Estudo da influência de diferentes teores de Na2O em argamassas à base de escória de aciaria elétrica álcali-ativada

Abstract

A indústria da construção civil é um dos maiores consumidores de recursos naturais no Mundo, além de ser responsável por grande parte da geração de CO2, visto que o material mais característico e utilizado do setor, o cimento Portland, contribui com mais de 5% do total das emissões de dióxido de carbono. Outro setor causador de impactos ambientais em todo o Mundo é a indústria siderúrgica que tem elevada geração de resíduos sem aplicação. Tais problemas, somados à crescente preocupação ambiental, têm contribuído para que as sociedades busquem alternativas para reduzir os impactos ambientais causados pelo homem. Um exemplo disso é o estudo sobre o cimento de escória, o qual reutiliza o resíduo da siderurgia como material aglomerante através de sua ativação por álcalis. Atualmente existem estudos para emprego da escória de alto-forno como cimento álcali-ativado, sendo escassa a bibliografia para o uso de outras escórias, o que dificulta um maior entendimento das reações e dos possíveis resultados a serem obtidos quando utilizadas diferentes escórias. A escória de aciaria elétrica, gerada em siderúrgicas que utilizam sucata como matéria prima para produção do aço, tem pouca utilização e não há trabalhos sobre a sua utilização como aglomerante álcali-ativado. Assim, neste trabalho buscou-se determinar a resistência à compressão atingida pelo cimento de escória de aciaria elétrica álcali-ativada com diferentes teores de Na2O. Avaliou-se também a influência de diferentes temperaturas de cura e a deformação linear ao longo do tempo. Inicialmente foram moldados nove traços de argamassa com variações dos teores de ativador (1, 1,25 e 1,5%) e das temperaturas de cura nas primeiras 24 horas (20, 40 e 60°C). Após os primeiros resultados, constatou-se a possibilidade de aumentar os teores de ativador para traços com cura a 20°C, sendo então confeccionadas argamassas com os teores de 2,5, 5 e 7,5% para essa temperatura de cura. Constatou-se que o aumento do teor de ativador e da temperatura de cura para os traços com cura térmica (40° e 60°C) aumenta a resistência, já para os traços com cura a 20°C observa-se um crescimento da resistência até o teor de ativador de 1,5% e depois há um decréscimo. Quanto à deformação linear, no geral os traços apresentaram retração pouco menor que as das argamassas de cimento Portland.

The industry of civil construction has been one of the largest consumers of natural resources in the World, beyond of being responsible for great part of the CO2 generation, since the most characteristic and utilized material in the sector, the Portland cement, has contributed with more than 5% of the total of carbon dioxide emissions. Another sector causing the environmental impacts in the World has been the siderurgic industry that has an elevated generation of residues without application. Such issues added to the growing environmental concern, have contributed for the societies searching for alternatives to reduce the environmental impacts caused by human beings. An example of that is the study on the slag cement, which re-utilize the siderurgic residue as binder material through its activation by alkalis. Currently, there have been studies for the slag use of blast furnace as alkali-activated cement, being scarce the bibliography for other slag use, what makes difficult a greater understanding of the reactions and possible results of being obtained when utilizing different slag. The electric arc furnace slag, generated in siderurgic industries which utilize scrap metal as raw material for the steel production, has little utilization and there are not researches on its use as binder alkali-activated. Therefore, this dissertation searched for determining the compression strenght achieved by the ladle slag cement of alkali-activated with Na2O different contents. The influence of different curing temperatures and the linear deformity was also assessed over time. Initially, nine mortar traits were molded with the activator content variation (1, 1,25 and 1,5%) and from the curing temperatures in the first 24 hours (20, 40 and 60°C). After the first results, the possibility of increasing the activator content for traits with curing at 20°C was noticed, then, the mortar being manufactured with contents of 2,5, 5 and 7,5% for this curing temperature. In addition, it was noticed the activator content increase and the curing temperature for the traits with thermal curing (40° and 60°C) increasing the resistance, but for the curing traits at 20°C a resistance growing may be observed until the activator content of 1,5% and, further, there was a decrease. Related to deformity, in general, the traits presented a little smaller retraction than from the Portland cement mortar.