concretos. 2000. 134f. Dissertação (Mestrado) – Escola
de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.
GOPALAN, M. K. Sorptivity of fly ash concretes. Cement and Concrete Research v.
26, n. 8, p. 1189-1197, 1996.
GUMIERI, A. G. et al. Estudo da expansibilidade de escórias de aciaria visando a
utilização em concreto. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIMENTO, 5., 1999.
Anais... São Paulo, 1999.
HELENE, Paulo R. L. Manual para reparo, reforço e proteção de estruturas de
concreto. 2. ed. São Paulo: PINI, 1992.
160
HELENE, Paulo R. L.; DINIZ, J. Z. Durabilidade e vida útil das estruturas de
concreto. In: CONGRESSO IBRACON, 43., 2001, Foz do Iguaçu. Curso de
Durabilidade. Foz do Iguaçu, 2001.
HELENE, Paulo. R. L.; TERZIAN, P. Manual de dosagem e controle do concreto.
São Paulo: Pini, 1993.
HO, D. W. S.; CHIRGWINT, G. J. A performance specification for durable concrete.
Construction and Building Materials, v. 10, n. 5, p. 375-319, 1996.
INSTITUTO BRASILEIRO DE SIDERURGIA. Dados de geração e comercialização
de escória siderúrgica. São Paulo, 2002. Disponível em: www.ibs.org.br/ Acesso em:
16 dez. 2003.
INTERNATIONAL CHROMIUM DEVELOPMENT ASSOCIATION (ICDA). Statistical
bulletin. Paris, 2003.
ISAIA, Geraldo Cechella. Sustentabilidade do concreto ou das estruturas de
concreto? Uma questão de durabilidade. In: CONGRESSO IBRACON, 44., 2002,
Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte, 2002.
JOHN, V. M. A construção e o meio ambiente. Disponível em:
<http//www.recycle.pcc.usp.br//artigos1.htm.> Acesso em: 15 dez. 2003.
JOHN, V. M. Cimentos de escória ativada com silicatos de sódio. 1995. 112f.
Tese (Doutorado) - Escola Politécnica, Universidade de São de São Paulo, São
Paulo, 1995.
_____ . Desenvolvimento Sustentável, Construção Civil, Reciclagem e Trabalho
Multidisciplinar. São Paulo Departamento de Engenharia Civil da PCCUSP. Texto
técnico. Disponível em: http://www.recycle.pcc.usp.br//artigosl htm >. Acesso em: 05
nov. 2002.
_____ . Reciclagem de resíduos na construção civil. 2000. Tese (Livre Docência)
- Departamento de Engenharia Civil, PCCUSP, São Paulo, 2000.
KELHAM, S. A. Water absorption test for concrete. Magazine of Concrete
Research, v. 40, n. 143, p. 106-110, 1998.
KHATRI, R. P.; SIRIVIVATNANON, V. Characteristic service life for concrete
exposed to marine environments. Cement and Concrete Research, n. 34, p. 745–
752, 2004.
KRUGER, P. V. Panorama mundial do aproveitamento de resíduos na siderurgia.
Revista Metalurgia & Materiais, n. 10, p. 116-118, fev. 1995.
161
LEVY, Salomon M.; HELENE, Paulo R. L. Durabilidade de concretos produzidos com
resíduos minerais de Construção Civil: práticas recomendadas. In: SEMINÁRIO
DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E A RECICLAGEM NA CONSTRUÇÃO
CIVIL, 3., 2000, São Paulo. Práticas recomendadas CT206 - IBRACON. São
Paulo, 2000.
LIMA, L. A. Hormigones com escórias de horno eléctrico como áridos:
propriedades, durabilidad y comportamiento ambiental. 1999. 243f. Tese
(Doutorado) - Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona, 1999.
LOUZADA, D. M. Contribuição ao estudo da aplicação das escórias
siderúrgicas na fabricação de blocos de concreto. 1991. 85f. Dissertação
(Mestrado) - Universidade Federal Fluminense, Rio de Janeiro, 1991.
MACHADO, A.T. Estudo comparativo dos métodos de ensaio para avaliação da
expansibilidade das escórias de aciaria. 2000, 135f. Dissertação (Mestrado) -
Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo.
MAESTRO, M. B. El hormigón duradero: recubrimientos para una vida útil superior a
50 años. Durabilidad y recubrimientos en la Instrucción de Hormigón Estructural
(EHE). Cemento hormigón, n. 860, p. 62-69, 2004.
MASUERO, A. A. Estabilização das escórias de aciaria elétrica com vistas a sua
utilização como substituição ao cimento. 267. Tese (Doutorado) – Escola de
Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2001.
MATHER, B. Concrete durability. Cement & Concrete Composites, n. 26 , p 3-4,
2004.
MEDEIROS, Marcelo H. F. de; HELENE, Paulo R. L. Estudo da carbonatação em
concretos e argamassas. Revista de Engenharia, Ciência e Tecnologia, São
Paulo, v. 4, n. 5, p. 3-12, 2001.
MELO NETO, A. A. de; HELENE, Paulo. R. L. Módulo de elasticidade: dosagem e
avaliação de modelos de previsão do módulo de elasticidade de concretos. In:
CONGRESSO IBRACON, 44., 2002, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte, 2002.
METHA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: estrutura, propriedades e materiais.
1.ed. São Paulo: PINI, 1994. 580p.
MONTEIRO, Paulo J.M; KURTIS, K. E. Time to failure for concrete exposed to
severe sulfate attack. Cement and Concrete Research, n. 33, p. 987-993, 2003.
MOURA, W. A. Utilização de escória de cobre como adição e como agregado
miúdo para concreto. 2000. 192f. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia,
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2000.
162
NASCIMENTO, F. R. Blocos cerâmicos contendo resíduos de fluoreto de cálcio:
caracterização das propriedades cerâmicas e análise de risco ao meio
ambiente. 2002. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental Urbana) – Escola
Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2002.
NEVILLE, Adam M. Propriedades do concreto. Tradução Salvador E. Giammusso.
2. ed. São Paulo: Pini, 1997.
PETRUCCI, E. G. R. Concreto de cimento Portland. 13. ed. São Paulo: Globo,
1998.
RIBEIRO, C. C. et al. Disposição de rejeito industrial siderúrgico através de
reciclagem. Caderno Técnico Bio, p. 40-44, 1992.
ROSA, M. et al. Caracterização da escória gerada na produção de aço inoxidável. In:
SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE QUALIDADE AMBIENTAL E GERENCIAMENTO
DE RESÍDUOS E CERTIFICAÇÃO AMBIENTAL, 2., 1998, Porto Alegre. Anais...
Porto Alegre, 1998. p.246-251.
SCANDIUZZI, L.; ANDRIOLO, A. R. A utilização de escória de alto-forno como
agregado miúdo. São Paulo: ABCP, 1990.
SCANDIUZZI, L.; BATTAGIN, A. F. Concreto e seus materiais: propriedades e
ensaios. 1. ed. São Paulo: Pini, 1986.
SCHIESSL, Peter. Durability of reinforced concrete structures. Construction and
Building Materials, v. 10, n. 5, p. 289-292, 1996.
SILVA FILHO. A. F. Contribuição ao estudo do desempenho de concreto
produzido com agregado graúdo de escória de ferro-cromo. 2001. Dissertação
(Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2001.
SILVA. P. F. A. Durabilidade das estruturas de concreto aparente em atmosfera
urbana. São Paulo: Pini, 1995. 152p.
SOBRAL, Hernani Sávio. Durabilidade dos concretos. São Paulo: ABCP, 1985.
58p.
SOBREMETAL. Agregados siderúrgicos. Disponível em: <
http://www.sobremetal.com.br/products1.htm>. Acesso em: 4 fev. 2004.
SOUZA, Vicente C.; RIPPER, Thomaz. Patologia, recuperação e reforço de
estruturas de concreto. São Paulo: Pini, 1998.
SPIEGEL. Murray Ralph. Estatística. Tradução, revisão e adaptação Carlos
Augusto Crusius. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1985. 454p.
UNIVERSIDADE DO TEXAS. Ciclo de vida dos materiais. Disponível em: <
http://www.google.com/materials lifecycle>. Acesso em: 20 mar. 2003.
163
VALOIS, J. G. C.; CASSA, J. C. S. Avaliação do Módulo de elasticidade de concreto
de elevado desempenho com agregado de escória britada. In: INTERNATIONAL
CONGRESS ON HIGH – PERFORMANCE CONCRETE, AND PERFORMANCE
AND QUALITY OF CONCRETE STRUCTURES. 1996. Florianopólis. Anais...
Florianópolis, 1996. p. 70-81.
VALOIS, J. G. C.;TEIXEIRA, A. J. L. Avaliação técnica do uso de escória britada
como agregado graúdo para concreto de elevado desempenho. In:REUNIÃO
ANUAL DA IBRACON - REIBRAC. 37., 1995, Goiânia. Anais... Goiânia, 1995, p.
351-364.
VIDAL, A. A. J. G. C.;TEIXEIRA, A. J. L. Agregados siderúrgicos como fonte de
silício a serem utilizados na agricultura. Disponível em:
<www.dpv24.iciag.ufu.br/new/ag524/Apostilas> Acesso em: 1 fev. 2004.
WASTE MANAGEMENT ACTS, 1996 AND 2001. Disponível em:
<http://www.irishstatutebook.ie/ZZA10Y1996.html> Acesso em: 11 fev. 2007.
WEINSTOCK, G.; WEINSTOCK, D. M. (Ed.). CIB: Agenda 21 para construção
sustentável. Trad. de I. Gonçalves, T. Whitaker. São Paulo: [s.n.], 2000. 131 p.
ZELIC, J. Properties of concrete pavements prepared with ferrochromium slag as
concrete aggregate. Cement and Concrete Research, v. 35, n. 12, p. 2340-2349,
dez. 2005.
164
APÊNDICE
A.1 Cimento Portland Composto – Ensaios físicos e análise química realizados no
cimento, fornecidos pelo fabricante.
Ensaios Realizados Resultados
Composição Química do
Clínquer
Teores (%)
Área específica 440,3 cm
2
/g Dióxido de silício 19,86
Massa específica 3110 Kg/m
3
Óxido de cálcio 60,86
Finura #200 0,4 % Óxido de ferro 2,89
Início de pega 123 min Óxido de magnésio 3,24
Fim de pega 198 min Óxido de alumínio 3,98
Expansibilidade a frio 0,3 mm Trióxido de enxofre 2,81
3 dias 27,7 Óxido de cálcio livre 1,45
7 dias 32,3 Óxido de sódio 0,09
Resistência à
compressão
(MPa)
28 dias 38,5 Óxido de potássio 0,96
Perda ao fogo 4,71
Resíduo insolúvel 1,68
A.2 Agregado miúdo – Características físicas
Ensaios realizados Norma Resultados
Dimensão máxima característica NBR 7217 / 1987 1,2 mm
Módulo de Finura: NBR 7217 / 1987 1,74
Massa Específica NBR 9776 / 1987 2,63 kg/dm
3
Massa Unitária NBR 7251 / 1982 1,53 kg/dm
3
Teor de Materiais Pulverulentos NBR 7219 / 1987 0,3 %
Impurezas orgânicas húmicas NBR 7220 / 1987 Cor mais clara
Classificação NBR 7211 / 1987 Areia fina (zona 2)
A.3 Agregado graúdo – Características físicas da brita 19 mm
Ensaios realizados Norma Resultados
Dimensão máxima característica NBR 7217 / 1987 19 mm
Módulo de Finura NBR 7217 / 1987 6,12
Massa Específica NBR 9937 / 1987 2,80 kg/dm
3
Absorção NBR 9937 / 1987 0,5 %
Massa Unitária NBR 7251 / 1982 1,49 kg/dm
3
Teor de Materiais Pulverulentos NBR 7219 / 1987 0,3 %
165
A.4 Agregado graúdo de escória de ferro-cromo
A.4.1 – Análise química da escória ( Fornecida pela FERBASA)
Determinações Resultados em %
Óxido de Cromo (Cr
2
O
3
) 8 – 13
Óxido de silício (SiO
2
) 28 – 32
Óxido de ferro (FeO) 0,5 – 1
Óxido de alumínio (Al
2
O
3
) 18 – 25
Óxido de cálcio (CaO) 18 – 25
Óxido de magnésio (MgO) 1 – 3
A.4.2 – Análise química da escória ( Ensaio em laboratório)
Determinações
Resultados em %
1993
Resultados em %
2000
Perda ao fogo 1,02 0,41
Óxido de cálcio (CaO) 3,5 3,77
Óxido de alumínio (Al
2
O
3
) 19,3 18,92
Dióxido de silício (SiO
2
) 26,89 29,88
Trióxido de manganês (Mn
2
O
3
) 0,33 -
Óxido de magnésio (MgO) 19,54 25,90
Óxido de titânio (TiO
2
) 0,39 -
Óxido de ferro (Fe
2
O
3
) 7,63 5.37
Óxido de sódio (Na
2
O) 0,015 0,11
Óxido de potássio (K
2
O) Não detectado 0,28
Óxido de Cromo (Cr
2
O
3
) 21,1 14,0
Óxido de Níquel (NiO
2
) 0,37 -
Cloretos(Cl
-
) 0,053 -
Sulfatos (SO
4
-
) 0,016 -
Enxofre (S) 0,09 -
A.4.3 – Análise química da escória – Outros ensaios químicos
Ensaios realizados Resultados (1993)
Pirita reativa Muito leve, índice 20
Reatividade potencial (método químico) Inócuo
Reatividade potencial (das barras de argamassa) 0,078 %
Estabilidade volumétrica 0,010 %
Análise mineralógica:
Microscopia óptica por luz refletida
166
Ensaios realizados Resultados (1993)
Difratometria de raios X
Índice de refração e avaliação do grau de vitrificação
Reatividade por Microscopia de luz transmitida – teste de
Michelsen
Análises termodiferencial e termo gravimétrica
Vide comentários sobre os resultados
Estado físico Sólido
Coloração Preto
A.4.4 – Características físicas da escória D
máx
= 19 mm
Ensaios realizados Norma Resultados
Dimensão máxima característica NBR 7217 / 1987 19 mm
Módulo de Finura NBR 7217 / 1987 6,96
Massa Específica NBR 9937 / 1987 3,12 kg/m
3
Absorção NBR 9937 / 1987 0,5 %
Massa Unitária NBR 7251 / 1982 1,63 kg/m
3
Teor de Materiais Pulverulentos NBR 7219 / 1987 0,1 %
167
ANEXO
WASTE MANAGEMENT ACT, 1996
SECOND SCHEDULE
HAZARDOUS WASTE
PART I
Categories or Generic Types of Hazardous Waste
Category I Waste
1. Anatomical substances, hospital or other clinical waste.
2. Pharmaceutical, medicinal or veterinary compounds.
3. Wood preservatives.
4. Biocides or phyto-pharmaceutical substances.
5. Residue from substances employed as solvents.
6. Halogenated organic substances not employed as solvents, excluding inert
polymerized materials.
7. Tempering salts containing cyanides.
8. Mineral oils or oily substances (including cutting sludges).
9. Mixtures or emulsions of oil and water or hydrocarbon and water.
10. Substances containing polychlorinated biphenyls or polychlorinated terphenyls
(including dielectrics).
11. Tarry materials arising from refining, distillation or any pyrolytic treatment
(including still bottoms).
12. inks, dyes, pigments, paints, lacquers or varnishes.
13. Resins, latex, plasticizers, glues or adhesives.
14. Chemical substances arising from research and development or teaching
activities (including laboratory residues) which are not identified or are new and
whose effects on humans or the environment are not known.
15. Pyrotechnics or other explosive materials.
168
16. Photographic chemicals or processing materials.
17. Any material contaminated with any congener of polychlorinated dibenzo-furan.
18. Any material contaminated with any congener of polychlorinated dibenzo-p-
dioxin.
Category II Waste
19. Animal or vegetable soaps, fats or waxes.
20. Non-halogenated organic substances not employed as solvents.
21. Inorganic substances without metals or metal compounds.
22. Ashes or cinders.
23. Soil, sand or clay (including dredging spoils).
24. Non-cyanidic tempering salts.
25. Metallic dust or powder.
26. Spent catalyst materials.
27. Liquids or sludges containing metals or metal compounds.
28. Residue (other than the substances mentioned in paragraphs 29, 30 and 33)
from pollution control operations (including baghouse dusts).
29. Scrubber sludges.
30. Sludges from water purification plants.
31. Decarbonization residue.
32. Ion-exchange column residue.
33. Sewage sludges, untreated or unsuitable for use in agriculture.
34. Residue from cleaning of tanks or equipment.
35. Contaminated equipment.
36. Contaminated containers (including packaging and gas cylinders).
37. Batteries or other electrical cells.
38. Vegetable oils.
39. Materials resulting from the selective collection of waste from households.
40. Any other waste.
169
PART II
Constituents of Category II Waste which render it hazardous when it has the
properties specified in Part III
41. Beryllium or beryllium compounds.
42. Vanadium compounds.
43. Chromium (VI) compounds.
44. Cobalt compounds.
45. Nickel compounds.
46. Copper compounds.
47. Zinc compounds.
48. Arsenic or arsenic compounds.
49. Selenium or selenium compounds.
50. Silver compounds.
51. Cadmium or cadmium compounds.
52. Tin compounds.
53. Antimony or antimony compounds.
54. Tellurium or tellurium compounds.
55. Barium compounds, excluding barium sulphate.
56. Mercury or mercury compounds.
57. Thallium or thallium compounds.
58. Lead or lead compounds.
59. Inorganic sulphides.
60. Inorganic fluorine compounds, excluding calcium fluoride.
61. Inorganic cyanides.
62. Any of the following alkaline or alkaline earth metals, namely, lithium, sodium,
potassium, calcium, magnesium in uncombined form.
63. Acidic solutions or acids in solid form.
64. Basic solutions or bases in solid form.
65. Asbestos (dust or fibres).
66. Phosphorus: phosphorus compounds, excluding mineral phosphates.
67. Metal carbonyls.
170
68. Peroxides.
69. Chlorates.
70. Perchlorates.
71. Azides.
72. Polychlorinated biphenyls or polychlorinated terphenyls.
73. Pharmaceutical or veterinary compounds.
74. Biocides or phyto-pharmaceutical substances (including pesticides).
75. Infectious substances.
76. Creosotes.
77. Isocyanates or thiocyanates.
78. Organic cyanides (including nitriles).
79. Phenols or phenol compounds.
80. Halogenated solvents.
81. Organic solvents, excluding halogenated solvents.
82. Organohalogen compounds, excluding inert polymerized materials and other
substances referred to in this Part.
83. Aromatic compounds; polycyclic and heterocyclic organic compounds.
84. Aliphatic amines.
85. Aromatic amines.
86. Ethers.
87. Substances of an explosive character, excluding those referred to elsewhere in
this Part.
88. Sulphur organic compounds.
89. Any congener of polychlorinated dibenzo-furan.
90. Any congener of polychlorinated dibenzo-p-dioxin.
91. Hydrocarbons and their oxygen, nitrogen or sulphur compounds not otherwise
referred to in this Part.
171
PART III
Properties of Waste which render it hazardous
There is set out in each paragraph of this Part a general term denoting a particular
property of waste which renders it hazardous, followed by an explanation of such
general term by reference to a description of substances or preparations which
possess the particular property.
92. "Explosive": substances or preparations which may explode under the effect of
flame or which are more sensitive to shocks or friction than dinitrobenzene.
93. "Oxidizing": substances or preparations which exhibit highly exothermic reactions
when in contact with other substances, particularly flammable substances.
94. "Highly flammable":
( a ) liquid substances or preparations having a flash point below 21°C (including
extremely flammable liquids), or
( b ) substances or preparations which may become hot and finally catch fire in
contact with air at ambient temperature without any application of energy, or
( c ) solid substances or preparations which may readily catch fire after brief contact
with a source of ignition and which continue to burn or to be consumed after removal
of the source of ignition, or
( d ) gaseous substances or preparations which are flammable in air at normal
pressure, or
( e ) substances or preparations which, in contact with water or damp air, evolve
highly flammable gases in dangerous quantities.
95. "Flammable": liquid substances or preparations having a flash point of not less
than 21°C and not more than 55°C.
96. "Irritant": non-corrosive substances or preparations which, through immediate,
prolonged or repeated contact with the skin or mucous membrane, can cause
inflammation.
97. "Harmful". substances or preparations which, if they are inhaled or ingested or if
they penetrate the skin, may involve limited health risks.
172
98. "Toxic": substances or preparations (including very toxic substances or
preparations) which, if they are inhaled or ingested or if they penetrate the skin, may
cause serious, acute or chronic health risks or death.
99. "Carcinogenic": substances or preparations which, if they are inhaled or ingested
or if they penetrate the skin, may induce cancer or increase its incidence.
100. "Corrosive": substances or preparations which may destroy living tissue on
contact.
101. "Infectious": substances containing viable micro-organisms or their toxins which
are known or reliably believed to cause disease in humans or other living organisms.
102. "Teratogenic": substances or preparations which, if they are inhaled or ingested
or if they penetrate the skin, may induce non-hereditary congenital malformations or
increase their incidence.
103. "Mutagenic": substances or preparations which, if they are inhaled or ingested
or if they penetrate the skin, may induce hereditary genetic defects or increase their
incidence.
104. "Ecotoxic": substances or preparations which present or may present immediate
or delayed risks for one or more sectors of the environment.
105. "Residuary hazardous property":
( a ) substances or preparations which release toxic or very toxic gases in contact
with water, air or an acid, or
( b ) substances or preparations capable by any means, after being disposed of, of
yielding another substance which possesses any property referred to in this or any
other paragraph of this Part.
PART III
Properties of Waste which render it hazardous
There is set out in each paragraph of this Part a general term denoting a particular
property of waste which renders it hazardous, followed by an explanation of such
general term by reference to a description of substances or preparations which
possess the particular property.
173
92. "Explosive": substances or preparations which may explode under the effect of
flame or which are more sensitive to shocks or friction than dinitrobenzene.
93. "Oxidizing": substances or preparations which exhibit highly exothermic reactions
when in contact with other substances, particularly flammable substances.
94. "Highly flammable":
( a ) liquid substances or preparations having a flash point below 21°C (including
extremely flammable liquids), or
( b ) substances or preparations which may become hot and finally catch fire in
contact with air at ambient temperature without any application of energy, or
( c ) solid substances or preparations which may readily catch fire after brief contact
with a source of ignition and which continue to burn or to be consumed after removal
of the source of ignition, or
( d ) gaseous substances or preparations which are flammable in air at normal
pressure, or
( e ) substances or preparations which, in contact with water or damp air, evolve
highly flammable gases in dangerous quantities.
95. "Flammable": liquid substances or preparations having a flash point of not less
than 21°C and not more than 55°C.
96. "Irritant": non-corrosive substances or preparations which, through immediate,
prolonged or repeated contact with the skin or mucous membrane, can cause
inflammation.
97. "Harmful". substances or preparations which, if they are inhaled or ingested or if
they penetrate the skin, may involve limited health risks.
98. "Toxic": substances or preparations (including very toxic substances or
preparations) which, if they are inhaled or ingested or if they penetrate the skin, may
cause serious, acute or chronic health risks or death.
99. "Carcinogenic": substances or preparations which, if they are inhaled or ingested
or if they penetrate the skin, may induce cancer or increase its incidence.
100. "Corrosive": substances or preparations which may destroy living tissue on
contact.
101. "Infectious": substances containing viable micro-organisms or their toxins which
are known or reliably believed to cause disease in humans or other living organisms.
174
102. "Teratogenic": substances or preparations which, if they are inhaled or ingested
or if they penetrate the skin, may induce non-hereditary congenital malformations or
increase their incidence.
103. "Mutagenic": substances or preparations which, if they are inhaled or ingested
or if they penetrate the skin, may induce hereditary genetic defects or increase their
incidence.
104. "Ecotoxic": substances or preparations which present or may present immediate
or delayed risks for one or more sectors of the environment.
105. "Residuary hazardous property":
( a ) substances or preparations which release toxic or very toxic gases in contact
with water, air or an acid, or
( b ) substances or preparations capable by any means, after being disposed of, of
yielding another substance which possesses any property referred to in this or any
other paragraph of this Part.
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