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AMARAL DE LIMA, Luciana. Hormigones con escorias de horno eléctrico como áridos: propriedades, durabilidad y comportamiento ambiental. 265fTese (Pós-graduação em Engenharia Civil) - Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona, 1999.
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Citações: 2
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Resumo
El propósito de la tesis es estudiar las posobilidades de utilización de lãs escorias como áridos para hormigón. Los objetivos principales que se han fijado para el desarrollo del trabajo son: garantizar la estabilidad de los materiales obtenidos com escorias de horno eléctrico de forma que no influyan negativamente em el hormigón, evaluar lãs prestaciones mecânicas aportadas por la escoria como árido em comparación com um árido convencional, estudiar los factores principales que afectan la durabilidad de los hormigones fabricados com estas escorias y contribuir al estúdio de la hidratación, de forma que sirvan para la interpretación de los resultados obtenidos com hormigones. Para conseguir los objetivos propuestos, la tesis se há desarrolldo em 8 capítulos. Se presenta uma intridución al trabajo, donde se explica la diferencia existente entre los diversos tipos de escoria y se hace um resumen de las experiências realizadas com la escoria de acería de horno elétrico. Seguidamente se há realizado uma caracterización de la escoria donde se explica el processo de obtención y de su muestreo, seguido por uma caracterización física, química y mineralógica, también se determinan los componentes nocivos que pueden afectar la estabilidd de la escoria como tal. Se ha evaluado la estabilidad volumétrica de la escoria de arco eléctrico em matrices condinadas de cemento y también la reactividad hidráulica de la escoria, los productos de hidratación y la resistência mecânica de pastas y morteros de escoria. La continuación del trabajo se há basado em la utilización de la escoria em hormigones. Las escorias podían se utilizadas como áridos finos y gruesos. Para discernir se han estudiado por separado dos tipos de hormigones: uno sustituyendo la escoria por árido grueso. Para obtener valores de referencia se han utilizado dos hormigones tipo com lãs mismas dosificaciones de los hormigones com escorias. Entonces se há realizado um estúdio de lãs propriedades mecânicas y físicas de los hormigones, y tambén de la microestructura de ellos estudiándose la zona de contacto entre los áridos gruesos de escoria y la pasta de cemento. La durabilidade de los hormigones com áridos há sido evaluada em quanto a la carbonatación, los efectos del agua de mar, la reacción álcali-árido y ek ataque por sulfatos. El comportamiento ambiental há sido evaluado mediante uma clasificación ambiental de las escorias seguida de uma valoración ambiental de los hormigones. La clasificación ambiental se basa em el ensayo de lixiviación [NEN 7345} y la valoración se ha realizado utilizando el método de lixiviación monolítica que evalúa el potencial y la velocidad de lixiviacíon de matrices estabilizadas/solidificadas a lo largo del tiempo. Por último se presentan las conclusones parciales obtenidas em cada tema estudiado, seguido de lãs conclusiones generales.
Abstract
The purpose of the thesis is to study the feasibility of using slag as a concrete aggregate. The following main objectives were set for the development of the work: to ensure the stability of the materials obtained with electric arc furnace slag such that it does not present any type of expansion with time, to assess the mechanical performance of the slag as an aggregate in comparison with a conventional aggregate, to study the main factors affecting the durability of concretes manufactured with slog, and to contribute to the study of the hydration of slog as regards both its reactivity and its hydration products, as an aid to the interpretation of the results obtained with concretes. In order to achieve the proposed objectives, the thesis is divided into eight sections. The thesis begins with an introduction featuring an explanation of the difference between the various types of slag and an overview of previous work done in the area of the use of electric arc furnace steel slag. This is followed by a characterization of the slag used, with an account of the process whereby it is obtained and sampled, and then a physical, chemical and mineralogical characterization. In addition, the work deals with the issue of harmful components that may affect the stability of the slag as such. The volumetric stability of the electric arc slog in cement matrices is also assessed, as are the hydraulic reactivity of the slag, the hydration products and the mechanical strength of slag pastes and mortars. The work then goes on to address the use of slag in concretes. Slag can be used as either fine or coarse aggregate, an in order to distinguish and understand better the effects it may have on concrete, two types of concrete were studied separately: one using slag instead of fine aggregate and the other two reference concretes mixed with aggregate instead of slag, in the same volumetric proportions as in the first two concretes. We then study the mechanical and physical properties of the concretes, and also their microstructure, by determining the contact zone between the coarse slag aggregate and the cement paste. The durability of the concretes with slag aggregate was assessed for carbonation, the effects of sea water, the alkali-aggregate reaction and corrosion by sulphates. Environmental behaviour was evaluated by means of an environmental classification of the slag followed by environmental valuation of the concretes. The environmental classification is based on the leaching test [NEN 7345], and the valuation was done using is based on the leaching method, which determines the potential and the leaching rate of matrices that have stabilized/solidified over time. Finally, we present general and most important conclusions reached in the work, followed by the partial conclusions obtained in each topic studied.
