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vargas, Alexandre Silva de. Estudo da viabilidade do uso do pó de aciaria elétrica a arco na confecção de blocos de cocreto para pavimentação. Orientação de Antônio Cezar Faria Vilela.166fDissertação (Pós-graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais) - Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul,Porto Alegre,2002.
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Resumo

O Pó de Aciaria Elétrica (PAE) é um resíduo gerado em indústrias siderúrgicas que utilizam o Forno Elétrico a Arco (FEA) e a sucata como principal matéria-prima para a produção do aço. O PAE é composto por diferentes óxidos metálicos, entre eles o Zn, Cr, Pb e Cd. Devido às concentrações de Pb e Cd ultrapassarem as permitidas pela NBR 10004 (1987), no ensaio de lixiviação, o PAE é classificado como resíduo perigoso Classe I. Este trabalho tem como objetivo o estudo da influência do PAE no desempenho mecânico e durabilidade de blocos de concreto para pavimentação. O programa experimental foi desenvolvido em duas etapas: a primeira, na qual foi fixada a relação água/cimento e a segunda, na qual foi fixado o índice de umidade, fator este relacionado com a capacidade de moldar os corpos-de-prova. Em ambas as etapas, o teor de adição do PAE empregado foi de 5%, 15% e 25% em relação à massa de cimento. Também foram moldados corpos-de-prova sem adição do resíduo (0%), utilizados como referência. Como ensaios complementares, foram determinados o calor de hidratação, assim como a caracterização mineralógica e microestrutural de pastas de cimento com teores do PAE. Verificou-se que, nas duas etapas, os blocos contendo 15% de adição do PAE obtiveram melhor desempenho quanto à resistência à compressão axial. Para os ensaios de durabilidade, os blocos com o PAE mostraram-se com desempenho igual ou superior aos blocos que não o possuíam. O PAE utilizado nos blocos de concreto, bem como em pastas de cimento, retardou os tempos de início e fim de pega. O cimento também pode agir como formador de uma matriz para encapsular os metais pesados contidos no pó de aciaria. Nos ensaios de caracterização ambiental, observou-se este encapsulamento através da análise dos extratos lixiviados e solubilizados, onde as concentrações dos metais pesados, ao longo do tempo, diminuíram. Isto fez com que os blocos, contendo o resíduo em sua composição, fossem classificados neste trabalho como Classe II – não-inerte. Desta forma, a partir de um resíduo perigoso Classe I, foi possível desenvolver, através do encapsulamento na matriz cimentante, um produto Classe II.

Abstract

Electric arc furnace dust (EAFD) is waste generated in industries that employ electric arc furnace (EAF) and scrap iron as their main raw material for steel production. EAFD’s basic composition presents Fe oxides and also small amounts of Zn, Ca, Cr, Mg, Mn, Pb, Cd oxides, among others. In leaching tests, since Pb and Cd concentrations exceed the limits allowed by the Brazilian code NBR 10004 (1987) EAFD is considered hazardous waste - Class I. The aim of this study is to evaluate the effect that EAFD has on the mechanical and durability performance of concrete pavement blocks. The experimental program consisted of two stages, where for the first one the water/cement ratio remained unaltered. For the second stage it was the moisture index related to workability which remained unaltered. For both stages the EAFD/cement ratios tested were 5%, 15% and 25%. Control specimens with no EAFD (0%) were also tested. Additionally, cement pastes with EAFD were tested to determine their hydration heat and also their mineralogical and micro-structural characterization. In both stages the concrete blocks with 15% of EAFD presented superior axial compression strength. In the durability tests, blocks containing EAFD showed the same or a better performance than those with no EAFD (0%). EAFD employed in the concrete blocks as well as in the cement pastes delayed the setting time. Cement is also able to encapsulate the heavy metals present in EAFD. This encapsulation was observed during the environmental characterization of leaching and solubility samples, which heavy metals concentration decreased along time. This led the blocks with EAFD to be characterized as Class II (no inert). This means that from a Class I hazard waste it was possible to develop, through cement encapsulation, a Class II product.
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