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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



�� 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



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



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