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Uma das principais dificuldades encontradas pelas indústrias atualmente refere-se à destinação dos resíduos. As indústrias siderúrgicas fomentam e demonstram grande esforço para encontrar alternativas de reutilização. A escória de aciaria tipo LD (Linz Donawitz), subproduto proveniente da produção do aço, possui características mecânicas semelhantes aos materiais naturais utilizados na indústria de pavimentação, porém alguns estudos apresentam como fator limitante ao seu uso, seu alto teor de expansão. As escórias de aciaria possuem grande potencial de aplicação, por exemplo, como corretivo do solo, em lastro de ferrovias, no tratamento de águas ácidas e na indústria cimenteira. Com esta pesquisa, pretende-se dar ênfase a uma destinação de resíduos industriais na execução de obras de engenharia de terraplanagem, para substituição de materiais naturais. A escória de aciaria tipo LD utilizada neste trabalho é um coproduto denominado REVSOL, desenvolvido pela empresa ArcelorMittal, que será caracterizado física e quimicamente. Este trabalho procura analisar o desempenho físico-mecânico de misturas de solo-escória de aciaria. A primeira etapa compreendeu a caracterização física do REVSOL, do solo e da mistura solo-REVSOL, e análise química do REVSOL. Na segunda etapa, realizaram-se ensaios de Índice de Suporte Califórnia (ISC) do solo e da mistura solo-REVSOL, e expansão da mistura pelo método PTM 130/78 (Pennsylvania Testing Method, USA), objetivando comparar os resultados obtidos com as exigências das normas do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) de execução de bases granulares para pavimentos flexíveis. Os resultados obtidos demonstram que as misturas solo-REVSOL têm viabilidade de uso na execução de base para pavimentos.

O distribuidor de lingotamento contínuo de uma aciaria de aços especiais é peça fundamental no que se refere ao nível de inclusões contidas no aço a ser lingotado. Para obter um produto semiacabado com boa qualidade, inúmeras variáveis no processo devem ser controladas e otimizadas no intuito de mitigar a presença das macroinclusões. Inclusões não-metálicas causam danos catastróficos na estrutura do aço após a laminação e processos posteriores. Duas das variáveis de maior importância na formação/modificação e remoção de inclusões são estudadas a fundo nesta tese: a interação aço/escória com os revestimentos refratários do distribuidor e a interação do material de cobertura utilizado com a escória do processo. Neste trabalho são conduzidos diversos experimentos em forno resistivo laboratorial, simulando as condições do distribuidor da aciaria em questão (1540 ºC e dois diferentes tempos de patamar) com vistas a um melhor entendimento dos fenômenos envolvidos. Foram analisados diferentes revestimentos refratários (um à base de massa seca e outro uma massa de projeção) e três materiais de cobertura, empregados no arranjo experimental. Resultados obtidos através de microscopia eletrônica do tipo ASPEX e cálculos termodinâmicos via software computacional FactSage versão 7.3 indicam a preferência por uso da massa refratária do tipo spray e o material de cobertura do tipo cálcio-aluminato como menos prejudiciais quando se pensa em limpeza inclusionária. Isso tendo como base a comparação dos resultados de densidade e diâmetro médio das inclusões e cálculos termodinâmicos via FactSage (principalmente viscosidade das escórias e o desvio de saturação da Al2O3). The special melt shop continuous casting tundish reservoir is a key factor when referring to impurities level in steel to be casted. In order to a semi-finished product be obtained with good quality, several process variables must be controlled and optimized aiming mitigate macroinclusions appearance. Non-metallic inclusions cause catastrophic losses to steel structure, after rolling mill and further processes. Two of the most important variables in rising/modifying and removing inclusions are studied deeply in this thesis: the interaction steel/slag with refractory lining from the tundish, as well as the interaction of the covering material used in combination with the process slag. In this work, many experiments are conducted in a resistive laboratorial furnace, simulating the steel shop tundish conditions (1540 ºC and two different plateau times) with the view to a better understanding of the phenomena involved. It was analyzed different refractory linings (one made of dry mass and the other based on spray) and three covering materials employed in the experimental arrangement. The results obtained via electronic microscopy ASPEX and thermodynamic calculations via computational software FactSage version 7.3, indicate the preference of use of the refractory spray type and the covering material calcium-aluminate type as the least harmful when considering steel cleanliness. This is based on the comparison of the outcomes (mainly density and mean diameter of inclusions) and thermodynamic calculations via FactSage (mainly viscosity of slags and alumina thermodynamic driving force).

As escórias de aciaria, como Linz-Donawitz (LD), sofrem expansões volumétricas quando submetidas ao calor e à umidade. Contudo, o ligante asfáltico pode estabilizar a expansão da LD em misturas asfálticas à quente (MAQ). Este trabalho objetiva avaliar os efeitos da expansão da LD no comportamento mecânico de MAQ sujeitas ao envelhecimento e dano por umidade. Foram avaliadas quatro MAQ, uma de referência e três misturas com 25% LD com diferentes expansões iniciais. As misturas foram submetidas ao envelhecimento de curto e longo prazo. Posteriormente, foram submetidas a ensaios de dano por umidade induzida e resistência à tração indireta. Também foi avaliada a expansão dos agregados extraídos das MAQs. As misturas com LD apresentaram resultados mecânicos satisfatórios e até superiores à mistura de referência. Não foi observada diferença significativa nos valores de expansão de agregados extraídos das misturas após condicionamento, indicando que os efeitos da expansão da LD podem ter sido estabilizados.

There is an interest in the cement industry in the use of steel slags in cement, but chemical and/or pyrometallurgical modifications are necessary to reduce the free CaO, MgO, and iron contents. However, the potential effects of its application in the reinforcement corrosion, whether in solid (concrete) or liquid medium (pore water), have not yet been addressed. In this context, the present study shows a corrosion analysis of the CA-50 steel in pore water medium extracted from cement pastes with 25% by weight of steel slag, in natural state or pyrometallurgical modified, by means of polarization curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and microstructural analysis. For comparison, tests were performed in pore waters presented in literature and representative from Ordinary Portland Cement (OPC) or activated Blast Furnace Slag (BFS) and, to simulate aggressive conditions, 1.0% NaCl was also added to the solutions. The steel remained passive in all media without 1.0% NaCl, but the EIS results indicated more protective characteristics in the medium simulating the modified steel slag. The main corrosion product identified by SEM images after the tests on aggressive media was lepidocrocite (γ-FeOOH), and the steel did not corrode in media with steel slags and 1.0% NaCl. This was attributed mainly to the higher alkalinity of these media in comparison to other usual pore waters, promoting longer protection of the steel. Resumo Existe interesse na indústria cimenteira no uso de escórias de aciaria em cimento, porém são necessárias modificações químicas e/ou pirometalúrgicas para redução dos seus teores de CaO e MgO livre e de ferro. Entretanto, ainda não se abordaram os potenciais efeitos de sua aplicação na corrosão de armaduras, seja em meios sólidos (concreto endurecido) ou líquidos (águas de poro). Nesse contexto, o presente estudo apresenta a análise da corrosão do aço CA-50 em meios de águas de poro extraídas de pastas de cimento com 25% em massa de escória de aciaria (in natura ou modificada pirometalurgicamente) através de curvas de polarização, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e análises microestruturais. Para comparação, foram realizados ensaios em águas de poro de composições especificadas na literatura para cimento Portland comum e de escória de alto forno ativada com cimento, e posteriormente adicionou-se 1,0% de NaCl às soluções para simular agressividade. O aço se manteve passivo em todos os meios sem 1,0% de NaCl, porém os resultados de EIE indicaram características mais protetoras no meio representativo de escória de aciaria modificada. O principal produto de corrosão identificado pelas micrografias do aço após os ensaios nos meios agressivos foi a lepidocrocita (γ-FeOOH), e não houve corrosão do aço nos meios com escórias de aciaria e 1,0% de NaCl. Isso foi atribuído principalmente à maior alcalinidade destes meios em comparação com outras águas de poro convencionais, o que promoveu proteção mais prolongada do aço.

Não recebi financiamento In this work, the technical feasibility of concrete blocks without structural function is studied, when using BSSF steel slag in its manufacture. In 2019, Brazilian steel production was 32.46 million tons and the world steel 1.87 billion tons and steel slag of 4.54 and 262 million tons, respectively. The incorporation of this waste from the steel industry, in concrete blocks, contributes in a sustainable way to the final destination of an environmental liability. Partial substitutions of 20, 40, 60, 80% of the natural aggregates were made by artificial in the production of the blocks. Initially, tests were carried out to characterize the aggregates and binder. The concrete blocks were manufactured in a cement artifact industry to obtain results at scale, with industrial reality. Then, the blocks were tested for dimensional analysis, water absorption, liquid area and resistance to compression at 28 days of age. The results showed that it is technically feasible to incorporate BSSF steel slag into concrete blocks, since all the blocks produced met the normative requirements. It is noteworthy that the blocks with the replacement of 60% of aggregates were the ones that presented the best results. Neste trabalho é estudada a viabilidade técnica de blocos de concreto sem função estrutural, quando utilizada escória de aciaria BSSF em sua fabricação. Em 2019 a produção de aço brasileira foi de 32,46 milhões de toneladas e a mundial de 1,87 bilhões de toneladas e de escória de aciaria de 4,54 e 262 milhões de toneladas, respectivamente. A incorporação deste resíduo da indústria siderúrgica, nos blocos de concreto, contribuem de maneira sustentável para a destinação final de um passivo ambiental. Foram realizadas substituições parciais de 20, 40, 60, 80% dos agregados naturais por artificial na produção dos blocos. Inicialmente, foram realizados ensaios de caracterização dos agregados e aglomerante. Os blocos de concreto foram fabricados em uma indústria de artefatos de cimento para se obter resultados em escala, com realidade industrial. Em seguida, os blocos foram ensaiados quanto à análise dimensional, absorção de água, área líquida e resistência à compressão aos 28 dias de idade. Os resultados mostraram que é viável tecnicamente a incorporação de escória de aciaria BSSF em blocos de concreto, uma vez que todos os blocos produzidos atenderam aos requisitos normativos. Destaca-se que os blocos com a substituição de 60% de agregados foram os que apresentaram os melhores resultados.

RESUMO A produção de compósitos à base de produtos derivados de resíduos industriais conduziu o presente estudo, agregando valor aos resíduos de indústrias metalúrgicas e siderúrgicas, o que é revertido em bem à sociedade. Os materiais geopoliméricos podem ser uma das soluções para a destinação dos resíduos industriais gerados por esses setores. O objetivo do estudo foi investigar a relação entre sólido/líquido para produção de corpos-de-prova obtidos pela reação de geopolimerização, utilizando escória de aciaria de convertedor e de panela, ou seja, processo de Linz Donawitz (LD) e de ladle furnace (LF), respectivamente. As amostras dos resíduos foram sintetizadas a partir de uma solução alcalina de hidróxido de potássio 8 M (KOH), nas proporções de 1.2; 1.4 e 1.6 g/v (sólido/líquido). As análises de composição química, estabilidade térmica, microestrutura, quantificação de fases cristalinas e porosidade foram realizadas por espectroscopia de fluorescência de raios X (FRX), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (MEV-FEG), difratometria de raios X (DRX) e determinação de densidade pelo princípio de Arquimedes. Os resultados indicaram que os geopolímeros obtidos a partir das escórias de aciaria geraram peças com estabilidade dimensional e altas possibilidades de aplicações como materiais de engenharia. Observou-se que a razão solido/líquido foi um ponto importante na síntese dos compósitos, uma vez que as amostras com razão 1.6 apresentaram um aspecto com maior coesão entre as partículas e maiores valores de densificação em relação às amostras com razões 1.2 e 1.4. ABSTRACT Production of composites based on derivative products of industrial wastes was presented in this study, which aggregate value to metallurgical, steelmaker wastes of the industries, and this is reversed in beneficial effects to society. Geopolymeric materials can be a solution to industrial residues generated for these sectors. The objective of study was the investigation between a solid/liquid relationship to production of specimens obtained from geopolymerization reaction, using steelmaking slags by process of Linz Donawitz (LD) and ladle furnace (LF), respectively. Samples of the residues were synthesized from an alkaline solution of 8M potassium hydroxide (KOH) in the 1.2, 1.4 and 1.6 g/v proportions (solid/liquid). Analyses of chemical composition, thermal stability, microstructure, amount of crystallinity phases and porosity were evaluated to XRF, FTIR, TGA, SEM-FEG and Archimedes’ principle obtained by reaction geopolymerization through the steelmaking slags (LF and LD), respectively. The results indicated that obtained geopolymers from steelmaking slags developed specimens with dimensional stability and high possibilities of applications, as engineering materials. The results indicate that the solid / liquid ratio is an important point in the geopolymerization process, since the 1.6 samples presented a more cohesive appearance and higher densification values than the 1.2 and 1.4 samples.

Neste trabalho foi caracterizado por diferentes técnicas o resíduo siderúrgico rico em grafite de kish proveniente do processo de refino secundário do aço, avaliados processos de beneficiamento e proposto uma análise de viabilidade técnica e econômica para aproveitamento deste material. Foram avaliadas amostras de três usinas distintas que empregam diferentes processos, sendo duas reator Kanbara (KR) e uma panela. As amostras foram submetidas à separação mecânica a seco utilizando peneiras granulométricas de abertura por polegada (mesh): 24, 48, 100, 200 e 325, obtendo-se ao final 18 frações. As técnicas utilizadas para caracterização foram: DRX, Raman, BET, IV, MEV, MET, CHN, XRX e TG. Os grafites das usinas que utilizam KR apesentaram características muito similares, porém muito diferente do material obtido em panela. Os resultados demonstraram que o grafite de kish obtido por KR apresenta alta cristalinidade comprovada por DRX, onde observa-se picos estreitos em aproximadamente 26° 55o, característicos de grafite cristalin o. Nos e espectros obtidos por Raman observa-se sobreposição das bandas do grafite natural e kish com relação ID/IG de 0,16 para kish e 0,1 para grafite natural, acusando material altamente organizado. Por TG, a oxidação do material iniciou- se em aproximadamente 700° podendo-se deduzir se tratar de mate rial C cristalino. Testou-se métodos diversos de beneficiamento contidos na literatura seguido de calcinação para determinação do percentual (m/m) de carbono e voláteis. Após beneficiamento foi possível obter um material com percentual significativo de carbono. Os resultados demonstraram que o grafite de kish apresenta alta cristalinidade e características muito similares ao material comercial e por isto se mostra uma excelente alternativa ao mercado de grafite, especialmente em aplicações que demandem alta condutibilidade, uma vez que mesmo após beneficiamento encontram-se partículas metálicas encapsuladas entre as lâminas e estas partículas poderão aumentar a condutibilidade. Palavras-Chave: Grafite de kish. Beneficiamento de grafite. Escória de aciaria. In this work was characterized by different techniques the kish graphite-rich steel residue from the secondary steel refining process, evaluated beneficiation processes and proposed a technical and economic feasibility analysis for the utilization of this material. Samples from three different plants employing different processes were evaluated, being two Kanbara reactor (KR) and one pan. The samples were subjected to mechanical dry separation using mesh size sieves: 24, 48, 100, 200 and 325, obtaining 18 fractions at the end. The techniques used for characterization were: XRD, Raman, BET, IV, SEM, MET, CHN, XRX and TG. The graphites of the mills that use KR presented very similar characteristics, but very different from the material obtained in pan. The results showed that KR graphite obtained by KR presents high XR-proven crystallinity, where narrow peaks are observed at approximately 26 °and 55o, characteristic of crystall ine graphite. The spectra obtained by Raman show overlapping of the natural and kish graphite bands with an ID / IG ratio of 0.16 for kish and 0.1 for natural graphite, indicating highly organized material. By TG, the oxidation of the material began at approximately 700 °C and can be deduced as crystalline material. Several beneficiation methods contained in the literature were tested followed by calcination to determine the percentage of carbon and volatiles. After beneficiation it was possible to obtain a material with significant percentage of carbon. The results showed that kish graphite presents high crystallinity and very similar characteristics to the commercial material and therefore it is an excellent alternative to the graphite market, especially in applications that demand high conductivity, since even after processing there are metallic particles. encapsulated between the slides and these particles may increase conductivity. Keywords: Kish graphite. Processing of grafite. Slag from steelworks.

O aumento da limpeza inclusionária em aços especiais impulsionou a pesquisa sobre a remoção e modificação de inclusões durante as etapas de refino do aço líquido na aciaria. A diminuição da reoxidação durante a metalurgia do distribuidor se apresenta como um dos principais desafios para indústria siderúrgica nos próximos anos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a reoxidação do aço líquido durante a metalurgia do distribuidor em escala laboratorial. As interações do aço líquido com os materiais presentes no distribuidor (escória de distribuidor, cinza de casca de arroz e massa refratária) foram analisadas. O arranjo experimental foi definido a partir de uma revisão da literatura sobre experimentos em escala de laboratório com foco nas reações entre o aço líquido e a escória. A partir desta revisão, os principais parâmetros a serem controlados foram definidos. Além disso, a importância de cada parâmetro e os efeitos de sua modificação são apresentados. Os resultados experimentais foram comparados com a literatura e o equilíbrio termodinâmico calculado pelo programa FactSage v7.1. A partir destas comparações houve a validação do arranjo experimental. A configuração proposta servirá como base para o planejamento de futuros experimentos envolvendo aço e escória no Laboratório de Siderurgia (LaSid). Com relação à reoxidação do aço líquido no distribuidor, os seguintes aspectos são destacados: entre as duas massas refratária utilizadas, o material a base de MgO-CaO apresentou uma menor reoxidação e formação de inclusões de espinélio como produto de reoxidação. Para a massa refratária a base de MgO, as inclusões formadas foram predominantemente de alumina e sólidos no sistema óxido CaO-Al2O3-SiO2. Com relação aos experimentos com a presença de escória, ao utilizar somente a escória de cálcio-aluminato as inclusões formadas se apresentaram como alumina e um bom nível de limpeza foi atingido. A adição de cinza de casca de arroz, junto a escória de distribuidor, aumentou a reoxidação do aço líquido. Nestes experimentos, foi verificado a formação de inúmeras inclusões líquidas no sistema óxido CaO-Al2O3-SiO2 além de um aumento no diâmetro médio das inclusões. Os experimentos com a massa refratária a base de MgO-CaO e somente com escória de distribuidor apresentaram os melhores resultados com relação a reoxidação, apresentando um bom nível de limpeza inclusionária. O uso destes materiais é recomendado para diminuir a reoxidação do aço líquido na metalurgia do distribuidor. The increase of quality in clean steels boosted research on the removal and modification of inclusions during the refining of liquid steel in the steelmaking process. Reduction of reoxidation events during tundish metallurgy is one of the main challenges for steelmaking industry in the coming years. The objective of this work was to evaluate the reoxidation of liquid steel during tundish metallurgy in laboratorial scale. The interactions between the liquid steel and the materials present in the tundish (tundish slag, rice husk ash and gunning mass) were analyzed. The experimental arrangement was chosen based on a literature review focused in laboratorial scale experiments studying reactions between liquid steel and slag. From this review, the main parameters of experiments were defined. In addition, the influence of each parameter and the effects caused by its modification are presented. The experimental results were compared with the literature and the thermodynamic equilibrium, calculated by FactSage v7.1. From these comparisons, the experimental arrangement was validated. The proposed arrangement will be used as a standard for future experiments associated to steel and slag in the Ironmaking and Steelmaking Laboratory (LaSid). Regarding the reoxidation of liquid steel in tundish metallurgy the following aspects are highlighted: comparing the two gunning mass, the MgO-CaO material presented a lower reoxidation and formation of spinel inclusions as reoxidation product. For the MgO-based gunning mass, the inclusions formed were mostly alumina and solid inclusions in the CaO-Al2O3-SiO2 oxide system. Related to the experiments with the presence of slag, the usage of only calcium-aluminate slag formed alumina inclusions and a good steel cleanliness was reached. The addition of rice husk ash, along with the tundish slag, increased the reoxidation of the liquid steel. In these experiments, the formation of numerous liquid inclusions in the CaO-Al2O3-SiO2 oxide system was observed, furthermore an increase in the mean diameter of the inclusions was verified. The experiments with MgO-CaO gunning mass and only with tundish slag presented the best results with respect to reoxidation, presenting a good level of cleanliness. The usage of these materials is recommended to diminish the reoxidation of liquid steel in tundish metallurgy.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. Em 2017, o Brasil fabricou 34,4 milhões de toneladas de aço, sendo a nona maior produção mundial. Essa atividade gera diversos resíduos e coprodutos, destacando-se a escória de aciaria, que em sua maioria tem destinos pouco nobres, como aterros, depósitos e revestimento para vias secundárias. Estudos recentes comprovaram que concretos com escória de aciaria tem desempenho mecânico equivalente ou superior aos convencionais. Porém, existem poucas pesquisas avaliando a durabilidade dos mesmos. Os ambientes sujeitos ao efeito das marés são os mais perigosos para estrutura de concreto armado devido presença de cloretos que levam a diminuição da seção das armaduras e subsequente fissuração do concreto. Assim, esse trabalho avaliou a durabilidade frente a ataque de cloretos de concretos fabricados utilizando de escória de aciaria como agregado e adição mineral. Nessa pesquisa foram produzidos concretos com dois consumos de cimento (310 kg/m³ e 450 kg/m³). Com finalidade de comparação, foram fabricadas matrizes de referência utilizando agregados convencionais e adições minerais comerciais, como sílica ativa e metacaulim. Inicialmente todas as matrizes foram caracterizadas quanto as suas características físicas e mecânicas, tais como índice de vazios, massa específica, resistência à compressão e resistência à compressão por tração diametral. Subsequente, foi analisado a resistência a penetração de cloretos, através da exposição de corpos de prova a soluções agressivas de NaCl por períodos de 35 e 55 dias. Após esse período foi avaliado as profundidades penetradas por cloretos e a capacidade de formar sal de Friedel das três adições minerais utilizadas. De forma geral, os concretos com agregado convencional apresentaram menor índice de vazios e menor massa específica, os diferentes consumos de cimento não afetaram significativamente essas características. No entanto, apesar dos maiores índices de vazios, as matrizes fabricadas com agregado de escória de aciaria possuem resistência à compressão e à tração superiores aos convencionais. O aumento do consumo de cimento proporcionou uma melhora no desempenho mecânico dos concretos produzidos com ambos os agregados. A adição mineral de escória de aciaria apresentou comportamento semelhante à das adições comerciais quando combinada aos dois tipos de agregado e nos dois consumos de cimentos. Suas características físicas e mecânicas foram principalmente similares as matrizes produzidas com incorporação de metacaulim. Com relação a durabilidade, os concretos produzidos com agregado de escória de aciaria tiveram menores profundidades de penetração de íons cloretos quando comparado aos convencionais. O aumento do consumo de cimento implicou na produção de concretos mais duráveis, com menores profundidades atacadas. Avaliando a capacidade de formar cloretos combinados (Sal de Friedel) a adição mineral de escória de aciaria apresentou comportamento similar a sílica ativa. O maior teor de cloreto combinado foi notado no concreto com metacaulim. De modo geral, nessa pesquisa observou-se que agregados e adições minerais produzidas com escória de aciaria são opções tecnicamente viáveis para fabricação de concretos. In 2017, Brazil manufactured 34.4 million tons of steel. The country has the ninth largest production in the world. This industry generates several residues and coproducts, highlighting the steel slag, which has not noble destinations, such as landfills, deposits and surfacing secondary roads. Recent studies have shown that concretes with steel slag have mechanical performance equivalent or higher than the conventional ones. However, there are few studies evaluating their durability. The tidal zones in marine environemt are the most dangerous for the structure of reinforced concrete due to the presence of chlorides that lead to the reduction of the section of the reinforcement bar and leads subsequent to concrete cracking. Thus, this work evaluated the durability against chloride attack of concrete produced using steel slag as aggregate and mineral admixture. In this research were fabricated concretes with two cement contents (310 kg / m³ and 450 kg / m³). For comparison purposes, reference concretes using conventional aggregates and commercial mineral admixtures such as silica fume and metakaolin were produced. Initially all composites were characterized as their physical and mechanical characteristics, such as voids index, specific mass, compressive strength and tension strength by diametrical compression. Subsequently, the penetration resistance of chlorides was analyzed by exposing test specimens to aggressive solutions of NaCl for periods of 35 and 55 days. After this period, the penetration depths and the ability to form Friedel salts for the three mineral admixtures used were evaluated. In general, the concretes with conventional aggregates presented lower voids index and lower specific mass, the cement content did not affect these characteristics significantly. However, despite the higher void indices, the composites made with steel slag aggregate presented higher compressive and tensile strength than conventional ones. The increase of the cement content provided an improvement in the mechanical performance of the concretes for the both aggregates. The mineral admixture made with steel slag had a similar perfomance compared to the the commercial ones when combined with the two types of aggregates and in the two cement content. The physical and mechanical characteristics of concretes fabricated with steel slag mineral admixture were mainly similar to the matrices produced with the incorporation of metakaolin. Regarding the durability, the concretes produced with steel slag aggregates had lower chloride penetration depths when compared to conventional ones. The increase in cement content impacted directly in the production of more durable concretes, with lower attacked depths. Evaluating the ability to form combined chlorides (Friedel's salts) the steel slag mineral admixture present similar behavior to silica fume. The highest combined chloride content was observed in the concrete made with metakaolin. In general, this research observed that aggregates and mineral admixtures produced with steel slag are technically feasible options for concrete manufacturing. Key-words

The steel industry produces a significant amount of waste annually, and is responsible for generating about 20 million tons of steel residue in Brazil in 2017. The majority of this waste is currently used in bases and sub-bases of roads, as well as in leveling of land and landfills. Thus, the incipience of the reuse of steel slag as an aggregate in cementitious composites for civil construction is observed, since this sector requires the use of large amounts of raw material, intensifying the extraction of natural resources. In this sense, the present study aimed to evaluate the technical feasibility of partial replacement of natural sand by steel slag BSSF (Baosteel Slag Short Flow) for the production of coating mortar. Mixed 1:1:6 were produced by volume for four mixes with 0%, 10%, 20% and 30% substitution contents of BSSF slag replacing the natural aggregate. It was observed a favorable result to the application of BSSF slag in the contents of 10% and 20%, presenting properties similar to conventional mortars A indústria siderúrgica produz significativo volume de resíduo anualmente, sendo responsável por gerar cerca de 20 milhões de toneladas de rejeitos siderúrgicos no Brasil em 2017. As destinações majoritárias deste resíduo, atualmente, são aplicações em bases e sub-bases de estradas, bem como em nivelamento de terrenos e aterros. Assim, observa-se a incipiência do reaproveitamento de escória de aciaria como agregado em compósitos cimentícios para construção civil, visto que esse setor necessita da utilização de grandes quantidades de matéria prima, intensificando a extração de recursos naturais. Nesse sentido, o presente estudo teve por objetivo avaliar a viabilidade técnica da substituição parcial de areia natural por escória de aciaria BSSF (Baosteel Slag Short Flow) para produção de argamassa de revestimento. Foram produzidas argamassas mistas na proporção de 1:1:6, em volume, para quatro traços com teores de substituição, em volume, de 0%, 10%, 20% e 30% de escória BSSF em substituição ao agregado natural. Constatou-se resultado favorável à aplicação de escória BSSF nos teores de 10% e 20%, apresentando propriedades semelhantes às argamassas convencionais.

Made available in DSpace on 2018-12-20T13:38:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12512_Dissertação_SMA (Azeredo).pdf: 5573479 bytes, checksum: aec68d2c134aea7662b3e93ac1a345ae (MD5) Previous issue date: 2018-08-24 O concreto asfáltico do tipo SMA (Stone Matrix Asphalt), bastante utilizado em países desenvolvidos, é uma interessante alternativa de revestimento de pavimentos. No entanto, em razão da alta interação entre os agregados, a mistura do tipo SMA requer uso de agregados com características que nem sempre estão disponíveis nas reservas naturais brasileiras, sendo umas das principais a resistência à abrasão, que deve ser menor do que 30%. Dada sua resistência mecânica comprovada, o uso do agregado siderúrgico pode ser uma alternativa para o projeto de misturas SMA. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de uso de agregados siderúrgicos na composição de misturas asfálticas do tipo SMA. A metodologia da pesquisa promoveu uma avaliação das características físicas, químicas, mineralógicas, morfológicas e mecânicas dos agregados naturais e siderúrgicos utilizados bem como a caracterização mecânica de misturas SMA, por meio de ensaio de estabilidade e fluência Marshall, resistência à tração por compressão diametral, dano por umidade induzida e resistência à abrasão. Foram dosadas SMA variando-se o percentual de agregado siderúrgico na composição (30% e 50%), a faixa granulométrica (TMN 19mm e TMN 16mm) segundo normas americana e alemã, o tipo de material de enchimento (filer natural e filer siderúrgico de KR) e o uso de fibra de celulose. A caracterização individual do agregado siderúrgico mostrou sua viabilidade para ser utilizado em obras de pavimentação atendendo aos requisitos das normas utilizadas. Os resultados da dosagem mostraram que o uso de filer KR ou de fibra promove uma correlação positiva entre o volume vazio e o aumento de VMA, VCA e estabilidade Marshall. Os resultados demonstraram que o uso de 50% agregado siderúrgico possibilita uma considerável melhora no comportamento físico e mecânico das misturas SMA. Além das vantagens técnicas, o uso de agregados siderúrgicos proporciona ganho ambiental, com redução da deposição de resíduos sólidos no ambiente e minimização de extração de recursos naturais não renováveis.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Nas últimas décadas observa-se o crescimento da consciência ambiental na sociedade, que tem influenciado na forma como as diversas áreas da indústria desenvolvem suas atividades. O setor da pavimentação vem buscando se adequar a essa nova realidade, atentando-se para alternativas que possibilitem o desenvolvimento de processos mais eficientes e o uso de materiais mais sustentáveis, com os menores custos e sem o comprometimento da qualidade de seus produtos. Dentre essas alternativas estão o uso de escória de aciaria como agregado e a diminuição das temperaturas de trabalho das misturas asfálticas por meio de tecnologias de misturas mornas. Com base nisso, buscou-se analisar o comportamento de misturas asfálticas a quente e mornas produzidas em laboratório, com substituições de agregados de calcário por escória de aciaria Linz-Donawitz. Para as misturas mornas, foram usados dois aditivos: o HUSIL, que provoca a formação de espuma no asfalto, e o Rediset® LQ, que é um produto surfactante. O estudo foi dividido em quatro partes: caracterização dos materiais, análise de misturas com diferentes composições de agregados de calcário e escória, estudo de compactação a três temperaturas diferentes e caracterização mecânica. Foram estudadas até quatro porcentagens diferentes de cada aditivo (entre 0,4% e 0,75% para o Rediset e de 0,5% a 2% para o HUSIL) e oito composições distintas de agregados de calcário e escória. Foram mecanicamente avaliadas, segundo os ensaios de estabilidade Marshall, resistência à tração indireta, módulo de resiliência, dano por umidade induzida, creep estático e fadiga, seis misturas diferentes. Três delas eram compostas apenas de agregados de calcário e três possuíam agregados graúdos de escória de aciaria, sendo duas a quente e quatro mornas (com redução de 20ºC), dentre as quais duas eram com 1% de HUSIL e duas com 0,5% de Rediset®. Os resultados obtidos indicaram que as misturas se mostraram satisfatórias, atendendo aos requisitos comumente exigidos para revestimentos asfálticos. Percebeu-se que o emprego de agregados graúdos de escória de aciaria mostrou-se bastante interessante por proporcionar à mistura asfáltica um esqueleto mineral resistente, estável e com boa adesividade ao ligante. No entanto, é necessário um cuidado especial quanto ao potencial expansivo desse material. Já o uso dos aditivos, especialmente o Rediset, permitiu a produção de misturas mornas sem o comprometimento da trabalhabilidade da massa asfáltica e da qualidade do produto final, apesar de terem sido observados desempenhos mecânicos ligeiramente inferiores às misturas a quente. Dessa forma, uma vez que a questão da expansibilidade esteja sob controle, o uso de misturas mornas com escória de aciaria mostra-se como uma solução tecnicamente viável, que pode ser considerada também uma forma promissora de tornar a pavimentação mais sustentável. In the last decades, the growth of an environmental awareness in society has influenced the way in which the various areas of industry develop their activities. The paving sector, for instance, has been looking for alternatives that allow more efficient and sustainable ways of production, with lower costs and no loss of quality. Among these alternatives are the use of steel slag as aggregates and the reduction of the production temperature of asphalt mixtures by means of warm mix technologies. Based on these, this research aimed to analyse the behaviour of hot and warm mixes produced in laboratory with different aggregates compositions of limestone and/or Linz-Donawitz steel slags. For the warm mixtures it was considered two types of additives: HUSIL, which uses the principle of foaming asphalt, and Rediset® LQ, which is a surfactant product. The study was divided in four main parts: characterization of the materials, analysis of mixtures with different compositions of limestone and steel slag aggregates, study of compaction at three different temperatures and mechanical characterization. Up to four different percentages of each additive (between 0,4% and 0,75% for Rediset® and from 0,5% to 2% for HUSIL) and eight different compositions of limestone and slag aggregates were studied. Six mixtures were evaluated by means of Marshall stability, indirect tensile, resilient modulus, moisture damage, static creep and fatigue tests. Three of these mixes were composed only of limestone aggregates and three had coarse aggregates of steel slag, of which two were hot mixtures and four were warm (with a reduction of 20ºC). For two of the warm mixes it was added 1% of HUSIL and for the other two, 0,5% of Rediset®LQ. The results indicated that the mixtures were satisfactory, meeting the common requirements for asphalt surface layers. It was noticed that the usage of coarse aggregates of steel slag provided to the asphalt mixtures a resistant and stable mineral skeleton, that also have a good adhesion to the binder. However, special care is necessary regarding the expansive potential of this material. The use of additives, especially Rediset®, allowed the production of warm mixes without compromising its workability and final quality, although it was observed for this mixtures slightly worse mechanical performances than for hot mixes. Hence, once the issue of volumetric instability is under control, the application of warm mixes with steel slag aggregates proves to be a technically feasible solution, which can also be considered a promising way to make paving more sustainable.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. A utilização de materiais alternativos na produção de matrizes cimentícias se tornou uma necessidade, visto que, por um lado, há uma grande demanda do setor de construção por materiais naturais, e por outro, a necessidade de se promover destinação adequada de uma gama de resíduos industriais, cuja geração é crescente. No entanto, as matrizes alternativas devem apresentar desempenho similar às convencionais, dessa forma, vários testes devem ser realizados, afim de se atestar a qualidade desses materiais. Na presente pesquisa, concretos estruturais produzidos com substituição total dos agregados convencionais por agregados de escória de aciaria foram avaliados, sendo que o desempenho mecânico e de durabilidade desses produtos foram verificados. A carbonatação do concreto exposto a atmosferas naturais, é um processo lento, mas os resultados para décadas de utilização precisam ser estimados em tempo viável e com boa confiabilidade. Dessa forma, testes acelerados utilizando atmosferas com alta concentração de CO2 vêm sendo propostos. Este trabalho vem contribuir para o entendimento da carbonatação de concretos produzidos com 100% de substituição de escória de aciaria, por meio da realização de ensaios acelerados. Adicionalmente, a velocidade de pulso ultrassônico e a resistência mecânica desses concretos foram avaliadas, e a relação desses parâmetros com o grau de carbonatação inferida. The use of alternative materials in the production of cement matrices has become a necessity, due to the great demand of the construction sector for natural materials and the constant search to promote the adequate destination of a range of residues industries, whose generation is growing. However, the alternative matrices must perform similarly to conventional ones, in this way, several tests must be performed, in order to verify the quality of these materials. In the present research, structural concretes produced with total replacement of conventional aggregates by steel slag were evaluated, and the mechanical and durability performance of these products were tested. The carbonation of concrete exposed to natural atmospheres is a slow process, but the results for decades of use need to be estimated in a feasible time and with good reliability. Thus, accelerated tests using atmospheres with high CO2 concentration have been proposed. This work contributes to the understanding of the carbonation of concretes fabricated with 100% replacement of steel slag by means of accelerated tests. Additionally, the ultrasonic pulse velocity and the mechanical strength of these concretes were evaluated, and the relationship of these parameters with the degree of carbonation measured.

Submitted by Franciene Aguiar (franciene.aguiar@ucb.br) on 2019-02-20T18:22:05Z No. of bitstreams: 1 EdrizaDaSilvaFerreiraTCCGraduacao2018.pdf: 2486522 bytes, checksum: 0996d33b297d6f8da5abb06590b86781 (MD5) Approved for entry into archive by Sara Ribeiro (sara.ribeiro@ucb.br) on 2019-02-27T19:29:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EdrizaDaSilvaFerreiraTCCGraduacao2018.pdf: 2486522 bytes, checksum: 0996d33b297d6f8da5abb06590b86781 (MD5) Made available in DSpace on 2019-02-27T19:29:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdrizaDaSilvaFerreiraTCCGraduacao2018.pdf: 2486522 bytes, checksum: 0996d33b297d6f8da5abb06590b86781 (MD5) Previous issue date: 2018 A busca por soluções sustentáveis tornou-se uma ação necessária em um mundo que defronta situações como a escassez de recursos da natureza, mudanças climáticas e desastres naturais. A Lei brasileira nº 12.305 (2010), que instituiu a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) contribuiu nesse aspecto, incentivando reduzir na geração de resíduos, reciclagem, reutilização e destinação final adequada de rejeitos. Sob outra perspectiva, observa-se que a ausência de manutenção, principalmente a preventiva, em infraestruturas e do emprego correto dos materiais, acabam por gerar manifestações patológicas e, consequentemente, reduzir a vida útil de obras civis. Nota-se que as estradas brasileiras estão condicionadas a essas ocorrências, especialmente as não pavimentadas, que, embora constituam a maior parte das vias do país, não recebem a adequada cautela. Considerando tais demandas, o presente estudo analisou a viabilidade do uso de um dos subprodutos da fabricação do aço, a Escória de Aciaria (EA), em estradas não pavimentadas reforçadas com geogrelha. Para tal finalidade foram simulados diferentes tipos de estradas em um equipamento de grande porte desenvolvido para a pesquisa de Góngora (2015), cujo sistema baseia-se na aplicação de carregamentos cíclicos, em analogia a uma estrada real com passagem de veículos. Através dos ensaios foi possível identificar que as estradas que continham o aterro composto por EA, com e sem reforço, apresentaram um maior número de ciclos quando da aplicação do carregamento, o que representa o aumento da vida útil da estrada em comparação à via composta por aterro convencional, com brita.

Made available in DSpace on 2015-02-02T12:39:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-01Bitstream added on 2015-02-02T13:08:34Z : No. of bitstreams: 1 S1415-43662014001200013.pdf: 454077 bytes, checksum: b510c0abdc76e383b5b06595a4f20e72 (MD5) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conduziu-se este estudo com o objetivo de avaliar a concentração de metais pesados no solo, provenientes de resíduos orgânicos, bem como a ocorrência de fitotoxicidade de metais em soja. Os metais no solo foram extraídos por ácidos orgânicos, comumente presentes na rizosfera das plantas. A soja foi cultivada sucessivamente, durante oito anos, e recebeu repetidamente, a aplicação dos resíduos de origem urbana, como lodo de esgoto biodigerido (LB) e lodo de esgoto centrifugado (LC), e de origem industrial, como escória de aciaria (E) e a lama cal (LCal). O experimento foi conduzido em Latossolo Vermelho distrófico (Oxisolo) na UNESP, Botucatu, SP, onde recebeu os resíduos nas doses de zero (controle) 2, 4, e 8 Mg ha-1, antes da semeadura da soja, de 2002 a 2010, a cada dois anos, totalizando quatro aplicações. Nas profundidades analisadas de 0 a 0,10 m e de 0,10 a 0,20 m, ficou evidente que o resíduo que mais acrescentou metais ao solo e às folhas e grãos da soja, foi o LB, aumentando a concentração de Ni, Cd, Pb e Zn, enquanto que nos tratamentos em que se aplicou a escória (E), o principal metal liberado ao solo foi o Cr. A aplicação da LCal não aumentou a concentração dos metais e a soja apresentou uma concentração de Cr, Ni e Zn acima dos limites máximos permitidos para grãos alimentícios, quando recebeu LB, principalmente na dose de 8,0 Mg ha-1. The experiment was conducted in order to evaluate the concentration of heavy metals in the soil, from organic residues, extracted by organic acids commonly present in the rhizosphere of the plants and also the occurrence of heavy metal phytotoxicity problems in soybeans grown successively after the use of waste from urban, such as biodigested (LB) and centrifuged sewage sludge (LC), industrial steel slag (E) and lime mud (LCal) that were applied over a long period of time. The experiment was conducted in a Red distrophic Latosol (Oxisol), at UNESP in Botucatu, SP. It consisted of four types of waste, applied at zero (control), 2, 4 and 8 Mg ha-1 (dry basis) before the soybean sowing, every two years, since 2002 till 2010, totaling four applications. In the depth analysed, 0 to 0.10 m and 0.10 to 0.20 m, it was evident that the residue which added most metals to the soil, the leaves and the soybean grains was the LB, increasing the Ni, Cd, Pb and Zn concentration, while in the treatment where the steel slag (E) was used, Cr was the main metal released in the soil. The application of lime mud (LCal) did not increase the concentration of metals in the soil. The soybean crop showed concentration of Cr, Ni and Zn, exceeding the maximum permitted limit for food grains, when it received LB, especially in the highest dose of 8.0 Mg ha-1. UEM UNESP UNESP

Submitted by SILVIA CAPUANI null (silviacapuani@yahoo.com.br) on 2019-03-27T00:34:40Z No. of bitstreams: 1 Capuani, S. Tese.pdf: 2033545 bytes, checksum: caaa97e1620145fbd91b44aa9ff09222 (MD5) Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2019-03-27T11:54:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 capuani_s_dr_botfca.pdf: 2033545 bytes, checksum: caaa97e1620145fbd91b44aa9ff09222 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-27T11:54:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 capuani_s_dr_botfca.pdf: 2033545 bytes, checksum: caaa97e1620145fbd91b44aa9ff09222 (MD5) Previous issue date: 2017-07-03 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O fósforo (P) é um dos principais fatores limitantes ao crescimento e produção de culturas agrícolas em solos de regiões tropicais. Em decorrência da baixa concentração de hidroxilas em solos ácidos a retenção do fósforo da solução é favorecida. O uso de fontes de P combinado ao cultivo de espécies de coberturas do solo pode auxiliar na disponibilidade de fósforo no solo para as plantas. Objetivou-se estudar as combinações de fontes de P e coberturas do solo na disponibilização de P às culturas da soja e do milho, além da distribuição das frações inorgânicas de P no LVdf e LVd, quando submetido à diferentes corretivos da acidez. Para tal, foram realizados duas fases, sob proteção plástica, em dois Latossolos, o LVdf e o LVd. Na primeira foram realizados três experimentos, em vasos de 20 litros, variando forma de calagem/silicatagem (100% calcário; 100% escória de aciaria; 50%+50%), as fontes de P, 300 mg dm-3, (superfostato triplo (SFT), fosfato reativo (FR) e fosfato precipitado(FP)); plantas de cobertura (braquiária e sorgo) mais a testemunha sem planta; cultivados com soja e milho como plantas teste. Após cada cultivo eram realizadas as análises química do solo e fracionamento de P inorgânico. A segunda fase procedeu-se apenas o tratamento 50% calcário+50% escória de aciaria. A adubação foi realizada via solução nutritiva, exceto o P, sendo mantidos os tratamentos com as fontes de P e as plantas de cobertura e plantas testes. Nas amostras de solo do segundo experimento foi realizada análise espectroscopia de raio-X do P na borda K de absorção, através da linha de SXS do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. No primeiro experimento observou-se incremento nos teores dos cátions básicos, bem com SB, após os tratamentos com as fontes de P, em ambos os solos, de forma mais pronunciada ao LVd, no qual notou-se o aumento da fração P-Fe. O FR proporcionou incremento nos teores de micronutrientes nos dois Latossolos. Além disso, as fontes alternativas, fosfato precipitado 1 e 2 (FP1 e FP2), demonstraram capacidade de fornecimento de P pelos FP1 e 2, para solos estudados. No segundo experimento os resultados comprovaram o fornecimento de P pelos fosfatos precipitados, mesmo após três ciclos de cultivo. A presença das coberturas do solo não conferiu acúmulo de P nas culturas da soja e do milho. Os maiores compartimentos do P nos solos continuaram a ser P-Al e P-Fe. As análises de XANES apontaram para a predisposição de fósforo ligado ao Ferro, demonstrado através da correlação entre as amostras e o padrão de Ferridrita, para ambos os solos estudados, em todas as fontes de P utilizadas, independentemente da cobertura do solo. Phosphorus (P) is one of the main limiting factors to growth and production of agricultural crops in tropical soils. Due to the low concentration of hydroxyls in oxisol, the phosphorus retention of the solution is favored. The use of P sources combined with the cultivation of soil cover crops may help in the availability of phosphorus in the soil to the plants. It was supported the study of combinations of P sources and cover crops in the availability of P in soybean and corn crops, as well as the distribution of inorganic fractions of P when submitted to different acidity correctives. For this, in two phases, under plastic protection, were carried out in two Oxisol. First phase: three combinations of limestone and slag (100% limestone, 100% slag, 50% + 50%), three P sources at 300 mg dm-3 (Triple superphosphate (TSP), reactive phosphate, and precipitated phosphate (PF)); Cover plants (Urochloa decumbens and Sorghum bicolor) plus the control without cover crop, cultivated with soybean and corn as test plants. After each cultivation, soil chemical analysis and inorganic P fractionation were performed. In the second phase, only 50% limestone+50% slag of steel treatment was processed. A fertilization was carried out through a nutrient solution, except P, being treated as sources of P and as cover plants and tested plants. In the soil samples from the second experiment, spectroscopic X-ray was performed on the Absorption Near Edge through the SXS beamline of the National Laboratory of Synchrotron Light. In the first experiment, it was observed an increase in the basic cations contents, as well as the sum of bases, after treatments with P sources in both soils, in a more pronounced way to the LVd, with an increase in the Fe-P fraction. FR provided the increase in micronutrient contents in both Oxisols. In addition, as alternative sources precipitated phosphate 1 and 2 (FP1 and FP2), demonstrated the capacity of supply of P by FP1 and 2, for studied soils. In the second experiment, the results confirmed the supply of P by the precipitated phosphates, even after three cycles of cultivation. The presence of soil cover did not confer P accumulation in soybean and corn crops. The largest compartments of P in the soils remained Al-P and Fe-P. XANES pointed to the predisposition of iron - bound phosphorus, demonstrated by the correlation between the samples and the Ferrihydrite pattern, for both studied soils, in all P sources, regardless of soil cover.

Alkali-aggregate reaction is a chemical reaction between cement alkalis and some reactive mineral present in some aggregates, leading to concrete expansion and cracking. One kind usually observed and studied in Brazil is the alkali-silica reaction, due to its fast development. There are several methods that are effective to control and mitigate this reaction, and one of them is the partial replacement of cement by mineral additions such as pozzolans like fly-ash, silica fume and slag. In this study, we propose the use of electrical steel slag as a partial replacement of cement, evaluating its effectiveness by NBR 15577:2008, employing different proportions as replacement. It seems that the electrical steel slag, despite its expansive behavior, has been effective in the control of the ASR. Resumo A reação álcali-agregado (RAA) é uma reação que ocorre entre os álcalis do cimento e alguns compostos minerais presentes em determinados agregados, gerando consequências ao concreto, como por exemplo, fissuração. A reação com maiores ocorrências registrada no Brasil é a reação álcali-sílica (RAS), devido à rapidez com que esta ocorre em função das formas minerais reativas envolvidas. Vários métodos estudados já se comprovaram eficazes para o controle desta reação, sendo um deles a substituição parcial de cimento por adições como as pozolanas, dentre as quais podem ser citadas as cinzas volantes e as escórias de origem siderúrgica. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo o estudo da utilização da escória de aciaria elétrica como redutor da reação álcali-agregado, sendo desenvolvido com base nas orientações da NBR 15577:2008 Agregados - Reatividade Álcali-Agregado, avaliado para diferentes proporções de substituição parcial de cimento por escória. A escória de aciaria elétrica, uma pozolana não tradicional resultante do processo de produção do aço e de características expansivas, teve êxito ao reduzir a expansão da RAS.

Os componentes automotivos em geral devem atender a especificações rigorosas de propriedades mecânicas, requisitos de limpeza inclusionária, entre outros. Enxofre e alumínio são elementos adicionados ao banho líquido de aço que desempenham um papel importante na obtenção destas propriedades. Porém, eles que dificultam o processo de produção por lingotamento contínuo por favorecerem a formação de partículas sólidas de alto ponto de fusão, que podem causar a obstrução das válvulas de lingotamento e dificultar o processo de desenvolvimento de aços com alta limpeza inclusionária. O objetivo do presente trabalho foi estudar a composição química do aço DIN 38MnSiVS6, focando nos elementos químicos que afetam a formação e remoção de inclusões, assim como a composição química da escória e outros parâmetros da aciaria como a temperatura e a lingotabilidade do processo de produção em escala industrial. Neste estudo, foi avaliada a hipótese de melhoria da lingotabilidade e da limpeza do aço através da alteração da etapa de adição de enxofre e também da quantidade de adição de cálcio Amostras de aço retiradas ao longo do processo foram analisadas através de microscopia ótica e eletrônica de varredura e também por ultrassom por imersão. Os dados de composição química foram sobrepostos a janelas de lingotabilidade e as características das escórias foram avaliadas por simulação termodinâmica. Foram avaliadas as correlações entre os resultados das diferentes técnicas de análise e com as referências de literatura. A hipótese de redução da quantidade de cálcio se mostrou satisfatória tanto para a melhoria da lingotabilidade quanto para a limpeza do aço. Porém, a alteração da etapa de adição de enxofre necessita de mais testes para comprovar sua eficiência. Dentre as técnicas empregadas, o uso do microscópio eletrônico de varredura acoplado a um sistema automatizado de análise de inclusões (ASPEX) se mostrou como uma ferramenta vantajosa por fornecer uma ampla gama de informações que podem auxiliar no entendimento da lingotabilidade e da limpeza inclusionária do aço. Automotive components in general must meet stringent specifications of mechanical properties, inclusionary cleanliness requirements, among others. Sulfur and aluminum are elements added to the liquid steel bath which play an important role in obtaining these properties, but which hinder the production process by continuous casting by favoring the formation of solid particles of high melting point, that can cause the nozzle clogging and hamper the development process of steels with high inclusionary cleanliness. The aim of the present work is to study the chemical composition of the DIN 38MnSiVS6 steel, focusing on the chemical elements that affect the formation and removal of inclusions, as well as the chemical composition of the slag and other parameters such as temperature and castability in an industrial scale production process. In this study, the hypothesis steel cleanliness improvement was evaluated by changing the stage of sulfur addition as well as the amount of calcium addition. Steel samples collected throughout the process were analyzed by optical and scanning electron microscopy, and by immersion ultrasound. The chemical composition data were superimposed on liquid windows and the slag characteristics were evaluated by thermodynamic simulation. The correlations between the results of the different analysis techniques and the literature references were evaluated. The hypothesis of reduction in the amount of calcium was satisfactory both for the improvement of the castability and for the cleanliness of the steel, but the change of the sulfur addition stage requires more tests to prove its efficiency. The scanning electron microscope coupled with an automated inclusion analysis system (ASPEX) has proved to be an advantageous tool to provide a wide range of information that can help in the understanding of the castability and cleanliness of steel.

Submitted by Guilherme Lemeszenski (guilherme@nead.unesp.br) on 2013-08-22T18:52:46Z No. of bitstreams: 1 S0006-87052009000400027.pdf: 545192 bytes, checksum: 16023f49696b6de76b325d8313a4a692 (MD5) Made available in DSpace on 2013-08-22T18:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 S0006-87052009000400027.pdf: 545192 bytes, checksum: 16023f49696b6de76b325d8313a4a692 (MD5) Previous issue date: 2009-01-01 Made available in DSpace on 2013-09-30T19:44:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 S0006-87052009000400027.pdf: 545192 bytes, checksum: 16023f49696b6de76b325d8313a4a692 (MD5) S0006-87052009000400027.pdf.txt: 40123 bytes, checksum: a122695288907a8885b89ecfccefd40e (MD5) Previous issue date: 2009-01-01 Submitted by Vitor Silverio Rodrigues (vitorsrodrigues@reitoria.unesp.br) on 2014-05-20T13:21:35Z No. of bitstreams: 2 S0006-87052009000400027.pdf: 545192 bytes, checksum: 16023f49696b6de76b325d8313a4a692 (MD5) S0006-87052009000400027.pdf.txt: 40123 bytes, checksum: a122695288907a8885b89ecfccefd40e (MD5) Made available in DSpace on 2014-05-20T13:21:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 S0006-87052009000400027.pdf: 545192 bytes, checksum: 16023f49696b6de76b325d8313a4a692 (MD5) S0006-87052009000400027.pdf.txt: 40123 bytes, checksum: a122695288907a8885b89ecfccefd40e (MD5) Previous issue date: 2009-01-01 A prática da correção da acidez do solo pela aplicação superficial de corretivos sobre a palha no sistema plantio direto se restringe ao calcário, não havendo maiores estudos em relação à escória de aciaria, lama cal e lodo de esgoto centrifugado. O objetivo do trabalho foi avaliar os índices de acidez do solo e a produtividade da soja em função da aplicação superficial de lodo de esgoto centrifugado, lama cal, escória de aciaria e calcário dolomítico. O trabalho foi desenvolvido em Latossolo Vermelho distrófico, durante os anos agrícolas de 2002 a 2005, sob sistema plantio direto. Os tratamentos constituíram da aplicação superficial de escória de aciaria (E), lama cal (Lcal), lodo de esgoto centrifugado (LC), calcário dolomítico e sem aplicação de corretivo, em delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições. A aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal e lodo de esgoto centrifugado permite a correção da acidez do solo, o deslocamento do Ca2+, o aumento da saturação por bases e redução do Al3+ até 40 cm, e para o calcário, até 20 cm, fatores que condicionaram o aumento da produtividade da soja para os tratamentos LC, E e Lcal em 2003/2004 e 2004/2005 e para LC e E em 2002/2003 no sistema plantio direto. The practice of correcting soil acidity by surface application of pH-correcting materials on crop residues in the no-till system is restricted to limestone. No further studies are available on the use of steel slag, lime mud, and centrifuged sewage sludge. The objective of this study was to evaluate soil acidity and yield of soybean as a function of surface application of centrifuged sewage sludge, lime mud, steel slag, and dolomitic limestone. The study was conducted on a dystrophic Clayey Rhodic Hapludox soil, during the 2002_2005 cropping seasons, under notill system. Treatments consisted on surface application of slag _ E, lime mud _ Lcal, centrifuged sewage sludge _ LC, dolomitic limestone, and zero application of correcting materials, conducted in a random block design with four replicates. Surface application of steel slag, lime mud, and centrifuged sewage sludge allowed soil acidity correction, Ca2+ displacement, increased base saturation, and Al3+ reduction down to 40cm depth, whereas for limestone those effects occurred down to 20 cm. The interaction among those factors promoted a soybean yield increase for the LC, E, Lcal, and limestone treatments in the 2003/04 and 2004/05 seasons, as well as for the LC and E treatments in the 2002/03 season, under the no-till system. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Suínos e Aves Universidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agronômicas Fazenda Experimental Lageado Universidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agronômicas Fazenda Experimental Lageado

A prática da correção da acidez do solo pela aplicação superficial de corretivos sobre a palha no sistema plantio direto se restringe ao calcário, não havendo maiores estudos em relação à escória de aciaria, lama cal e lodo de esgoto centrifugado. O objetivo do trabalho foi avaliar os índices de acidez do solo e a produtividade da soja em função da aplicação superficial de lodo de esgoto centrifugado, lama cal, escória de aciaria e calcário dolomítico. O trabalho foi desenvolvido em Latossolo Vermelho distrófico, durante os anos agrícolas de 2002 a 2005, sob sistema plantio direto. Os tratamentos constituíram da aplicação superficial de escória de aciaria (E), lama cal (Lcal), lodo de esgoto centrifugado (LC), calcário dolomítico e sem aplicação de corretivo, em delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições. A aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal e lodo de esgoto centrifugado permite a correção da acidez do solo, o deslocamento do Ca2+, o aumento da saturação por bases e redução do Al3+ até 40 cm, e para o calcário, até 20 cm, fatores que condicionaram o aumento da produtividade da soja para os tratamentos LC, E e Lcal em 2003/2004 e 2004/2005 e para LC e E em 2002/2003 no sistema plantio direto.The practice of correcting soil acidity by surface application of pH-correcting materials on crop residues in the no-till system is restricted to limestone. No further studies are available on the use of steel slag, lime mud, and centrifuged sewage sludge. The objective of this study was to evaluate soil acidity and yield of soybean as a function of surface application of centrifuged sewage sludge, lime mud, steel slag, and dolomitic limestone. The study was conducted on a dystrophic Clayey Rhodic Hapludox soil, during the 2002_2005 cropping seasons, under notill system. Treatments consisted on surface application of slag _ E, lime mud _ Lcal, centrifuged sewage sludge _ LC, dolomitic limestone, and zero application of correcting materials, conducted in a random block design with four replicates. Surface application of steel slag, lime mud, and centrifuged sewage sludge allowed soil acidity correction, Ca2+ displacement, increased base saturation, and Al3+ reduction down to 40cm depth, whereas for limestone those effects occurred down to 20 cm. The interaction among those factors promoted a soybean yield increase for the LC, E, Lcal, and limestone treatments in the 2003/04 and 2004/05 seasons, as well as for the LC and E treatments in the 2002/03 season, under the no-till system.

Nos dias atuais a conscientização sobre a preservação ambiental tem destaque no setor industrial. A indústria cerâmica busca como alternativa de preservação e economia a agregação de diversos resíduos industriais. No entanto, há a preocupação com a emissão de gases poluentes na queima desses novos materiais. Este trabalho teve o objetivo de analisar as emissões gasosas liberadas durante a queima da mistura da argila do município de Campos dos Goytacazes, RJ, com diferentes concentrações de resíduo de escória de aciaria do processo LD (Linz Donawitz) de refino do aço. Os corpos-de-prova continham concentrações de escória com 0, 5 e 10%. Durante a queima foram detectados com destaque os gases CO2 e CO via técnica fototérmica. Com 10% de escória de aciaria houve um pico pronunciado de CO2 a 800 ºC, cujo perfil não apresenta na argila pura. Tal comportamento é possivelmente devido à desidroxilação da calcita. Recently the awareness on the ambient preservation plays an important role in the industrial sector. The ceramic industry seeks, as an alternative of economy and preservation, the aggregation of diverse industrial residues. However, there is the concern with the pollutant gas emission in the clay firing process This work had the objective of analyzing gas emissions during firing the mixture of the clay from Campos dos Goytacazes, RJ, Brazil with different concentrations residue of steel slag in the LD (Linz Donawitz) process of steel refining. The samples contained slag concentrations with 0, 5 and 10%. During firing, CO2 and CO gases had been detected using photothermal technique. There is a sharp CO2 peak at 800 ºC in the firing of clay with 10% residue, probably due to calcite dehydroxilation, in relation to pure clay.

O fio condutor desta pesquisa é analisar a potencialidade de uso da escória de aciaria para a produção de pisos intertravados. Para compreensão deste estudo é apresentada uma investigação de campo com o intuito de aprofundar os conhecimentos sobre a importância da utilização deste co-produto como matéria-prima alternativa em novos produtos e, sobretudo, de promover o desenvolvimento sustentável como mudança de paradigma através de sua incorporação na produção de pisos intertravados. A metodologia envolve pesquisa de campo, baseada numa investigação realizada através de três etapas: a primeira é a observação direta da cadeia produtiva do aço situada nas regiões do Vale do Aço e do Vale do Paraopeba, e nas indústrias de pisos intertravados no município de Pedro Leopoldo em Minas Gerais; a segunda análise se refere a uma entrevista semi-estruturada e por fim a terceira fase demonstra os resultados obtidos na aplicação de um questionário eletrônico direcionado para dois tipos de públicos: os especialistas em co-produtos das siderúrgicas e os fabricantes de piso intertravado. A interpretação dos resultados do trabalho demonstra o potencial de utilização deste co-produto siderúrgico como elemento substituto parcial dos agregados naturais brita e areia para a produção de pisos intertravados. Dando continuidade à pesquisa, sugere-se vislumbrar a possibilidade de pesquisas futuras, abrangendo outros tipos de aplicação para a escória de aciaria contribuindo para a sustentabilidade do ambiente construído. Garantir a viabilidade da matéria-prima escória de aciaria em novos produtos é uma tarefa complexa que necessita de conhecimentos multidisciplinares. É nesse sentido, que se fomenta o exercício da pesquisa multidisciplinar, visto que um número crescente de publicações tem abordado o tema resíduo escória de aciaria em diversos campos do conhecimento. The main focus of this research is to analyze the potentiality to use steel slag in the production of interlocked floors. Aiming at the understanding of this study a field research is presented in order to deepen the knowledge on the importance of using this co-product as alternative raw material in new products and, above all, to promote sustainable development as a paradigm shift through its incorporation in the production of interlocked floors. The methodology involves field research, based on research carried out through three steps: the first one is the direct observation of the steel production chain located in the regions of Vale do Aço and Vale do Paraopeba, and interlocked flooring industries in the city of Pedro Leopoldo, Minas Gerais; the second analysis refers to a semi-structured interview and finally the third stage demonstrates the results achieved in the implementation of an electronic questionnaire directed to two types of audiences: experts in the co-products mills and manufacturers of interlocked floor. The interpretation of the results of this work demonstrates the potential to use this steel co-product as partial substitute element of natural aggregates gravel and sand for the production of interlocked floors. Following to this research it is suggested to glimpse into the possibility of future surveys, covering other types of application for steel slag, contributing to the sustainability in built environments. Ensuring the viability of use of steelmaking slag raw materials into new products is a complex task that requires multidisciplinary knowledge. In this sense, it is highly recommended the exercise of multidisciplinary research, given the fact that a growing number of publications have addressed the subject steel slag residue in several fields of knowledge.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. A proposta deste trabalho teve por objetivo investigar a aderência entre barras de aço tipo CA em concretos produzidos a partir da substituição total dos agregados naturais por agregados artificiais, obtidos do pós-processamento de escória de aciaria. Inicialmente, os materiais utilizados foram caracterizados, sendo a escória de aciaria caracterizada física e quimicamente. As barras de aço foram caracterizadas quanto às suas propriedades físicas e mecânicas. Com base nas propriedades físicas dos materiais utilizados, foram estudadas dosagens adequadas, por meio do método ABCP, para se obter concretos com resistência à compressão de 20 e 40 MPa aos 28 dias. Os concretos produzidos foram submetidos a ensaios de caraterização física, nos estados fresco e endurecido. Por meio desses ensaios, foi possível verificar que os concretos de escória e os concretos convencionais produzidos possuem propriedades mecânicas parecidas, para a mesma classe de resistência. Para a avaliação da aderência de barras, foram produzidos modelos que foram submetidos ao teste de arrancamento, segundo metodologia Pull-Out test - Rilem RC6 e ao ensaio de conformação superficial de acordo com a NBR 7477, observou-se que em ambos os ensaios, os concretos de escória apresentaram aderência aço-concreto próxima aos concretos convencionais. Os resultados dos testes de aderência mostraram também que a aderência é maior para barras de maiores diâmetros e para maior resistência à compressão. The purpose of this study was to investigate the adhesion between CA type steel bars in concrete produced from the full replacement of natural aggregates by artificial aggregates obtained from the post-processing of steel slag. Initially, the materials used were characterized, with the steel slag being physically and chemically characterized. Steel bars were characterized by their physical and mechanical properties. Based on the physical properties of the materials, suitable dosages were studied by ABCP method to obtain concretes with compressive strengths of 20 and 40MPa after 28 days. The concretes produced were subjected to physical characterization tests in fresh and hardened states. Through these trials, we found that the slag concrete and the conventional concrete produced have similar mechanical properties for the same strength class. For the evaluation of bars adhesion, models that were subjected to pullout test, according to the methodology Pull-Out Test - RILEM RC6, and the surface forming test, in accordance with the NBR 7477, were produced It was observed that in both tests the slag concrete presented steel-concrete adhesion close to conventional concrete. The results of adhesion tests also showed that the adhesion is higher for larger diameters and greater compressive strength.

Made available in DSpace on 2016-07-07T12:38:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015. Added 1 bitstream(s) on 2016-07-07T12:46:41Z : No. of bitstreams: 1 ISSN2358-6303-2015-02-01-66-75.pdf: 303864 bytes, checksum: 7ec6854de44ef4088de1e9f8390bc084 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O emprego racional de resíduos industriais e urbanos na agricultura sob sistema plantio direto (SPD) promove inúmeros benefícios sobre as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, reduzindo assim, a utilização de fertilizantes sintéticos, proporcionando efeitos benéficos ao solo e ao ecossistema. Além de atuarem como atenuadores da acidez do solo, esses resíduos são excelentes fontes de nutrientes às plantas. O trabalho teve como objetivo avaliar o estado nutricional e a produção de matéria seca da aveia preta após aplicação de resíduos industriais e urbanos sob sistema plantio direto. Trata-se de um trabalho em longo prazo, perfazendo um período de nove anos, onde até o presente momento ocorreram cinco aplicações de resíduos em 2002, 2005, 2007, 2009 e 2011. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos foram compostos por quatro resíduos, sendo dois urbanos (lodo centrifugado e de biodigestor) e dois industriais (escória de aciaria e lama cal). Foi determinado a massa de matéria seca e os teores de macro e micronutrientes da aveia preta. A dose de 8 Mg ha-1 foi a única que apresentou diferença significativa para a produção de matéria seca dentre os resíduos aplicados. Os macros nutrientes N, P, K e S não apresentaram diferença em função das doses. A aplicação dos resíduos nas diferentes doses não influenciou os teores de Cu e Fe. The rational use of industrial and municipal waste in agriculture under no-till (NT) may promote benefits on the physical, chemical and biological properties of soil, thus reducing the use of synthetic fertilizers, providing beneficial effects to soil and ecosystem. In addition to reducing the acidity of the soil, these residues are excellent sources of nutrients for plants. The objective of this was to evaluate the nutritional status and dry matter yield of black oats after application of industrial and municipal waste under no-till. This is a long-term experiment, for a period of nine years, where five waste applications were performed: 2002, 2005, 2007, 2009 and 2011. The experimental design was a randomized block with four replications. The treatments consisted of four residues, two municipal wastes (sludge centrifuged and biodigester sludge) and two industrial wastes (blast furnace slag and lime slurry). The dry matter yield and nutrient contents of black oats were determined. The rate of 8 Mg ha-1 was the only one that showed a significant difference for the dry matter yield from industrial and municipal waste applied. The concentrations of N, P, K and S have not shown any difference as affected of the waste rates. The waste application rates did not affect the levels of Cu and Fe. Universidade Estadual Paulista, Departamento de Solos e Recursos Ambientais, Faculdade de Ciências Agronômicas de Botucatu

Estima-se que 60 a 70% do carvão ROM (run of mine) de Santa Catarina é descartado em módulos de rejeitos. Para mitigar o impacto ambiental decorrente deste armazenamento, cabe o manejo do rejeito integrando-o à paisagem através da implantação de cobertura vegetal. Neste sentido, este trabalho teve por objetivo propor a produção de solo a partir de rejeito de carvão mineral. Esse solo é passível de ser empregado na própria recuperação de áreas degradadas, evitando a extração de solo em áreas de empréstimo. O método consistiu na coleta e caracterização de rejeito de carvão (substrato), escórias e calcário (materiais alcalinos) e de lodo de estação de tratamento de esgoto (fonte de carbono orgânico, nitrogênio e fósforo). O rejeito foi beneficiado em meio denso para retirada de material carbonoso como flutuado na densidade de 2,2 e de material pirítico como afundado na densidade de 2,6; seguido de britagem e moagem para granulometria inferior a 2,0 mm. Escórias de aciaria, decorrentes da produção de aços especiais e aço ao carbono, foram britadas, moídas para granulometria inferior a 2,0 mm e utilizadas separadamente. O calcário já é comercializado abaixo de 2,0 mm não necessitando processamento extra. Lodo de ETE foi submetido a processo térmico, para desinfecção e secagem, destorroado também abaixo de 2,0 mm constituindo um biossólido. Adotou-se solo de área de empréstimo como material de controle. Estudos de crescimento vegetal foram conduzidos em um modelo experimental fatorial (dezesseis tratamentos implantados em triplicata): substrato principal (rejeito de carvão ou solo de área de empréstimo), misturado ou não a lodo de ETE, misturados ou não, separadamente, a três fontes de alcalinidade (escória de aço especial, escória de aços carbono e carbonato de cálcio). Os tratamentos com rejeito receberam cinzas de casca de arroz como condicionador físico. Os tratamentos foram dispostos em vasos, semeados com Avena strigosa (Aveia Preta), caracterizados e monitorados considerando-se parâmetros químicos (pH, macro e micro nutrientes), físicos (porosidade, densidade, capacidade de campo e condutividade elétrica) e ambientais (metais ambientalmente disponíveis). A Aveia Preta foi colhida próximo ao encerramento de seu ciclo. O material vegetal produzido foi pesado e analisado em termos de nutrientes e metais. Os resultados mostram que a mistura de rejeito da mineração de carvão (0,8% enxofre total) com a cinza de casca de arroz, concomitantemente a fonte de alcalinidade (escória ou calcário) e material orgânico (biossólido), resultou em um solo com propriedades químicas adequadas ao crescimento da Aveia Preta. Análises de tecido vegetal mostraram valores de macro e micronutrientes dentro dos padrões estabelecidos para esta espécie. A combinação rejeito de carvão dessulfurizado/cinza de casca de arroz/escória de aciaria/lodo configura-se como uma alternativa à disposição dos mesmos em módulos de rejeito e aterros. O uso de escórias de aciaria mostra-se uma alternativa viável ao calcário para neutralização de rejeito de carvão nas condições do experimento. Ainda que as escórias de aciaria, e em especial a escória de aço especial, tenham incluído cromo ao sistema solo-planta, as condições edáficas favoreceram o crescimento da Aveia Preta, denotando pouco efeito do mesmo no crescimento vegetal. It is estimated that 60 to 70% of South Brazilian run of mine (ROM) coal is discharged into refuse piles as coal waste. In order to mitigate the environmental impact caused by storage, coal waste management is necessary through its integration into the landscape by the establishment of a vegetational cover. Because of this, the objective of this study was to propose the production of a soil from coal waste. This soil could be used in restoration itself, avoiding the extraction of soil from borrow areas. Methodology included sample collection and characterization of coal waste (main material), steel slag and agricultural lime (alkaline materials), and sewage sludge from a waste water treatment plant (organic carbon, nitrogen and phosphorous sources). Coal waste beneficiation used dense medium gravity separation to remove carbonaceous material that was floated at a density of 2.2 and pyritic material that sank at a density of 2.6, followed by blasting and milling to a particle size smaller than 2.0 mm. Steel slag derived, from special and carbon steel mills, were blasted, milled to particle size smaller than 2.0 mm and used separately. Commercial agricultural lime has a particle size smaller than 2.0 mm and did not need further processing. Sewage sludge from an urban waste water treatment plant was submitted to a thermal process for disinfection and drying, clods were broken to less than 2.0 mm rendering it into a biosolid. Soil from a borrow area was used as a control. Growth vegetation studies were conducted in a factorial delineation (sixteen treatments, all in triplicate): main substrate (coal waste or borrow area soil), main substrate mixed or unmixed with sewage sludge, than each combined with three sources of alkalinity (special steel slag, carbon steel slag and agricultural lime), or a non-alkaline treatment. Treatments composed of coal waste were mixed with rice husk ash to act as a physical soil amendment. All treatments were put in vessels and sown with Avena strigosa (Black Oat), characterized and monitored by chemical (pH, macro and micronutrients), physical (porosity, density, field capacity and electric conductivity), and environmental (readily available metals) parameters. Black Oat was harvested close to the end of its biological cycle. Plant tissue produced was weighed and analyzed for nutrients and metals. Results show that a mixture of coal waste (0.8% total sulfur) with rice husk ash combined concomitantly with a source of alkalinity (steel slag or agricultural lime) and organic material (biosolid) produced a fabricated soil with chemical properties adequate for the growth of Black Oat. Plant material showed that macro and micronutrient values were in agreement with standards established for this species. The combination - dessulfurized coal waste/rice husk ash/steel slag/sewage sludge could serve as an alternative to their disposal in refuse piles and landfills. The use of steel slag was shown to be a feasible alternative to agricultural lime to neutralize coal waste under these experimental conditions. Even though steel slag, especially special slag, added chromium to the soil-plant system, edafic conditions favored Black Oat growth which indicates a minor effect of the chromium present in the soils.

O processo de recuperação metálica em escórias de aciaria - resíduo gerado em grande quantidade no processo de refino do ferro-gusa para obtenção do aço - que visa a recuperação de metais nobres, gera uma massa de óxidos que pode ser utilizada como fonte precursora na síntese do pigmento cerâmico verde vitória. Verde vitória é o nome dado ao pigmento cerâmico à base de cálcio, cromo e silício (Ca3Cr2Si3O12 ) que a elevadas temperaturas desenvolve a estrutura cristalina uvarovita responsável pela estabilização da cor verde característica. Este subproduto apresenta características constitucionais favoráveis à obtenção deste pigmento mediante o ajuste da composição química através da adição de óxidos puros. A combinação de técnicas de análise microestrutural, térmica e química foi utilizada nesta caracterização inicial. The metallic recovering process of steel industry slags - waste produced in a big amount by the process of pig iron refining for steel obtainment, which aims the recovering of noble metals, produces a oxide mass that can be used as a precursor source for the synthesis of the Victory Green ceramic pigment. Victory Green is the name of the ceramic pigment based on calcium, chromium and silicon (Ca3Cr2Si3O12 ), and that develops the uvarovite crystalline structure in high temperatures, responsible for the stabilization of characteristic green color. This by-product presents favorable constitutional characteristics to the obtainment of this pigment by adjusting the chemical composition through additions of pure oxides. The combination of techniques of microstructural, thermal and chemical analysis was used in this initial characterization.

Este registo pertence ao Repositório Científico do LNEC As atuais políticas de gestão de resíduos estão mais focadas na reciclagem e na reutilização dos resíduos do que na sua eliminação em aterros de resíduos. Nos casos em que o resíduo não é perigoso para o ambiente, não existe nenhuma razão para que esse material não seja utilizado em obras de construção e de engenharia civil, desde que garanta um desempenho equivalente, no mínimo, ao dos materiais naturais. De forma a contribuir para a valorização dos resíduos, estudou-se o comportamento hidráulico de um Agregado Siderúrgico Inerte para a Construção (ASIC), proveniente de escórias de aciaria de Forno de Arco Elétrico (FAE), e de um agregado reciclado de betão, proveniente de resíduos de construção e demolição (RCD), à água de abastecimento público e a um lixiviado recolhido num aterro de resíduos sólidos urbanos (RSU). Pretendeu-se avaliar a viabilidade técnica da sua aplicação em estruturas de drenagem de obras geotécnicas e infraestruturas de transporte, em particular na camada de drenagem e recolha dos lixiviados dos aterros de resíduos. Efetuaram-se ensaios de permeabilidade sobre duas frações granulométricas diferentes: areia (0,25-2mm) e “brita” (2-20mm), considerando que no nosso país é habitual aquela camada ser composta por um nível de areia, com 0,2m de espessura, sobre um nível de brita, com 0,3m espessura. Seguindo o procedimento adotado para o estudo dos dois agregados reciclados, também se ensaiaram dois agregados naturais, basalto e calcário, utilizados como materiais de referência. 242 30 260p. Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa DG/NGEA

Made available in DSpace on 2016-04-01T18:46:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:51:24Z : No. of bitstreams: 1 ISSN2316-1809-2014-03-01-258-273.pdf: 185525 bytes, checksum: 2825f3083f2d059708edbfc2e8af6e29 (MD5) A aplicação de resíduos industriais e urbanos no solo pode ser recomendada pelo seu valor corretivo e fertilizante, conferindo à agricultura grande potencial para reutilização; melhora as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo e contribui para redução do consumo de fertilizantes e corretivos, sem contaminação por metais pesados. Este trabalho teve por objetivo avaliar a absorção de nutrientes e elementos potencialmente tóxicos, e seus efeitos sobre o desenvolvimento da cultura da soja (Glycine max (L.) Merrill) cultivadas sob Sistema Plantio Direto (SPD). O trabalho foi desenvolvido a campo, na Fazenda Experimental Lageado - FCA/UNESP, Botucatu (SP), em um Latossolo Vermelho distrófico. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 4x4+1, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por quatro resíduos: dois lodos de esgoto, um centrifugado e tratado com cal virgem (LC) e um de biodigestor (LB) e dois resíduos industriais: escória de aciaria (E) e lama cal (Lcal), aplicados nas doses 0, 2, 4 e 8 Mg ha-1. A aplicação superficial dos resíduos LC, LB, Lcal e E em solo sob SPD favoreceu o desenvolvimento da cultura da soja, não havendo contaminação por metais pesados, atendendo a legislação vigente. The application of industrial and municipal waste in the soil may be recommended by your corrective and fertilizer value, giving the great potential for agricultural reuse, improves physical, chemical and biological soil properties and helps to reduce the consumption of fertilizers and correctives, without contamination by heavy metals. This study aimed to evaluate the absorption of nutrients and potentially toxic elements, and their effect on the development of soybean (Glycine max (L.) Merrill) grown under No-Tillage system (NT). The work was developed in the field, at the Experimental Farm Lageado - FCA / UNESP, Botucatu (SP) in an Oxisol under tropical climate of altitude. The experimental design was randomized blocks, factorial 4x4+1, with four replications. The treatments consisted of four residues: two sewage sludge, one centrifuged and treated with quicklime (LC) and a biodigester (LB) and two industrial wastes: steel slag (E) and lime mud (Lcal) , applied in dosages of 0, 2, 4 and 8 Mg ha-1. The surface application of LC, LB, Lcal and E residues in soil under NT favored the development of soybean, with no heavy metal contamination, given the current legislation. Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP), Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA), Departamento de Solos e Recursos Ambientais, Botucatu, SP, Brasil Universidade de São Paulo (USP), Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ), Departamento de Ciência do Solo, Piracicaba, SP, Brasil Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano (IF Baiano), Bom Jesus da Lapa, BA, Brasil Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP), Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA), Departamento de Solos e Recursos Ambientais, Botucatu, SP, Brasil

A valorização de resíduos em obras de engenharia civil representa uma importante vantagem ambiental e económica. Neste contexto, contribui-se com a avaliação da viabilidade técnica da aplicação de um agregado reciclado de betão britado – ABRCD, resultante do processamento de resíduos de construção e demolição – RCD, e de um agregado siderúrgico inerte para a construção – ASIC, processado a partir de escórias de aciaria de forno de arco elétrico – FAE, na construção da camada de drenagem e recolha dos lixiviados existente nos aterros de resíduos. No artigo apresentam-se e analisam-se os resultados do estudo da durabilidade dos dois agregados reciclados em contacto com água e com um lixiviado recolhido num aterro de resíduos sólidos urbanos. Nesta avaliação foi relevante o comportamento observado com dois agregados naturais, o basalto – BAS e o calcário – CAL. Conclui-se que, nas condições de ensaio adotadas e numa perspetiva de durabilidade, os dois materiais apresentam comportamento que perspetiva a sua reciclagem na construção da referida camada, bem como em obras geotécnicas e infraestruturas de transporte em geral. 13 9 41-67pp n.º 132 DG/NGEA Revista Geotecnia

RESUMO Este trabalho teve como objetivo avaliar a remediação de dois solos contaminados com metais pesados, provenientes de escavações de solo localizado próximo ao porto de Itaguaí, mediante as técnicas de imobilização química e da fitoestabilização utilizando da espécie Cordia africana. Os dados foram coletados no pátio de minério da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), no Porto de Itaguaí-RJ. Visando reduzir a solubilidade de metais pesados presentes nestes substratos, foram utilizados como amenizantes dois resíduos industriais produzidos pela CSN, a Escória de Aciaria e a Carepa de Laminação, em diferentes concentrações. A espécie vegetal foi considerada com potencial para ser utilizada em programas de fitoestabilização, devido à sua tolerância aos metais pesados estudados e ao maior acúmulo desses elementos nas raízes e no caule. No substrato com baixa contaminação o menor acúmulo de Zinco e Cádmio no caule e folhas ocorreu com o emprego de 4% de amenizante, e no de alta com 6%. ABSTRACT This study aimed to evaluate the remediation of two soils contaminated with heavy metals from soil excavations, located near the port of Itaguaí, through the techniques of chemical immobilization and phytostabilization using the species Cordia africana. The data were collected in the ore courtyard from 'Companhia Siderúgica Nacional' (CSN), in the port of Itaguaí, Rio de Janeiro state. In order to reduce the solubility of heavy metals present in these substrates, two industrial waste products produced by CSN were used as ameliorating products, the steelmaking slag and the mill scale, in different concentrations. The plant species was considered with potential to be used in programs of phytostabilization, due to its heavy metal tolerance studied and to high accumulation of such elements in roots and stem. In the substrate of low combination, the lowest accumulation of zinc and cadmium in stems and leaves occurred with the use of 4% of soothing. In the substrate of high accumaltion it was 6%.

Durante a fabricação do aço, a etapa de refino secundário tem como um de seus objetivos a redução do teor de hidrogênio. Porém, as previsões finais do teor de hidrogênio no produto devem presumir a existência de um fator de captura deste elemento pelo aço líquido, proveniente de diferentes fontes. Este trabalho tem como objetivo quantificar, através de estudo termodinâmico, a influência de um dos principais contribuintes com o aumento dos teores finais de hidrogênio: a umidade do ar capturada pela escória de refino secundário e repassada ao aço líquido. Para tanto, foi utilizado o programa de simulação termodinâmica FactSage. Primeiramente, foi realizado um estudo para a escolha das bases de dados do FactSage mais adequadas à pesquisa em questão. Posteriormente, foi realizada a simulação da exposição de escórias líquidas dos sistemas ternário CaO-MgO-SiO2 e quaternário CaO-MgO-SiO2-Al2O3 a duas diferentes pressões parciais de água na atmosfera, a fim de quantificar a solubilidade da água nestas escórias. Após, as escórias umidificadas foram simuladas em contato com o ferro líquido e a quantidade de hidrogênio transferido ao ferro foi analisada. Por fim, foi realizado um estudo termodinâmico de solubilidade de água em escórias do sistema quaternário CaO-MgO-SiO2-Al2O3, com basicidade binária igual a 2 e temperatura de 1600 °C; a exposição dessas escórias a duas pressões parciais de água na atmosfera foi simulada, sob duas abordagens: uma considerando escórias líquidas e outra considerando escórias com possíveis frações sólidas. A relação entre o teor de água destas escórias úmidas e o teor de hidrogênio no ferro também foi analisada. Desta forma, a influência das diferentes escórias na captura e transferência de hidrogênio ao ferro líquido foi relacionada com as composições de escória e com a pressão parcial de água na atmosfera. Foi observado que o teor de hidrogênio no ferro possui dependência linear com o teor de água na escória. No entanto, é possível variar a composição da escória e diminuir a quantidade de água que ela absorve da atmosfera e, desta forma, diminuir a quantidade de hidrogênio repassada ao metal. During steelmaking, one of the main processes is the reduction of hydrogen levels. However, the degassing process and the final predictions of hydrogen levels in steel must presume the existence of a hydrogen pick-up factor in liquid steel, originated from different sources. This work aims to quantify, thermodynamically, the influence of one of the main contributors to the high final levels of hydrogen in steel: air humidity captured by the slag and transferred to the liquid steel. To achieve this, the thermodynamics software FactSage was used. First, the databases from FactSage were studied and the most adequate were chosen for the purpose of this work. After, the exposition of liquid ternary CaO-MgO-SiO2 and quaternary CaO-MgO-SiO2-Al2O3 slag systems to two different water pressures was simulated, to quantify the water solubility in these slags. Then, the moist slags were simulated with liquid steel and the hydrogen content transferred to the metal was analyzed. Finally, the solubility of water in slags of the system CaO-MgO-SiO2-Al2O3, with binary basicity equal to 2 and temperature of 1600 °C, was studied; the exposition of these slags to two different water pressures was simulated, under two views: considering liquid slags and slags with solid fractions. The relationship between water content in these slags and hydrogen content in steel was analyzed. Hence the influence of slags on water capture from atmosphere and transfer of hydrogen to liquid iron was related to the slag chemical compositions and to water vapor partial pressures. It was observed that hydrogen content in iron is linearly dependent on the water solubility of slags. However, according to the variation of the slag composition, it is possible to lower the quantity of water captured by the slag and therefore the steel hydrogen pick-up.

A reciclagem de resíduos representa uma importante vantagem ambiental e económica. Neste contexto, pretende-se avaliar a viabilidade técnica da aplicação das escórias de aciaria de forno de arco elétrico, produzidas e processadas nas instalações da Siderurgia Nacional, designadas por agregado siderúrgico inerte para a construção (ASIC) e dos resíduos de construção e demolição (RCD), na construção da camada de drenagem e recolha dos lixiviados do sistema de confinamento basal dos aterros de resíduos. Na comunicação apresentam-se e analisam-se os resultados do estudo da suscetibilidade à degradação dos dois agregados reciclados em contacto com um lixiviado recolhido num aterro de resíduos sólidos urbanos, acidificado em laboratório com ácido clorídrico até se atingir um valor de pH igual a 5,50 (valor do pH no momento da recolha igual a 7,60). Conclui-se com a avaliação preliminar da viabilidade técnica da utilização dos dois materiais na construção da camada de drenagem e recolha dos lixiviados. 11 14 19p. DG/NGEA 2012 17 a 20 de abril

O concreto é o segundo material mais utilizado no planeta. Devido ao crescimento acentuado das economias emergentes, existe uma expectativa de consumo deste material ainda maior nos próximos anos. Em função deste crescimento, pode-se observar que o meio ambiente está sendo extremamente prejudicado com a geração de resíduos. Vários são os setores que geram estes resíduos, dentre estes, destacam-se os siderúrgicos, os de tratamento de água e o de extração de brita para matéria prima para as concreteiras. Sendo assim, este trabalho apresenta um estudo sobre a utilização de resíduos sólidos como agregados alternativos para a manufatura de concreto. Os resíduos utilizados são: Lodo de Estação de Tratamento de Água (LETA), Areia Artificial e Escória de Aciaria. Para tanto foram adotados traços de concreto com substituição total ou parcial das frações de agregados graúdos (brita) e miúdo (areia). Esta substituição foi feita em massa. Para parâmetro de comparação adotou-se um traço padrão com a utilização de 100% dos constituintes do concreto adotados pelas concreteiras da região. O traço padrão adotado corresponde a uma resistência característica a compressão de 25 MPa e uma relação água/cimento de 0,61. Os concretos foram caracterizados quanto às propriedades físicas segundo as normas da ABNT. Os resultados dos ensaios de concretos com os resíduos de areia artificial e escória de aciaria apresentaram-se como eficientes para aplicações estruturais. Porém, os concretos com adição de LETA podem ser utilizados para fins não estruturais, tal como, elemento de enchimento em projetos que exijam baixa resistência à compressão. Estes dados foram tratados estatisticamente, por meio da análise de variância ANOVA e os resultados indicam que, com a utilização criteriosa, os resíduos aqui estudados, podem ser alternativos à utilização dos agregados tradicionais para manufatura de concretos. Concrete is the second most used material on the planet. Due to strong growth in emerging economies, there is an expectation of greater consumption of material in the coming years. Due to this growth, we can observe that the environment is being greatly damaged by the generation of waste. There are several sectors that generate these wastes, among them stands out the steel, the water treatment and the extraction of gravel as raw material for concrete producers. Therefore, this paper presents a study on the use of alternative solid waste as aggregates for the manufacture of concrete. The residues used are: sludge Water Treatment Station (WTS), Manufactured Sand and Steel Slag. For both concrete mixtures were used to replace all or part of the fractions of coarse aggregate (crushed) and fine aggregate (sand). This substitution was made in mass. To benchmark adopted a trait that is standard with the use of 100% of the constituents of concrete by concrete adopted in the region. The admisture corresponds to a standard adopted characteristic compression strength of 25 MPa and a water/cement ratio of 0,61. The concrete were analyzed for physical properties according to ABNT normes. The results of concrete tests made with artificial sand and steel slag show as efficient material for structural applications. However, the concrete with the addition of WTS can be used for non-structural, such as filling element in projects that require low resistance to compression. These data were statistically analyzed by ANOVA and the results indicate that with judicious use, waste studied here, may be alternative to the traditional use of aggregates for concrete manufacture.

This research presents an overview of the addition steelwork dust of ceramic shingles in order to contribute to the utilization use of such residue. The ceramic industry perspective in the Brazilian State of Piauí is quite promising. Unlike other productive sectors, the ceramic industry uses basically natural raw materials. Its final products are, in short, the result of transforming clay compounds. These raw materials are composed primarily of aluminum oxide, silicon, iron, sodium, magnesium, end calcium, among others. It was verified that steelwork dust is composed primarily of these same oxides, so that its incorporation in to structural ceramics is a very reasonable idea. Both clay and steelwork powder were characterized by AG, XRF, XRD, TGA and DTA. In addition, steelwork dust samples containing (0%, 5%, 10%, 15%, 20% and 25%) were extruded and burned at 800°C, 850°C, 900°C and 950°C. Then t echnological tests of linear shrinkage, water uptake, apparent porosity, apparent density and flexural strengthwere carried at. The results showed the possibility of using steelwork powder in ceramic shingles until 15% significant improvement in physical and mechanical properties. This behavior shows the possibility of burning at temperatures lower than 850ºC, thus promoting a product final cost reduction Neste trabalho é estudado o efeito da adição da escória de aciaria em massas cerâmicas para indústrias de cerâmica vermelha, visando contribuir com o aproveitamento desses rejeitos. Foi feito uma avaliação da sua adição à massa cerâmica para produção de telhas. O panorama da indústria cerâmica no estado do Piauí é bastante promissor. Diferente de outros setores produtivos, o setor cerâmico utiliza, basicamente, matérias-primas naturais. O seu produto final é, em suma, o resultado da transformação de compostos argilominerais. Essas matérias-primas são compostas, basicamente, de óxidos de alumínio, silício, ferro, sódio, magnésio, cálcio, dentre outros. Verificou-se que a escória de aciaria é composta principalmente por esses mesmos óxidos, de forma que sua incorporação à massa de cerâmica estrutural é uma ideia absolutamente razoável. Foram caracterizadas as matérias-primas argila e escória de aciaria por AG, FRX, DRX, TGA e DTA. Também foram conformados por extrusão e queimados nas temperaturas de 800°C, 850 °C, 900°C e 950°C corpos-deprova com 0%, 5%, 10%, 15%, 20% e 25% de teor de escória de aciaria. Em seguida, foram realizados ensaios tecnológicos de retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e resistência mecânica à flexão. Os resultados mostraram a possibilidade de se utilizar até 15% de escória de aciaria na massa cerâmica para telhas. Até essa dosagem, melhorias consideráveis nas características físicas e mecânicas avaliadas foram observadas. O estudo também mostrou a possibilidade de queima em temperaturas mais baixas que 850ºC, promovendo, assim, uma redução dos custos finais do produto

A utilização de resíduos em obras geotécnicas é equacionável se não existirem riscos para o meio ambiente e para a saúde pública. Os resíduos que satisfazem estes requisitos são os resíduos admissíveis em aterros para resíduos inertes, sendo a sua classificação efectuada com base na comparação dos valores de lixiviação obtidos em ensaios laboratoriais normalizados com os valores limites de lixiviação previstos pela legislação portuguesa. Estudos de lixiviação de resíduos referem que os valores de lixiviação dos ensaios laboratoriais são conservativos comparativamente com os observados no campo. A confirmarem-se estes resultados, a legislação em vigor pode ser penalizadora do encaminhamento dos resíduos para as obras. Neste trabalho apresentam-se os resultados dos ensaios de lixiviação efectuados em laboratório e no campo com agregados provenientes de escórias de aciaria de forno de arco eléctrico., The use of waste in geotechnical works is feasible if there aren’t risks for the environment and for the public health. The waste that meets these requirements is the waste admissible in landfills for inert waste, being its classification carried out on the basis of the comparison of the leaching values obtained in standard laboratory tests with the leaching limit values foreseen in the Portuguese legislation. Waste leaching studies mentioned that the leaching values of the laboratory tests are conservatives in comparison with the obtained ones in the field. In the case of these results to be confirmed, the legislation in force harms can be harmful of the use of waste in the public works. In this paper the results of the leaching tests performed in laboratory and in the field with aggregates coming from electrical arc furnace steel slag are presented., Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho (DEC-UM)

A escória de aciaria já é amplamente conhecida no meio rodoviário, mas geralmente é utilizada como material granular nas camadas de base e de sub-base. Todavia, esse excelente material é muito pouco utilizado como agregado em misturas asfálticas. Portanto, tentando preencher essa lacuna, este trabalho teve por objetivo verificar a viabilidade técnica e econômica da utilização de agregados de escória de aciaria em mistura asfáltica usinada tipo CBUQ, em comparação com o mesmo tipo de mistura confeccionada com agregado gnáissico. Os estudos mostraram que o CBUQ confeccionado com escória de aciaria curada possui excelentes qualidades técnicas, superiores, inclusive, às do CBUQ confeccionado com agregados naturais. Todavia, o elevado índice de absorção da escória de aciaria demanda um maior teor de ligante que os agregados gnáissicos de mesma granulometria, o que recomenda a análise econômica do uso desse material em CBUQ, em comparação com o uso de agregados naturais. Uma análise econômica de comparação simulada neste trabalho, mostrou que, para ocorrer a igualdade de custos totais, a DMT do agregado gnáissico deverá ser cerca de 28 km maior que DMT da escória de aciaria. Através da equação de distância econômica apresentada no estudo de viabilidade, os fornecedores de escória de aciaria poderão definir uma área regional ao redor das suas áreas de estocagem, dentro da qual o uso de agregado de escória se torna mais econômico que o uso de agregados naturais, propiciando grande economia para os seus clientes. As misturas asfálticas produzidas com agregado de escória de aciaria apresentaram maior estabilidade, menor fluência e maior módulo de resiliência, sendo, portanto, mais qualificadas que as misturas com agregado pétreo natural para uso em pavimentos que serão solicitados por tráfego pesado em clima quente. O uso do agregado de escória de aciaria com cimento asfáltico de petróleo mais viscoso (CAP 30/45) potencializa a estabilidade Marshall e a resistência à deformação permanente (fluência) da mistura, minimizando os riscos de surgimento de deformações plásticas por fluência (ondulação) ou por consolidação (afundamentos nas trilhas de roda). The steel furnace slag is already widely known in the road segment, but generally has been used as granular material at base and sub-base layers. However, this excellent material is seldom used as asphaltic mixture aggregate. Hence, considering this lack of information about this subject, this study aims to investigate the technical and economical feasibility of the utilization of steel furnace slag aggregates at Hot Mix Asphalts (HMAs) asphaltic mixture in comparison to the same kind of mixture made by gneissic aggregate The results of this study showed that the Hot Mix Asphalts (HMAs) that use cured steel slag have excellent technical qualities, being even better than the Hot Mix Asphalts (HMAs) made by natural aggregates. However, the high absorption level of the steel furnace slag requires an Asphaltic Binder (AB) rate higher than the gneissic aggregates with the same granulometry. It recommends a deeper economical analysis comparing both utilizations: Hot Mix Asphalts (HMAs) versus natural aggregates The comparative economical essay indicated that the total costs equality is reached when the average travel distance of the gneissic aggregate is about 28 kilometers longer than the average travel distance of steel slag. Through the utilization of the economical distance equation presented in the feasibility study, the steel slag suppliers will be able to define a location around their stocking area, where the steel slag utilization will become more economically interesting than the natural aggregates utilization, becoming considerable cost savings to the customers. The asphaltic mixtures made by steel slag aggregates presented more stability, lower permanent deformation level and higher resilience that make it more recommended to be used at pavements with heavy traffic in hot whether regions when compared to natural petrous aggregates. The utilization of steel slag with higher viscosity petroleum asphalt cement (CAP 30/45) maximizes the Marshall stability and the permanent deformation resistance of the mixture, minimizing the plastic deformation (corrugation) and deepening risks.

A indústria siderúrgica busca continuamente melhorias no desempenho dos refratários, como forma de melhorar sua competitividade, em um mercado caracterizado pela competição global. Um dos principais fatores de desgaste dos refratários é a corrosão, que no ambiente siderúrgico, está diretamente relacionada com a qualidade das escórias, na maioria dos equipamentos. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta um estudo dos principais fatores que desgastam quimicamente o revestimento dolomítico, com o objetivo de entender os fenômenos que estavam impactando no desempenho dos refratários utilizados na panela de aço da Siderúrgica Riograndense. Para o estudo em questão, o comportamento químico dessas escórias foi monitorado de setembro de 2008 a outubro de 2009. Para análise didática os dados foram estratificados em três períodos, onde o período 01 corresponde aos meses de setembro, outubro e novembro de 2008, período 02 englobam os meses de fevereiro a junho de 2009 e o período 03 revela os resultados de julho a outubro de 2009. Os resultados de monitoração da qualidade da escória foram apresentados por equipamento forno elétrico a arco (FEA) e forno panela (FP). Os principais parâmetros de processo avaliados, foram a basicidade binária, teor de MgO e oxidação da escória. Os resultados foram relacionados com o desempenho do revestimento refratário aplicado na panela de aço. Para a análise dos dados foi utilizado o Minitab um software que oferece um conjunto de ferramentas estatísticas. Pode-se inferir, a partir da análise dos resultados apresentados nesse trabalho, que as ações de redução da oxidação da escória do forno elétrico através de ajustes no sistema de injeção de oxigênio das injetoras, propiciaram uma redução do óxido de ferro nas escórias do forno panela, permitindo correções da basicidade binária nesse mesmo equipamento. Estas ações em conjunto com a elevação na concentração do óxido de magnésio, através da introdução de cal dolomítica no processo, promoveram melhor formação do coating no revestimento refratário. As alterações no processo de produção do aço promoveram um significativo aumento na vida média das panelas de aço desta aciaria. The steel industry is continually seeking improvements in the performance of refractories, as a way to improve their competitiveness in a global market. A major factor in refractories wear is chemical corrosion. In the steel industry this is directly related to the quality of the slag used in most of the equipment. In this context, this work presents a study of the main factors that causes chemical wear in dolomite refractory. The main objective was the understanding of the phenomena that were impacting on the performance of refractories used in steel ladle of Siderúrgica Riograndense. For this study, the chemical behavior of slags was monitored from September 2008 to October 2009. For better understanding the analysis, the data were stratified into three periods: period 01, from September to November 2008; period 02, from February to June 2009; and the period 03, from July to October 2009 . The results of slag quality monitoring were presented separated from the electric arc furnace (EAF) and the ladle furnace (LF). The main process parameters evaluated were the binary basicity, content of MgO and oxidation of the slag. The results were correlated with the performance of refractories used in steel ladle. For the analysis of data, it was used Minitab software which offers a set of statistical tools. It can be inferred, through out the analysis of the results presented here, that the actions to decrease oxidation of the EAF slag, by adjusting the feeding system of oxygen injectors, propitiated a reduction of iron oxide in the slag of ladle furnece, which allowed corrections in binary basicity in the same equipment. These actions together with the increase in the concentration of magnesium oxide in the FP slag, through the introduction of dolomitic lime in the process, promoted the creation of a better coating on the refractory lining. The changes in the process of steel production promoted a significant increase in average life of ladle refractory in this steel making plant.

O presente trabalho estuda e demonstra a influência do campo magnético, seqüencial e decrescente em intensidade, quando aplicado na escória de aço inoxidável para a concentração e/ou recuperação de metais. Um concentrador magnético de rolo induzido de bancada e dois equipamentos industriais em escala de laboratório foram utilizados neste trabalho. A escória de aço inoxidável foi cominuída e peneirada separando-se a fração entre 2 e 0,3 milímetros. As práticas foram realizadas em três etapas: Primeiramente seis intensidades magnéticas foram aplicadas separadamente sendo uma intensidade diferente para cada nova amostra, visando a avaliação da variação da intensidade do campo magnético na escória. Os resultados desta etapa demonstraram que a recuperação de ferro, cromo e níquel presente na escória sobe de 36,37%, 6,17%, e 16,61% para 51,78%, 16,43% e 26,79% respectivamente, para uma recuperação mássica total da escória de menos de 20%. A segunda etapa teve o objetivo de melhorar a recuperação, dos mesmos elementos, com a aplicação de concentrações magnéticas seqüenciais, para os concentrados. Para tanto, a escória de aço inoxidável foi submetida a sucessivos processos de beneficiamento magnético com intensidade magnética decrescente. Quando comparada com a aplicação de um processamento magnético único, a recuperação obtida com a concentração seqüencial demonstrou um considerável aumento, alcançando recuperações de 82,84% e aproximadamente 100% para ferro e níquel respectivamente, mantendo-se uma recuperação mássica total abaixo de 22% da massa total de escória. A recuperação do cromo apresentou um leve aumento não representando uma solução para a remoção deste elemento da escória. A terceira etapa deste trabalho demonstrou o processo de concentração magnética, em maior escala, com a utilização de dois equipamentos industriais em escala de laboratório: um separador magnético de alta intensidade e um de baixa intensidade, utilizados em seqüência, sendo o concentrado magnético, obtido com o equipamento de maior intensidade, submetido à separação magnética com o equipamento de menor campo. Sendo assim, observando-se os resultados obtidos, concluiu-se que o aumento na intensidade magnética é responsável por um aumento da recuperação dos elementos ferro, cromo e níquel, e ficou ainda comprovado que a aplicação de concentrações magnéticas seqüenciais fornece melhores recuperações e ainda melhores opções de aplicação dependendo das necessidades do momento, quando comparadas com o processo de beneficiamento magnético simples. This work studies the influence of magnetic field intensity on concentration of stainless steel slag in order to explore the possibility to recover metals. A laboratory magnetic induced roll and two industrial equipment in laboratorial scale were used to carry out concentrations. Experiments were accomplished in three steps: Firstly, six intensities were used to evaluate the influence of magnetic intensity over the slag. Each intensity was applied to one individual sample. The results from this study showed that recoveries of iron, chromium and nickel vary from 36.37%, 6.17% and 16.61% to 51,78%, 16,43% and 26,79% respectively with a mass total recovery of around 20%. The second phase had the objective to confirm that a sequential magnetic concentration would increase the recovery of the iron, chromium and nickel. A stainless steel slag sample was submitted to sequential magnetic processing with decreasing fields. These tests showed that recovery of metals as iron and nickel could be optimized with this sequential treatment, offering a considerable increase at the recovery values, achieving 82.84% and almost 100% of iron and nickel respectively, without compromising the total mass recovery value. The chromium recovery was also increased but do not represent a solution to remove it from the stainless steel slag. The third and final phase demonstrated the magnetic concentration process with two industrial equipments, in laboratorial scale, also in sequence, a high intensity magnet and low intensity magnet. This work demonstrates that magnetic intensity variation is responsible for recovery increase, and a sequential application of magnetic processing increase the recovery of metals, generating more application options for the concentrated depending on the necessities, when compared to a single magnetic process.

A estratégia de gestão para os resíduos em que ainda não é praticável a prevenção da sua produção, deve privilegiar a recuperação destes, nomeadamente através de soluções de valorização. É neste contexto que está em curso o Projecto de Investigação & Desenvolvimento Aplicação de resíduos em infraestruturas de transporte e obras geotécnicas – Valorização de escórias de aciaria, coordenado pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil, com a participação da Universidade do Minho e do Centro para a Valorização de Resíduos, e financiado pela FCT. Pretende-se contribuir para a criação de uma metodologia mecanicista e ambiental que promova a reutilização dos resíduos, em geral, e das escórias de aciaria, em particular, através da sua aplicação na construção de infraestruturas viárias e de obras geotécnicas. Seguindo as recomendações mais relevantes de vários projectos da Comunidade Europeia, este programa de investigação privilegia os ensaios de laboratório relacionados com as propriedades mecânicas e as ambientais. De modo a calibrar os resultados laboratoriais e a avaliar o desempenho das escórias de aciaria, quando colocadas em obra, realizar-se-á um trecho experimental com diversas secções transversais, nas quais se aplicarão materiais naturais e escórias de aciaria, ao nível do aterro, da sub-base e da base do pavimento., Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - POCI/ECM/56952/2004, Programa Operacional Ciência e Inovação 2010 - POCI 2010, Fundo Comunitário Europeu (FEDER)

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais A reciclagem de materiais industriais ou de mineração, disponíveis para uso na agricultura, é assunto já bem estudado em diversos países, mas no Brasil tem tido pouca ênfase. Os diferentes tipos de escória de siderurgia, com produção anual estimada de 3 milhões de toneladas, apresentam grande potencial de utilização na agricultura, porém estudos com esse propósito são pouco difundidos pela pesquisa nacional. Um dos grandes entraves ao uso generalizado deste resíduo em atividades agrossilviculturais é a presença de metais pesados, que presentes no solo em forma solúvel, são absorvidos por plantas envolvidas na cadeia trófica, podendo causar sérios problemas à saúde de animais e do homem. Desta forma, antes de qualquer recomendação são indispensáveis estudos detalhados sobre os possíveis impactos causados pelo uso desses resíduos na agricultura. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a utilização agrícola de uma escória de aciaria, proveniente da Companhia Siderúrgica de Tubarão (CST), como corretivo da acidez de solos e como fonte de fósforo e zinco para as plantas de sorgo (Sorgum bicolor L. Moench – variedade BR 300), bem como a contaminação de solos e plantas de alface ( Lactuca sativa – variedade Regina-de- Verão) por metais pesados, decorrente do uso desse resíduo. Para atingir o objetivo supracitado, foi caracterizada quimicamente a escória em duas granulometrias (0 a xvi1 mm e 2 a 10 mm) e, com ela, foram realizados dois experimentos utilizando amostra de um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), textura argilo-arenosa e de um Latossolo Amarelo (LA), textura franco-arenosa, ambas coletadas no estado do Espírito Santo. O primeiro experimento de avaliação agronômica do resíduo envolveu três etapas: 1 a etapa: avaliação do potencial corretivo da escória por meio de curvas de incubação; 2 a etapa: respostas das plantas ao uso da escória como corretivo de solos e a possível presença de metais em plantas; e 3 a etapa: respostas das plantas ao uso da escória como fertilizante fosfatado e fonte de zinco. O segundo experimento, no qual foi estudado o comportamento dos metais nos solos, avaliou a disponibilidade do Cr por meio de extrações seqüenciais e a mobilidade de metais quando os solos foram submetidos a lixiviações periódicas durante quatro meses com água deionizada e, posteriormente, com solução de ácido acético 0,001 mol L -1 , também durante quatro meses. A escória com granulometria inferior a 1 mm se mostrou eficiente para corrigir a acidez, neutralizar o alumínio tóxico dos solos e suprir as plantas com Ca e Mg, semelhante ao tratamento onde se utilizou, para efeito de comparação, uma mistura corretiva composta por CaCO 3 + MgCO 3 p.a. Já a escória com granulometria entre 2 e 10 mm proporcionou resultados semelhantes aos tratamentos sem corretivo. Desta forma, a mesma foi considerada inadequada para uso agrícola, pelo menos para utilização em cultivo de plantas de ciclo curto. Os baixos teores de Zn e P total, bem como a ausência de P solúvel em ácido cítrico não recomendam o uso da escória como fonte destes nutrientes. Para todos os ensaios montados, nos tratamentos que foram aplicados escória, houve incremento significativo dos teores de Fe e, principalmente, de Mn nos solos. Este aumento – a presença destes dois elementos em quantidades relativamente elevadas no resíduo –, no entanto, não foi verificado sintoma de toxidez nas plantas de sorgo cultivadas. Contudo, para culturas mais sensíveis ao Mn, cuidados devem ser tomados quanto ao incremento deste elemento no solo. Houve também incremento nos teores de Cr do solo com a utilização da escória, no entanto, os valores constatados foram inferiores ao máximo estabelecido para solos, conforme sugerido pela CETESB (2001). Do total de Cr presente no solo, a grande maioria encontrou-se associada a formas mais estáveis de óxidos de Fe e em formas residuais, possivelmente com os silicatos. Não foi detectada pelo método analítico utilizado (ICP – OES), a presença de Cr nos lixiviados coletados e os teores observados de Zn, Cu, Fe e Mn em solução foram muito baixos, sendo inferiores aos valores máximos estabelecidos para águas Classe III, conforme Resolução n o 20/1986, do CONAMA. Recycling of industrial or mining material available for use in agriculture is an issue extensively studied in various countries, but it has received little attention in Brazil. The different types of steel industry residue (slag), with an estimated annual production of 3 million tones, has a great potential for utilization in agriculture; however, studies with this objective, are not common in Brazil. One of the major shortcomings for the use of this residue in agro silvicultural activities is the presence of heavy metals, which, when present in the soil in the soluble form are absorbed by plants of the trophic-chain, and may cause serious damage to health of animals and human beings. Thus, before any recommendations are made, detailed studies are indispensable on the likely impacts caused by the use of these residues on agriculture. Within this context, this work aimed to evaluate the agricultural utilization of an slag originated from Companhia Siderúrgica de Tubarão (CST) as a soil liming and as a source of phosphorous and zinc for sorghum plants (Sorgum bicolor L. Moench – variety BR 300) and to evaluated the contamination of soil and lettuce plants (Lactuca sativa – variety Regina-de-Verão) by heavy metals due to the use of this residue. In order to accomplish such objectives, the slag was chemically characterized and separated in two xviiigranulometries (0 to 1 mm and 2 to 10 mm). Two experiments with the slag were carried out, using a sample of a Red Yellow Latosol (RYL), of sandy clay texture and of a Yellow Latosol (YL), sandy loam texture, both collected in the state of Espírito Santo. The first experiment, for agronomic evaluation of the residue, involved three stages: stage 01: evaluation of the corrective potential of the slag by means of incubation curves; stage 02: response of plants to the use of slag as a soil liming agent and the likely presence of heavy metals in plants; and stage 03: response of the plants to the use of slag as phosphate and zinc fertilizer. The second experiment, in which metal behavior in soil was studied, evaluated Cr availability by means of sequential extractions and metal mobility when the soils were submitted to periodical leaching with deonized water and, later, with acetic acid solution (0.001 mol L -1 ), during four months. The slag with granulometry below 1 mm was found efficient in correcting soil acidity, in neutralizing toxic soil aluminum and providing Ca and Mg to plants, similarly to the treatment using a corrective mixture composed of CaCO 3 + MgCO 3 p.a. On the other hand, the slag with granulometry between 2 and 10 mm provided results similar to the treatments without corrective agent. Thus, its use was considered inadequate for agricultural purposes, at least for cultivation of short-cycle plants. The low contents of total Zn and P, as well as the absence of soluble P in nitric acid do not recommend the use of slag as source of these nutrients. For all the assays set up, in the treatments using slag there was a significant increase of Fe and, mainly, of Mn content in the soils. This increase however, did not cause toxic ity symptoms in the sorghum plants cultivated. However, for cultures more sensitive to Mn, care must be taken concerning the increment of this element in the soil. There was an increase in the Cr content in the soil by using the slag, but the values found were below the maximum established for soils. From the total Cr present in the soil, the large majority was associated to more stable Fe oxides and in residual forms, possibly within the structure of silicates. The presence of Cr in the leachate collected was not detected by the analytical method applied (ICP – OES) and Zn, Cu, Fe and Mn in solution were detected in very small amounts, below the maximum values established for Class III water according to Brazilian Environmental Agency Protection.

A reciclagem de resíduos apresenta-se como uma alternativa adequada com relação à preservação dos recursos naturais e do meio ambiente. As escórias de aciaria são resíduos siderúrgicos originados na fabricação do aço, e são geradas em grandes quantidades. Estes resíduos são estocados nos pátios siderúrgicos, onde permanecem, na sua maioria, sem qualquer destino. Normalmente, as escórias de aciaria são volumetricamente instáveis, apresentando características expansivas, e por esta razão, a aplicação das mesmas em materiais de construção torna-se restrita. Esta pesquisa tem como objetivo estudar a viabilidade técnica do uso das escórias de aciaria LD como adição em cimentos, propondo um método de estabilização por meio de granulação por resfriamento brusco destas escórias, buscando, desta forma, a eliminação do fenômeno da expansão, e visando a melhoria das características destes resíduos. No processo de estabilização, a escória líquida foi granulada em uma usina siderúrgica. Estudos complementares de granulação foram realizados nos laboratórios da UFRGS, empregando-se escórias refundidas. A granulação por resfriamento brusco favoreceu a redução do CaOlivre, a eliminação do MgO na forma de periclásio, e a eliminação do bC2S das escórias, considerados agentes causadores da expansão. No entanto, a elevada basicidade da escória LD dificulta a formação da estrutura vítrea e a separação da fração metálica após o resfriamento brusco. Foram realizados ensaios de expansão das escórias, atividade pozolânica, e resistência mecânica de argamassas com escórias granuladas. O resfriamento brusco proporcionou a eliminação da expansão e o desenvolvimento das propriedades pozolânicas/cimentícias da escória granulada. Como adição em cimentos, do ponto de vista da resistência mecânica, as argamassas compostas com escórias granuladas e clínquer apresentaram níveis de resistência à compressão axial compatíveis com as especificações referentes ao cimento Portland composto, apesar destes resultados serem inferiores aos obtidos para as argamassas de referência. The recycling process of waste appears as an appropriated alternative to dumping and provides many environment benefits. Steel slag is metallurgical waste generated during the steelmaking process and is normally dumped in open areas. Steel slag, however, generally exhibit volumetric instability and show expansion with age, which is considered a limiting factor when used in civil construction. This report evaluates the use of BOF slag as a mineral admixture in cement, and proposes stabilization of the slag through a granulation by quenching method. The objective is to eliminate expansive characteristics and to improve mechanical performance when slag is used as a Portland cement component. In the stabilization process, liquid slag was granulated in a steel plant. Supplemental investigation of the re-melted steel slag was undertaken in the laboratory. The granulation by quenching method reduced traces of free lime in the slag, and improved elimination of periclase and bC2S, which are considered causes of expansion. The high basicity of BOF slag, however, makes it difficult to convert its crystalline structure into an amorphous and the metallic fraction separation. Expansion tests, pozzolanic activity, and mechanical performance of the granulated slag were evaluated. Quenching provided an elimination of expansion and improved slag’s pozzolanic activity. Results of the axial compression test, indicate that the mortars with granulated slags are satisfactory relative to Portland cement composite specifications containing blast-furnace slags. These results, however, are minor when compared to reference mortars.