Study of viability of structural concrete with wasted foundry sand and mineral additions: mechanical properties and sustainability by lca
| العنوان: | Study of viability of structural concrete with wasted foundry sand and mineral additions: mechanical properties and sustainability by lca |
|---|---|
| المؤلفون: | Copetti, Marina Munaretto |
| المساهمون: | Isaia, Geraldo Cechella, Lübeck, André, Mancio, Mauricio |
| المصدر: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) instacron:UFSM |
| بيانات النشر: | Universidade Federal de Santa Maria, 2019. |
| سنة النشر: | 2019 |
| مصطلحات موضوعية: | Areia de fundição, Waste foundry sand, Sustainability, Pozolanas, Sustentabilidade, Structural concrete, Environmental impacts, Impactos ambientais, Concreto estrutural, Life cycle analysis, ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL [CNPQ], Análise do ciclo de vida |
| الوصف: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The large volume of waste generated by some productive sectors has led researchers to find suitable solutions for their reuse, in order to address technical, economic, social and environmental issues. The high consumption of raw materials by Brazilian industries for the most diverse uses, associated to the principles of sustainable development, leads to research on recycling of materials discarded by industries for the purpose of their rational and safe use in new products or reuse. Sand contaminated with phenolic resin or sand casting discard, generated in the demolding stage of metal parts in the foundry industries, is currently a serious environmental problem facing the industry. Some of this waste has been accumulated in the companies themselves and another part has to be disposed of locally. Related to this context, the present research studied different concrete traces used for the design of a pillar, using two types of mineral additions that are residues (rice husk ash and fly ash), and the high cast casting sand (75%), as well as, combined with natural sand and aggregate, the main environmental impacts caused by each mixture were determined and the best concrete / pillar alternative from the environmental / sustainable and economic point of view was defined. It was concluded that the level of resistance exerted a greater influence on the sustainability of the pillar than the types of materials studied. The ADF presented few differences in physical characteristics compared to river sand but it presented impurities such as clay, saw dust, bentonia etc which causes it to reduce the specific density of the material, creating voids of air in the concrete and this negatively affected the mechanical properties. For the concrete to reach the established fck's it was noticed an increase of cement consumption. This study aimed to use a high percentage of ADF and together with the mineral additions prove the mitigation of these negative effects in the studied concrete without increasing the consumption of cement and thus prove that the ADF can be effectively used in the manufacture of good concrete quality, compatible and sustainable cost and this was proven but only at later ages because the pozzolanic reaction was slow, at 91 days greater resistance was observed than the REF trace. Considering the integration of all analyzed parameters, the best alternative was the 75% ADF and 25% CCA trace and the characteristic resistance level of 40 MPa. The analyzes by unit of compressive strength, by MPa, evidenced an average decrease of 24% in the cost and total environmental impact when the fck rose from 30MPa to 40MPa. O grande volume de resíduos gerados por alguns setores produtivos tem levado pesquisadores a buscar soluções adequadas para seu reuso, com o intuito de atender as questões técnicas, econômicas, sociais e ambientais. O alto consumo de matérias-primas pelas indústrias brasileiras para os mais diversos usos, associados aos princípios do desenvolvimento sustentável, conduz às pesquisas sobre reciclagem dos materiais descartados pelas indústrias com a finalidade do seu emprego racional e seguro em novos produtos ou em reaproveitamento. A areia contaminada com resina fenólica ou areia de descarte de fundição, gerada na etapa de desmoldagem das peças metálicas nas indústrias de fundição, é atualmente um grave problema ambiental que o setor enfrenta. Parte desse resíduo vem sendo acumulado nas próprias empresas e outra parte deve-se ser descartada em locai próprios. Relacionado a este contexto, a presente pesquisa estudou diferentes traços de concreto utilizados para o dimensionamento de um pilar, usando dois tipos de adições minerais que são resíduos (cinza de casca de arroz e cinza volante), e a areia de descarte de fundição em alto percentual (75%), bem como, combinado com areia natural e agregado graúdo, verificou-se os principais impactos ambientais causados por cada mistura e definiu-se qual a melhor alternativa de concreto/ pilar do ponto de vista ambiental/ sustentável e econômico. Concluiu-se que o nível de resistência exerceu maior influência na sustentabilidade do pilar do que os tipos de materiais estudados. A ADF apresentou poucas diferenças nas características físicas em comparação a areia de rio mas ela apresentou impurezas como argila, pó de serra, bentonia etc que faz com que ela reduza a densidade específica do material, criando vazios de ar no concreto e isso afetou negativamente as propriedades mecânicas. Para os concretos alcançarem os fck‟s estabelecidos notou-se um aumento de consumo de cimento. Esse estudo teve o intuito de utilizar uma porcentagem alta de ADF e em conjunto com as adições minerais provar a mitigação desses efeitos negativos no concreto estudado sem aumentar o consumo de cimento e assim provar que a ADF pode ser efetivamente utilizada na fabricação de concretos de boa qualidade, custo compatível e sustentável e isso ficou comprovado mas apenas em idades mais tardias devido a reação pozolânica ser lenta, aos 91 dias observou-se resistências maiores que o traço REF. Ao considerar-se a integração de todos os parâmetros analisados a melhor alternativa foi a do traço 75% ADF e 25%CCA e nível de resistência característica de 40 MPa. As análises por unidade de resistência à compressão, por MPa, evidenciaram decréscimo médio de 24% no custo e impacto ambiental total quando o fck subiu de 30MPa para 40MPa. |
| اللغة: | Portuguese |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od______3056::3b1053510153bfb7259ddc3b86629a3b http://repositorio.ufsm.br/handle/1/17383 |
| حقوق: | OPEN |
| رقم الأكسشن: | edsair.od......3056..3b1053510153bfb7259ddc3b86629a3b |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| الوصف غير متاح. |