Definição de metodologias para avaliação das propriedades ligantes de resíduos: aplicação às escórias da indústria siderúrgica

Abstract

A poluição resultante das atividades económicas e a exploração intensiva de recursos têm contribuído para a degradação do ambiente e para o agravamento das alterações climáticas. A valorização de resíduos poderá contribuir, por um lado, para a diminuição da poluição dos solos e/ou atmosférica, dependendo do tratamento final dado aos mesmos, e por outro, para a substituição de recursos geradores de emissões indesejadas, como os usados para o fabrico de materiais de construção. O objetivo deste trabalho foi explorar metodologias que permitissem relacionar propriedades físicas e químicas de um resíduo com o grau de reatividade obtido, para diferentes tipos de ativação do mesmo. Selecionou-se enquanto resíduo a escória de forno de arco elétrico, cujo grau de reatividade, é baixo, como revelou o ensaio de pozolanicidade e que tem sido usada tradicionalmente como agregado em camadas de base e sub-base de infraestruturas de transporte. Inicialmente, efetuou-se uma caracterização química e física do resíduo. Consideraram-se as seguintes hipóteses de valorização do resíduo: usá-lo como substituto parcial do cimento; conferir-lhe propriedades ligantes através de ativação alcalina ou através de carbonatação acelerada. Para os três tipos de valorização efetuaram-se misturas que foram caracterizadas quimicamente e mecanicamente. Os resultados obtidos nos ensaios das misturas foram relacionados com as propriedades obtidas para o resíduo. Conclui-se que para avaliar o potencial de valorização de um resíduo, no que respeita à produção de novos ligantes mais ecológicos, é necessário seguir metodologias que nos permitam avaliar a perigosidade do mesmo, a sua composição química, o seu potencial reativo e as vias de ativação adequadas.

The pollution resulting from economic activities and the intensive exploitation of resources have contributed to the degradation of the environment and the aggravation of climate change. Waste recovery may contribute, on the one hand, to the reduction of soil and/or air pollution, depending on the final treatment given to them, and on the other hand, to the replacement of resources that generate unwanted emissions, such as those used for the manufacture of construction materials. The aim of this work was to explore methodologies able to relate physical and chemical properties of a waste with the degree of reactivity obtained for different types of activation. The electric arc furnace slag was selected as waste, whose degree of reactivity is low, as revealed by the pozzolanicity test and which has been traditionally used as aggregate in base and sub-base layers of transport infrastructures. Initially, a chemical and physical characterisation of the residue was carried out. The following waste recovery hypotheses were considered: to use it as a partial cement replacement; using alcali-activation or accelerated carbonation to give it binding properties. For the three types of valorisation, mixtures were made and chemically and mechanically characterised. The results obtained in the tests of the mixtures were related to the properties obtained for the residue. It can be concluded that in order to evaluate the potential of a waste recovery, regarding the production of new and more ecological binders, it is necessary to follow methodologies that allow us to evaluate its hazardousness, its chemical composition, its reactive potential and the appropriate activation ways.