Resumo A siderurgia, apesar de ter relevância na economia global, é responsável pela geração de um elevado volume de resíduos em sua cadeia produtiva. Buscando o desenvolvimento sustentável, a construção civil absorve resíduos siderúrgicos ao oferecer alternativas de matérias-primas e reduzir a extração de recursos naturais. Nesta pesquisa, destaca-se a análise de quatro resíduos siderúrgicos: as escórias de alto-forno (granulada e resfriada ao ar), a Terra de Shredder e o pó do despoeiramento do forno elétrico a arco (pó de FEA). Assim, o artigo tem o objetivo de caracterizar os resíduos física, química, mineralógica, microestrutural e ambientalmente, visando a sua incorporação em matrizes cimentícias. Constatou-se que a escória granulada de alto-forno possui estrutura vítrea, o que a torna um material potencialmente reativo, enquanto a escória de alto-forno resfriada ao ar se apresenta cristalina. As duas escórias possuem finura e composição química semelhantes às do cimento Portland, com predominância de SiO2 e CaO. O pó de FEA também é um material fino, com grãos em formatos esféricos e composição química rica em ferro e zinco. A Terra de Shredder tem predominância de sílica e ferro e elevada perda ao fogo, em virtude dos materiais que a compõem.

Abstract The steel industry, despite its importance in the global economy, is responsible for the generation of a high volume of waste in its production chain. Aiming at sustainable development, civil construction absorbs steelmaking waste, offering alternatives of raw materials and reducing the extraction of natural resources. In this study, the generation of four steelmaking wastes is highlighted: blast furnace slag (granulated and air-cooled), Shredder residue and electric arc furnace (EAF) dust. This paper aims to perform a physical, chemical, mineralogical, microstructural and environmental characterization of the waste, aiming at its incorporation in cementitious matrices. The granulated blast furnace slag was found to have an amorphous structure, which makes it a potentially reactive material, while the air-cooled blast furnace slag has a crystalline structure. The two slags have a fineness and chemical composition similar to that of Portland cement, with a predominance of SiO 2 and CaO. The EAF dust is a fine material, with grains in spherical shapes and a chemical composition rich in iron and zinc. Shredder residue has a predominance of silica and iron and high loss on ignition, due to the materials that compose it.

RESUMO Na avaliação de estruturas degradadas é comum a necessidade de se determinarem propriedades mecânicas de estruturas de concreto sem dispor dos dados de projeto. Propriedades como resistência à compressão e módulo de elasticidade, por exemplo, são importantes nessa análise. No entanto, a extração de testemunhos para avaliação laboratorial dos parâmetros de interesse, embora possível do ponto de vista teórico, nem sempre é uma alternativa viável em campo, seja por limitações de tempo, orçamento ou do próprio elemento estrutural. Neste contexto, a opção por ensaios não destrutivos é uma possibilidade que fornece com razoável precisão as informações desejadas. Na literatura, são obtidas formulações matemáticas que correlacionam de forma direta o índice esclerométrico e a velocidade de propagação das ondas ultrassônicas, com resistência à compressão e com módulo de elasticidade. Este trabalho comparou os resultados teóricos com experimentais, por intermédio de ensaios em 26 corpos-de-prova de concretos da Grande Vitória, com diferentes dosagens, tipos de cimento e idades, tendo como parâmetro base a resistência à compressão do concreto. Dessa forma, as conclusões deste estudo apontam para a existência de uma correlação entre os resultados obtidos com os ensaios não destrutivos e os experimentais.

ABSTRACT When evaluating degraded structures, it’s common the need to determine mechanical properties of concrete structures with no project data. Properties such as compressive strength and modulus of elasticity, for example, are significant in this analysis. However, although it’s possible to extract concrete samples for laboratory evaluations of parameters of interest, from the theoretical point of view, this is not always achievable when dealing with field activities, due to time limitations, budget restraints or even the structural restrictions from the element itself. In this sense, the preference for nondestructive methods is a possibility which provides, with reasonable accuracy, the needed information regarding the required mechanical properties. It’s possible to find in the literature mathematical expressions that directly correlate sclerometrical index (or rebound index) and the ultrasonic pulse velocity to compressive strength and to the elastic modulus. Therefore, this work compared the theoretical results to the experimental ones, obtained through 26 specimens from the concrete used in Grande Vitoria, with different compositions and ages, based on this materials’ compressive strength. Thus, this study’s conclusions verified the existence of a correlation among the results obtained from nondestructive and experimental tests.

ABSTRACT This study aims to evaluate the chloride diffusion coefficient and the service life (SL) of concretes containing metakaolin and high-slag blast-furnace cement (HSBFC). Accelerated methods of chloride ion diffusion and migration (RCPT, RMT, BDT and multiregime test method) were used. To produce the specimens, HSBFC resistant to sulphates (CPIII 40 RS) was partially replaced by metakaolin in the contents of 4%, 8% and 12%. Statistical analysis was performed by means of Analysis of Variance (ANOVA) and Tukey's Test to the chlorides diffusion coefficients obtained from different test methods. Similarity between diffusion by immersion (BDT) and non-stationary migration test (RMT and multiregime method) results was noted, however, with differences regarding to the stationary regime. The average diffusion coefficient obtained in the concrete specimens with 8 and 12% metakaolin as HSBFC partial replacement was 40-45 % lower than the reference mixture, providing an SL increase of approximately 70%. The most efficient metakaolin content obtained for overall mechanical and durability properties of concrete was 8%. This study also showed that HSBFC partial replacement by metakaolin can be beneficial even at later ages, as in 150 days.

Resumo Na atualidade, além do desenvolvimento econômico, tem-se a questão do desenvolvimento sustentável, pelo qual se busca não apenas a redução de custos, mas também a redução dos impactos ambientais gerados pela construção civil. Uma das formas de redução desses impactos é através de medidas mitigatórias no que diz respeito ao resíduo do corte de rochas ornamentais (RCRO) gerado no processo de fabricação de chapas. O objetivo deste trabalho é analisar a adição do RCRO em teores de 50%, 100% e 150% em relação ao volume de cimento na produção de argamassas para revestimento. Para tanto, foram realizados ensaios laboratoriais de retenção de água e consistência, massa específica, resistência à compressão e à tração. Analisou-se também a aplicação em obra e o custo de produção das argamassas. Além disso, foi proposto um processo de mistura para utilização do resíduo in natura. Os resultados apontam uma melhora nas propriedades avaliadas, tanto no estado fresco quanto endurecido, para todos os traços. Em obra, os traços com adição de 100% de RCRO mostraram melhores resultados. Com relação aos custos houve diminuição em todos os traços com a adição de RCRO. Por fim, o processo de mistura proposto mostrou-se eficiente para uso do resíduo in natura.

Abstract Currently, besides economic development, there is the issue of sustainable development, which seeks ways not only to lower costs, but also reduce environmental impacts. Among the environmental impacts caused by construction is ornamental rock residue cutting (ORRC) generated by civil construction. This paper aims to analyse the addition of ORRC in amounts of 50%, 100% and 150% in relation to the volume of cement to produce mortar for rendering. To do this, laboratory tests analysing water retention and consistency, specific mass, compressive strength and tensile tests were performed. The application on site and the production cost of the mortars were also analysed. In addition, a mixing process to use the in natura residue was proposed. The results show an improvement in the properties evaluated, both in the fresh and hardened states for all the mixtures. In this research, the mixtures that showed the best results were those with an addition of 100% of ORRC. Regarding production costs, there was a decrease in all the mixtures with the addition of ORRC. Finally, the proposed mixing process proved to be efficient in eliminating the drying and harrowing steps.

RESUMO Neste trabalho é avaliado o processo de corrosão das armaduras induzido pela ação de íons cloreto em concretos produzidos com adição do Resíduo do Beneficiamento de Rochas Ornamentais (RBRO). No estudo de caracterização, foram avaliadas propriedades físicas, químicas e mineralógicas do RBRO. Foram produzidos concretos com três níveis de relação água/cimento – 0,45; 0,55 e 0,65 – e quatro níveis de adição de RBRO – 0, 5, 10 e 15%- em relação à massa de cimento. No estado fresco foi avaliada a propriedade de consistência do concreto; no estado endurecido foi avaliada a resistência à compressão axial; as propriedades relacionadas com a durabilidade estudadas foram absorção de água por imersão e fervura, absorção por capilaridade, além de ciclos semanais de indução e aceleração da corrosão por ataque de cloretos e monitoramento do potencial de corrosão. Por último, foi feito o ensaio colorimétrico por aspersão do indicador AgNO3 a 0,1 mol/L. Os resultados mostraram que a adição de RBRO é vantajosa no teor de 5% de RBRO do ponto de vista da resistência mecânica e de durabilidade frente à ação de cloretos.

ABSTRACT This research evaluates the reinforcement steel corrosion process induced by chloride ions in concrete containing ornamental rock waste (ORW) as mineral addition. Physical, chemical, mineralogical analysis and particle size distribution of ORW were performed. Concrete mixtures were produced with three levels of water / cement ratio – 0.45; 0.55 and 0.65 – and four levels of ORW addition – 0, 5, 10 and 15% - by weight of the binder. Consistency of fresh concrete and compressive strength of hardened concrete were evaluated; water absorption and capillary absorption of concrete were performed as durability features. The concrete specimens were exposed to wet and dry cycles and corrosion potential monitoring test. Finally, the colorimetric method (AgNO3 of 0,1 mol/L) was performed. Results show that the 5% ORW content ratio is beneficial to concrete at mechanical and durability perspectives against chloride ion attack.

Muitas empresas construtoras que querem competitividade no mercado buscam soluções para aumentar a velocidade de seus empreendimentos, tal como a redução do tempo de execução da estrutura, redução do tempo de escoramento e execução antecipada das alvenarias, sem respeitar o prazo mínimo de cura do concreto. A retirada precoce do escoramento submete a estrutura a uma carga prematura. Os danos causados pela incompleta reação de hidratação e cura do concreto podem desencadear um processo generalizado de formação de microfissuras. O presente estudo avaliou o comportamento de diferentes tipos de concretos produzidos com quatro diferentes tipos de cimentos, quando submetidos a uma carga precoce de compressão, analisando-se suas propriedades mecânicas. A análise incluiu a avaliação da resistência à compressão, resistência à tração e microestrutura interna do concreto, através de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados indicaram que há possibilidade de um processo de formação de microfissuras causadas pelo carregamento precoce no concreto e que há tendência de diminuição dos valores de resistência à tração. Entretanto, verificou-se, mediante análise de microscopia, que as microfissuras formadas pelo carregamento precoce tendem a se recuperar se o processo de cura for retomado ou se cessar o pré-carregamento.

Many construction companies seeking competitive advantage in the market search for solutions to increase the speed of their projects, such as reducing the structure execution time, cutting shoring time and expediting the construction of masonry walls, disregarding the minimal time limit for curing concrete. Early withdrawal of the concrete structure shoring submits it to a premature load. The damage caused by incomplete hydration reaction and curing of the concrete can trigger a widespread process of formation of microcracks. This study examined the behavior of different types of concrete produced with four different types of cements, subjected to an early compressive load, analyzing their mechanical properties. The analysis included an evaluation of the compressive strength, tensile strength and internal microstructure of the concrete, using scanning electron microscopy. The results indicated that there is a possibility of forming microcracks due to preloading on concrete, and that there is a tendency of reaching lower tensile strength values. However, microscopic analysis showed that the microcracks formed by preloading tend to recover if either the curing process is resumed or if early loading stops.