Análise da viabilidade técnica da utilização de areia descartada de fundição como agregado miúdo em concreto convencional

Abstract

A areia descartada de fundição (ADF) é um dos resíduos oriundos do processo de produção de peças e componentes em fundições. A ABIFA (Associação Brasileira de Fundição) estima que são gerados cerca de três milhões de toneladas por ano de ADF no país. Esse resíduo é constituído basicamente por sílica e é derivado de uma composição com areia natural, bastante fino em relação aos agregados de origem natural. Ele é classificado, pela norma brasileira NBR 10004, como resíduo classe II A (resíduo não perigoso e não inerte). Diante disso, conclui-se que ele apresenta propriedades físicas interessantes para ser utilizado como material alternativo ao agregado miúdo natural na produção de concreto convencional. Em vista disso, o presente estudo tem por objetivo verificar a influência da substituição — 25%, 50% e 100% em massa — de areia natural por ADF nas propriedades mecânicas e de durabilidade do concreto. Com objetivo de avaliar a viabilidade de emprego desse resíduo no concreto, foram realizados ensaios de resistência à compressão axial e módulo de elasticidade; bem como a avaliação de aspectos relacionados à durabilidade, como o ensaio de absorção por imersão e avaliação de reação álcaliagregado. Os resultados indicaram que há ganho significativo de desempenho mecânico com o acréscimo na resistência à compressão e, no módulo elástico, conforme o aumento do teor de substituição de areia natural por ADF. No que tange aos aspectos ligados a durabilidade, os resultados demonstraram que não houve influência estatística significativa, tanto para o ensaio de absorção quanto para o ensaio de reação álcali-agregado, o que demonstra, portanto, a viabilidade técnica da utilização de ADF no concreto.

Waste foundry sand (WFS) is one of the residues arising from the production process of parts and components in foundries. ABIFA -Brazilian Foundry Associationestimates that around three million tons of WFS are generated per year in the country. This waste basically consists of silica, being derived from a composition with natural sand, quite fine in relation to aggregates of natural origin, and is classified, according to the Brazilian standard NBR 10004, as class II A waste (non-hazardous and noninert waste). Therefore, it is concluded that it presents interesting physical properties to be used as an alternative material to natural fine aggregate in the production of conventional concrete. Given this, the present study aims to verify the influence of replacing – 25%, 50% and 100% by mass – of natural sand with WFS. On the mechanical and durability properties of concrete. In order to evaluate the feasibility of using this residue in concrete, axial compression resistance and elastic modulus tests were carried out; as well as the evaluation of aspects related to durability such as the immersion absorption test and evaluation of the alkali-aggregate reaction. The results indicated that there is a significant gain in mechanical performance with an increase in compressive strength and elastic modulus as the replacement content of natural sand with WFS increases; Regarding aspects linked to durability, the results demonstrated that there was no significant statistical influence, both for the absorption test and for the alkali-aggregate reaction test, which therefore demonstrates the technical feasibility of using WFS in concrete.