Use of electric arc furnace slag for producing concrete paving blocks

Abstract

Abstract In this study the electric arc furnace slag was used as coarse natural aggregate substitute in concrete paving blocks production. The concrete mixture was defined by using weight proportions in the ratio of 1:2:3:0.51 (cement:sand:coarse aggregate:water) in order to obtain a compressive strength of 35 MPa. Four groups of concrete were prepared: a reference recipe and three others with the slag replacing the natural aggregate in the proportions of 25%, 50% and 75%. The compressive strength was not influenced by the slag content; however, it was influenced by the curing age, as the sample with 75% of slag addition had its compressive strength increased by 13.5% from 7 to 56 days. Water absorption presented a slightly reduction with slag addition. The results of compressive strength and water absorption met the Brazilian technical requirements, making the paving blocks suitable for use in light vehicle traffic. The results obtained in this study highlight the influence of the production process in the final quality of the steel slag, and the need of stablishing technical and environmental requirements to guide and promote the safe use of electric arc furnace slag in concrete.Resumo A escória de forno elétrico foi usada como substituto do agregado graúdo natural na produção de peças de pavimentação de concreto. O traço de concreto 1:2:3:0,51 (cimento:areia:agregado graúdo:água) foi definido para alcançar uma resistência à compressão de 35 MPa. Quatro grupos de concreto foram preparados: um traço referência e três outros com a escória substituindo o agregado comum nas proporções de 25%, 50% e 75% (em massa). A resistência à compressão não foi influenciada pelo teor de escória, no entanto, foi influenciada pelo tempo de cura, uma vez que a amostra com 75% de escória apresentou 13,5% de aumento na resistência aos 56 dias em relação aos 7 dias de cura. A absorção de água apresentou uma pequena redução com a adição da escória. Os resultados da resistência à compressão e absorção de água atenderam aos requisitos das normas técnicas brasileira, indicando que os blocos podem ser utilizados para pavimentação de tráfego leve. De maneira geral, os resultados deste estudo destacam a influência do processo produtivo na qualidade final da escória, e a necessidade do estabelecimento de legislação e normas técnicas específicas, para nortear e promover o uso seguro da escória de forno elétrico em concreto.