APRESENTAÇÃO DE TRABALHOS REALIZADOS COM ESCÓRIA DE FERRO NÍQUEL PARA UTILIZAÇÃO EM PAV. FLEXÍVEL E CONCRETOS. MINISTÉRIO DA DEFESA EXÉRCITO BRASILEIRO.

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1 APRESENTAÇÃO DE TRABALHOS REALIZADOS COM ESCÓRIA DE FERRO NÍQUEL PARA UTILIZAÇÃO EM PAV. FLEXÍVEL E CONCRETOS. MINISTÉRIO DA DEFESA EXÉRCITO BRASILEIRO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA (Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho, 1792) Alunos: Claudeny Santana, Graziella Pires, Ramon Gondim Professor D.Sc. Luiz Antonio Vieira - Cel Professor D. Sc. Antônio Carlos Rodrigues Guimarães - Maj

2 S UMÁRIO  Introdução  Objetivo  Materiais Estudados  Metodologia  Resultados Obtidos  Conclusão  Referências Bibliográficas

3  As indústrias siderúrgicas, em especial, produzem grande quantidade de resíduos, em função do processo de produção do ferro e do aço.  Um desses resíduos é a escória de ferro níquel, na forma de agregado miúdo, o que é um material viável em obras de pavimentação (SANTOS, 2012) e em concretos (FRANCKLIN JUNIOR e DE ALMEIDA, 2010). INTRODUÇÃO Depósito da escória de ferroníquel na Planta de Barro Alto / GO. (SANTOS, 2012)

4 S UMÁRIO  Introdução  Objetivo  Materiais Estudados  Metodologia  Resultados Obtidos  Conclusão  Referências Bibliográficas

5  Apresentar os resultados dos trabalhos realizados com escória de FeNi utilizado na elaboração de pavimentos rígidos e concretos. O BJETIVO

6 S UMÁRIO  Introdução  Objetivo  Materiais Estudados  Metodologia  Resultados Obtidos  Conclusão  Referências Bibliográficas

7  A escória de ferro níquel deste estudo foi proveniente de uma empresa mineradora localizada em Barro Alto, no Estado de Goiás.  O ferro níquel é utilizado, principalmente, na indústria de aço-inox. Tanto na redução, quanto no refino são geradas escórias no processo de produção do ferro níquel.  A escória da redução possui altos teores de sílica (51% de SiO 2 ) e magnésio (28% de MgO) podendo ser considerado um material membro do grupo das olivinas que são constituídas de silicatos de magnésio e ferro. M ATERIAIS E STUDADOS

8 O cimento Portland utilizado em todos os grupos de concreto foi o do tipo CP II-E-32, da HOLCIM; Os agregados miúdos empregados na elaboração dos concretos foram a areia de rio lavada; O agregado graúdo utilizado foi brita do tipo gnaisse com dimensões máximas características de 9,5 mm e 19 mm;

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10 M ATERIAIS E STUDADOS Os agregados pétreos utilizados no estudo de pavimento flexível estudo são provenientes da usina de asfalto da CRT (Concessionária Rio Teresópolis S/A); CAP 30/45 e o CAP 50/70 provenientes da REDUC (Refinaria de Duque de Caxias); (a) (b) Mistura do CAP com a escória de ferroníquel. (c) Compactação do cp no soquete Marshall. (d) Cp compactado.

11 S UMÁRIO  Introdução  Objetivo  Materiais Estudados  Metodologia  Resultados Obtidos  Conclusão  Referências Bibliográficas

12 PARA CONCRETOS: Baseado na norma da ABNT NBR 5738, este item prescreve os procedimentos para a moldagem e cura dos corpos-de-prova de concreto. Traços com 0%, 40%, 60% e 100% de escória de ferroníquel em substituição a areia. 1:2,20:2,96:0,54 C= 344 Kg/cm³ M ETODOLOGIA MATERIALQUANTIDADE (Kg/m3) Cimento344 Areia756 Pedra1018 Água186 L/m³

13  Para a determinação dos valores médios de índices esclerométricos, o esclerômetro foi aplicado ortogonalmente à superfície lisa e seca do espécime cilíndrico 100 mm x 200 mm em 9 pontos afastados de 30 mm entre si, formando uma malha 90 mm x 90 mm conforme prescreve a ABNT NBR 7584 (1995).  Os valores médios de velocidade das ondas ultrassônicas foram obtidos aplicando-se o método direto, segundo a ABNT NBR 8802 (1994), pois a energia máxima do pulso na transmissão direta é totalmente transmitida e recebida pelos transdutores. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS

14 Ensaio de resistência à compressão: Tensão máxima que a amostra de concreto pode suportar. Resistência à tração, conforme ABNT NBR 7222, utiliza-se o mesmo equipamento do ensaio de resistência à compressão. O contato entre o corpo-de-prova e os pratos da máquina de ensaio deve dar-se somente ao longo de duas geratrizes diametralmente opostas do corpo de prova. Para Robert Hooke (1660) o conceito de elasticidade é a proporcionalidade entre tensões e deslocamentos. E NSAIOS DESTRUTIVOS

15 PARA PAVIMENTOS FLEXÍVEIS: M ETODOLOGIA Relação dos ensaios realizados nos agregados e respectivas normas adotadas.

16 PARA PAVIMENTOS FLEXÍVEIS: M ETODOLOGIA Relação dos ensaios realizados nos agregados e respectivas normas adotadas.

17 M ETODOLOGIA Compactação da Marshall da mistura tipo A.A.U.Q. (a) (b) Temperatura da escória de ferroníquel sendo verificada para ser misturada ao ligante. (c) e (d) CAP 50 / 70 sendo misturado à escória de ferroníquel (e) compactação do corpo-de-prova. (f) corpos-de- prova Marshall com variados teores de ligante.

18 S UMÁRIO  Introdução  Objetivo  Materiais Estudados  Metodologia  Resultados Obtidos  Conclusão  Referências Bibliográficas

19 R ESULTADOS E ANÁLISE : C ONCRETO Concretof cm (MPa)f ct,spm (MPa)I.E.v (km/s) C-0FeNi20,02,432,73,604 C-40FeNi19,22,229,23,485 C-60FeNi16,62,128,73,342 C-100FeNi16,42,125,63,451 Resultados médios de f cm, f ct,spm, I.E. e v dos concretos ensaiados.

20 R ESULTADOS E ANÁLISE : PAV. FLEXÍVEL

21 R ESULTADOS E ANÁLISE : T RECHO E XPERIMENTAL Brita 01 22% Brita 0 15% Pedrisco 20% Escória 40% Cimento CPII 32 3% + CAP 50/70 4,3% DOPE 3g Limites entre 3,72 e 4,56%

22 S UMÁRIO  Introdução  Objetivo  Materiais Estudados  Metodologia  Resultados Obtidos  Conclusão  Referências Bibliográficas

23  Os valores mecânicos encontrados para CAUQ foram satisfatórios e atingiram as expectativas da pesquisa resultando na execução de um trecho experimental com sucesso e retorno esperado.  A maximização da escória de ferroníquel tanto utilizada em concretos como em pavimentos flexíveis foi possível sem perder as características exigidas por normas.  - Aquantidade em peso de agregado miúdo de escória de ferro níquel em substituição à quantidade em peso de areia igual a 40% é uma quantidade ótima para execução de concretos, pois suas propriedades ficaram bem próximas das de concretos convencionais, conforme encontrado por FRANCKLIN JUNIOR e DE ALMEIDA (2010). CONCLUSÃO

24 S UMÁRIO  Introdução  Objetivo  Materiais Estudados  Metodologia  Resultados Obtidos  Conclusão  Referências Bibliográficas

25  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT NBR 5739. Concreto – Ensaio de Compressão de corpos de Prova Cilíndricos de Concreto, 1994.  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT NBR 7222. Concreto e argamassa — Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos, 2011.  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT NBR 7584. Concreto endurecido – avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão, 1995.  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT NBR 8802. Concreto endurecido – determinação da velocidade de propagação da onda ultra-sônica: método de ensaio, 1994. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

26  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT NBR 10004. Resíduos Sólidos – Classificação, 2004.  FRANCKLIN JUNIOR, I.; DE ALMEIDA, F. A. S. Verificação das Propriedade de Concretos Produzidos com Agregados de Escória de Níquel Provenientes de Mineração do Município de Pratápolis-MG, In : Anais do 52º Congresso Brasileiro do Concreto, 52CBC, 2010.  PRADO, L. A. Módulo de deformação estático do concreto de baixa e alta relação a/c pelo método ultrasônico. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2006.  SANTOS, G. P. P.; GUIMARÃES, A. C. R.; CARNEIRO, L. A. V.; OLIVEIRA, J. C. S. Resultados Preliminares: Uso da Escória Ferro Níquel em Concreto Asfáltico para Pavimentação, In: Anais da 41ª Reunião Anual de Pavimentação, 41RAPv, 2012. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

27  WHITEHURST, E. A. Evaluation of concrete properties from sonic tests. ACI Monogr. N. 2, American Concrete Institute, Iowa State University Press, Detroit, 1966. SANTOS, Graziella Pereira Pires dos.Um Estudo Sobre a Utilização da Escória de Ferroníquel em Pavimentação Rodoviária. Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia, 2013. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

28  CNPQ  CAPPES  SENAI  ANGLOAMERICAN  LABORATÓRIO DE CONCRETO – IME  LABORA´TORIO DE LIGANTES E MIST. BETUMINOSAS – IME  PETROBRAS  PROFESSORES, TÉCNICOS E ALUNOS QUE CONTRIBUIRAM PARA O DESENVOLVIMENTO DOS TRABALHOS. A GRADECIMENTOS :