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Tipo: Dissertação
Data do documento: 17-Dez-2021
Autor(es): BONFIM, Francirene Pereira
Afiliação do(s) Autor(es): UFPA - Universidade Federal do Pará
Primeiro(a) Orientador(a): GOUVEIA, Fernanda Pereira
Título: Análise da adição de resíduos siderúrgicos em matrizes cimentícias para concreto massa
Citar como: BONFIM, Francirene Pereira. Análise da adição de resíduos siderúrgicos em matrizes cimentícias para concreto massa. Orientadora: Fernanda Pereira Gouveia. 2021. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Barragem e Gestão Ambiental) – Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16371. Acesso em:.
Resumo: Ao longo do processo de produção do aço ocorre a geração de resíduos industriais, podendo citar a escória granulada de alto-forno e o pó de balão, gerados na etapa de produção do ferro gusa; e o pó de aciaria elétrica, obtido na etapa de produção da aciaria. Na região norte, temse como destaque na produção do aço, a SINOBRAS - Siderúrgica Norte Brasil S.A, localizada no município de Marabá-PA que também vivencia a problemática da disposição de resíduos, e por isso vem apoiando parcerias com instituições de ensino da região para ampliação de alternativas de destinação. Desta forma, a presente pesquisa tem como objetivo avaliar a influência dos resíduos da indústria SINOBRAS, escória granulada de alto-forno (EGAF), pó de balão (PB) e pó de aciaria elétrica (PAE) em matrizes cimentícias prevendo aplicações em concretos massa para barragens. A metodologia da pesquisa foi realizada em duas etapas, sendo a primeira direcionada ao estudo dos resíduos, analisando as suas características físico-químicas e mineralógicas, o potencial de pozolanicidade de acordo com a ABNT NBR 12653:2015, e classificação quanto ao tipo de resíduo sólido conforme ABNT NBR 10004:2004. A segunda etapa da metodologia compreendeu a análise de matrizes cimentícias compostas pelos resíduos, combinados com EGAF (EGAF70+PB30; EGAF50+PAE50), visando elevar o potencial de desempenho das propriedades verificadas para concretos massa, sendo realizados os ensaios de resistência à compressão, tempos de pega, calor de hidratação e reação álcali-agregado. Concluiu-se na etapa de estudo dos resíduos que o PB e PAE, não apresentaram propriedades pozolânicas, indicando não serem interessantes para aplicações de materiais cimentícios. Quanto à classificação, a EGAF e o PB foram classificados como resíduos classe IIA - não perigosos e não inertes, enquanto que o PAE se enquadrou na classe I – perigosos. Na segunda etapa do estudo, o PAE combinado com a EGAF apresentou pozolanicidade e o PB, mesmo após combinação, permaneceu não pozolânico. Avaliando as matrizes cimentícias combinadas, a (EGAF50+PAE50) obteve resultado satisfatório em todas as propriedades, uma vez que promoveu redução de calor de hidratação em 7% e consequentemente, aumento nos tempos de pega (cerca de 6 horas), e mitigação das reações de expansão. Logo, a utilização da matriz EGAF50+PAE50, no teor estudado, pode ser uma alternativa tecnicamente viável para aplicações em concreto massa para barragens, sendo necessário, porém, avançar nas pesquisas, visando produzir os traços do concreto compostos pela matriz combinada (EGAF50+PAE50).
Abstract: During the steel production process, industrial waste is generated, including granulated blast furnace slag and balloon powder, generated in the pig iron production stage; and electric arc furnace dust, obtained in the production stage of the steelworks. In the northern region, the highlight in steel production is SINOBRAS - Siderúrgica Norte Brasil SA, located in the municipality of Marabá-PA, which also experiences the problem of waste disposal, and therefore has been supporting partnerships with educational institutions in the region for expansion of destination alternatives. Thus, this research aims to evaluate the influence of waste from the SINOBRAS industry, granulated blast furnace slag (GBFS), balloon powder (BP) and electric arc furnace dust (EAFD) in cementitious matrices, predicting applications in mass concrete for dams . The research methodology was carried out in two stages, the first being directed towards the study of waste, analyzing its physicochemical and mineralogical characteristics, the pozzolanicity potential according to ABNT NBR 12653:2015, and classification according to the type of solid waste according to ABNT NBR 10004:2004. The second stage of the methodology comprised the analysis of cement matrices composed of the residues, combined with GBFS (GBFS70+BP30; GBFS50+EAFD50), in order to increase the potential performance of the properties verified for mass concrete, with compressive strength tests being carried out, setting times, heat of hydration and alkali-aggregate reaction. It was concluded in the residue study stage that BP and EAFD did not present pozzolanic properties, indicating that they are not interesting for applications of cementitious materials. As for the classification, the GBFS and the BP were classified as class IIA waste - non-hazardous and non-inert, while the EAFD was classified as class I - hazardous. In the second stage of the study, the EAFD combined with the GBFS showed pozzolanicity and the BP, even after combination, remained non-pozzolanic. Evaluating the combined cementitious matrices, the (GBFS50+EAFD50) obtained satisfactory results in all properties, since it promoted a reduction of heat of hydration by 7% and, consequently, an increase in setting times (about 6 hours), and mitigation of expansion reactions, in aggregates gravel and sand by 49%. and 75% respectively. Therefore, the use of the matrix GBFS50+EAFD50, in the studied content, can be a technically viable alternative for applications in mass concrete for dams, being necessary, however, to advance in the research, aiming to produce the concrete traces composed by the matrix combined (GBFS50+EAFD50).
Palavras-chave: Resíduos siderúrgicos
Concreto massa
Barragens
Adição mineral
Steel waste
Mass concrete
Dams
Mineral addition
Área de Concentração: BARRAGEM E MEIO AMBIENTE
Linha de Pesquisa: SEGURANÇA DE BARRAGEM
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAO
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia - NDAE/Tucuruí
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Barragem e Gestão Ambiental
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Fonte URI: Disponível na internet via Sagitta
Aparece nas coleções:Dissertações em Engenharia de Barragem e Gestão Ambiental (Mestrado) - PEBGA/NDAE/Tucuruí

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