Análise da viabilidade técnica e ambiental da utilização do agregado siderúrgico Baosteel’s Slag Short Flow (BSSF) na estabilização de solos

Abstract

O Brasil ocupa o 9° lugar como produtor de aço do mundo. Com isso há uma crescente produção de subprodutos gerados pelas indústrias siderúrgicas que precisam de soluções ambientalmente, tecnicamente e economicamente viáveis. A substituição de agregados naturais não renováveis apresenta-se como alternativa em potencial contribuindo para a redução de problemas de depósitos de resíduos dessa natureza. Nesse contexto, esta pesquisa analisa a viabilidade técnica e ambiental do emprego de agregado siderúrgico tratado pelo processo BSSF (Baosteel’s Slag Short Flow) em camadas granulares de pavimentos como agente estabilizante de solo. Para isso, empregou-se um solo natural (SN) e escória de aciaria tratada pelo processo BSSF. Esta será denominada de agregado siderúrgico (AS) e doada pela única produtora desse tipo de coproduto (BSSF) no ocidente, a ArcelorMittal-Pecém/Ce. Realizouse a caracterização dos materiais e elaborou-se misturas de AS e SN em teores de 25%, 50% e 75% (em relação à massa de solo). Realizou-se ensaios de granulometria, densidade real dos grãos, limites de consistência e equivalente de areia e aplicação da metodologia miniatura compactado tropical. Executou-se, ainda, ensaios de compactação, determinação de Índice de Suporte Califórnia (ISC), módulo de resiliência (MR) e deformação permanente (DP). O SN foi classificado como A-4 (solo siltoso) e o AS como A-1-a (pedra britada). O incremento de agregado siderúrgico ao solo favoreceu um expressivo aumento de suporte mecânico quando comparado ao SN, com valor de ISC de 109,3% para a mistura SN25+AS75 versus ISC de 15,5% obtido para o SN. Quanto ao MR dos materiais, todos foram superiores na energia modificada e a amostra com maior valor foi a M2 – M (SN50+AS50), com 931MPa. Considerando as especificações vigentes, apresentadas nesta dissertação e os valores médios de MR obtidos, o solo e todas as misturas atingiram o valor mínimo de 300 MPa, para aplicação em camadas granulares de base e sub-base de pavimentos nas energias de compactação avaliadas. Quanto às deformações permanentes (DP) dos materiais, avaliou-se a ocorrência de acomodamento ou shakedown e aplicação de modelo matemático de previsão de comportamento. Observou-se níveis de comportamento do tipo A (acomodamento plástico inicial) e do tipo AB (deformações iniciais seguidas de acomodamento plástico). As análises mineralógicas por fluorescência de raio X do agregado siderúrgico indicaram a predominância de óxido de cálcio (CaO), hemati