Estudo de estabilização química, geo-mecânica e ambiental das escórias de aciaria LD para fins de aplicação como material de lastro ferroviário em vias sinalizadas.

Abstract

A reutilização de resíduos constitui uma grande alternativa para a preservação dos recursos naturais e do meio ambiente. Nesse sentido, as escórias de aciaria LD apresentam-se como um dos resíduos de maior geração nas usinas siderúrgicas. Estima-se que para cada tonelada de aço produzida, gera-se cerca de 150 kg de escória de aciaria no processo LD. Geralmente, as escórias de aciaria LD recém produzidas são volumetricamente instáveis, apresentando características expansivas, e por esta razão, a aplicação das mesmas deve ser feita a partir de estudos de estabilização. O objetivo precípuo desta pesquisa é elaborar e implantar uma metodologia de estabilização química da escória de aciaria LD para fins de aplicação como lastro ferroviário em vias sinalizadas. Procura-se dessa maneira caracterizar definitivamente o uso da escória de aciaria em larga escala como lastro de ferrovias. Para atingir esse objetivo foi definida uma metodologia para a cura do material no pátio de beneficiamento de escória da USIMINAS com base na hidratação e na carbonatação em pilhas de 2 metros de altura, umectadas com aspersores e que foram instrumentadas com sensores de molhamento foliar, temperatura, precipitação, umidade relativa do ar e teor de dióxido de carbono. Foi montada ainda uma pilha controle para acompanhar o processo de estabilização chamado “weathering” ou ao tempo, que consiste na metodologia adotada pela siderúrgica. Nesta campanha de campo, foi feito um monitoramento do teor de cal livre e também da expansibilidade presente nas pilhas de escória de aciaria analisadas durante o período de 180 dias. Durante este acompanhamento foram realizadas extensas campanhas de campo para caracterizar quimicamente, geo-mecânicamente, fisicamente, ambientalmente, antes e depois do processo de estabilização. As campanhas laboratoriais foram desenvolvidas nos laboratórios da Universidade Federal de Ouro Preto. Dessa forma, por meio dos resultados obtidos foi possível concluir que a metodologia de estabilização com base na hidratação e carbonatação para a escória de aciaria LD foi bastante eficiente, diminuindo o teor de cal livre a valores bem abaixo ao prescrito por normas internacionais e consequentemente reduzindo também a expansão destrutiva da escória. Os resultados também mostraram que a escória estabilizada obteve classificação ambiental como resíduo IIB, enquanto que a escória não estabilizada foi classificada como resíduo IIA. Assim, conclui-se que a escória estabilizada possui grande potencial para ser aplicado como lastro ferroviário em vias sinalizadas em termos de comportamento mecânico, ambiental e propriedades elétricas.