Utilização da escória na pavimentação asfáltica

Utilização da escória na pavimentação asfáltica

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO

TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

CURSO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS

METODOLOGIA DA PESQUISA

ETIENE PEREIRA DE ANDRADE

THALES EMANUEL JARDIM ALVARENGA

VINÍCIUS MEIRELLES MENDONÇA

WANER DE PAULA FERREIRA

UTILIZAÇÃO DA ESCÓRIA NA

PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA

BELO HORIZONTE

2010

ETIENE PEREIRA DE ANDRADE

THALES EMANUEL JARDIM ALVARENGA

VINÍCIUS MEIRELLES MENDONÇA

WANER DE PAULA FERREIRA

UTILIZAÇÃO DA ESCÓRIA NA

PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA

Pesquisa bibliográfica apresentada à disciplina Metodologia da Pesquisa, do Curso de Engenharia de Materiais do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, como requisito parcial para aprovação na Disciplina.

ANTÔNIO FONTANA FILHO

BELO HORIZONTE

2010

DEDICATÓRIA

Aos nossos familiares, pessoas mais importantes que temos nessa vida.

AGRADECIMENTOS

A Deus, pela concretização deste trabalho, fruto de muita dedicação.

Ao nosso orientador, Prof. Antônio Fontana, pelo acompanhamento e direção durante todo o trabalho.

As nossas colaboradoras, Profª Elaine Carballo Correa e Profª Ivete Peixoto Pinheiro, pela paciência e informações preciosas.

Ao Departamento de Engenharia de Materiais do CEFET por toda ajuda a apoio na realização do projeto.

A Vallourec Mannesmann Tubes, em especial a Gleicy Fernanda Queiros, pelo apoio e magnífica recepção e os valiosos ensinamentos durante a realização da visita técnica.

A todos aqueles que nos apoiaram: família, amigos colegas do Curso de Engenharia de Materiais.

EPÍGRAFE

“A mente que se abre a uma nova idéia jamais voltará ao seu tamanho original.”

(Albert Einstein, cientista. 1879-1955)

RESUMO

O crescente desenvolvimento da sociedade e a decrescente oferta de matérias – primas são problemas visíveis em nosso presente. Os diferentes processos industriais visam cada vez mais reduzir o nível de resíduos e, conseqüentemente, de impactos ambientais. O que antes era considerado rejeito, hoje é tido como fonte de material para reciclagem e aproveitamento em diversas áreas. Com isso, consegue – se desenvolver sustentavelmente. A escória é hoje um dos resíduos gerados em maior quantidade no mundo inteiro. Como o desenvolvimento exige uma infra – estrutura adequada, a pavimentação asfáltica com agregado escórico, surge como uma boa e viável alternativa. O presente trabalho visou analisar e estudar esta viabilidade Executou-se uma ampla pesquisa bibliográfica, através da leitura de obras, textos e artigos científicos e técnicos, além de conteúdo via web. Também foi feita uma visita técnica a fim de conciliar os conhecimentos teóricos com a prática. Procurou – se apresentar as características e os processos de obtenção dos mais variados tipos de escória, além de se apresentar uma análise das vantagens e desvantagens do pavimento com escória, ressaltando – se a viabilidade do mesmo e os ganhos ambientais. Percebeu – se que as pesquisas nesta área são recentes e. embora haja um certo custo – benefício, os investimentos podem ser considerados escassos. Porém, ainda há muito que ser pesquisado e trabalhado.

Palavras – chave: Escória, pavimentação, meio – ambiente, resíduos/rejeitos

ABSTRACT

The increasing development of society and the decreasing supply of raw - materials are visible problems in our present life. The various industrial processes aims reduce the level of waste and, consequently, reduce environmental impacts. What was once considered waste, is now considered as a source of material for recycling and posterior use in several areas. This way, it is possible to ally develop and sustainability. The slag is today one of the most generated residues worldwide. As development requires an appropriate infrastructure, the asphalt pavement with slag aggregate, appears as a good and viable alternative. This work aimed to analyze and study this feasibility. It was performed an extensive research of literature through the reading of scientific and technical books, papers and articles, in addition to web content. We also went in a technical visit with the intention of ally theoretical knowledge with practice. It was pretended to show the characteristics and processes related to the obtaining of all kinds of slag, focusing in the analysis of the advantages and disadvantages of the utilization of slags in highway construction and also emphasizing the feasibility of it and environmental gains. It was realized that the research in this area is recent and, although there is a cost-benefit, the investments can be considered scarce.However, much remains to be researched and worked.

Key -words: slag, highway construction, environment, waste / residues.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Representação esquemática de um alto-forno

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Figura 2 – Granulação da escória.

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Figura 3 - Resultado dos ensaios de resistência à compressão, com até 28 dias de cura

Figura 4 – Convertedor LD

Figura 5 – Determinação da expansão da escória

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Figura 6 - Relação expansão vertical X Tempo de cura, para escória LD

Figura 7 – Diferentes granulometrias da escória

Figura 8 – Comparativo do percentual de expansão ACERITA® X Escória LD

Figura 9 – Fluxograma dos ensaios para caracterização da escória de aciaria

Figura 10 – Fórmula para cálculo da resistência mecânica com agregado escórico

Figura 11 – Diferentes dosagens de escória utilizadas na construção de uma ciclovia

Figura 12 - Resistência à compressão para três dosagens de concretos

Figura 13 – Comparação entre pavimentos com e sem agregado escórico

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LISTA DE QUADROS

Quadro 1 – Composição de escórias de alto-forno a coque e a carvão vegetal.

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Composição química das escórias de alto-forno.

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Tabela 2 – Resultado dos ensaios de resistência à compressão

Tabela 3 – Resultado dos ensaios de resistência à compressão, com 7 dias de cura

Tabela 4 – Umidade ótima e peso específico aparente seco máximo das misturas

Tabela 5 – Tipo/Composição das diferentes escórias de aciaria

Tabela 6 - Características das escórias de aciaria

Tabela 7 – Propriedades / Aplicações da escória de aciaria LD

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT = Associação Brasileira de Normas Técnicas

ABPv = Associação Brasileira de Pavimentação

ADP = Asfaltos Diluídos de Petróleo

ASTM = American Society for Testing and Materials

BGS = Brita Granulada Simples

BGTC = Brita Granulada tratada com cimento

CAF = Cimento de alto-forno

CCP = Concretos de Cimento Portland

CONAMA = Conselho Nacional do Meio – Ambiente

COSIPA= Companhia Siderúrgica Paulista

CST = Companhia Siderúrgica Tubarão

DNER = Departamento Nacional de Estradas de Rodagem

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