USE OF COPPER SLAG AS FINE AGGREGATE AND PARTIAL REPLACEMENT OF CEMENT

Osvaldo Pavez, Oscar Rivera, Ithamar Toledo, Amin Nazer

Resumo


Estuda-se o uso de escória de cobre (CS) como agregado fino e substituto parcial do cimento na preparação de argamassas. Os resultados mostraram um aumento na resistência à compressão e à flexão em 3, 7 e 28 dias usando CS como agregado fino. Como substituto parcial do cimento, percebeu-se uma gradual melhoria na resistência à compressão e à flexão no 7, 28 e 90 dias. Em 7 e 28 dias, a argamassa de controle (CM) mostra maior resistência à compressão e resistência à flexão. No entanto, em 90 dias, o CM e as argamassas preparadas com CS mostraram resistência à compressão e resistência à flexão semelhante. O uso de CS na indústria da construção, portanto, apresenta-se como uma alternativa auspiciosa para melhorar a qualidade de argamassas e mitigar os impactos ambientais dos depósitos de escória, adicionando valor extra ao resíduo metalúrgico e reduzindo a escassez de agregados do norte do Chile.


Palavras-chave


Escória de cobre; argamassa; resistência à compressão; resistência à flexão

Texto completo:

PDF (English)

Referências


Al-Jabri, K.S., Al-Saidy, A.H, Taha, R. (2011). Effect of copper slag as a fine aggregate on the properties of cement mortars and concrete. Constr. Build. Mater. 25 (2), 933-938, DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.06.090.

Almeida, M., (2000). Utilizaçao de escória de cobre como adiçao e como agregado miúdo para concreto. Ph.D. thesis, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (in Portuguese).

Alp, I., Deveci, H., Süngün, H. (2008). Utilization of flotation wastes of copper slag as raw material in cement production. J. of Haz. Mat., ELSEVIER, 159, 390-395, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.02.056

Amarnaath, M.R., Pradeep, S.J., Kavin, R.A., Dinesh, P., Hari-baskaran, S. (2015) A study on effective replacement of fine aggregate using copper slag. Int. J. Sci. Tech. Eng. 1 (10), 227-231.

Amaral, L., (1999). Hormigones con escoria de horno eléctrico como áridos: propiedades, durabilidad y comportamiento ambiental. Ph.D. thesis, Universidad Técnica de Catalunya.

Ariño, A.M., Mobasher, B., (1999). Effect of ground copper slag on strength and toughness of cementitious mixes. ACI Mater. J. 96 (1), 68-73.

Brindha, D., Nagan, S., (2010). Utilization of copper slag as a partial replacement of fine aggregate in concrete. Int. J. Earth Sci. Eng. 03 (4), 579-585.

Gorai, B., Jana, R.K, Premchand, (2003). Characteristics and utilization of copper slag – A review. Resour. Conserv. Recy. 39, 299-313, DOI: 10.1016/S0921-3449(02)00171-4.

Leema, A., Suganya, P., (2015). Performance of copper slag on strength and durability properties as partial replacement of fine aggregate in concrete. IJETAE. 5 (1), 434-437.

Madheswaran, C.K., Ambily, P.S., Dattatreya, J.K., Rajamane, N.P., (2014). Studies on use of copper slag as replacement material for river sand in building constructions. J. Inst. Eng. (India): Ser. A. 95 (3), 169-177, DOI: 10.1007/s40030-014-0084-9.

Mavroulidou, M., Liya, N., (2015). Properties of concrete containing waste copper slag as a fine aggregate replacement. Proceedings of the 14th International Conference on Environmental Science and Technology, September 3-5, 2015, Rhodes, Greece.

Mobasher, B., Devaguptapu, R., Arino, A.M., (1996). Effect of copper slag on the hydration of blended cementitious mixtures. Proceedings of the ASCE Materials Engineering Conference. 2 1677-1686.

Mobasher B., Tixier R., Devaguptapu R., (1997). The effect of copper slag on the hydration and mechanical properties of cementitious mixtures. Cement and Concrete Research. 27 (10), 1569-1580, DOI: 10.1016/S0008-8846(97)00166-X.

Moura, W.A., Gonçalves, J.P., Lima, M.B.L., (2007). Copper slag waste as a supplementary cementing material to concrete. J. Mater. Sci. 42 (7), 2226-2230, DOI: 10.1007/s10853-006-0997-4

Najimi, M., Sobhani, J., Pourkhorshidi, A.R., (2011). Durability of copper slag contained concrete exposed to sulphate attack. Constr. Build. Mater. 25 (4) 1895-1905, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.11.067

Nazer A., Payá J., Borrachero M. V., Monzó J., (2016). Use of ancient copper slags in Portland cement and alkali activated cement matrices. J. Environ. Manage. 167, 115-123. DOI: 0.1016/j.jenvman.2015.11.024.

Nazer, A., Pavez, O., Rojas, F., (2012). Use of copper slag in cement mortar. REM-Rev. Esc. Minas. 65 (1), 87-91, DOI: 10.1590/S0370-44672012000100012.

Orizola, S., (2006). Uso de escorias de cobre en cementos. Civil Engineering Thesis, Universidad de Chile (in Spanish).

Pradeep, V., Kumar, K., (2013). The behavior of concrete in terms of flexural, tensile & compressive strength properties by using copper slag as an admixture. Int. J. Eng. Innov. Tech. 3 (4), 462-465.

Resende, C., Cachim, P.B., Bastos, A.M., (2008). Copper Slag Mortar Properties. Mat. Sci. For. 587-588, 862-866, DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.587-588.862.

Rojas, F., (2004). Prefactibilidad técnica del uso de la escoria de cobre en morteros y hormigones. Metallurgical Engineering Thesis, Universidad de Atacama, 171 pp. (in Spanish).

Sánchez de Rojas, M.I., Rivera, J., Frías, M., Marín, F., (2008). Use of recycled copper slag for blended cements. J. Chem. Tech. Biot. 83 (3), 209-217, DOI: DOI: 10.1002/jctb.1830.

Saxena, P. (2015) Experimental study on mechanical properties of M30 concrete with partial replacement of cement and fine aggregate with silica fume and copper slag. Int. J. Res. Eng. Tech. 4 (5), 283-286.

Shi, C., Meyer, C., Behnood, A., (2008). Utilization of copper slag in cement and concrete. Resour. Conserv. Recy. 52, 115-1120, DOI: 0.1016/j.resconrec.2008.06.008.

Singh, H.; Bath, G. (2015) Use of copper slag as fine aggregate – A case study. Int. J. Innov. Res. Sci. Eng. 2 (5).

Singh, T., Rajashekhara, M.R., Suhas, R., (2014a). Utilization of copper slag as fine aggregates in cement concrete pavements. Int. J. Res. Eng. Tech. 2 (7), 358-365.

Singh, J., Singh, J., Kaur, M. (2014b) Use of copper slag in concrete. Int. J. Adv. Res. Eng. Appl. Sci. 3 (12).

Srinivas, C.H., Muranal, S.M,. (2015). Study of the properties of concrete containing copper slag as a fine aggregate. Int. J. Eng. Res. Tech. 4 (2).

Tixier, R., Devaguptapu, R., Mobasher, B., (1997). The effect of copper slag on the hydration and mechanical properties of cementitious mixtures. Cem. Concr. Res. 27 (10), 1569-1580.

Toledo, I., (2012). Efecto de las escorias de cobre como agregado fino en la resistencia de morteros de cemento. Metallurgical Engineering Thesis, Universidad de Atacama, 141 pp. (in Spanish).

Valenzuela, A., (2016). Mining waste management in Chile: Experience, challenges and opportunities. Workshop on best practices on mining policies and technologies. Thematic session 2: Mining waste management and mine rehabilitation. 14th International EXPOMIN Congress. April 25-29, 2016, Santiago, Chile.

Zain, M.F.M., Islam, M.N., Radin, S.S., Yap, S.G., (2004). Cement-based solidification for the safe disposal of blasted copper slag. Cem. Concr. Compos. 26 (7), 845-851, DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2003.08.002.




DOI: https://doi.org/10.15628/holos.2018.6736



 

HOLOS IN THE WORLD