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Seminário Internacional - Aplicação de Escória de Aciaria
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Aspectos técnicos e ambientais da utilização de RESÍDUOS SÓLIDOS Aspectos técnicos e ambientais da utilização de RESÍDUOS SÓLIDOS INDUSTRIAIS em construção civilINDUSTRIAIS em construção civil
Peixoto, Ricardo André Peixoto, Ricardo André FiorottiFiorottiGrupo de Pesquisas RECICLOS Grupo de Pesquisas RECICLOS –– CNPqCNPq
CEFETCEFET--MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510--000, Belo Hor000, Belo Horizonte, izonte, Minas Gerais, Brasil, +55 31Minas Gerais, Brasil, +55 31--97029702--1275 (celular)+55 311275 (celular)+55 31--33193319--6822 (Campus II)6822 (Campus II)
[email protected]@civil.cefetmg.br
� 2003� Grupo Pesquisa GERES� 04 pesquisadores� Início dos trabalhos de pesquisa
▪ USIMINAS, ACESITA, CST
� 2005� CST - Arcelor Mittal Tubarão (2005-2007)
▪ Aprovação proposta de trabalho▪ Contrato pesquisa
Publicações nacionais – internacionais
� 2006� CICLOMETAL (2006-2008)
▪ Aprovação proposta de trabalho▪ Contrato pesquisa - GERDAU
� Publicações nacionais - internacionais� 2007
� METAL LIGA▪ Aprovação proposta de trabalho▪ Contrato pesquisa – AÇOMINAS
� Publicações, patentes: materiais, produtos e processos2008� Publicações nacionais – internacionais
� Grupo de Pesquisa RECICLOS + GERES� 15 pesquisadores
▪ 01 bolsista doutorado▪ 04 bolsistas mestrado▪ 04 bolsistas IC▪ 02 estagiários
� Lider▪ Prof. Ricardo Fiorotti▪ Eng. Civil▪ Mestre UFV (2000)
▪ Tecnologia dos materiais (2000)▪ Geotecnia
▪ Duutor UFV (2004)▪ Tecnologia de materiais
▪ Tratamento e manejo resíduos▪ Ambiência
Publicações, patentes: materiais, produtos e processos� 2008
� Fundação CEFETMINAS� CICLOMETAL� CNPq
▪ Edital APL 39/2008▪ Programas PIBIC-PIBIT
� FAPEMIG▪ Edital Universal 2008
� CAPES� 2009-2010
� Arcelor Mittal PIRACICABA, JUIZ DE FORA, JOÃO MONLEVADE e CARIACICA – PROJETO Vila Sustentável▪ Pesquisa empresa-universidade C&T
� Fundação CEFETMINAS� CNPq� FAPEMIG
� 28 pesquisadores▪ professores, doutorandos, mestrandos, IC, estagiários
Crescimento produção 24,2%Fonte: ESTADÃO (2010)
Produção Brasileira de Aço Bruto80% Convertedor a oxigênio e 20% Forno elétrico. Fonte: IBS,(2009)
Produção Projetada para 2010Fonte: IBS (2009)
Produção aço 2009Fonte: IBS (2009)
Fonte: IBS (2009)
994,21m
� O impacto ambiental gerado pela exploração dos recursos naturais é matéria de importância na atualidade
construção civil� construção civil
▪ grande consumo agregados naturais▪ degradação ambiental
� siderurgia
▪ geração e acúmulo de rejeitos nos aterros▪ custos operacionais de manutenção e controle
▪ custos ambientais e sociais
� Relevância das ações para RECICLAGEM� contribuições ao meio ambiente
� diferencial produtivo
� desenvolvimento e sustentabilidade do processo industrial siderúrgico▪ disponibilização de oportunidades
� benefícios diretos para os arranjos produtivos locais▪ sociedade e comércio
Peixoto, Ricardo André Peixoto, Ricardo André FiorottiFiorottiCEFETCEFET--MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510--000, Belo Hor000, Belo Horizonte, izonte,
Minas Gerais, Brasil, +55 31Minas Gerais, Brasil, +55 31--97029702--1275 (celular)+55 311275 (celular)+55 31--33193319--6822 (Campus II)6822 (Campus II)[email protected]@civil.cefetmg.br
�� Viabilização do resíduo para processos de Viabilização do resíduo para processos de interesse de engenhariainteresse de engenharia� Características químico-ambientais
� Propriedades físico-mecânicas do resíduo
� Propriedades mecânicas produto
� Estética aspectos visuais
� Interações ambientais estabilidade
� Durabilidade
�� Viabilização do resíduo para processos de Viabilização do resíduo para processos de interesse de engenhariainteresse de engenharia� Testes da campo
dimensionamento de dosagens▪ dimensionamento de dosagens
▪ estabelecimento de processo produtivo
▪ condições de contorno para utilização do resíduo▪ desempenho NBR15575/2008
▪ tratamentos especiais – manejo se necessário
▪ licenças ambientais
▪ convencimento, disseminação de tecnologia
Resíduos sólidos industriais em construção civil
Peixoto, Ricardo André Peixoto, Ricardo André FiorottiFiorottiCEFETCEFET--MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510--000, Belo Hor000, Belo Horizonte, izonte,
Minas Gerais, Brasil, +55 31Minas Gerais, Brasil, +55 31--97029702--1275 (celular)+55 311275 (celular)+55 31--33193319--6822 (Campus II)6822 (Campus II)[email protected]@civil.cefetmg.br
�� Resíduos sólidos industriais estudados pelo Resíduos sólidos industriais estudados pelo Grupo de Pesquisas RECICLOS Grupo de Pesquisas RECICLOS -- CNPqCNPq� Escória de aciaria
� Resíduos silicosos▪ jazidas quartzo e silica
� Rochas ornamentais▪ granito
▪ ardósia
� Biomassa
Processo EXTERNO
Recuperação FeOProcesso
SIDERÚRGICO
Processo SIDERÚRGICO
Produção de aço
Geração escória
Fração metálica Fração nãometálica
CONSTRUÇÃO CIVIL
Rodovias
RecuperaçãoRecuperação metálicosmetálicos
Agregado miúdo
Escória isenta metálicos
Agregado Graúdo
RejeitoRejeito
Limites granulométricos - Agregado miúdo
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0,1 1 10
Diâmetro partículas (mm)
Ret
ida
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Pas
san
te
Zona ótima Zona utilizável
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 10 100
Pas
sant
e
Ret
ida
Diâmetro partículas (mm)
Limites granulométricos - Agregado graúdo
4,75 / 12,5 9,5 / 25 19 / 31,5 25 / 50 37,5 / 75
1/4
Resistência x tempo
(Escória e Convencional)
17,7
16,4
11,2
8,2
7,8
12,8
25,6
20,5
19,2
15,2
12,1
11,8
23,226
,3
33,1
19,7
15,8
15,2
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
Res
istê
ncia
(Fck
)
C10 C20 C30
0,0
RSS Conv RSS Conv RSS Conv
3 dias 7 dias 28 dias
Tempo (dias)
Concreto AMTubarãoAMTubarão
Concreto AMPiracicabaAMPiracicaba
Concreto NATURALNATURAL
� Resultados preliminares - aplicação� CONCRETOS escória aciaria Arcelor Mittal
Resistência (Argamassa RSS)
26,0
17,318,3
16,4
28,0
22,1
32,0
37,9
20
30
40
3 DIAS 7 DIAS
28 DIAS 56 DIAS
Resistência em MPa
Agregado Artificial
Agregado Artificial c/cal
Agregado Natural c/cal
Idade AA 1:2
AA 1:3
AA 1:4
AAC 1:1:4
AAC 1:1:6
AAC 1:1:8
AN 1:1:4
AN 1:1:6
AN 1:1:8
3 18,3 10,4 5,8 3,5 1,5 0,9 4,8 1,2 0,4 7 28,0 16,4 9,5 8,4 4,1 3,0 7,8 3,7 1,2
28 32,0 22,1 15,2 12,8 7,2 5,3 11,7 6,0 2,0
56 37,9 26,0 17,3 14,0 8,2 6,0 12,9 7,2 2,3
10,4
5,83,5
1,5 1,2
9,58,4
4,13,0
7,8
3,7
1,2
7,25,3
11,7
6,0
2,0
17,3
14,0
8,2
0,4
4,8
0,9
16,415,2
12,8
2,3
7,2
12,9
6,0
0
10
AA 1:2 AA 1:3 AA 1:4 AAC 1:1:4 AAC 1:1:6 AAC 1:1:8 AN 1:1:4 AN 1:1:6 AN 1:1:8
Agregado Artificial Agregado Artificial c/ cal Agregado Natural c/ cal
Traços
MPa
Limite normativo
Expansibilidade dos Blocos
145,0
150,0
Convencional BAN1
Convencional BAN2
130,0
135,0
140,0
7 14 28 56
Dias
e(mm)
Convencional BAN2
Convencional BAN3
Escória BAE1
Escória BAE2
Escória BAE3
natural block
steel slag block paving
natural block paving
Bloco PISO Bloco PISO Escória PÓS-PROCESSADAAMP
Bloco PISO Bloco PISO Escória BRUTAGERDAU
Bloco PISO Produção em escala
Bloco PISO Pigmentação a partir da
adição de resíduos
MeioMeio--fiofioEscória PÓS-PROCESSADa Arcelor MITTAL
MeioMeio--fiofioAgregado natural
�� CIMENTO CIMENTO portlandportland� estudos preliminares
� equacionamento relação CaO/SiO2
escória de aciaria + resíduo granito� escória de aciaria + resíduo granito▪ mistura com propriedades cimentícias
▪ patente registrada RECICLOS-GERES
Compatibilidades microscópicas e macroscópicasInterações ambientaisComportamento em aplicaçãoTestes de campo e aplicações em escala
Peixoto, Ricardo André Peixoto, Ricardo André FiorottiFiorottiCEFETCEFET--MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510--000, Belo Hor000, Belo Horizonte, izonte,
Minas Gerais, Brasil, +55 31Minas Gerais, Brasil, +55 31--97029702--1275 (celular)+55 311275 (celular)+55 31--33193319--6822 (Campus II)6822 (Campus II)[email protected]@civil.cefetmg.br
Agregado miúdo
Argamassa de cimento
Foto digitalizada escala natural
� Parâmetros dosagem - aplicação� CONCRETOS Escória aciaria AMP
AMnat =2,66g/cm3
AGnat =2,68g/cm3
AMnat =1,40g/cm3
AGnat =1,38g/cm3
� Resíduos� pós-processamento segregação metálico não-
metálico▪ Escória ACIARIA LD▪ Escória ACIARIA LD▪ Não metálicos
▪ Produção de peças estruturais (STIEF et alli, 2009)
�� CLASSE IICLASSE II--AA▪▪ classificação do resíduo in natura equivale à classificação classificação do resíduo in natura equivale à classificação
do elemento (matriz do elemento (matriz cimentíciacimentícia) produzido com ) produzido com agregados naturais ou resíduo (STIEF agregados naturais ou resíduo (STIEF etet allialli, 2009), 2009)
Brises horizontais
Teste de campo - protótipos
NBR Desempenho
NBR15575/2008
Placas solares Cobertura verde
Produção em escala
NBR Desempenho
NBR15575/2008
Honrado por sua atenção.
Agradecimentos:ARCELOR MITTAL BRASILARCELOR MITTAL PIRACICABA, TUBARÃOCICLOMETALCNPqFAPEMIGFAPEMIGFUNDAÇÃO CEFETMINASPPGEC – Programa de Pós Graduação Engenharia Civil CEFETMG
Peixoto, Ricardo André Peixoto, Ricardo André FiorottiFiorottiCEFETCEFET--MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510--000, Belo Hor000, Belo Horizonte, izonte,
Minas Gerais, Brasil, +55 31Minas Gerais, Brasil, +55 31--97029702--1275 (celular)+55 311275 (celular)+55 31--33193319--6822 (Campus II)6822 (Campus II)[email protected]@civil.cefetmg.br