PASTAS DE CIMENTO COM ADIÇÕES DE DIFERENTES TEORES DO PAE

Com o aumento do teor do PAE adicionado, foi necessária uma menor quantidade de água para obter um mesmo índice de pasta de consistência normal.

O teste de Vicat, conforme NBR 11581(ABNT, 1991) para a determinação dos tempos de pega em pastas contendo o resíduo siderúrgico, não foi adequado.

Utilizando-se o ensaio de determinação do calor de hidratação, conseguiu-se avaliar com maior precisão as reações de hidratação de pastas de cimento utilizando o PAE, constatando-se que maiores teores do resíduo resultaram em um maior tempo para o início das reações de hidratação do cimento.

Do ponto de vista mineralógico, além das 14 fases observadas nas pastas de referência, foram identificadas mais 5 novas fases nas pastas contendo o PAE. Houve fases onde picos que as identificam coincidiram com fases determinadas nas pastas referência, tais como os picos característicos de hidrozincato de cálcio que estavam sobrepostos a picos característicos de fases já encontradas nas pastas de referência, em uma mesma idade, como silicatos de potássio alumínio e óxido hidratado de cálcio alumínio. Isto significa que, quando

há fases onde os picos que as identificam coincidem, não se pode afirmar qual delas está presente ou se todas estão presentes.

Com o auxílio do MEV, acoplado com EDS, observaram-se partículas do PAE aparentemente inertes nas pastas de cimento com idade de 7 dias. Entretanto, aos 28 dias, nota-se a ocorrência de possíveis reações na superfície das partículas do PAE.

7.3 BLOCOS DE CONCRETO PARA PAVIMENTAÇÃO ADICIONADOS COM

PAE

7.3.1 Moldagem dos blocos

Ao manter-se fixa a relação água/cimento e adicionados maiores teores do PAE na mistura para confecção dos blocos de concreto para pavimentação, houve também um acréscimo da umidade superficial visualizada no produto final, tendo, como conseqüência, a aderência dos blocos com 25% nas formas da máquina de vibro-prensa. Desta forma, para possibilitar a moldagem dos blocos, à medida que se aumenta o teor de PAE, deve-se reduzir a relação água/cimento.

O PAE, composto de diversos óxidos metálicos, pode contribuir para o aumento do índice de umidade da mistura de concreto, quando os sensores que realizam esta leitura a fazem por diferença de potencial. Isto porque o resíduo pode contribuir para uma melhor condutividade da mistura e, assim, interferir na leitura do sensor.

Os blocos que continham o resíduo também sofreram retardo de pega, sendo desmoldados 72 horas após a moldagem. Entretanto, os mesmos não apresentavam resistência suficiente para que pudessem ser desformados com auxílio de equipamento, pois desagregavam. Comportamento, este, contrário ao apresentado pelos blocos sem o resíduo, os quais foram desmoldados após 12 horas da moldagem com auxílio de equipamento.

7.3.2 Avaliação mecânica

O desvio padrão da resistência à compressão em blocos contendo o PAE foi superior ao dos blocos que não continham o resíduo, em ambas as moldagens.

Na primeira etapa do programa experimental, para blocos de concreto apresentando na sua composição o PAE, verificaram-se valores de resistência à compressão superiores aos dos blocos sem adição do resíduo, nas idades analisadas (exceção aos 182 dias). Verificaram-se, também, a influência significativa da idade, do teor do PAE adicionado e da interação entre os mesmos.

Para os valores de desgaste médio à abrasão, para blocos de concreto com ou sem adição do PAE, verificou-se influência significativa apenas na idade. Ou seja, a adição do resíduo nos blocos não influenciou no desgaste à abrasão.

Já para blocos da segunda etapa, tanto a resistência à compressão quanto o índice de desgaste à abrasão apresentaram diferenças significativas para o teor de PAE utilizado, a idade e a interação entre os mesmos. Observou-se que o comportamento apresentado pela resistência à compressão dos blocos contendo o resíduo mostrou-se com variabilidade ao longo do tempo. Além disso, os valores de resistência obtidos nesta etapa foram inferiores aos obtidos pelos blocos da primeira etapa. Da mesma forma, constatou-se um aumento dos valores do índice médio de desgaste à abrasão para os blocos da segunda etapa em relação aos dos blocos da primeira etapa.

Verificou-se, em ambas as etapas do programa experimental, que, entre os teores do PAE utilizados nos blocos de concreto para pavimentação (5%, 15% e 25%), além dos blocos isentos do resíduo, a adição de 15% em relação à massa de cimento foi a que apresentou o melhor desempenho quanto à resistência à compressão.

7.3.3 Durabilidade

Para os ensaios de durabilidade, os blocos, tanto da primeira quanto da segunda moldagens, não apresentaram eflorescência. Já no ensaio de ataque por cloretos, não foram observados produtos de corrosão ou desagregação superficial dos blocos. A resistência à compressão, determinada nos blocos com e sem PAE, após o ensaio de ataque por cloretos, para a primeira etapa, apresentou diferença significativa quanto ao teor de PAE utilizado. Já para os blocos da segunda etapa, houve influência significativa na resistência à compressão entre os blocos que foram submetidos ou não aos ciclos por ataque de cloretos.

7.3.4 Propriedades físicas dos blocos

Foram observadas diferenças significativas para os valores da absorção dos blocos de concreto em função do teor de PAE adicionado. Na primeira etapa, o acréscimo do teor ocasionou uma diminuição do valor da absorção. Este comportamento repete-se na segunda etapa apenas para blocos com 15% do resíduo. Isto se deve a uma melhor compacidade obtida na confecção do produto, e conseqüentemente, uma estrutura mais homogênea e menos permeável.

Para as massas específicas seca e saturada, também verificaram-se diferenças significativas quanto ao acréscimo do PAE. Isto se deve à massa específica do resíduo, de 4,44 kg/dm³, que contribui para o acréscimo da massa específica do bloco.

7.3.5 Caracterização ambiental

Os resultados dos ensaios de lixiviação para as amostras dos blocos de concreto com e sem adição do PAE, tanto da primeira quanto da segunda etapa, em nenhuma das idades analisadas ultrapassaram as concentrações máximas da norma. Isto significa que os blocos contendo PAE não pertencem à classe I - produtos perigosos.

Já para os ensaios de solubilização, tanto o alumínio quanto a dureza de CaCO3

ficaram acima das concentrações máximas permitidas pela NBR 10004 (ABNT, 1987), para todos os blocos analisados neste trabalho (blocos da primeira e segunda etapas), inclusive para as amostras de blocos com sem adição do PAE. Para as concentrações de Cr, tanto para amostras de blocos da primeira quanto da segunda etapas, constatou-se que, para adição de 5% de PAE não foi ultrapassada a concentração máxima permitida. Ao contrário do que foi observado, para adições de 15 e 25%, em ambas as etapas, notou-se que as concentrações do cromo ultrapassaram a máxima permitida. Entretanto, para blocos da primeira etapa, houve uma tendência ao encapsulamento, pois para adições de 15% aos 28 dias atingiu o limite máximo permitido (0,05 mg/L) e para adições de 25% aos 28 dias está abaixo da concentração máxima permitida. Ao contrário, nos blocos da segunda etapa, não foi constatada esta tendência de encapsulamento do cromo.

Quanto às concentrações do elemento chumbo, observou-se que, nas amostras dos blocos da segunda etapa, a concentração máxima permitida não foi ultrapassada em nenhuma

das idades analisadas. Já para amostras dos blocos da primeira etapa, constatou-se uma tendência ao encapsulamento do elemento chumbo, ao longo do tempo. Estes resultados indicam que a adição de 5% do PAE não oferece risco para o meio ambiente. Ao contrário, adições de 15% e 25% solubilizaram metais pesados, apesar de haver uma tendência ao encapsulamento ao longo do tempo. Todos os blocos analisados (0%, 5%, 15% e 25%) pertencem à classe II – produtos não inertes.

Desta forma, verificou-se que há a necessidade de novos estudos quanto ao comportamento do pó de aciaria em ambiente cimentante, principalmente quanto a avaliar o seu potencial em retardar as reações de hidratação.