Argamassa pesada com escória de aciaria de forno elétrico para atenuação de radiação

Autor: Lívia Maria Tavares Fontana
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2015
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UELUniversidade Estadual de LondrinaUEL.
Druh dokumentu: masterThesis
Popis: A escória de aciaria FEA, devido a sua elevada massa específica, pode vir a ser um material alternativo ao chumbo e à barita como agregado pesado na produção de argamassas e concretos com finalidade de blindagem radiológica. A indústria siderúrgica é uma grande geradora de resíduos, produzindo, em média, 600 kg de resíduos e coprodutos por tonelada de aço e estima-se que, no refino de cada tonelada de aço, são gerados de 70 kg a 170 kg de escória de aciaria. O uso da escória de aciaria de forno elétrico (FEA) como agregado representa um ganho ambiental, já que a escória de alto forno tem destinação, como adição na indústria cimentícia, e a de aciaria não possui emprego determinado. Outra vantagem do emprego da escória de aciaria é a possível redução do consumo de recursos naturais não renováveis. Neste sentido, objetivou-se com este trabalho comprovar a viabilidade técnica da utilização da escória de aciaria de forno elétrico como agregado pesado, em substituição à barita, na produção de argamassa de revestimento para blindagem de radiação. Para atingir o objetivo proposto, produziram-se três argamassas: a de referência, sendo esta uma argamassa baritada comercial; uma segunda composta somente por agregado siderúrgico e a terceira, por agregados siderúrgicos e baríticos. Para a formulação das argamassas, partiu-se do princípio de que deveriam ter elevada massa específica, baixa porosidade e, consequentemente, um elevado coeficiente de atenuação de radiação. Foram realizados dois estudos preliminares para determinar a pasta menos porosa e o esqueleto granular mais compacto. Verificou-se, com base nos estudos preliminares, que o refinamento do esqueleto granular e a diminuição da porosidade da pasta contribuíram para a obtenção de argamassas mais densas e compactas. Os resultados mostraram que a argamassa que obteve o maior potencial de atenuação de radiação foi a que tinha escória e barita em sua composição, sendo 10% maior que a argamassa de escória e 23,23% superior a argamassa de referência. Comprovou-se que a utilização da escória de aciaria de forno elétrico (FEA) como agregado pesado contribuiu positivamente com as características físicas e mecânicas das argamassas.
The steel slag FEA, due to its high density, might be an alternative material to lead and barite as heavyweight aggregate in the production of mortars and concretes with radiological shielding purpose. The steel industry is a major generator of waste, producting, on average, 600 kg of waste and byproducts per ton of steel and it is estimated that, in the refining of every ton of steel, it is generated from 70 kg to 170 kg of steel slag. The use of electric furnace steel slag (FEA) as an aggregate represents an environmental gain, since the blast furnace slag has a destination, as in the cement industry, and the steel slag has no particular use. Another advantage of using slag is the possibility of reducing the consumption of non-renewable natural resources. Thus, the aim of this study was to prove the technical viability of using the electric furnace steel slag as heavyweight aggregate, replacing the barite in the production of coating mortar for radiation shielding. To achieve the proposed objective, three mortars were produced: the reference, which is a commercial barium mortar; a second one composed only of steel slag and the third, of steel slag and barium aggregates. For the formulation of mortars, it was assumed that they should have high specific mass, low porosity and, consequently, a high coefficient of radiation attenuation. There were two preliminary studies performed to determine the least porous paste and more compact granular skeleton. It was found, based on preliminary studies, that refinement of the granular skeleton and decrease of the porosity of the paste contributed to the achievement of more dense and compact mortars. The results showed that the mortar that had the highest potential for radiation attenuation was the one that had steel slag and barite in its composition, being 10% higher than the steel slag mortar and 23,23% higher than the reference mortar. It was proved that the use of electric furnace steel slag (FEA) as heavyweight aggregate positively contributed to the physical and mechanical characteristics of mortars.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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