Influência do emprego de areia de fundição residual nas propriedades no estado fresco e endurecido de misturas cimentícias

Resumos

The foundry sand waste (FSW) derives from moulds used in the metallurgical industries. The present experimental study was developed to evaluate the influence of the use of FSW on concrete properties. The mixtures were produced with cement CPV-ARI-RS, water reducing admixture, FSW, natural and crushed aggregates. The properties on the fresh state were evaluated by means of flow table test and the determination of the incorporated air content. On the hardened state, compressive strength tests were performed. The initial results have shown that the use of FSW leads to an increase in the air content and cracking, caused by expansive reactions. As a result of that, a reduction in the compressive strength has been noticed. In order to define the origin of the presented trends, a complementary study was developed using FSW with different compositions. However, regardless the composition of the FSW, the obtained results presented trends which were similar to the ones previously observed. Finally, considering the materials herein used, the addition of FSW in concrete is considered inadequate since this leads to a decrease not only in the compressive strength, but also in the durability of the material.

residues; foundry sand waste; expansive reactions

Influência do emprego de areia de fundição residual nas propriedades no estado fresco e endurecido de misturas cimentícias

W. R. L da Silva^I; E. Tochetto^II; L. R. Prudêncio JR^III; A. L. Oliveira^IV

^IMSc. Civil Engineer, Czech Technical University in Prague – CTU, Faculty of Civil Engineering, [e-mail], Thakurova 7, 166 29 Prague 6 Czech Republic

^IICivil Engineer, Justiça Federal do Paraná – JFPR, [e-mail], Av. Anita Garibaldi 888, 80540-180 Curitiba/PR Brazil

^IIIProfessor, Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Departamento de Engenharia Civil, [e-mail], Campus Universitário, s/n – Engenharia. Civil, Bloco B, r.114, 88040-970 Florianópolis/SC Brazil

^IVProfessor, Instituto Federal de Educação – IFSC, Departamento Acadêmico de Construção Civil, [e-mail], Rua Mauro Ramos 950, 88020-300 Florianópolis/SC Brazil

RESUMO

A areia de fundição residual (AFR) consiste em um resíduo arenoso proveniente dos moldes utilizados no processo de fundição de metais. O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a influência do uso da AFR nas propriedades concreto. Para tanto, utilizou-se cimento CPV-ARI RS, aditivo plastificante, AFR e areias fina, média natural e de britagem. As propriedades no estado fresco foram avaliadas através da determinação da consistência e teor de ar incorporado. No estado endurecido avaliou-se a resistência à compressão axial. Os resultados indicaram que o uso da AFR resulta no aumento do teor de ar incorporado, fissuração por reações expansivas e conseqüente redução de resistência. Visando investigar a origem das tendências observadas, realizou-se um estudo complementar empregando AFR de diferentes composições. Todavia, independente da composição utilizada, os resultados indicaram tendência semelhante à observada anteriormente. Por fim, considerando os materiais empregados nesta pesquisa, conclui-se que a utilização da AFR em concreto é inadequada, pois prejudica não apenas a resistência mecânica, mas também a durabilidade do material.

Palavras-chave: areia de fundição residual, resíduos, reações expansivas.

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Received: 22 Sep 2010

Accepted: 31 May 2011

Available Online: 07 Oct 2011

• 01 MCINTYRE, S. W. et al. Beneficiation and reuse of foundry sand residuals: a preliminary report. Transactions of the American Foundry menŤs Society, Volume 100, p. 201-208.
• 02 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE FUNDIÇÃO. Apresenta informações sobre o mercado de fundidos no Brasil. Disponível em:<http://www.abifa.org.br>. Acesso em: 25 Jan. 2010.
• 03 KLINSKY, L. M. G.. Proposta de reaproveitamento de areia de fundição em sub-bases e bases de pavimentos flexíveis, através de sua incorporação a solos argilosos. Dissertação. Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2008. 215 p.
• 04 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR10004 – Residuos Sólidos - Classificação. Rio de Janeiro (2004).
• 05 KHATIB, J. M., ELLIS, D. J.. Mechanical properties of concrete containing foundry sand. ACI special publication SP-200. American Concrete Institute; 2001. p. 733–48.
• 06 NAIK, T. R., KRAUS, R. N., CHUN, Y. M., RAMME, W. B., SINGH, S. S.. Properties of Ţeld manufactured cast-concrete products utilizing recycled materials. Journal of Materials in Civil Engineering, Volume 15, Issue 4, 2003, p. 400-407
• 07 NAIK, T. R., KRAUS, R. N., CHUN, Y. M., RAMME, W. B., SIDDIQUE, R.. Precast concrete products using industrial by-products. ACI Materials Journal, Volume 101, Issue 3, 2004, p. 199–206.
• 08 SIDDIQUE, R., SCHUTTER, G., NOUMOWE, A.. Effect of used-foundry sand on the mechanical properties of concrete. Construction and Building Materials. Volume 23, Issue 2, 2009, p. 976-980.
• 09 TIKALSKY P, GAFFNEY M, REGAN R. Properties of controlled low-strength material containing foundry sand. ACI Materials Journal. Volume 97., Issue 6, 2000, p.698-702.
• 10 KRAUS, R. N., NAIK, T. R., RAMME, B. W., KUMAR, R.. Use of foundry silica-dust in manufacturing economical self-consolidating concrete. Construction and Building Materials. Volume 23, Issue 11, 2009, p. 3439-3442.
• 11 FIORE, S., ZANETTI, M.C.. Foundry wastes reuse and recycling in concrete production. American Journal of Environmental Science, Volume 3, Issue 3, 2007, p. 135–142.
• 12 BAKIS, R., KOYUNCU, H., DEMIRBAS, A.. An investigation of waste foundry sand in asphalt concrete mixtures. Waste Management Research, Volume 24, Issue 3, 2006, p. 269–274.
• 13 JAVED, S., LOVELL, C.W.. Use of waste foundry sand in civil engineering. Transport research record 1486. In: Washington, DC: Transportation Research Board; 1994. p. 109-13.
• 14 WEIDMANN, D. F., OLIVEIRA, A. L., SANTOS, J. PRUDÊNCIO JR., L. R.. Comparação da eficiência dos aditivos plastificantes e polifuncionais, In: 48o Congresso Brasileiro de Concreto, Rio de Janeiro, 2006.
• ¹⁵
  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR5737 – Cimentos Portland resistentes a sulfatos. Rio de Janeiro (1992).
• ¹⁶
  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR10005 – Procedimento para obtenção de extrato lixiviado de resíduos sólidos. Rio de Janeiro (2004).
• ¹⁷
  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR10006 – Procedimento para obtenção de extrato solubilizado de resíduos sólidos. Rio de Janeiro (2004).
• ¹⁸
  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211 – Agregados para concreto – Especificação. Rio de Janeiro (2009).
• ¹⁹
  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR-NM 248 – Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro (2003).
• ²⁰
  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR-NM 46 - Agregados – Determinação do material fino que passa através da peneira 75 micrometro, por lavagem. Rio de Janeiro (2003).
• ²¹
  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR-NM 52 - Agregado miúdo - Determinação de massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro (2003).
• ²²
  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13278 – Argamassa de assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos – Determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado. Rio de Janeiro (2003).
• ²³
  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13276 – Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Preparo da mistura e determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro (2003).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  21 Ago 2014
• Data do Fascículo
  Out 2011

Histórico

• Recebido
  22 Mar 2010
• Aceito
  31 Maio 2011