Ricardo andré fiorotti

Aspectos técnicos e ambientais da utilização de RESÍDUOS SÓLIDOS
INDUSTRIAIS em construção civil

Peixoto, Ricardo André Fiorotti
Grupo de Pesquisas RECICLOS – CNPq
CEFET-
CEFET-MG Centro Federal de Educação Tecnológica, Departamento de Engenharia Civil, Av. Amazonas, 7675, CEP.:30.510-000, Belo Horizonte,
CEP.:30.510- Horizonte,
Minas Gerais, Brasil, +55 31-9702-1275 (celular)+55 31-3319-6822 (Campus II)
31-9702- 31-3319-
fiorotti@civil.cefetmg.br

2003 2006
CICLOMETAL (2006-2008)
Grupo Pesquisa GERES ▪ Aprovação proposta de trabalho
04 pesquisadores ▪ Contrato pesquisa - GERDAU
Início dos trabalhos de pesquisa Publicações nacionais - internacionais
▪ USIMINAS, ACESITA, CST 2007
2005 METAL LIGA
CST - Arcelor Mittal Tubarão (2005-2007) ▪ Aprovação proposta de trabalho
▪ Aprovação proposta de trabalho ▪ Contrato pesquisa – AÇOMINAS
▪ Contrato pesquisa Publicações, patentes: materiais, produtos e processos
Publicações nacionais – internacionais 2008
Grupo de Pesquisa RECICLOS + GERES Fundação CEFETMINAS
15 pesquisadores CICLOMETAL
▪ 01 bolsista doutorado CNPq
▪ 04 bolsistas mestrado ▪ Edital APL 39/2008
▪ 04 bolsistas IC ▪ Programas PIBIC-PIBIT
▪ 02 estagiários FAPEMIG
Lider ▪ Edital Universal 2008
▪ Prof. Ricardo Fiorotti CAPES
▪ Eng. Civil 2009-2010
▪ Mestre UFV (2000) Arcelor Mittal PIRACICABA, JUIZ DE FORA, JOÃO MONLEVADE
▪ Tecnologia dos materiais (2000) e CARIACICA – PROJETO Vila Sustentável
▪ Geotecnia ▪ Pesquisa empresa-universidade C&T
▪ Duutor UFV (2004) Fundação CEFETMINAS
▪ Tecnologia de materiais CNPq
▪ Tratamento e manejo resíduos FAPEMIG
▪ Ambiência
28 pesquisadores
▪ professores, doutorandos, mestrandos, IC, estagiários

Crescimento produção 24,2%
Fonte: ESTADÃO (2010)

Produção aço 2009
Fonte: IBS (2009)

Produção Projetada para 2010
Fonte: IBS (2009)

Produção Brasileira de Aço Bruto
80% Convertedor a oxigênio e 20% Forno elétrico. Fonte: IBS,(2009)

O impacto ambiental gerado pela exploração
dos recursos naturais é matéria de
importância na atualidade
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

CEFET-
31-9702- 31-3319-

Viabilização do resíduo para processos de
interesse 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
interesse de engenharia
Testes da campo
▪ 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

CEFET-
31-9702- 31-3319-

Resíduos sólidos industriais estudados pelo
Grupo de Pesquisas RECICLOS - CNPq
Escória de aciaria
Resíduos silicosos
▪ jazidas quartzo e silica
Rochas ornamentais
▪ granito
▪ ardósia
Biomassa

Processo
EXTERNO
Recuperação FeO
Processo
SIDERÚRGICO
Geração Fração metálica Fração não
escória metálica

Processo
SIDERÚRGICO CONSTRUÇÃO
Produção de CIVIL
aço
Rodovias

Recuperação metálicos

Agregado miúdo

Escória isenta metálicos
Agregado Graúdo

Limites granulométricos - Agregado miúdo
0% 10 0%

10 % 90 %

20 % 80 %

30 % 70 %

40 % 60 %
Passante
Retida

50 % 50 %

60 % 40 %

70 % 30 %

80 % 20 %

90 % 10 %

100 % 0%

0,1 1 10

Diâm etro partículas (m m)

Zona ótima Zona utilizável

Limites granulométricos - Agregado graúdo

0% 100%

10% 1/4
90%

20% 80%

30% 70%

40% 60%
Retida

Passante

50% 50%

60% 40%

70% 30%

80% 20%

90% 10%

100% 0%

1 10 100
Diâmetro partículas (mm)

4,75 / 12,5 9,5 / 25 19 / 31,5 25 / 50 37,5 / 75

Resistência x tempo
C10 C20 C30
(Escória e Convencional)

35,0
30,0

33,1
Resistência (Fck)
25,0

26,3

25,6
23,2
20,0

20,5
19,7

19,2

17,7
15,0

16,4
15,8

15,2
15,2

12,8
12,1
10,0

11,2
11,8

7,8
8,2
5,0
0,0
RSS Conv RSS Conv RSS Conv
3 dias 7 dias 28 dias
Tempo (dias)

Concreto AMPiracicaba

Concreto NATURAL Concreto AMTubarão

Resultados preliminares - aplicação
CONCRETOS escória aciaria Arcelor Mittal

Resistência (Argamassa RSS)
40
37,9
3 DIAS 7 DIAS
32,0
28 DIAS 56 DIAS
30 28,0
26,0

22,1
18,3
20
17,3
16,4
15,2
MPa

14,0
12,8 12,9
11,7
10,4
9,5
10 8,4 8,2 7,8
7,2 7,2
5,8 6,0 6,0
5,3 4,8
3,5 4,1 3,7
3,0 2,3
1,5 0,9 1,2 1,2 2,0
0,4
0
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
Resistência em MPa
Agregado Agregado Agregado
Artificial Artificial c/cal Natural c/cal
Idade
AA AA AA AAC AAC AAC AN AN AN
1:2 1:3 1:4 1:1:4 1:1:6 1:1:8 1:1:4 1:1:6 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

Expansibilidade dos Blocos
150,0

145,0 Convencional BAN1
Convencional BAN2
Convencional BAN3
140,0 Escória BAE1
e(mm)

Escória BAE2
Escória BAE3
135,0

130,0
7 14 28 56
Dias

steel slag
block paving

natural block
paving

Bloco PISO
Escória BRUTAGERDAU

Bloco PISO
Escória PÓS-PROCESSADAAMP

Bloco PISO
Pigmentação a partir da
adição de resíduos Bloco PISO
Produção em escala

Meio-
Meio-fio
Escória PÓS-PROCESSADa Arcelor MITTAL

Meio-
Meio-fio
Agregado natural

CIMENTO portland
estudos preliminares
equacionamento relação CaO/SiO2
escória de aciaria + resíduo granito
▪ mistura com propriedades cimentícias
▪ patente registrada RECICLOS-GERES

Compatibilidades microscópicas e macroscópicas
Interações ambientais
Comportamento em aplicação
Testes de campo e aplicações em escala

CEFET-
31-9702- 31-3319-

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
▪ Não metálicos
▪ Produção de peças estruturais (STIEF et alli, 2009)

CLASSE II-A
II-
▪ classificação do resíduo in natura equivale à classificação
do elemento (matriz cimentícia) produzido com
cimentícia)
agregados naturais ou resíduo (STIEF et alli, 2009)
alli,

Brises horizontais

Placas solares Cobertura verde

Teste de campo - protótipos
NBR Desempenho
NBR15575/2008

Produção em escala
NBR Desempenho
NBR15575/2008

Honrado por sua atenção.

Agradecimentos:
ARCELOR MITTAL BRASIL
ARCELOR MITTAL PIRACICABA, TUBARÃO
CICLOMETAL
CNPq
FAPEMIG
FUNDAÇÃO CEFETMINAS
PPGEC – Programa de Pós Graduação Engenharia Civil CEFETMG

CEFET-
31-9702- 31-3319-

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