Banca de DEFESA: VITOR ALENCAR NUNES

DISCENTE : VITOR ALENCAR NUNES
DATA : 30/10/2023
HORA: 09:00
LOCAL: Belo Horizonte (remoto)
TÍTULO: Viabilidade da escória de aciaria como ligante e agregado em materiais álcali-ativados

Link do Evento: https://meet.google.com/ugq-rptj-rue 

PALAVRAS-CHAVES:

escória de aciaria, reciclagem de resíduos, materiais álcali-ativados, parâmetros

de ativação, processo de pré-tratamento, estabilidade volumétrica.

PÁGINAS: 166
RESUMO:

A escória de aciaria (EA) é um resíduo sólido gerado durante o processo de fabricação do aço com uma geração anual de mais de 270 milhões de toneladas de EA em todo o mundo. Devido à sua composição química, propriedades mecânicas e físicas, a EA pode ser reaproveitada como matéria-prima alternativa em diversas aplicações como na agricultura, estabilização de solos, construção de estradas e outros materiais de construção. Apesar desse grande potencial de reaproveitamento, a taxa de recuperação de EA varia entre 20% e 98% de acordo com cada país, o que gera um estoque/empilhamento excessivo, se tornando um passivo ambiental e financeiro. Até agora, as principais aplicações que realmente consomem quantidades consideráveis de EA são a construção de estradas e a reciclagem interna na siderurgia, porém com muitas restrições. O setor da construção civil aparece como um potencial consumidor de grandes quantidades de EA. No entanto, a instabilidade volumétrica da EA pode ser um problema para aplicação em produtos à base de cimento Portland (CP). Um reaproveitamento mais sustentável da EA seria como matéria-prima nos materiais álcali-ativados (MAA). Os MAA são materiais alternativos que apresentam melhores desempenhos mecânicos e de durabilidade; também podem incorporar grandes quantidades de resíduos industriais. Esta pesquisa investigou a viabilidade da EA como ligante e agregado em MAA através da determinação dos parâmetros ótimos de ativação e do processo de pré-tratamento necessário (cura úmida e carbonatação). As propriedades mecânicas, microestruturais e de durabilidade foram avaliadas por meio de uma série de métodos de caracterização, como microscopia eletrônica de varredura (MEV), microtomografia de raios-X (μCT), porosimetria por intrusão de mercúrio (MIP) e expansão em autoclave, entre outros. Os resultados mostraram que, apesar da baixa reatividade do EA, o processo de ativação alcalina e o endurecimento de pastas à base de EA como um único ligante foram confirmados. De fato, os melhores resultados mecânicos (resistência à compressão de até 20 MPa) foram obtidos com uma combinação de baixa concentração de Na2O (4%) e módulo de sílica intermediário (1.50-2.22). Com relação ao uso como agregado, a cura úmida como pré-tratamento é altamente recomendada para matrizes de MAA e PC para controlar a expansão tardia da EA, produzindo materiais endurecidos após testes acelerados. Além do mais, a interface apresentou a formação de um gel (provavelmente resultante da reação do agregado EA no sistema alcalino) que promoveu a ligação entre os agregados e a pasta. Por outro lado, a carbonatação como pré-tratamento afetou fortemente o desenvolvimento da resistência nas primeiras idades das argamassas MAA devido à formação de carbonato de sódio no ativador. A argamassa MAA produzida com apenas EA como ligante e agregado apresentou baixa resistência mecânica (até 5 MPa) e alta porosidade total. Consequentemente, essa argamassa não tem resistência mecânica suficiente para ser avaliada em testes acelerados. Os resultados desta pesquisa mostraram que o uso de EA como matéria-prima é muito promissor para o desenvolvimento de MAA.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - PAULO HENRIQUE RIBEIRO BORGES
Interno - PETER LUDVIG
Externo à Instituição - ALI AGHAJANIAN SABBAGH
Externo à Instituição - CARLOS THOMAS GARCIA
Externo à Instituição - JOHAN BLOM
Externo à Instituição - JOÃO PAULO DE CASTRO GOMES