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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação da resistividade elétrica e liberação de finos da escória de aciaria como lastro ferroviário
Autor(es): Soranço, Laura Coura
Primeiro Orientador: Mendes, Julia Castro
Co-orientador: Marques, Geraldo Luciano de Oliveira
Membro da banca: Hilário, Ronderson Queiroz
Membro da banca: Costa, Laís Cristina Barbosa
Resumo: A indústria siderúrgica exerce um papel fundamental no cenário global, no entanto, sua operação resulta na geração significativa de resíduos. Paralelamente, o transporte ferroviário se destaca por sua elevada eficiência de carga, mas demandando intenso volume de recursos naturais para sua operação. Nesse contexto, uma estratégia sustentável é a reutilização de resíduos siderúrgicos como agregado para lastro ferroviário. Assim, este trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade técnica da utilização da escória de aciaria tratada como agregado para lastro ferroviário (lastro siderúrgico), em especial em relação à geração de pulverulentos e a resistividade elétrica do material com diferentes teores de pulverulento, ainda pouco explorada na literatura. Para tal, foram conduzidos ensaios de massa específica aparente, porosidade aparente, absorção de água, índice de tenacidade Treton, abrasão Los Angeles, medições de resistividade elétrica em diferentes teores de umidade e pulverulento, avaliação da expansão por meio do método PTM adaptado, além da análise da correlação entre a quantidade de material pulverulento e os ciclos de abrasão. Os resultados indicaram massa específica aparente de 3122 kg/m³, absorção de água de 2,0% e porosidade aparente de 5,5% (acima dos limites normativos). O índice de tenacidade Treton obtido para a escória foi de 9,6% e para a abrasão Los Angeles, 20,3%, valores em conformidade com a literatura e melhores do que a brita natural (gnaisse), com 21,8% de tenacidade Treton e 21,6% de abrasão, indicando melhor desempenho mecânico da escória. Em relação à resistividade, a escória apresentou valores adequados em condição seca (2.580.000 Ω·m), contra 3.900.000 Ω·m da brita), porém com a introdução de umidade os valores reduziramse, atingindo resultados próximos ou inferiores a 60 Ω·m, contra 528 Ω·m da brita aos 16% de umidade. A introdução de pulverulento e minério de ferro também foi prejudicial, com a escória chegando a apenas 27,9 Ω·m. Dessa forma, o lastro siderúrgico não é indicado em vias que operam com sistemas de detecção por circuito elétrico, porém é viável em trechos que utilizam detecção por contador de eixos. Esses achados corroboram a possibilidade de utilizar a escória como lastro, tendo como ressalva sistemas com circuitos elétricos.
Abstract: The steel industry plays a fundamental role in the global economy; however, its operation results in the significant generation of waste. At the same time, railway transportation stands out for its high freight efficiency, although it requires substantial consumption of natural resources for its infrastructure. In this context, a sustainable strategy is the reuse of steelmaking waste as aggregate for railway ballast. Therefore, this study aims to evaluate the technical feasibility of using treated steel slag as railway ballast aggregate (steel slag ballast), with particular emphasis on fines generation and electrical resistivity, the latter still scarcely explored in the literature. To this end, tests of apparent specific gravity, apparent porosity, water absorption, Treton impact toughness index, Los Angeles abrasion, electrical resistivity under different moisture and fines contents, expansion assessment using the adapted PTM method, and the correlation between fines content and abrasion cycles were conducted. The results indicated an apparent specific gravity of 3,122 kg/m³, water absorption of 2.0%, and apparent porosity of 5.5% (above normative limits). The Treton toughness index obtained for the slag was 9.6%, and the Los Angeles abrasion value was 20.3%, both in accordance with the literature and superior to natural aggregate (gneiss), which presented 21.8% (Treton) and 21.6% (Los Angeles abrasion), indicating better mechanical performance of the slag. Regarding electrical resistivity, slag exhibited adequate values under dry conditions (2,580,000 Ω·m, compared to 3,900,000 Ω·m for natural aggregate). However, with increasing moisture, resistivity decreased, reaching values close to or below 60 Ω·m, while natural aggregate maintained 528 Ω·m at 16% moisture. The addition of fines and iron ore contamination was also detrimental, with slag reaching as low as 27.9 Ω·m. Therefore, steel slag ballast is not recommended for railway tracks operating with track circuit detection systems, but it is suitable for sections that employ axle counter detection systems. These findings support the feasibility of using steel slag as ballast, with restrictions in systems that rely on electrical track circuits.
Palavras-chave: Escória siderúrgica
Lastro ferroviário
Agregado
Resistência elétrica
Resíduo
Steel slag
Railway ballast
Aggregate
Electrical resistivity
Waste reuse
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Sigla da Instituição: UFJF
Departamento: Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC)
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Licenças Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20696
Data do documento: 24-Fev-2026
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Civil (Dissertações)



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