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7/24/2019 2006 Antonio Sergio Ramos Da Silva

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIAESCOLA POLITCNICA

MESTRADO EM ENGENHARIA AMBIENTAL URBANA

ANTNIO SRGIO RAMOS DA SILVA

AVALIAO DE DESEMPENHO DE CONCRETO CONTENDOAGREGADO GRADO DE ESCRIA DE FERRO-CROMO

Salvador

2006


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Dissertao apresentada ao Mestrado de EngenhariaAmbiental Urbana da Escola Politcnica da UniversidadeFederal da Bahia como requisito parcial para obteno do

ttulo de mestre em Engenharia Ambiental Urbana.Orientador :Prof. Dr. Emerson Andrade Marques Ferreira

Salvador2006


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TERMO DE APROVAO



Dissertao aprovada com requisito parcial para obteno do grau de Mestre emEngenharia Ambiental Urbana.

BANCA EXAMINADORA:

Emerson de Andrade Marques Ferreira Orientador _____________________________Doutor em Engenharia Civil, Universidade de So Paulo, USP.Universidade Federal da Bahia

Ivan Ramalho de Almeida ______________________________________________Doutor em Engenharia Civil, Universidade Tcnica de Lisboa, U.T.LISBOA, Portugal.Universidade Federal FluminenseWashington Almeida Moura ______________________________________________Doutor em Engenharia Civil (Estruturas), Universidade Federal do Rio Grande do Sul,UFRGS.Universidade Estadual de Feira de SantanaLuiz Anbal Oliveira Santos ______________________________________________Mestre em Engenharia Civil. Pontifcia Universidade Catlica 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 maro de 2006.


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Aos meus pais, Antnio e Floracy (in memorium),um agradecimento a Deus por ter tido

a oportunidade de ser sido fruto desta unio.

A Aninha, seu amor e companheirismotem sido a base na nossa caminhada.

A Liz, Leonardo e Lucca, estas presenas iluminadas queme estimulam na caminhada da vida.


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AGRADECIMENTOS

A Deus, por tudo.

A minha famlia, meu pai, tia, irmos, irms, sobrinhos, sobrinhas, cunhados e

cunhadas pelo incentivo.

Ao Prof. Emerson de Andrade Marques Ferreira, pelo acolhimento, pela valiosa

orientao, pela convivncia agradvel e estimulante, fundamentais ao

desenvolvimento desta pesquisa.

A Universidade Federal da Bahia, Escola Politcnica, especialmente aos colegas do

Departamento de Cincia e Tecnologia dos Materiais, pelo apoio recebido nesta

jornada.

A Concreta, meu agradecimento e reconhecimento, especialmente aos EngosMinos

Trocoli de Azevedo e Vicente Mrio Visco Mattos, pelo apoio para que este trabalho

fosse realizado e concludo.

A toda equipe do Laboratrio da Concreta, especialmente Antnio Alves do Carmo,

Francisco Mota de Moraes, Jairo Cortes Arajo e Jos Tiago de Freitas Junior, pelo

constante apoio durante a realizao deste trabalho.

Aos Engenheiros, professores, ex-chefes, Jos Marclio Ladeia Vilasboas e Antnio

Freitas da Silva Filho com quem tive o grande prazer de trabalhar, meu

agradecimento pelo convvio tcnico-profissional, ensinamentos e amizade nestes

quase 20 anos de caminhada como engenheiro.


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A Rafael Mascarenhas Mota por suas contribuies tcnicas, revises, apoio,

disponibilidade e amizade durante a realizao desta dissertao.

A Marcelo Valois Vilasboas e Jlia Cavalcante Fadul pelas contribuies, auxlio e

constante disponibilidade durante o desenvolvimento desta pesquisa.

Aos Professores Adailton Oliveira Gomes, Cyble Celestino Santiago e Luiz Anbal

de Oliveira Santos pelo incentivo, importante para que pudesse chegar ao final desta

jornada, aos funcionrios Emanuel Rodrigues do Nascimento e Paulo Csar de

Jesus SantAnna pela disponibilidade e apoio na realizao de ensaios.

Ao CEPED, especialmente a EngaClia Maria Martins Neves e aos tcnicos Lus

Orlando Batista Lima e Manoel Clementino Passos pelo apoio e ajuda na realizao

de ensaios neste trabalho.

A Companhia de Ferro Ligas da Bahia FERBASA pela disponibilizao da escria

de ferro-cromo.

A Redimix, especialmente ao Eng 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 realizao deste

trabalho.


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prefervel arriscar coisas grandiosasdo que formar fila com os pobres de esprito...

(Franklin Delano Roosevelt)

incrvel a fora que ascoisas tem quando elas

precisam acontecer.

(Caetano Veloso)


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RESUMO

O aproveitamento racional e tecnolgico de resduos industriais est, cada vez mais,sendo discutido em diversos pases. Os setores produtivos da construo civilprecisam viabilizar, propor e solucionar, de maneira sustentvel, a utilizao derecursos naturais, melhorando seus ciclos de produo e adequando a destinaofinal destes resduos, criando inclusive vantagens ambientais, tcnicas eeconmicas. Nesta pesquisa foi avaliado o comportamento de concretos produzidoscom escria de ferro-cromo como agregado grado, quanto ao seu de desempenhonos ensaios de permeabilidade, absoro por imerso, absoro por suco capilare absoro por capilaridade, bem como a avaliao da resistncia compressoaxial e mdulo de deformao, em comparao aos produzidos com agregadosgrados da regio de Salvador, Bahia. A partir dos resultados obtidos pode-seconcluir que os concretos produzidos com agregado grado de escria de ferro-cromo apresentaram um desempenho equivalente quando comparados com osproduzidos com agregado grado convencional.

Palavras chave: concreto. desempenho. escria de ferro-cromo. resduo.


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ABSTRACT

The rational and technological use of industrial residues have been discussed inseveral countries. The construction engineering productive sectors need to makepossible, to consider and to solve in sustainable way the use of natural resources,improving its cycles of production and adjusting the final destination of theseresidues, creating, also, environmental, technical and economical advantages. Inthis research the behavior of concrete proprieties containing iron-chromium slag as acoarse aggregate was evaluated in the tests of permeability, absorption forimmersion, absorption for capilarity suction and absorption for capillarity, as well asthe evaluation of the axial compressive strength and static elasticity modulus, in

comparison with concrete produced contain conventional coarse aggregate of theSalvador, Bahia. From the results obtained it can be concluded that the concreteproduced from iron-chromium slag as a coarse aggregate had presented anequivalent performance when comparing with to the concrete produced withconventional coarse aggregate.

Keywords: concrete. performance. iron-chromium slag. residue.


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Aspectos e desafios da Construo Sustentvel............................................... 19Figura 2 Ciclo de vida dos materiais................................................................................. 20Figura 3 Aspecto da escria de aciaria solidificada e resfriada....................................... 34Figura 4 Exemplos de aplicao de escria: revestimento asfltico............................... 38Figura 5 Exemplos de aplicao de escria:pr-moldados............................................ 38Figura 6 Exemplos de aplicao de escria: lastro/sublastro.......................................... 38

Figura 7 Esquema simplificado da gerao de escrias na aciaria eltrica (FEA) e oxignio (LD) ..................................................................................................... 40

Figura 8 Escria de aciaria sendo vazada da panela diretamente na baia de escria.... 40Figura 9 Distribuio mundial das minas de cromita........................................................ 48Figura 10 Gros selecionados de escria de ferro-cromo.................................................. 52Figura 11 Localizao da FERBASA.................................................................................. 53Figura 12 Fluxograma de produo.................................................................................... 54Figura 13 Desenho esquemtico para identificao de resduos perigosos...................... 62Figura 14 Armaduras em concreto no contaminado......................................................... 78Figura 15 Tipos de corroso de armadura e fatores que os provocam.............................. 79

Figura 16 Modelo de vida til de Tuutti............................................................................... 81Figura 17 Realizao do ensaio de mdulo de elasticidade no laboratrio de EPUFBA... 89Figura 18 Esquema de montagem do ensaio de permeabilidade...................................... 93Figura 19 Relao entre profundidade de penetrao e coeficiente de permeabilidade... 94Figura 20 Realizao do ensaio de permeabilidade no laboratrio do CEPED................. 95Figura 21 Detalhe do corpo-de-prova durante o ensaio..................................................... 95Figura 22 Detalhe dos corpos-de-prova aps a ruptura por compresso diametral para

determinao da profundidade de penetrao da gua (Concreto com brita esquerda, concreto com escria direita)......................................................... 95

Figura 23 Detalhe dos corpos-de-prova aps a ruptura por compresso diametral paradeterminao da profundidade de penetrao da gua..................................... 96

Figura 24 Desenho esquemtico do ensaio de absoro por capilaridade........................ 98Figura 25 Detalhe da colocao dos corpos-de-prova durante o ensaio de absoro por

capilaridade........................................................................................................ 98Figura 26 Detalhe dos corpos-de-prova aps a ruptura por compresso diametral

(Escria a esquerda e Brita a direita)................................................................. 99Figura 27 Detalhe dos corpos-de-prova antes do ensaio de absoro por suco capilar 101Figura 28 Detalhe da balana digital e recipiente para imerso dos corpos-de-prova

antes do ensaio de absoro por suco capilar............................................... 102

Figura 29 Detalhe dos corpos-de-prova durante o ensaio de absoro por sucocapilar................................................................................................................. 102


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Figura 30 Detalhe da pesagem hidrosttica dos corpos-de-prova durante o ensaio deabsoro por suco capilar............................................................................... 102

Figura 31 Comparao entre as resistncias mdias 7 dias obtidas em corpos-de-provamoldados com escria e brita gnissica............................................................. 115

Figura 32 Comparao entre as resistncias mdias aos 7 dias obtidas em corpos-de-prova moldados com escria e brita gnissica................................................... 115







Figura 39 Comparao entre as resistncias mdias aos 365 dias obtidas em corpos-de-prova moldados com escria e brita gnissica............................................. 119

Figura 40 Comparao entre as resistncias mdias aos 365 dias obtidas em corpos-de-prova moldados com escria e brita gnissica............................................. 119

Figura 41 Comparao entre os mdulos de elasticidade mdios aos 28 dias obtidasem corpos-de-prova moldados com escria e brita gnissica 121

Figura 42 Comparao entre os mdulos de elasticidade mdios aos 28 dias obtidasem corpos-de-prova moldados com escria e brita gnissica........................... 122

Figura 43 Comparao entre as profundidades de penetrao de gua aos 28 dias

obtidas em corpos-de-prova moldados com escria e brita gnissica............... 124Figura 44 Comparao entre a absoro de gua por imerso aos 28 dias obtida emcorpos-de-prova moldados com escria e brita gnissica................................. 127

Figura 45 Comparao entre o ndice de vazios aos 28 dias obtida em corpos-de-provamoldados com escria e brita gnissica............................................................. 128

Figura 46 Comparao entre absoro de gua por capilaridade aos 28 dias de idadeobtida em corpos-de-prova moldados com escria e com brita gnissica......... 131

Figura 47 Resultados de absoro por suco capilar dos concretos com relao a/c =0,40, CPs n 1................................................................................................... 132


Figura 49 Resultados de absoro por suco capilar dos concretos com relao a/c =

0,50, CPs n 1................................................................................................... 133Figura 50 Resultados de absoro por suco capilar dos concretos com relao a/c =0,50, CPs n 2................................................................................................... 133



Figura 53 Comparao entre a taxa da absoro aos 28 dias obtida em corpos-de-prova moldados com escria e brita gnissica................................................... 136

Figura 54 Comparao entre a resistncia capilar aos 28 dias obtida em corpos-de-prova moldados com escria e brita gnissica................................................... 137

Figura 55 Correlaes entre penetrao de gua sob presso e demais caractersticas

para avaliao de desempenho......................................................................... 140


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Figura 56 Correlaes entre resistncia compresso e demais caractersticas paraavaliao de desempenho.............................. ................................................... 141

Figura 57 Correlaes entre penetrao de gua sob presso e demais caractersticaspara avaliao de desempenho......................................................................... 142

Figura 58 Correlaes entre absoro de gua por imerso e demais caractersticaspara avaliao de desempenho......................................................................... 142

Figura 59 Correlaes entre absoro por capilaridade e demais caractersticas paraavaliao de desempenho.................................................................................. 143

Figura 60 Correlao entre taxa de absoro e resistncia capilar para avaliao dedesempenho....................................................................................................... 143

Figura 61 Correlao entre penetrao de gua sob presso e absoro de gua porimerso............................................................................................................... 145

Figura 62 Correlao entre penetrao de gua sob presso e absoro de gua porcapilaridade........................................................................................................ 145

Figura 63 Correlao entre penetrao de gua sob presso e taxa de absoro........... 145Figura 64 Correlao entre penetrao de gua sob presso e resistncia capilar..........

146Figura 65 Correlao entre resistncia compresso e absoro de gua porcapilaridade........................................................................................................ 146

Figura 66 Correlao entre resistncia compresso e taxa de absoro....................... 146Figura 67 Correlao entre resistncia compresso e resistncia capilar...................... 147


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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Percentual de gerao de escria no Brasil e em outros pases....................... 33

Tabela 2 Composio Qumica das Escrias Siderrgicas no Brasil e no Exterior.......... 34

Tabela 3 Campo de aplicao de escrias de diferentes origens..................................... 37

Tabela 4 Composio qumica bsica das escrias de aciaria de forno eltrico geradasem alguns pases............................................................................................... 42

Tabela 5 Comparao das escrias produzidas por vrios tipos de fornos...................... 43

Tabela 6 Composies qumicas de escrias de alto-forno % em massa........................ 45

Tabela 7 Composies qumicas de escrias de alto-forno.............................................. 45Tabela 8 Produo de cromita no Brasil........................................................................... 49Tabela 9 Produo de liga ferro-cromo alto carbono........................................................ 51

Tabela 10 Composio qumica bsica das ligas ferro-cromo alto carbono (FeCrAC)....... 51Tabela 11 Composio qumica da escria........................................................................ 55

Tabela 12 Anlise qumica da escria................................................................................. 56

Tabela 13 Outros ensaios qumicos.................................................................................... 57

Tabela 14 Comparao de resultados entre fabricante e laboratrio externo.................... 57

Tabela 15 Teor de cloretos em normas estrangeiras e brasileira....................................... 59

Tabela 16 Anlises fsico qumicas Extrato do lixiviado................................................ 63

Tabela 17 Anlises fsico qumicas Extrato do solubilizado.......................................... 64

Tabela 18 Caracterizao fsica de amostras de escrias de ferro-cromo......................... 66

Tabela 19 Resultados de resistncia compresso de testemunhos de concreto 69Tabela 20 Resumo do planejamento do experimento para determinao da resistncia

compresso axial e mdulo de elasticidade aos 28 dias de idade................. 90

Tabela 21 Ensaios fsicos do cimento................................................................................. 103Tabela 22 Anlise qumica do cimento................................................................................ 104Tabela 23 Resultados da caracterizao do agregado mido............................................ 104Tabela 24 Resultados da caracterizao do agregado grado convencional (brita).......... 105

Tabela 25 Anlise fsica da massa bruta de escria de ferro-cromo.................................. 105Tabela 26 Anlises fsico qumicas da massa bruta da escria de ferro-cromo.............. 106Tabela 27 Caractersticas dos ensaios de lixiviao........................................................... 107Tabela 28 Anlises fsico qumicas do extrato do lixiviado.............................................. 107Tabela 29 Anlises fsico qumicas do extrato do solubilizado........................................ 108Tabela 30 Resultados da caracterizao do agregado grado de escria de ferro-cromo 110


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Tabela 31 Traos utilizados com escria e brita................................................................. 111Tabela 32 Resultados do ensaio de abatimento................................................................. 112Tabela 33 Resultados dos ensaios de resistncia compresso axial aos 7, 28, 63, 90

e 365 dias de idade............................................................................................ 113Tabela 34 Variao percentual entre os resultados dos ensaios de resistncia

compresso axial de concretos com escria e brita aos 7, 28, 63, 90 e 365dias de idade...................................................................................................... 114

Tabela 35 Resultados dos ensaios de mdulo de elasticidade aos 28 dias de idade........ 120Tabela 36 Variao percentual entre os resultados ensaios de mdulo de elasticidade

aos 28 dias de idade.......................................................................................... 121Tabela 37 Resultados dos ensaios de determinao de gua sob presso aos 28 dias

de idade.............................................................................................................. 123Tabela 38 Variao percentual entre os resultados dos ensaios de determinao de

gua sob presso aos 28 dias de idade............................................................. 123Tabela 39 Correlao entre o coeficiente de permeabilidade e a profundidade mdia depenetrao da gua aos 28 dias de idade......................................................... 124

Tabela 40 Resultados dos ensaios absoro de gua por imerso aos 28 dias de idade. 126Tabela 41 Variao percentual entre resultados dos ensaios de absoro de gua por

imerso aos 28 dias de idade............................................................................ 126Tabela 42 Resultados dos ensaios de ndice de vazios aos 28 dias de idade................... 127Tabela 43 Variao percentual entre resultados dos ensaios de ndice de vazios aos 28

dias de idade...................................................................................................... 128Tabela 44 Resultados dos ensaios de absoro de gua por capilaridade aos 28 dias

de idade.............................................................................................................. 130Tabela 45 Variao percentual entre resultados dos ensaios de absoro de gua por

capilaridade aos 28 dias de idade...................................................................... 130Tabela 46 Taxa de absoro aos 28 dias de idade............................................................ 135Tabela 47 Variao percentual da taxa de absoro aos 28 dias de idade........................ 135Tabela 48 Resultados dos ensaios de resistncia capilar aos 28 dias de idade................ 137Tabela 49 Variao percentual entre resultados de resistncia capilar aos 28 dias de

idade................................................................................................................... 137Tabela 50 Resumo dos resultados de avaliao de desempenho aos 28 dias de idade... 139Tabela 51 Correlaes entre as caractersticas determinadas para avaliao de

desempenho, os coeficientes de determinao (R2) encontrados, bem comosua avaliao qualitativa.................................................................................... 144

Tabela 52 Correlaes entre as caractersticas determinadas para avaliao dedesempenho individuais de escria e brita, os coeficientes de determinao(R2) encontrados, bem como sua avaliao qualitativa..................................... 147


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SUMRIO

1 INTRODUO................................................................................................................................... 17

1.1 JUSTIFICATIVA................................................................................................................................. 18

1.2 OBJETIVOS....................................................................................................................................... 27

1.2.1 Objetivo geral.................................................................................................................................. 27

1.2.2 Objetivos especficos...................................................................................................................... 27

1.3 PLANO DE TRABALHO................................................................................................................... 27

1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAO................................................................................................... 282 CARACTERIZAO, UTILIZAO E IMPACTO AMBIENTAL DE ESCRIAS

SIDERRGICAS............................................................................................................................. 30

2.1 ESCRIA DE ACIRIA..................................................................................................................... 39

2.2 ESCRIA DE ALTO FORNO............................................................................................................ 44

2.3 ESCRIA DE LIGAS DE FERRO-CROMO...................................................................................... 46

2.3.1 Anlise qumica da escria............................................................................................................ 56

2.3.2 Classificao quanto ao risco ambiental........................................................................................ 60

2.3.3 Caractersticas fsicas.................................................................................................................... 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 til............................................................................................................................................ 71

3.3.3 Durabilidade.................................................................................................................................... 73

3.2FATORES DETERMINANTES........................................................................................................... 77

4 ESTUDO EXPERIMENTAL.............................................................................................................. 83

4.1 CARACTERIZAO DOS MATERIAIS............................................................................................. 84

4.1.1 Aglomerante hidrulico.................................................................................................................... 84

4.1.2 Agregado mido.............................................................................................................................. 844.1.3 Agregado grado convencional (brita) ........................................................................................... 85

4.1.4 Agregado grado de escria de ferro-cromo................................................................................... 86

4.1.4.1 Coleta de amostra........................................................................................................................ 86

4.1.4.2 Verificao do Risco Ambiental.................................................................................................... 86

4.1.4.3 Ensaios de caracterizao........................................................................................................... 86

4.1.5 gua................................................................................................................................................ 87

4.2 ENSAIOS REALIZADOS NO CONCRETO....................................................................................... 87

4.2.1 Caractersticas do concreto no estado fresco................................................................................. 88

4.2.2 Caractersticas do concreto no estado endurecido......................................................................... 88


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4.2.2.1 Determinao das propriedades mecnicas de concretos produzidos com agregado gradode escria de ferro-cromo e brita gnissica................................................................................ 88

4.2.2.2 Avaliao de desempenho de concretos produzidos com agregado grado de escria deferro-cromo.................................................................................................................................. 90

5 APRESENTAO, ANLISE DE RESULTADOS E DISCUSSO................................................ 103

5.1 CARACTERIZAO DOS MATERIAIS............................................................................................ 103

5.1.1 Aglomerante hidrulico................................................................................................................... 103

5.1.2 Agregado mido............................................................................................................................. 104

5.1.3 Agregado grado convencional (brita)........................................................................................... 104

5.1.4 Agregado grado de escria de ferro-cromo.................................................................................. 105

5.1.4.1 Verificao do Risco Ambiental.................................................................................................... 1055.1.4.2 Caracterizao do agregado grado de escria de ferro-cromo.................................................. 109

5.1.5 gua......................................................... ..................................................................................... 110

5.2 APRECIAO DAS PROPRIEDADES DO CONCRETO................................................................. 110

5.2.1 Apreciao das propriedades do concreto no estado fresco......................................................... 112

5.2.2 Apreciao das propriedades do concreto no estado endurecido................................................. 112

5.2.2.1 Determinao das propriedades mecnicas de concretos produzidos com agregado gradode escria de ferro-cromo e brita gnissica................................................................................... 112

5.2.2.2 Avaliao de desempenho de concretos produzidos com agregado grado de escria deferro-cromo............................................ ..................................................................................... 122

5.2.2.3 Correlaes entre os resultados de avaliao de desempenho de concretos produzidos comagregado grado de escria de ferro-cromo............................................................................... 138

6 CONCLUSES............................................ ..................................................................................... 149

6.1 QUANTO S CARACTERSTICAS DO AGREGADO GRADO DE ESCRIA DE FERRO-CROMO.............................................................................................................................................. 149

6.1.1 Quanto ao risco ambiental......................... .................................................................................... 149

6.1.2 Quanto s caractersticas fsicas.................................................................................................... 150

6.2 QUANTO PROPRIEDADE DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO.......................................... 150

6.3 QUANTO S PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO ENDURECIDO PRODUZIDOSCOM AGREGADO GRADO DE ESCRIA DE FERRO-CROMO E BRITA GNISSICA............. 151

6.4 AVALIA O DE DESEMPENHO DE CONCRETOS PRODUZIDOS COM AGREGADO

GRADO DE ESCRIA DE FERRO-CROMO................................................................................ 1516.5 CONSIDERAES COMPLEMENTARES............................................ ......................................... 153

6.6 SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS............................................................................... 154

REFERNCIAS..................................................................................................................................... 155

APNCICE............................................................................................................................................. 164

ANEXO.................................................................................................................................................... 167


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1 INTRODUO

O Mestrado de Engenharia Ambiental Urbana vem qualificando professores,

pesquisadores e profissionais objetivando estudar e propor solues diversas paraos problemas da engenharia do ambiente urbano e sua adequada gesto.

Vale salientar, tambm, que a questo ambiental cada vez mais est sendo discutida

em diversos pases e os setores produtivos precisam viabilizar, propor e solucionar

de maneira adequada, o aproveitamento racional e tecnolgico dos seus

subprodutos e resduos industriais, apresentando vantagens ambientais, tcnicas e

econmicas.

Dentro deste enfoque foi possvel aprofundar a formao cientfica e tecnolgica,

ampliando e consolidando conhecimentos na rea, alm de possibilitar, inclusive,

uma melhoria nas habilidades para exercer as atividades como docente na

Universidade Federal da Bahia, Escola Politcnica, Departamento de Cincia e

Tecnologia dos Materiais.

Esforos, estudos e pesquisas foram desenvolvidos para contribuir com a ampliao

do conhecimento a cerca do resduo, identificado como escria de ferro-cromo,

tendo como principal justificativa a reduo do consumo de recursos naturais,

minimizando os efeitos nocivos de uma possvel solubilizao do cromo, que afetaria

consequentemente, a qualidade do meio ambiente.

No Brasil o uso da escria de alto-forno j consagrado na adio a diversos tipos

de cimento. Sua utilizao bem aceita pelo mercado e existem normas tcnicas

definidas para o seu emprego. Outra parte da escria disponvel granulada, vtrea,

com utilizaes em aterros, pavimentao e como agregado mido. A utilizao

deste subproduto como agregado grado tem sido insignificante, restrito a obras de

pequeno porte, em escala regional.

Esta pesquisa visa contribuir para ampliar o acervo de conhecimento sobre a

aplicao da escria de ferro-cromo como agregado grado a partir da avaliao do


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desempenho de concreto produzido com este material atravs das propriedades

mecnicas de resistncia compresso e mdulo de elasticidade, bem como do seu

desempenho quanto a permeabilidade, absoro por imerso, absoro por suco

capilar e absoro por capilaridade, em comparao aos produzidos com agregadosde origem natural.

Desta maneira ser possvel fundamentar seu desempenho, quanto

permeabilidade e conseqente, susceptibilidade ao ataque de agentes agressivos,

obtendo-se subsdios para a produo de concretos mais durveis e que conservem

todas as caractersticas mnimas de funcionalidade, resistncia e suportando a ao

de agentes agressivos externos, aumentando sua vida til.

Assim, espera-se ampliar, consolidar e transmitir os conhecimentos na rea de

Engenharia Ambiental Urbana, e com isso contribuir com a sociedade e o meio

tcnico para a melhoria do desempenho das Construes, com vistas a obter

solues possveis de serem aplicadas do ponto de vista econmico e tecnolgico.

1.1 JUSTIFICATIVA

A questo ambiental hoje, em todo mundo, motivo de grandes preocupaes e a

explorao desenfreada de recursos naturais, bem como a gerao de resduos em

enormes quantidades tm desafiado toda a comunidade tcnica e cientfica. Nesse

sentido que o desenvolvimento sustentvel atua para minimizar os impactos

ambientais da gerao de resduos (SILVA FILHO, 2001).

Segundo Isaia (2002), sustentabilidade representa equidade social, isto , os

recursos naturais so de todos e para todos, devendo ser administrados visando o

menor impacto sobre o meio ambiente e pelo menor custo possvel. Isto representa

a elaborao de produtos com menor energia agregada, menor consumo de matria

prima, menor desperdcio de recursos naturais, menor poluio e a maior

reutilizao dos recursos disponveis.


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Segundo Weinstock e Weinstock (2000), desenvolvimento sustentvel o

desenvolvimento que satisfaz as necessidades do presente sem comprometer a

capacidade das geraes futuras satisfazerem suas prprias necessidades. Na

figura 1, so apresentados os aspectos e desafios da construo sustentvel.

Figura 1 Aspectos e desafios da construo sustentvel (WEINSTOCK, 2000; WEINSTOCK, 2000,

p 72)

As modernas tecnologias e a fabricao de produtos impactam os seres vivos de

vrias maneiras, de forma positiva ou de forma negativa. So impactos econmicos,

ambientais, sociais, onde os recursos geralmente so produzidos em diferentes


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pases, entretanto o resultado da prosperidade econmica no global. Finalmente,

os impactos ambientais so avaliados alm das fronteiras de cada pas

individualmente.

sabido que os materiais fazem parte de um complexo sistema que envolve

tecnologia, economia e meio ambiente. Este sistema est representado na figura 2,

que mostra desde a extrao da matria prima at a reciclagem ou sua disposio

em aterros.

Figura 2 Ciclo de vida dos materiais (Adaptada de Universidade do Texas, 2003)

Vale registrar que cerca de 15 bilhes de toneladas de matrias primas diversas so

extradas da Terra cada ano e somente parte delas so renovveis. A Terra um

Areia, madeira,petrleo, rocha,plantas, carvo,

minrio

Matria-Prima

Jazida

Extrao

Colheita

Metais,qumicos,

cimento, fibras,papel

Extrao

RefinoProcessamento

Ligas, txteis,cermicas, cristais,concreto, plsticos

Engenharia de

Materiais

Processo

Produtos,eletrodomsticos,

estruturas

Fabricao

LixoResduoSucata

Disposio

RECICLAR


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21

sistema fechado. Nossos recursos so, logicamente, finitos. Justificam-se os

esforos para que possamos utiliz-los mais eficientemente (CALLISTER, 1994).

Deve-se juntar a essa considerao, a questo do uso de energia para produzir e

fabricar materiais e produtos. A energia, tambm, um recurso limitado quanto ao

abastecimento e quanto a quantidade. Assim, justifica-se a necessidade de

conservar e utilizar mais adequadamente os materiais na produo, aplicao e

disposio de quaisquer produtos.

Segundo Dorsthorst e Hendriks citados por ngulo, Zordan e John (2001), na

verdade sabe-se que aes isoladas no iro solucionar os problemas advindos deresduos e que a indstria deve tentar fechar seu ciclo produtivo de tal forma que

minimize a sada de resduos e a entrada de matria-prima no renovvel.

Deve-se considerar que o impacto causado ao meio ambiente est presente em

todas as etapas de produo, desde a extrao de matrias primas, passando pela

produo indo at a avaliao da vida til do material. Em cada etapa so evidentes

os danos causados ao meio ambiente atravs da devastao das florestas, emissode poluio para o ar e gua e disposio inadequada de resduos qumicos. O

produto fabricado deve contemplar possibilidades de reciclagem para que sua

disposio cause o mnimo de degradao ambiental.

Com o crescimento da industrializao nos pases em desenvolvimento, torna-se

emergencial definir uma estratgia para o gerenciamento dos resduos slidos

produzidos nas atividades industriais. Os resduos slidos, muitas vezes de fortepotencial txico, provm, em quantidade cada vez maior, das atividades industriais,

da despoluio ou da depurao dos efluentes gasosos ou lquidos. Sua destinao,

muitas vezes inadequada, pode representar srios comprometimentos ambientais,

sendo motivo de matrias veiculadas pela mdia, em geral, de contedo mal

informado, que comprometem a imagem governamental e at mesmo das prprias

indstrias (CAMPOS, 1998).


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A teoria dos 3 Rs, citada por Weinstock e Weinstock (2000), John (2000) e Angulo

(2001), trata do assunto resduo, e cujo significado : Reduzir a gerao de

resduos, reutilizar e/ou reciclar o resduo.

O meio ambiente seria mais preservado se a ordem de prioridade comeasse com o

Reduzir. Esta a forma mais interessante para a preservao ambiental ou a

preservao dos recursos naturais. Significa, na prtica, utilizar recursos no exato

limite das nossas necessidades. Do ponto de vista da produo industrial, em funo

da tecnologia ser mais complexa, esta uma situao difcil de resolver. Porm

alguns exemplos tm obtido sucesso, como a recirculao total das guas de um

processo industrial, que reduz o consumo de gua.

O segundo R significa reutilizar. Esta forma de tratar os resduos demanda pouca

tecnologia ou de mudana da forma de destinao do resduo. Na prtica, a

mudana da forma de uso com a reutilizao do resduo para outra finalidade, que

pode ser o p de pedra de pedreiras em argamassa ou uma embalagem ou

recipiente plstico sendo utilizado com outra finalidade, ao invs efetuar seu

descarte.

Finalmente, o terceiro R significa reciclar, ou seja, aproveitar a matria prima ainda

existente num resduo para fabricar o mesmo ou outro tipo de produto, tal como

feito com latas de alumnio, restos de alimentos, pneus e plsticos. Vale salientar

que no terceiro R, o esforo da reciclagem exige sempre um consumo suplementar

de energia e pode significar uma maneira de incentivar ainda mais a produo,

aumentando-se o consumo de matria-prima, contribuindo para esgotar recursos

naturais, mesmo levando-se em considerao a possibilidade da reciclagem.

O termo sustentabilidade provavelmente implica a manuteno de estoques globais

dos materiais disponveis tanto tempo quanto possvel, enquanto, ao mesmo tempo,

se preserva o ambiente geral em condies qualitativas de vida, pelo tempo que for

possvel. Esta ltima condio deveria ser verdadeira para a disposio final e

tambm para armazenagem (FROSCH, 1997).


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23

A reutilizao e reciclagem de materiais so mais desejveis que a disposio em

aterros, pois permitem reduzir a extrao de matrias primas, preservando recursos

naturais e evitando poluio do meio ambiente, alm de que necessria uma

menor demanda de energia para processar materiais reciclados.

Segundo John (2000), a primeira e mais evidente das contribuies ambientais da

reciclagem a preservao de recursos naturais, substitudos por resduos,

prolongando a vida til das reservas naturais e reduzindo a destruio da paisagem,

flora e fauna. Esta contribuio importante mesmo nos casos onde os recursos

naturais so abundantes, como o caso do calcrio ou argila, porque a extrao de

matrias primas prejudica a paisagem e pode afetar ecossistemas.

A construo civil uma das atividades mais antigas que se tem conhecimento e

desde os primrdios da humanidade foi executada de forma artesanal, gerando

como subproduto grande quantidade de entulho mineral. Tal fato despertou ateno

dos construtores j na poca da edificao das cidades do Imprio Romano e desta

poca datam os primrdios registros de reutilizao de resduos minerais da

construo civil na produo de obras novas (LEVY, 2000).

Conforme Weinstock e Weinstock (2000), a construo civil pela sua abrangncia e

pela quantidade de materiais empregados, mo de obra e energia que manuseia,

certamente interfere muito com o meio ambiente. Infelizmente, sua cadeia produtiva,

em nvel internacional, demorou a perceber este impacto e atualmente se v forada

a mudanas culturais, tecnolgicas e de comportamento para atender s demandas

de uma sociedade cada vez mais esclarecida e exigente em relao preservao

do meio ambiente.

Importante ressaltar que a indstria da construo civil no Brasil responsvel por

14% do PIB Produto Interno Bruto, superando inclusive a indstria automobilstica,

representando um importante segmento da economia do pas. Por outro lado, a

indstria da construo civil a responsvel por 15% a 50% do consumo dos recursos

materiais extrados em territrio nacional. Consome-se no Brasil 1 a 8 toneladas de

agregados naturais por habitante/ano (JOHN, 2002).


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Metha (1994) afirma que o concreto de cimento Portland presentemente o mais

utilizado material manufaturado. Julgando pelas tendncias mundiais o futuro do

concreto parece ser ainda mais promissor, porque para a maioria das aplicaes eleoferece propriedades adequadas a baixo custo combinado com os benefcios

ecolgicos e de economia de energia.

Sendo o concreto um dos materiais mais consumidos pelo homem e, considerando

que cerca de 70% do mesmo constitudo de agregado, bastante relevante a

preocupao da populao com a extrao de agregados naturais. Cerca de 220

milhes de toneladas de agregados naturais so consumidos anualmente no Brasilsomente na produo de concretos e argamassas (JOHN, 2003).

Assim, segundo Isaia (2002), sustentabilidade das estruturas de concreto significa

maximizar a potencializao da escolha dos materiais constituintes, otimizar o

projeto em termos de resistncia, durabilidade e vida til, envolvendo todos os

agentes da cadeia produtiva, desde o proprietrio, projetista, construtor at o usurio

final.

Segundo Silva Filho (2001), em cidades como Salvador, a escassez de agregados

grados implicar que estes sejam transportados a distncias de cerca de 100 km, o

que tornar o preo deste insumo bem mais elevado, alm de gerar maior consumo

de energia e poluio.

A construo civil, ao mesmo tempo em que uma grande geradora de resduos,

tambm, potencialmente, uma grande recicladora de resduos originrios de

indstrias, tais como: siderurgia, qumica e petroqumica. Resduos como slica ativa,

cinza volante, escria de aciaria e escria de alto forno tm sido incorporados a

argamassas e concretos, alm de outros usos.

Em Salvador, estudos para aproveitamento de resduos na fabricao de materiais

de construo vm sendo desenvolvidos. Recentemente, Nascimento (2002)

realizou pesquisa sobre a utilizao de fluoreto de clcio na produo de blocos


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cermicos indicando a possibilidade de uso deste resduo permitindo a reciclagem

do resduo slido industrial de fbrica instalada no Plo Petroqumico de Camaari.

Outro exemplo de pesquisa desenvolvida em Salvador foi realizada por Carneiro(2001) que estudou viabilidade da reciclagem de entulho de obras, resduos das

atividades de construo e demolio, para produo de materiais de construo

como base e sub-base de pavimentos, tijolos de solo estabilizado com cimento e

argamassas de revestimento. Os resultados obtidos foram satisfatrios e indicaram

reduo de custo quando comparados com os materiais convencionais da regio.

Segundo Geyer (1995), a construo civil , dentre os setores industriais, um dosmais apropriados para o aproveitamento de resduos. Isto se deve a uma srie de

fatores, tais como o elevado nmero de insumos consumidos, alm do dficit

habitacional associado aos altos custos dos insumos bsicos para o

desenvolvimento de projetos habitacionais. Isto torna indispensvel o

desenvolvimento de materiais e/ou tecnologias alternativas.

Segundo Metha (1994), fazendo-se uma anlise tcnica, econmica e ecolgica,

no h melhor alternativa de destino final que o concreto para os milhes de

toneladas de subprodutos pozolnicos e cimentcios (cinzas volantes e escria de

alto forno). A estocagem desses produtos no solo causa a poluio do ar, enquanto

que o seu despejo em lagos e crregos ocasiona a liberao dos metais txicos

normalmente presentes em pequenas quantidades.

Jonh (2000) afirma que muitas vezes, a incorporao de resduos permite um

aumento da durabilidade da construo em determinadas situaes, como j

comprovado por inmeros estudos e pesquisas sobre adies de escria de alto

forno e de pozolanas ao cimento.

Segundo John (2002) se na ponta geradora do resduo a reciclagem significa

reduo de custos e at mesmo novas oportunidades de negcio, na outra ponta do

processo, a cadeia produtiva que recicla reduz o volume de extrao de matria

prima, preservando os recursos naturais limitados.


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A indstria cimenteira recicla aproximadamente mais de 5 milhes de toneladas por

ano de escria de alto forno, cinzas volantes, pneus, etc (JONH, 2000).

Segundo Yamamoto citado por Jonh (2000) em 1996 a substituio do clnquer porcinzas volantes e escrias resultou em uma reduo no consumo de combustvel de

28% na indstria cimenteira do Brasil.

Na regio da Salvador, segundo informaes das empresas fornecedoras de

concreto, estima-se para o 2 semestre de 2005 em 20.000 m3/ms o mercado de

fornecimento de concreto pr-misturado. Desta maneira, considerando-se um

consumo mdio de cimento da ordem de 320 kg/m

3

e que a quantidade de agregadogrado convencional (brita) nos traos de cerca de 45%, podemos estimar que a

quantidade consumida destes agregados em volume da ordem de 9.000 m3/ms.

Segundo a FERBASA (2004), a gerao de escria de ferro-cromo em 2004, de

acordo com informaes colhidas em visita empresa, atingiu 25.000t por ms, que

corresponde a cerca de 15.600 m3 de escria por ms, superior portando,

quantidade de brita utilizada nos concretos em Salvador, tendo capacidade,

portanto, de substituir parcial ou totalmente o uso dos agregados naturais na regio

metropolitana e adjacncias.

A necessidade de se ampliar os estudos para se avaliar o comportamento de

concretos com uso de escria de ferro-cromo tem como principal justificativa a

reduo do consumo de recursos naturais, alm de reduzir o volume de resduos

dispostos no meio ambiente e conseqentemente, minimizar os efeitos nocivos de

uma possvel solubilizao do cromo que afetaria a qualidade do meio ambiente com

a contaminao do solo e dos mananciais hdricos nas proximidades da metalrgica

colocando em risco a sade da populao local devido a alta toxidade comprovada

por sua ao carcinognica.

Apesar da utilizao destes agregados na produo de concretos, alguns

questionamentos se fazem sua capacidade de preservar suas caractersticas ao

longo da vida til em servio, suportando a ao do meio ambiente, ao ataque


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27

agressivo de substncias qumicas, abraso ou a qualquer outro processo de

deteriorao, 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 escria de ferro-cromo como agregado grado para concreto.

1.2.2 Objetivos especficos

Como desdobramentos da pesquisa a ser realizada pretende-se alcanar os

seguintes objetivos especficos:

identificar a situao atual das pesquisas na rea de aproveitamento de resduos

de escrias siderrgicas, notadamente de ferro-cromo.

avaliar atravs de ensaios comparativos as propriedades mecnicas deresistncia compresso e mdulo de elasticidade em concretos produzidos com

e sem escria;

avaliar seu comportamento quanto aos ensaios de permeabilidade, absoro por

imerso, absoro por suco capilar e absoro por capilaridade em concretos

produzidos com e sem escria.

1.3 PLANO DE TRABALHO

Para a realizao da pesquisa os trabalhos foram subdivididos em quatro etapas,

indicadas a seguir:

Reviso Bibliogrfica


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A reviso bibliogrfica foi efetuada com base em material existente nacional e

internacionalmente, obtidos atravs da Internet, em anais de congressos, revistas

tcnicas, dissertaes de mestrado, teses de doutorado e bancos de dados.

Realizao de ensaios de caracterizao

Foram realizados amostragem, os ensaios de caracterizao fsica e determinao

de ndices de qualidade do resduo e dos agregados naturais, incluindo a verificao

do risco ambiental da escria de ferro-cromo.

Desenvolvimento do trabalho experimental

Foram realizados estudos de dosagem com vistas definio de traos de concreto

para cada um dos agregados grados (brita e escria), tendo sido determinadas as

diversas caractersticas do concreto, avaliando suas propriedades no estado fresco e

no estado endurecido (resistncia compresso axial e mdulo de deformao

esttica) e da avaliao de desempenho quanto a permeabilidade, absoro por

imerso, absoro de gua por suco capilar e absoro por capilaridade.

Anlise de resultados e discusso

Nesta etapa procedeu-se a avaliao e discusso dos resultados, enfocando a

influncia do uso do resduo e seu comportamento quanto ao desempenho dos

concretos produzidos, indicando sugestes para trabalhos futuros a partir da

experincia adquirida nesta pesquisa.

1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAO

O primeiro captulo ser a introduo do trabalho enfocando as questes

abrangentes do tema da dissertao, buscando sua contextualizao em relao ao

tema da pesquisa.


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O segundo captulo da dissertao tratar do histrico do emprego de resduos na

construo civil, em especial escrias siderrgicas, fundamentado em reviso

bibliogrfica sobre o tema, com destaque para a escria de ferro-cromo e os vrios

aspectos da durabilidade do concreto, alm de abordar o avano do conhecimentodesta rea no mundo, no Brasil e na Bahia, bem como as expectativas para o futuro

do uso desse resduo na produo de concretos durveis.

O terceiro captulo abordar conceitos de durabilidade, ressaltando a evoluo e

absoro destes conceitos pela indstria da construo civil no Brasil, em especial

pelo setor de edificaes.

O quarto captulo relatar o estudo experimental desenvolvido, a metodologia

adotada e analisar o desempenho de concretos, tratar dos materiais empregados

para a produo dos concretos, apresentando resultados de caracterizao qumica,

fsica e quanto aos ensaios de avaliao de desempenho realizados;

O quinto captulo tratar da apresentao e discusso dos resultados, com base nos

resultados dos ensaios mecnicos (resistncia compresso e mdulo de

elasticidade), bem como seu desempenho quanto permeabilidade, absoro por

imerso, absoro por suco capilar e absoro por capilaridade, comparando os

concretos com e sem escria.

O sexto captulo apresentar as concluses e as consideraes complementares

sobre os resultados obtidos e enfocar a influncia do uso do resduo na qualidade

ambiental e seu comportamento quanto ao desempenho dos concretos produzidos,

em como indicar sugestes para trabalhos futuros a partir da experincia adquirida

nesta pesquisa.


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2 CARACTERIZAO, UTILIZAO E IMPACTO AMBIENTAL DE ESCRIAS

SIDERRGICAS

Escria siderrgica o nome dado a um resduo no metlico fusvel gerado durante

a produo de metais. Ela formada a partir da reao qumica de um fundente com

a ganga do minrio, com as cinzas do coque ou com as impurezas oxidadas durante

o refino de um metal. Em funo do seu poder de dissoluo, da densidade mais

baixa e da atividade qumica, as escrias dissolvem impurezas contidas no metal

tanto na produo do gusa quanto na produo do ao (GEYER, 1995).

Segundo Gentil (1996), escria um produto lquido ou pastoso produzido durante

operaes pirometalrgicas, geralmente contendo slica, que se torna soldo

temperatura ambiente.

Os agregados siderrgicos so resduos da metalurgia do ferro, atravs de

processamento em altas temperaturas, geralmente acima de 1900C. Neste

processo uma carga composta por minrio de ferro (hematita Fe2O3), limonita

(Fe2O3.2H2O) ou magnetita (Fe3O4), carvo coque, um fundente e calcrio (CaCO3),

introduzida na parte superior do forno e, atravs da ao trmica, obtido o ferro-

gusa e a escria (VIDAL, 2004).

Segundo Geyer (2000) a escria fundida, ao sair do forno temperatura prxima de

1500C, pode ser submetida a diferentes processos de resfriamento. Estes

processos so normalmente utilizados para as escrias de alto-forno. Se a escria

resfriada naturalmente ao ar, os seus xidos componentes se cristalizam e perdemas caractersticas hidrulicas, podendo ser considerada inerte. A escria obtida pelo

resfriamento rpido, sendo previamente expandida pela aplicao de uma

quantidade controlada de gua, ar ou vapor conhecida como escria expandida. A

solidificao assim acelerada, aumenta a natureza vesicular da escria, produzindo-

se assim um material leve, que em seguida modo e classificado

granulometricamente.


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Finalmente, a escria obtida por resfriamento brusco, conhecida como escria

granulada, previamente fragmentada por jato d'gua e posteriormente resfriada em

tanque com gua, onde se granula. Dessa forma, se obtm uma escria vtrea,

resultando em pouca ou nenhuma cristalizao, de granulometria semelhante da

areia de rio e com massa unitria em torno de 1000 kg/m. Apresenta estrutura

porosa e textura spera.

Segundo o IISI (International Iron and Steel Institute) citado pela Associao

Brasileira de Metalurgia e Materiais (2004) a produo mundial de ao bruto somou

962,5 milhes de toneladas em relao ao patamar de 2002, crescendo neste

perodo de 6,6%. No ms de dezembro, o aumento foi de 7,7% em comparao como mesmo ms do ano anterior, totalizando 80,1 milhes de toneladas.

Em 2004, a produo mundial de ao alcanou 1 bilho de toneladas pela primeira

vez. Em 2003, a China, maior produtor mundial de ao bruto, contribuiu com 220,1

milhes de toneladas desse total. Volume que representa incremento de 21,2% em

relao ao ano anterior (ASSOCIAO BRASILEIRA DE METALURGIA E

MATERIAIS, 2004). Esta foi a primeira vez em que a produo de um pas superou200 milhes de toneladas. A China responde hoje por quase 23% de todo o ao

bruto produzido no mundo. O Japo e os Estados Unidos mantiveram-se na

segunda e terceira posio no ranking, respectivamente. Porm, enquanto a

produo japonesa de ao bruto cresceu 2,6%, a norte-americana ficou estvel, com

ligeira queda de 0,2% (ASSOCIAO BRASILEIRA DE METALURGIA E

MATERIAIS, 2004).

Embora o Brasil tenha expandido em 5,1% sua produo, para 31,1 milhes de

toneladas, sua posio no ranking caiu de oitava para nona. Isso porque o volume

produzido pela ndia cresceu 10,4%, para 31,8 milhes, conferindo ao pas asitico a

oitava colocao. Se considerado o crescimento por regio, a sia apresentou

expanso de 11,1% e o Oriente Mdio, de 7,6% (ASSOCIAO BRASILEIRA DE

METALURGIA E MATERIAIS, 2004).


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Os volumes de escria gerados na fabricao do ao so elevados. Acumular estes

subprodutos em depsitos ou aterros representa perda de material e causa srios

problemas de poluio 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 resduos gerados por uma moderna usina siderrgica

integrada a coque, por exemplo, se situa em torno de 700 kg/t de ao lquido. A um

nvel de produo mundial de 700 milhes de toneladas por ano, pode-se supor que

a gerao anual de resduos de cerca de meio bilho de toneladas (PEREIRA,

1995 citado por GEYER, 1995).

As siderrgicas do mundo vm enfrentando um problema comum, que consiste no

que fazer para que a totalidade da escria gerada no refino do ao em aciarias

eltricas ou oxignio tenha uma soluo de aproveitamento melhor do que vem

sendo feito atualmente. Na fabricao do ao as escrias so geradas em duas

etapas: a primeira provm do chamado refino oxidante (forno eltrico a arco ou

convertedor oxignio) e a segunda do refino redutor em processos de metalurgia

na panela (forno-panela) (GEYER, 2000).

Segundo Krger (1995), a indstria siderrgica se caracteriza por grandes volumes

de efluentes slidos, lquidos e gasosos, em geral no txicos, entretanto a

industria mais poluente pela quantidade do que pela toxidade dos seus resduos.

O excedente desse subproduto vem crescendo devido impossibilidade de sua

utilizao total pela indstria cimenteira. Alguns trabalhos tm sido feitos por

pesquisadores brasileiros, buscando empregos alternativos como agregado mido

em substituio areia (SCANDIUZZI; BATTAGIN, 1990).

Segundo Cassa (1996), os crescentes estoques nas siderrgicas e usina de ferro-

liga vm se tornando um motivo de preocupao para parte dos metalurgistas, com

vistas utilizao racional desse subproduto industrial e, consequentemente,

minimizao de um problema ambiental.


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A tabela 1 a seguir apresenta o percentual de gerao de escria no Brasil e em

outros pases aps beneficiamento, em milhes de toneladas/ano (VIDAL, 2004).

Tabela 1

Gerao de escria no Brasil e em outros pases

DiscriminaoBrasil

(*)EUA Canad UK Frana Alemanha Itlia Japo Coria

Total 9

Pases

Produo de Gusa 202 48,7 8,7 12,8 12,8 30,2 11,1 77,7 22,5 244,7

% Ao Bruto 76% 49 56 69 65 67 43 74 53 62

Produo Ao 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 eltricos 4,8 43,1 6,4 4,5 7,9 11,9 14,7 34,2 18,4 145,9

Gerao de escria 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 eltricos 0,6 6,1 0,9 0,4 0,8 1,3 1,6 3,1 2,1 17,0

ndices Mdios de

Gerao

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 eltricos 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 Pases: Dados de 1997(1) Em kg/t de gusa produzido(2) Em kg/t de ao bruto produzidoFonte: VIDAL, 2004

Segundo Geyer (2000), a escria solidificada e resfriada apresenta-se em diversos

formatos. A escria utilizada, depois de moda em moinho de bolas, por um perodo

mnimo de trs horas at que passe na peneira nmero 200 (Srie Tyler),

aparentemente fica com aspecto muito semelhante ao cimento Portland, como podeser observado na figura 3.


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Figura 3- Aspecto da escria de aciaria solidificadae resfriada (GEYER, 2000).

A tabela 2 a seguir apresenta um quadro-resumo contendo a composio qumica

das escrias siderrgicas no Brasil e no Exterior (VIDAL, 2004).

Tabela 2

Composio Qumica das Escrias Siderrgicas no Brasil e no Exterior (%) (VIDAL, 2004)

Escria de Alto-Forno Escria de Aciaria

Elemento Brasil

AF-CV (*)

Brasil

AF-CQ (**)8 Pases

Brasil

Conv. LD

Brasil

FEA (***)8 Pases

xido de Clcio (CaO) 26,0-35,4 41,5-43,6 30,46 36,2-45,6 28,0-50,0 24-60

xido de Magnsio (MgO) 6,2-13,0 6,2-7,1 5-48 5,5-12,5 4,0-17,0 1-15Dixido de Silcio (SiO2) 41,4-45,0 34,8-39,9 31-42 11,0-15,4 8,0-25,0 10-20

xido de alumnio (Al2O3) 9,8-15,8 9,8-12,6 7-18 0,8-4,0 1,5-13,0 1-13

xidos 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) / SiO20,87-0,99 1,22-1,41 1,0-1,8 >3,0 3,0 >3,0

Mdio 1,34 3,79 3,00 3,33

(*) AF-CV: alto forno a carvo vegetal

(**) AF-CQ: alto forno a coque

(***) FEA: forno eltrico

(iv) Ferro total

Bijen (1996) indica que a escria granulada de alto-forno tem sido utilizada como um

agente cimentcio para o concreto h mais de um sculo. O cimento de escria de

alto-forno, uma composio de escria, do clinker de Portland e de gsso, foi

introduzido no mercado da Alemanha em 1888.


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John (1995) em sua tese de doutorado faz uma vasta reviso histrica do

surgimento deste tipo de cimento. Cita o autor que em dezembro de 1909 era

editada a norma alem de cimento Portland com adio de at 30% de escria de

alto-forno. Em 1917 foi editada a norma de cimento de alto-forno que permitia aadio de at 85% de escria.

Em 1911 era editada a norma russa para cimentos de alto-forno, introduzido no

mercado por volta de 1916. Em 1952 a normalizao em pases como a Blgica,

Inglaterra, Frana, Alemanha, Holanda e Estados Unidos, permitia a adio de 65%

de escria nos cimentos de alto-forno. Em 1959 os cimentos de alto-forno

compreendiam aproximadamente 35,3% da produo de cimento na ex-URSS e, noJapo, eram produzidas entre 1,5 e 2 milhes de toneladas. Na dcada de 70 mais

de 30% do cimento produzido em pases como a Polnia, Holanda, Blgica,

Romnia, Frana e URSS continha escria, em teores entre 5 e 95%.

No Brasil a adio de escria de alto-forno ao cimento Portland iniciou-se em 1952 e

tem crescido continuamente. importante lembrar que, dos 7 milhes de toneladas

de escria de alto-forno produzidas anualmente no Brasil, cerca de 2,5 milhes so

provenientes da produo de ferro gusa em altos-fornos que empregam carvo

vegetal, gerando uma escria cida, menos reativa do que as escrias bsicas

produzidas nos altos-fornos que utilizam carvo coque.

A escria de alto-forno usualmente adicionada ao clnquer Portland para produo

de cimentos como o CP II-E (cimento Portland com adio de 6 a 34% de escria

NBR 11578/1991) e o CP III (Cimento de Alto-Forno, com adio de 35 a 70% de

escria- NBR 5733/1991), normalizados no Brasil desde 1964.

Este tipo de material utilizado por causa de sua excelente ligao hidrulica. O

produto no cristalizado modo finura adequada e usado como adio ao

cimento Portland.

Conforme j comentado, a construo civil um setor com grande potencial para

reciclagem, reutilizao e reaproveitamento de resduos. Isto em funo do volume


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de matria-prima que consome. Alm disso, os materiais utilizados na construo

de obras consomem energia e recursos cada vez mais escassos, gerando tambm,

grandes volumes de resduos. Deste fato resulta a necessidade de desenvolver

estudos para propiciar a utilizao de resduos, reduzindo, por conseguinte, oconsumo de combustvel no processo de obteno de novos produtos. Como

resultado, permitir-se- uma reduo no custo das construes e a preservao do

meio ambiente.

Segundo John (2000), a reciclagem, por outro lado, uma oportunidade de

transformao de uma fonte importante de despesa em uma fonte de faturamento

ou, pelo menos, de reduo das despesas de disposio. Uma grande siderrgica,

por exemplo, produz mais de 1 milho de toneladas de escria de alto forno por ano

que valem no mercado cerca de 10 milhes de reais, sem contar a eliminao das

despesas com o gerenciamento do resduo. Contrariamente disposio controlada

dos resduos, a reciclagem atrativa s empresas.

Segundo John (1995) a incorporao de resduos na produo de materiais tambm

pode reduzir o consumo energia, tanto porque estes produtos freqentemente

incorporam grandes quantidades de energia quanto porque podem reduzir as

distncias de transporte de matrias primas. No caso das escrias e pozolanas,

este nvel de energia que permite produo de cimentos sem a calcinao da

matria prima, permitindo uma reduo no consumo energtico de at 80%.

Finalmente, a incorporao de resduos no processo produtivo muitas vezes permite

a reduo da poluio gerada. Por exemplo, a incorporao de escrias e pozolanas

reduz substancialmente a produo de CO2 no processo de produo do cimento.

Segundo Moura (2000), a viabilidade de reciclagem de um resduo depende de

alguns fatores, tais como:

proximidade da instalao de processamento;

custo de transporte dos resduos;

volume de resduos disponvel para o reprocessamento;

custo de estocagem do resduo no local de gerao ou afastado da origem.


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Deste modo, a viabilidade tcnica e econmica da utilizao de um resduo como

subproduto est condicionada, tambm, ao custo de reciclagem ser igual ou inferior

ao custo total para descart-lo adequadamente. O estudo da viabilidade tcnica da

reciclagem de um determinado resduo pressupe basicamente as seguintes etapas:

levantamento de dados sobre a disponibilidade do resduo;

caracterizao quanto sua composio qumica;

identificao das propriedades fsicas e mecnicas;

seleo de possveis aplicaes;

identificao das propriedades do produto final.

A tabela 3 apresenta um quadro-resumo do campo de aplicao de escrias de

diferentes origens.

Tabela 3Campo de aplicao de escrias de diferentes origens

PROCEDNCIA DA ESCRIACAMPO DE APLICAO

ACIARIA ALTO-FORNO FERRO-LIGA

Ferrovirio Lastro/sub-lastro X X

Base/sub-base X X X

Rev. asfltico X X XDreno/canaleta X X X

Proteo talude X X

Ptio industrial X X X

Estacionamento X X X

Rodovirio

Meio-fio X X X

Piso de concreto X X X

Pr-moldados X X X

Concreto X X XConstruo Civil

Manilhas/tubos X X X

Substituto calcrio XMinrio de ferro XFbrica de cimento

Clnquer X X

Metalrgico Fundente/reduo X X

Fonte: Adaptado de BRUN e YUAN citado por GEYER, 1995.

Geyer (1995) registra as escrias de aciaria necessitam de cura por

aproximadamente 6 (seis) meses para que se possa controlar o fenmeno de

expansibilidade causada pela presena de cal livre no reagida. Estudos mais


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detalhados devem ser realizados para avaliao do comportamento deste material

quando utilizado em concreto.

Segundo a SOBREMETAL (2004), as caractersticas principais das escrias so:- elevada resistncia mecnica, aliada a uma textura rugosa e uma morfologia de

alta cubicidade;

- estrutura fsica caracterizada por uma elevada densidade e porosidade;

- colorao predominantemente cinza clara;

- elevada resistncia a variaes climticas;

- alta estabilidade com longa durabilidade para todas as aplicaes;

- inexistncia de material orgnico em sua composio;

- elevada resistncia abraso (desgaste);

- intertravamento automtico, produzindo uma superfcie estvel (excelente

trao), em virtude de seu formato cbico;

- baixo custo comparado com seus concorrentes (brita);

- recursos ilimitados;

- material reciclvel.

As figuras 4, 5 e 6 apresentam a seguir exemplos de aplicao de escria

(SOBREMETAL, 2004).

Figura 4 -Revestimento asfltico

Figura 5 -Pr-moldados

Figura 6 -Lastro / sub-lastro

Vale registrar que a utilizao dos diversos tipos de escria deve ser sempre

precedida de avaliao quanto aos seus ndices de qualidade, especialmente quanto

ao fenmeno de expanso, quando se trata das escrias de aciaria, devido a

presena de xidos potencialmente expansivos.


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Segundo Masuero et al (1998) citado por Moura (2000) as escrias siderrgicas so

os resduos que em maior volume so gerados no mundo. Destes, as escrias de

alto-forno e de aciaria constituem um pouco mais da metade de todos os outros

resduos metalrgicos gerados.

Apresentamos a seguir, uma abordagem sobre estas escrias, destacando a sua

potencialidade de uso na construo civil.

2.1 ESCRIA DE ACIRIA

As escrias de aciaria so geradas na converso do ferro-gusa em ao, a partir dacombinao do fundente cal, com os produtos das reaes de oxidao no forno de

ao (LOUZADA, 1991).

Considerando que o ferro gusa 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 transformao em ao, que uma liga de teores baixos

de C, Si, Mn, P e S, corresponde a um processo de refino, no qual a quantidade dos

elementos reduzida at valores pr-fixados. Na transformao do ferro-gusa em

ao, utilizam-se agentes oxidantes, os quais podem ser de natureza gasosa, como

ar e oxignio, ou de natureza slida, como minrios na forma de xidos

(CHIAVERINI, 1986 citado por SILVA FILHO, 2001).

A escria de aciaria um subproduto da produo do ao. Este material portanto

resultado da agregao de diversos elementos que no interessam estar presentes

no material ao. Tem como caractersticas marcantes ser composta de muitos

xidos, como CaO e MgO e ser expansvel, devido s reaes qumicas desses

xidos. As limitaes encontradas no material so basicamente: heterogeneidade;

alto teor de cal livre e a ausncia de atividade hidrulica (FILEV, 2004).

Em geral, a escria de aciaria processada para recuperao da frao metlica,

empregada na sintetizao, no alto forno e na aciaria mesmo. Em mdia, essa

recuperao corresponde a 30% de sua gerao (GEYER, 1995).


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A figura 7 mostra o circuito da gerao de resduos na aciaria eltrica (FEA) e na

aciaria oxignio (LD), com a gerao aproximada da escria em cada etapa

(GEYER et al, 1996 citado por GEYER, 1997).

Figura 7- Esquema simplificado da gerao de escrias na aciaria eltrica (FEA) e oxignio (LD)(GEYER et al, 1996 citado por GEYER, 1997).

A figura 8 mostra a escria de aciaria sendo vazada da panela diretamente na baia

de escria (GEYER, 2000).

Figura 8- Escria de aciaria sendo vazada da panela diretamente na baia de escria (GEYER,

2000).


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As escrias de refino (aciaria) diferem das escrias de reduo (alto-forno) porque

participam ativa e fundamentalmente do processo, enquanto que as ltimas

incorporam as impurezas. Quando possvel, sem prejuzo da principal funo de

uma escria redutora que a fuso de todos os minrios da ganga numatemperatura adequada, a composio deve ser tal que o refino seja possvel

(GEYER, 1997).

As escrias de aciaria so compostas, principalmente, por xidos bsicos. A

composio qumica da escria funo da matria prima, da tecnologia de

produo do ao e at mesmo do revestimento do alto forno (FILEV, 2004).

A gerao de escria de aciaria eltrica tem crescido consideravelmente nos ltimos

anos. Nos Estados Unidos e na Europa, 45% e 38% do ao fabricado,

respectivamente, por esse processo. Em pases como a Indonsia, Malsia,

Tailndia e Vietn todo o ao produzido em forno eltrico. Enquanto que nas

Filipinas de, aproximadamente, 71% e no Japo 34% (BUSINESS LINE citado por

LIMA, 1999).

O volume mundial gerado de escria de aciaria da ordem de 84 milhes de

toneladas por ano. Por isso a importncia de se estudar a sua reciclagem como

forma de resolver o problema de destinao ou bota fora.

Segundo dados do Instituto Brasileiro de Siderurgia (IBS, 2002), a gerao e

comercializao de escria de aciaria LD nas siderrgicas brasileiras de,

respectivamente, 2,6 e 0,53 milhes de toneladas por ano, enquanto que a de

escria de aciaria eltrica de 0,6 e 0,52 milhes de toneladas/ano,

respectivamente.

De acordo com Lima (1999), em geral a obteno do ao pelo processo de forno

eltrico utiliza 90 a 100% de sucata mais os fundentes, gerando dois tipos de

escrias, denominadas oxidantes e redutoras. Na Bahia a Gerdau-Usiba utiliza na

sua aciaria eltrica, tambm, o ferro-esponja junto com sucata para a produo de

ao (SILVA FILHO, 2001).


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A escria LD-NP um co-produto decorrente do processo de fabricao e refino do

ao em conversores LD, consistindo essencialmente de silicatos de clcio, xido de

ferro e ferrita clcica. Geralmente estocada em ptio abertos, sem qualquerprocessamento (NP) e sua granulometria pode variar de 0 (zero) mm a 300

(trezentos) mm (FILEV, 2004).

As escrias de aciaria de conversor a oxignio apresentam composio varivel em

funo do tipo de ferro, matrias primas utilizadas, tipos de ao fabricados e prticas

de funcionamento. Os compostos principais so o clcio, silcio e ferro (LIMA, 1999).

Na tabela 2.4 pode-se verificar a composio qumica bsica das escrias de aciaria

de forno eltrico geradas em alguns pases (GEYER et al., 1994 citados por

MOURA, 2000).

Tabela 4Composio qumica bsica das escrias de aciaria de forno eltrico

geradas em alguns pases

COMPOSTO BRASIL (%) EUA (%) JAPO (%) ITLIA (%) ALEMANHA (%)

CaO 33 41 40 41 32

SiO2 18 17 25 14 15

Al2O3 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

P2O5 - 0,6 - 0,9 1,4

Fonte: GEYER et al.,1994 citados por MOURA, 2000.

Na Tabela 5 apresentada uma comparao das escrias produzidas por vrios

tipos de fornos (FILEV, 2004).


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Tabela 5Comparao das escrias produzidas por vrios tipos de fornos

Composio (%)Tipo SiO2 Co Al2O3 FeT MgO S MnO TiO2

Escria de convertedor

(LD)13.8 44.3 1.5 17.5 6.4 0.07 5.3 1.5

Escria

Oxidada19.0 38.0 7.0 15.2 6.0 0.38 6.0 0.7Escria de

Forno

EltricoEscria

Reduzida27.0 51.0 9.0 1.5 7.0 0.50 1.0 0.7

Fonte: FILEV, 2004

As escrias de aciaria tm como destinao mais comum o uso como agregado na

construo civil, na pavimentao de estradas de rodagem e como lastro de

ferrovias, sendo que nestas ltimas ela deve passar, antes, por um perodo de cura

(KRUGER, 1995).

Entretanto h alguns inconvenientes no uso deste produto, uma vez que a cal que

participa no processo de produo do ao permanece como matria-prima noreagida presente na escria. Como a cal, em presena de umidade, reage, formando

compostos expansivos, necessrio um perodo de cura de trs 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 eficincia desse

processo e conseqentemente, para avaliao do comportamento deste material

quando utilizado na construo civil (GEYER, 1995; LIMA, 1999; GUMIERI, 1999;

MACHADO, 2000, MASUERO, 2001).

Segundo Gumieri (1999), grande parte das escrias de aciaria empregada em

pavimentaes, lastros de ferrovia, aterros, bases e sub-bases de rodovias.


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2.2 ESCRIA DE ALTO-FORNO

As escrias de alto-forno so geradas no processo de fabricao do ferro-gusa,

material obtido nas siderrgicas no processo de reduo do minrio de ferro.(RIBEIRO,1992).

As escrias de alto-forno e aciaria correspondem a cerca de 75% do total dos

resduos de uma usina. So principalmente elas as responsveis pela tipificao dos

resduos de usinas siderrgicas como volumosos e de baixa toxidez (KRGER,

1995).

A escria de alto-forno consiste principalmente de slica e alumina, do minrio e do

carvo/coque, combinados com xidos de clcio e de magnsio dos fundentes. Ela

retirada a uma temperatura em torno de 1500C (GEYER, 1995).

O resfriamento lento da escria de alto-forno em grandes moldes de ferro viabiliza

um produto que pode ser modo e granulado para se obter partculas densas e

resistentes para uso como agregado (METHA, 1994).

Segundo Neville (1997), como a escria produzida ao mesmo tempo em que o

ferro-gusa, o controle da produo assegura uma variabilidade baixa dos dois

materiais. A escria , em seguida, granulada ou pelotizada. Por convenincia,

geralmente se usa a expresso granulada.

Segundo Masuero et al (1998) citado por Silva Filho (2001), a produo mundial de

escria de alto-forno de 120 milhes de toneladas para uma produo de 700

milhes de toneladas de ao lquido por ano. A gerao e comercializao de

escria de alto-forno granulada nas siderrgicas brasileiras, segundo dados de 2000

do IBS Instituto Brasileiro de Siderurgia de, respectivamente, 5,6 e 5,55 milhes

de toneladas por ano.

A cada 4 t de ferro-gusa produzida, gerada, em mdia, 1 t de escria de alto forno.

O Brasil o sexto maior produtor mundial de ferro-gusa, com uma produo anual


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de cerca de 25 milhes de toneladas, o que corresponde a gerao de cerca de 6,25

milhes de toneladas de escria por ano. (VIDAL, 2004).

As tabelas 6 (GUTT; NIXON., 1979 citado por LIMA, 1999) e 7 (CINCOTTO et al1992 citado por GEYER, 1995 e CINCOTTO, 1988 citado por SILVA FILHO 2001)

apresentam composies qumicas tpicas de escrias em diversos pases e no

Brasil (GUTT; NIXON., 1979 citado por LIMA, 1999).

Tabela 6Composies qumicas de escrias de alto-forno % em massa

Componentes Austrlia USA frica do Sul Alemanha Inglaterra Frana

SiO2 33-37 34-38 30-36 35 34 31-36

Al2O3 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

TiO2 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

NaO2 0,2 - 0,2-0,9 1,2 0,7 0,2-0,8

K2O 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

P2O3 - - - - 0,6 -Fonte: GUTT e NIXON, 1979 citado por LIMA, 1999

Tabela 7Composies qumicas de escrias de alto-forno

Componentes CSN (%)COSIPA

(%)

USIMINAS

(%)

Mdia no Brasil (CINCOTTO

et al 1992 citado por GEYER

1995) (%)

Mdia

Mundial

(%)

SiO2 37,40 37,00 33,80 34,45 30-42

Al2O3 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

TiO2 0,40 0,66 1,58 0,51


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Componentes CSN (%)COSIPA

(%)

USIMINAS

(%)

Mdia no Brasil (CINCOTTO

et al 1992 citado por GEYER

1995) (%)

Mdia

Mundial

(%)

K2O 0,84 0,54 0,23 - -

S 1,02 1,04 1,16 0,91 -

Resduo insolvel 0,49 0,92 0,50 - -

Ferro metlico 0,14 0,12 0,50 - -

Fonte: CINCOTTO et al 1992 citado por GEYER, 1995 e CINCOTTO, 1988 citado por SILVA FILHO2001

A escria dos altos-fornos pode ser considerada um resduo para o qual existe uma

soluo de reciclagem de carter definitivo e satisfatrio (KRGER, 1995).

A escria pode ter variadssimas aplicaes: como inerte para concreto ou para

estradas, como matria-prima para produo de inerte leve para concreto, l de

escria para isolamentos trmicos, e, finalmente, para a indstria do cimento, no s

como matria-prima para sua fabricao (adicionada ao calcrio e entrando no forno

para produo do clnquer) mas, tambm, como adio ao cimento (COUTINHO,

1997).

Estas escrias so utilizadas na indstria de aglomerantes h muito tempo, sendo

interessante que desde 1862 Eugene Langen, em Troisdorf, efetuou os primeiros

ensaios de que se tem notcia sobre a granulao das escrias. Tais materiais

quando modos e mesclados com cal hidrulica, davam lugar a um material que,

sem alcanar a qualidade do cimento Portland, superava os sistemas que s

utilizavam cal como ligante (BLODA, 1980 citado por LIMA, 1999).

2.3 ESCRIA DE LIGAS DE FERRO-CROMO

As escrias de ligas de ferro-cromo so resduos da fabricao de ligas de ferro-

cromo alto carbono, ferro-cromo baixo carbono e ferro-cromo silcio. Estas escrias

so formadas quando da operao pirometalrgica, atravs da fuso de minrio de


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cromo na forma de agregado e de minrio de cromo, cromita, na forma de

concentrado (FERBASA, 2000).

Segundo Valois e Teixeira (1995), Cassa et al. (1996) e Silva Filho (2001), a escria gerada a partir da produo de ligas de FeCr Alto Carbono em forno eltrico de

reduo a arco submerso, correspondendo ao lquido sobrenadante na base do

for

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