Avaliação do uso dos diferentes coprodutos siderúrgicos como agregados em misturas asfálticas usinadas a quente, produção de micro revestimento e melhoramento de solos para fins de pavimentação

Resumo: O uso mais significativo de agregados siderúrgicos no Brasil é como material de base e sub-base, porém, ainda limitada em relação ao volume disponível deste agregado siderúrgico, devido a característica expansiva da escória associada, principalmente, à hidratação da cal livre (CaO) e do periclásio (MgO) e à corrosão e oxidação do ferro metálico residual. Estas reações são responsáveis pelo aumento significativo do volume em relação às dimensões originais do cristal, podendo causar expansão destrutiva na escória de aciaria.
Ressalta-se, porém, que esta característica expansiva de alguns agregados siderúrgicos tem sido minimizada por várias empresas da indústria siderúrgica, incluindo a empresa ArcelorMittal Tubarão, que buscam desenvolver e aplicar técnicas para acelerar a inertização da expansão pelo menos de forma parcial permitindo seu uso mais seguro em camadas de pavimento (RODRIGUES, 2007). Além disso, estas empresas também estão direcionando seus esforços no sentido de se obter agregados siderúrgicos britados em tamanhos adequados para aplicação no setor rodoviário.
Estudos que verifiquem a viabilidade de coprodutos siderúrgicos em misturas asfálticas ainda se fazem necessários para que, de fato, o uso deste material possa ser comprovado nacionalmente e potencializado em obras rodoviárias, desmistificando a idéia de que o uso de agregados siderúrgicos não é adequado devido às características expansivas do material. Também a normatização brasileira para este uso é relativamente antiga e deixa a desejar em alguns aspectos de avaliação prévia do material (TAVARES et. al., 2011).
Há uma expectativa que as características expansivas do material não comprometam o desempenho dos concretos asfálticos por duas razões: (i) empresas como a Arcelor Mittal, buscam maior rapidez na estabilização da escória, de modo que os óxidos livres sejam em parte inertizados, reduzindo a capacidade do material de expandir e (ii) a atividade expansiva de agregados siderúrgicos pode ser neutralizada ao se recobrir este rejeito por uma película impermeabilizante ao ser misturado ao cimento asfáltico de petróleo (CAP).
Em obras de pavimentação, a escassez de jazidas naturais com especificações técnicas mínimas exigidas pelo projeto, associada a uma legislação ambiental mais austera quanto a concessão de licenças para a exploração de jazidas naturais, são fatores motivadores para a busca e utilização de materiais alternativos (RIBEIRO, 2008).
A extração e transporte de solos que atendam as especificações técnicas acarretam impactos ambientais, além de altos custos. No sentido de diminui-los, buscam-se outros meios de melhorar as propriedades físicas e químicas do solo natural já existente no local. Para isto, e comum a utilização de técnicas de estabilização de solos, as quais proporcionam melhoria nas características de uma massa de solo, por modificações na sua própria estrutura, a fim de atender o critérios normatizados de utilização de solos em obras geotécnicas. Uma das primeiras técnicas empregadas pelo homem para estabilizar os solos na área de pavimentação foram as misturas de areia e argilas, visando promover melhorias nas vias utilizadas para transporte (SABAT e PATI, 2014).
As técnicas de estabilização dos solos podem ser divididas em dois grupos: aquelas que utilizam meios mecânicos, tal como a correção da granulometria e a adição ou subtração de certas quantidades das frações constituintes; ou meios químicos, utilizando aditivos orgânicos ou inorgânicos, tais como os materiais betuminosos, resinas, cal, cimento e outros. Em projetos modernos, observa-se também o uso de técnicas com aplicação de geosintéticos, fibras naturais e artificiais (BENTO, 2006). O Brasil esta entre os dez maiores produtores mundiais de aço (Global Steel Report., 2016). Ao longo do seu processo, e gerada uma grande quantidade de resíduos. Segundo o Instituto do Aço Brasil - IAB (2016), no ano de 2015, foram gerados 19,8milhoes de toneladas de subprodutos e resíduos siderúrgicos. A maior parte e aterros. Contudo, 12% ainda não possuem aplicação, sendo, portanto, estocados em pátios das empresas ou descartados em aterros (Instituto Aço Brasil, 2016).
Dado o grande volume de resíduos e coprodutos gerados pela indústria siderúrgica, tem se buscado, nas ultimas décadas, diversas formas de reinseri-los na cadeia produtiva da construção civil. Atualmente, 99% da escoria de alto forno e 79% da escoria de aciaria possuem destinação, sendo a maior parte empregada na indústria cimenteira (IAB, 2016).
Diante da escassez de solos que atendam as especificações técnicas para camadas de pavimentos, o uso de estabilização química de solos torna-se bastante atrativo. O uso de aglomerantes como cimento Portland e a cal já é bastante difundido. O uso do cimento é mais difundido, possuindo normas técnicas e diversos estudos sobre a otimização de fatores, como teor de aglomerante, umidade ideal, entre outros (CONSOLI et al., 2015; MARQUES et al., 2016). Atualmente, e crescente o apelo pelo uso de resíduo e coprodutos industriais, seja por razões econômicas ou ambientais. Estudos ainda indicam que coprodutos siderúrgicos tem mostrado eficiência em melhoramento de solos para fins de pavimentação.

Data de início: 2018-09-01
Prazo (meses): 72

Participantes:

Papelordem decrescente Nome
Coordenador Patrício José Moreira Pires
Pesquisador Jamilla Emi Sudo Lutif Teixeira
Técnicos Natália de Aquino Portela Moncioso
Técnicos Sidineidy Izoton
Acesso à informação
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