Estudo sobre a utilização das escórias de aciaria LD naturais ou modificadas para substituição parcial do cimento ou como adição ao clínquer.

• Main Author: Pacheco, Ronaldo Feu Rosa
• Other Authors: Mourão, Marcelo Breda
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2017
• Subjects: Argamassa; BOF steel slag; Cement; Cimento; Escória; Mortar
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-28112017-082247/

Este trabalho visa estudar o emprego da escória de aciaria a oxigênio (EACN) na construção civil. Para isso, elaborou-se um programa experimental em seis etapas: a primeira compreendeu a caracterização da EACN, do cimento, do clínquer e do gesso; na segunda, a EACN foi cominuída até valores de tamanho de partículas inferiores a 0,075mm; em seguida, caracterizada física, ambiental, química, mineralógica, microestrutural e termicamente, e teve a sua atividade pozolânica determinada; a terceira compreendeu a ativação da escória com hidróxido de sódio; na quarta, foram realizados ensaios de pega expansibilidade, resistência axial à compressão e durabilidade de argamassas de cimento CP V-ARI com substituição parcial do cimento por EACN; na quinta, obteve-se uma primeira escória de aciaria modificada (EACM1) mediante o processo pirometalúrgico da EACN em forma de pó, para alterar a composição química e estrutura para amorfa, tornando-a mais reativa, sendo submetida aos mesmos ensaios da quarta etapa, à exceção dos ensaios de pega e expansibilidade; na sexta e última, obteve-se uma segunda escória modificada (EACM2) pirometalurgicamente: a composição química próxima da escória de altoforno e amorfa. A carga desse processo pirometalúrgico foi calculada pelo software Factsage. Parte dessa escória modificada foi cominuída adicionalmente, de modo que foram obtidas amostras sem moagem adicional (EACM2a) e com moagem adicional (EACM2b). A escória modificada foi submetida aos ensaios da quinta etapa, mais o grau de vitrificação e a reatividade por microscopia de luz transmitida. Os resultados obtidos mostraram que argamassas em que parte do cimento CP V-ARI é substituída por escórias de aciaria (naturais ou modificadas) atendem às especificações de resistência à compressão nos seguintes casos: escória natural e modificada 1: substituição de até 10% do cimento CP V-ARI; escória modificada 2a, substituição de até 20% de cimento; escória modificada 2b, substituição de até 40% do cimento. Observou-se que a escória modificada 2b apresentou resistência à compressão superior ao traço referência nas idades de 28 dias e 91 dias. Apresenta-se ainda a utilização da EACM2b com o clínquer. Outros ensaios e comparações são apresentados para discutir o comportamento observado das escórias em estudo. === This study aims at employing BOF steel slag (EACN) in civil construction. Thus, the study developed an experimental program in six stages: the first one comprised the characterization of BOF steel slag, cement, clinker and gypsum; in the second stage BOF steel slag was reduced to particles sized less than 0.075mm; then, it was physical, environmental, chemical, mineralogical, microstructural and thermally characterized, it also had its pozzolanic activity determined; the third stage comprised the activation of BOF steel slag with sodium hydroxide; during the fourth stage, we carried out setting time, expansibility, axial compressive strength and durability tests for mortars made with cement CP V-ARI and partial substitution with BOF steel slag; in the fifth stage, we obtained the first modified BOF steel slag (EACM1) through pyrometallurgical process of powdered BOF steel slag so as to alter its chemical and structural makeup, making it more reactive to be submitted to the same tests of the fourth stage, except the setting time and expansibility tests; in the sixth and final stage, we obtained the second pyrometallurgically modified BOF steel slag: chemical makeup close to blastfurnace slag. The load of this pyrometallurgical process was calculated using software Factsage. Part of this modified slag was ground additionally, so that samples without additional grinding (EACM2a) and with additional grinding (EACM2b) were obtained. The modified slag underwent the fifth-stage tests, and the degree of vitrification and transmitted light microscopy reactivity. The results obtained show that mortars in which part of CP V-ARI cement was replaced with BOF steel slag (natural or modified) meet the compressive strength specifications in the following cases: Natural and modified slag 1: substitution of up to 10% of CP V-ARI cement; Modified slag 2a, substitution of up to 20% cement; Modified slag 2b, substitution of up to 40% cement. We observed that modified slag 2b showed higher compressive strength than the reference mix at ages 28 and 91 days. We also present the use of EACM2b as clinker. Other tests and comparisons are presented so as to discuss the observed behaviors of the study slags.