Caracterização dos Materiais

Para a caracterização física dos materiais foram realizados os ensaios de granulometria, massa específica e absorção de água. Para a EFE além da caracterização física, foram realizados os ensaios para a determinação da composição química por Fluorescência de Raios-X (FRX), determinação da composição mineralógica por Difração de Raios-X (DRX), e análise micro-estrutural por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV).

Dados referentes à caracterização ambiental da EFE segundo a NBR 10.004:2004 e à expansibilidade segundo a norma DNIT 113:2009 foram fornecidos pela empresa geradora.

4.1.1.1 Granulometria

Para fabricar um concreto de qualidade, é de extrema importância conhecer as características dos materiais que serão utilizados em sua produção.

A composição granulométrica, exibe a distribuição dos grãos que constituem os agregados que é expressa em porcentagens individuais ou acumulados retidas em cada uma das peneiras na série intermediária ou normal que são estabelecidas pela ABNT NBR 7211:2009.

Para avaliar a granulometria, são utilizados os parâmetros: dimensão máxima característica e o módulo de finura do agregado. A ABNT NBR 7211:2009 define dimensão característica como:

“A grandeza associada a distribuição granulométrica do agregado, correspondente a abertura nominal, em milímetros, da malha da peneira da série normal ou intermediária na qual o agregado apresenta porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa” (ABNT, 2009, p. 3).

Já o módulo de finura é definido como a “Soma das porcentagens retidas acumuladas

em massa de um agregado, nas peneiras de série normal, dividida por 100” (ABNT, 2009, p.

A determinação da composição granulométrica dos agregados foi realizada de acordo com a ABNT NBR 248:2003 – Agregados – Determinação da composição granulométrica.

4.1.1.2 Massa específica

A determinação da massa específica é de extrema importância, pois por meio desta determinação é possível calcular o consumo de materiais utilizados na produção das misturas de concreto. A massa específica do material pode ser definida como a massa do material por unidade de volume (FIORITI, 2007).

A determinação da massa específica do cimento foi realizada de acordo com ABNT NBR 23:2001 – Cimento Portland e outros materiais – Determinação da Massa Específica. A determinação da massa específica da areia e do pó de pedra seguiu a ABNT NBR NM 52:2009 – Agregado miúdo – Determinação da massa específica e massa específica aparente. Para a brita 0 e a EFE, a massa específica foi determinada de acordo com a ABNT NBR NM 53:2009 – Agregado graúdo – Determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água.

4.1.1.3 Absorção de Água

Esta característica reflete a quantidade total de água requerida para conduzir o agregado da condição seco em estufa para a condição saturada superfície seca. A absorção efetiva é determinada como a quantidade de água precisa para conduzir o agregado da condição seco ao ar para a condição saturado superfície seca. A umidade superficial é definida como a quantidade de água no agregado além da necessária para a condição de saturado com superfície seca. Estas características são requeridas para a correção da proporção de água no traço do concreto (SILVA, 2014).

O ensaio de absorção de água para a areia e o pó de pedra seguiu a ABNT NBR NM 30:2001 – Agregado miúdo – Determinação da absorção de água. E para a brita 0 e a EFE de acordo com a ABNT NBR NM 53:2009 – Agregado graúdo – Determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água.

4.1.1.4 Classificação quanto à Periculosidade

A classificação da EFE quanto à periculosidade foi realizada em laboratório particular, a pedido da empresa geradora da escória, seguindo os requisitos da norma ABNT NBR 10.004:2004. De acordo com esta norma, uma amostra representativa do resíduo é submetida a ensaios de lixiviação, cujos procedimentos são descritos na ABNT NBR 10.005 –

Procedimento para obtenção de extrato lixiviado de resíduos sólidos e ensaios de solubilização, conforme procedimentos descritos na ABNT NBR 10.006 – Procedimento para obtenção de extrato solubilizado de resíduos sólidos. Os resultados dos ensaios de lixiviação e solubilização são comparados com os limites máximos estabelecidos nos Anexos F e G da NBR 10.004, respectivamente, e com base nesta análise, o resíduo pode ser classificado como Classe I (perigoso), Classe IIA (não perigoso e não inerte) ou Classe IIB (não perigoso e inerte) (ABNT, 2004a).

4.1.1.5 Expansibilidade

Um dos maiores entraves para a utilização da EFE na construção civil, é seu potencial expansivo, que está associado a grandes quantidades de CaO e MgO livres (BRANCO, 2004). O resultado deste ensaio foi fornecido pela empresa geradora do resíduo, e foi obtido mediante ensaio de expansibilidade, segundo a norma DNIT 113:2009.

4.1.1.6 Fluorescência de Raios-X

A fluorescência de Raios-X é um ensaio que resulta na composição química da amostra. Neste processo a energia de radiação de fluorescência identifica o elemento – espécie atômica, enquanto que a intensidade desta radiação permite que seja medida sua concentração na amostra analisada (FERRETI, 2009). O ensaio foi realizado no Laboratório de Caracterização Tecnológica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, utilizando espectrômetro de fluorescência de Raios-X, com amostra prensada, na calibração STD-1 (Standardless), relativa a análise sem padrões dos elementos químicos compreendidos entre o flúor e o urânio.

4.1.1.7 Difração por Raios-X

A difração de Raios-X é um ensaio padrão para caracterização de estruturas cristalinas dos materiais, podendo também ser utilizado para quantificar o tamanho dos cristais de materiais carbonosos (MACHADO et al., 2011). O ensaio foi realizado no Laboratório de Caracterização Tecnológica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, utilizando o método do pó e um difratômetro de Raios-X da marca Bruker modelo D8 Endeavor. As condições de análise para a obtenção dos difratogramas foram: Tubo de Cu, energia 40mA x 40kV, faixa angular 2-70º (2theta), passo angular 0,02º, com passo de 0,1 s. A identificação das fases cristalinas foi realizada por comparação do difratograma obtido com a base de dados PDF2 do ICDD (International Centre for Diffraction Data).

4.1.1.8 Microestrutura Eletrônica de Varredura

A microestrutura eletrônica de varredura é uma das técnicas mais versáteis disponíveis para a análise das características microestruturais de objetos sólidos, devido à alta resolução do equipamento. Também pode-se obter imagem tridimensional da amostra, resultado direto da grande profundidade de campo (DEDAVID et al., 2007). O ensaio foi realizado no Laboratório de Caracterização Tecnológica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.