Levantamento e estudo da reutilização de resíduo de mineração de ferro na indústria da construção civil no Brasil
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Monografia de especialização
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Resumo
O processo de extração de minério de ferro e o condicionamento de resíduo em barragens de
contenção na forma de lama, constituídos de mistura de solo e água, geram uma degradação,
poluição visual, degradação da terra, poluição do ar na época de seca e poluição da água em
períodos chuvosos, impactando muito o meio ambiente. Desta forma, este trabalho tem como objetivo
estudar o reaproveitamento de resíduo de mineradora de minério de ferro para utilização na
construção civil brasileira, através de substituição do aglomerante hidráulico. Levantou-se pesquisas
nacionais e internacionais sobre o aproveitamento de resíduos de minério de ferro, reintroduzindo-o
no ciclo de produção. Verificou-se na bibliografia que o resíduo de mineração está sendo analisado
como substituição ou adição a agregado miúdo em concreto e/ou em compostos cimentícios, em
produtos cerâmicos, pavimento intertravado, compósitos à base de cimento, como infraestrutura
rodoviária, dentre outros. Realizou-se, também, um estudo prático com três amostras diferentes de
resíduo de minério de ferro (RMF), a qual foram ensaiadas para determinação das características
físicas, químicas e mineralógicas (granulometria laser, massa específica, fluorescência de raio-x e
difração de raio-x), e confeccionou-se pasta de cimento, sendo realizada a caracterização física e
mecânica (consistência normal, índice de consistência e resistência a compressão). Verificou-se, na
bibliografia, que o resíduo de mineração está sendo analisado como adição e/ou substituição de
aglomerante hidráulico ou agregado miúdo em concreto, produtos cerâmicos, pavimento intertravado,
compósitos à base de cimento, como infraestrutura rodoviária, dentre outros. Percebeu-se nos
resíduos de minério de ferro (RMF) analisados, variação quanto à mineralogia e composição química,
sobretudo em relação à mudança do local de extração. A densidade se apresentou levemente
superior ao cimento. A consistência da pasta confeccionada com a substituição de 50% do cimento
pelo RMF aumentou bastante, chegando aproximadamente a 40% comparada com a de referência,
utilizando fator a/s de 31%. A resistência à compressão se manteve constante após substituir,
mostrando assim que não houve uma variação significativa e nem comprometimento das
propriedades mecânicas. É recomendável a utilização do RMF para redução do consumo de recursos
naturais não renováveis para a indústria da construção civil, causando menos destruição da
paisagem, menor impacto ambiental gerado por barragens de concentração de resíduo, além de
economizar áreas de barragens, custos com o monitoramento, licenciamento de novas áreas para
depósito do mesmo.
Abstract
The process of iron ore extraction and the conditioning of mud tailings, consisting of a mixture
of soil and water, in containment dams impact the environment by generating visual pollution, land
degradation, air pollution during the dry season and water pollution during the rainy season.
Therefore, this work aims to study the reuse of iron ore tailings (IOT) in the Brazilian civil construction,
by replacing the hydraulic binder by the IOT. National and international researches were gathered
about the reintroduction of IOT’s in the production cycle. According to the bibliography, the IOT is
being analyzed as a substitution or addition to fine aggregate in concrete and/or in cement
compounds, in ceramic products, in interlocking pavement, and also in road infrastructure, among
others uses. A practical study was carried out with three different samples of IOT, whose physical,
chemical and mineralogical characteristics were analyzed (laser particle size analysis, specific mass,
X-ray fluorescence and X-ray diffraction). Cement pastes were also made with IOT and they were
analyzed according to its physical and mechanical properties (standard consistency of cement, flow
test and compressive strength). It was possible to notice that the IOT’s samples analyzed showed
variation in the mineralogical and chemical composition, especially due to the change of the extraction
site. The density was slightly higher than the cement. The cement paste made with the replacement of
50% IOT had a considerably increased consistency, reaching approximately 40% of the consistency of
the reference using the 0,31 water/solids factor. The compressive strength remained constant, thus
showing that there was no significant variation and no loss of the mechanical properties. The IOT use
is recommended to reduce the consumption of nonrenewable natural resources for the construction
industry, causing less destruction of the landscape, less environmental impact generated by tailing
dams, reducing areas for its conditioning and also reducing costs with the monitoring and the licensing
for this purpose.
Assunto
Construção civil, Minérios de ferro, Resíduos de mineração, Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.)
Palavras-chave
Resíduo de minério de ferro (RMF), Pastas com substituição do cimento, Aproveitamento de resíduos de mineração de ferro