Um dos maiores problemas do setor da fundição de metais é a produção de resíduos sólidos, constituídos basicamente pelas areias residuais. Geralmente, o uso de aditivos e ligantes no processo de fundição limita a reutilização da areia, o que obriga as indústrias a destinar esse resíduo a depósitos de descarte, apesar da boa qualidade que a areia apresenta para outros usos, principalmente na engenharia civil. No Brasil, a produção de fundidos em 2006 alcançou três milhões de toneladas, com a geração de, aproximadamente, uma tonelada de resíduo para cada tonelada de metal produzida. Nesse sentido, procuram-se alternativas para reutilizar a areia de fundição em grandes quantidades, que permitam reduzir os custos de descarte pelas siderúrgicas e a utilização na construção de pavimentos fornece oportunidades para o reuso nas diferentes camadas estruturais. O objetivo deste trabalho é avaliar o reaproveitamento da areia de fundição como material de construção em sub-bases e bases de rodovias, através de sua incorporação a solos argilosos lateríticos da região de Sertãozinho/SP, que tem grande produção de fundidos e, conseqüentemente, de resíduos e também carece de jazidas de solos arenosos para a construção de rodovias e vias urbanas. No estudo foi utilizada a técnica de montagem de solos artificiais a partir de dois solos lateríticos argilosos e do resíduo areia de fundição e da areia virgem. Os solos artificiais foram submetidos aos ensaios de: limite de liquidez e plasticidade, granulometria por peneiramento e sedimentação, mini-MCV, perda de massa por imersão, mini-CBR, expansão, contração, infiltrabilidade e permeabilidade em corpos-de-prova de dimensões reduzidas e na energia intermediária, CBR na energia intermediária e triaxial dinâmico. Para determinar a periculosidade do resíduo foram executados ensaios ambientais de massa bruta, lixiviação e solubilização. A partir dos resultados obtidos nestes ensaios foi possível analisar a variação das propriedades tecnológicas e ambientais dos solos em função do teor de areia de fundição adicionada. Os solos lateríticos argilosos com 60% de areia de fundição adicionada apresentaram propriedades mecânicas que atendem as especificações do DER-SP (1991) e do Manual de Pavimentação do DNIT (2006). Os ensaios ambientais mostraram que a areia de fundição, utilizada nesta pesquisa, apresenta características que se enquadram dentro dos parâmetros da CETESB, o que permite que o resíduo seja avaliado para seu reaproveitamento na construção de rodovias. Com base na análise dos resultados conclui-se que o resíduo areia de fundição é de uso promissor nas camadas de base e sub-base de rodovias de baixo volume de tráfego. / One of the biggest problems of the foundry industry is the solid residues production, constituted basically by sands. The use of additives and binders in the foundry process reduces the reuse of the sand and the remainder is discarded in industrial landfills or stockpiled on site, although the good quality of the sand as aggregate for manufactured products such as Portland cement, asphalts and geotechnical applications such as road bases, structural fills, embankments and manufactured soils. The foundry production, in year 2007, in Brazil, exceeded three millions tons, and it is had that for each ton of produced metal, a ton of foundry residue results approximately. The long term sustainability, economics and reuse practices suggest that alternative use practices must be done for the foundry sand and the roadways construction supply such opportunities. The purpose of this work is to evaluate the reuse of foundry sand as a construction material for road bases and sub-bases, trough its incorporation to clay lateritic soils from Sertaozinho, Sao Paulo state region. This region has a highly production of foundry metals and residues, and does not have natural sandy soils deposits for the construction of highways and urban roads. The technique used in this study was de soil assembly; foundry sand and virgin sand were mixed with two clay lateritic soils in different proportions. Tests were made in the soil-sand mixes to evaluate the sand addition influence in the mechanic soil behaviour, which are: liquid limit and plastic limit, granulometry, mini-MCV, immersion lost mass, mini-CBR at the intermediate energy, expansion, contraction, CBR at the intermediate energy, infiltrability, permeability and dynamic triaxial. Also, environment tests - leaching and solubility - were made to establish the hazard of the foundry sand. The results show that lateritic clay soils with 60% of foundry sand added has adequate mechanical properties to be used as base and sub-base material for low traffic pavements, according to the DER-SP(1991) specifications and the DNIT Manual Pavement (2006). The environment tests indicate that the foundry sand residue, used in this work, has promising use in road bases and sub-bases.

O crescimento do setor industrial brasileiro, na última década, tem demandado a fabricação de maior volume de máquinas e peças metálicas. Como resultado, a produção de fundidos metálicos aumentou e foi acompanhada da geração de maiores volumes de resíduos. O processo de fundição mais comum emprega areia natural, misturada com ligantes orgânicos e inorgânicos, para conformar os moldes que dão forma às peças metálicas. Após certo número de ciclos de fundição, a areia não apresenta mais as características apropriadas para seu emprego nessas indústrias e passa a ser o principal resíduo das siderúrgicas. Assim, a areia de fundição residual (AFR) deve ser descartada em aterros sanitários licenciados a elevados custos. Por tal motivo, pesquisadores e engenheiros têm procurado alternativas que permitam reaproveitar esse resíduo em atividades da construção civil. A construção de estradas consume elevados volumes de recursos naturais, portanto, fornece a oportunidade de reutilizar o resíduo em quantidades significativas. Nesse sentido, nesta pesquisa, o objetivo principal foi avaliar a possibilidade de reaproveitar a areia de fundição residual na construção de camadas de bases e sub-bases de pavimentos de baixo volume de tráfego. A areia de fundição residual utilizada foi coletada no município de Piracicaba/SP, que apresenta elevada concentração de siderúrgicas. Esse resíduo foi utilizado na composição de misturas do tipo solo areia, solo areia cal e areia asfalto usinada a quente (AAUQ). Essas misturas foram avaliadas à luz das propriedades de interesse à engenharia rodoviária para determinar a viabilidade de seus empregos em camadas estruturais de pavimentos. Os resultados obtidos nos ensaios mecânicos mostram que composições de solo areia e solo areia cal com AFR de 20% a 60% poderiam ser utilizadas em bases e sub-bases de pavimentos, assim como as misturas de AAUQ, que consumiriam quantidades consideráveis de areia residual, também poderiam ser utilizadas em bases de pavimentos. Ensaios ambientais também foram executados na AFR e em algumas misturas para determinar o risco de poluição do meio ambiente. Os resultados mostraram que a AFR atende aos requisitos exigidos para seu reuso; contudo algumas misturas apresentaram concentração de poluentes superior aos valores máximos permitidos. Portanto, concluiu-se que a areia de fundição residual apresenta características para ser reaproveitada nas atividades de construção de pavimentos de baixo volume de tráfego, mas recomenda-se a construção de trechos experimentais para monitoramento por longos períodos de tempo para garantir que o resíduo não comprometa a segurança ambiental. / The Brazilian industry grew up considerably last decade, increasing the needing of machinery and metal production. As a result, the metal casting production raised and also the amount of the residues. The most common foundry system uses natural sand mixed with organic and inorganic binders, to produce the cores of the metal products. After a certain number of foundry cycles, the sand losses its properties and remain as the main residue of the foundry industry. Thereby, the waste foundry sand (WFS) must be discarded in licensed landfills at high costs. Hence, researchers and engineers have researched for alternative solutions to reuse this residue in civil construction activities. Pavement construction uses high volumes of natural resources, thus, provides an opportunity to reuse significant amounts of WFS. The purpose of this study was to evaluate the possibility of use the waste foundry sand as construction material of pavement bases and sub-bases courses with low volume traffic. The waste foundry sand used here was collected close to the city of Piracicaba/SP, region which has a high concentration of foundry industries. The residue was used to compose soil-sand, soil-sand-lime and sand-asphalt mixtures. Tests commonly used in pavement research were used to evaluate the mixtures containing waste foundry sand and determine their potential as road construction material. The results showed that mixtures of soil-sand and soil-sand-lime containing 20% to 60% of WFS could be used as pavement bases and sub-bases courses. On the other hand, sand-asphalt-hot-mix could consume higher volumes of the residue and also could be used as bases courses. The waste foundry sand and some mixtures were also analyzed through environmental tests. The results showed that the WFS has suitable characteristics to be reused in alternative activities. However, some metals were detected in the mixtures at higher concentrations than the allowed by specifications. Therefore, it is concluded that the waste foundry sand has characteristics that encourage its reuse in low volume traffic pavements, but, it is recommended the construction of experimental pavement sections using WFS to assess the environmental impact of the residue in long term periods.

A areia de fundição é um resíduo sólido industrial oriundo da etapa de desmoldagem de peças metálicas no processo de produção de fundidos. Esse resíduo, dependendo do processo de fundição utilizado (moldagem a verde, moldagem em casca, moldagem com resina sintética e outros) e do material moldado, pode conter elementos e/ou compostos químicos que podem causar impacto ambiental. As substâncias que podem estar presentes na areia de fundição são provenientes, em parte, do tipo de metal moldado e, em parte, do aglomerante utilizado no processo. O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo de alternativa para utilização desse rejeito com a finalidade de contribuir para a minimização do problema, reutilizando-o na composição dos agregados para concreto asfáltico. Para tanto, foram realizados ensaios de classificação de resíduos em amostras de areias virgem e de fundição e em misturas asfálticas, contendo areia virgem e de fundição, não compactadas, para verificar se este resíduo, quando incorporado à massa asfáltica, poluiria o meio ambiente. Realizou-se, também, ensaio de lixiviação com extrator soxhlet em corpo-de-prova de mistura asfáltica com 15% de areia de fundição para avaliar o comportamento, em termos ambientais, desse material a longo prazo. Para verificar o desempenho, da massa asfáltica contendo esse resíduo, na pavimentação, foram realizados ensaios de dosagem Marshall, dano por umidade induzida, cantabro, resistência à tração, módulo de resiliência e fluência estática. Com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir, em linhas gerais, que a reutilização de areia de fundição em pavimentação asfáltica é viável, pois as misturas asfálticas contendo esse resíduo apresentaram boas propriedades mecânicas de interesse à pavimentação. Além disso, os ensaios de classificação de resíduos sólidos realizados na massa asfáltica com areia de fundição, cuja classificação original é Classe II - não inerte, ) classificaram a massa asfáltica como resíduo Classe III - inerte, o que sugere um encapsulamento deste resíduo pela massa asfáltica. / Foundry sand is an industrial solid waste resulting from sand casting process in foundry industries. Depending on the type of foundry process (green sand molding, shell sand molding, molding using synthetic resin and others) and of the type cast metal, this waste may contain elements and/or chemical compounds that may cause environmental impact. The substances that may be found in foundry sand proceed partly from the type of the metal and partly from the agglutinant used on the process. The purpose of this research is to present an alternative study for the use of the foundry sand, reusing it in the composition of the aggregate for asphalt concrete and thus to contribute to minimize the environmental impact caused for this waste. To reach this purpose, classification tests of solid wastes were run in virgin sand and foundry sand and asphaltic mixtures not compacted containing both types of sand. This investigation considered the possibility of this waste when incorporated to asphaltic mixture to pollute the environment. Leaching with soxhlet extractor test in specimen of asphaltic mixture with 15% of foundry sand was also realized to evaluate the performance of this material a long-term period in environmental terms. In order to verify the performance in paving, the mixtures were submitted to Marshall method of mix design and to the tests of resilient modulus, indirect tensile strength, cantabro, resistance of compacted bituminous mixture to moisture-induced damage and static creep. Based on the results, it could be concluded that, in a general way, the reuse of foundry sand in asphaltic paving is viable, once the asphaltic mixtures containing this residue presented good mechanical properties. Besides the classification tests of solid wastes realized in asphaltic mixture containing foundry sand, which original classification as class II - no inert, passed to a classification of asphaltic mixture class III - inerte, what suggests that the waste was encapsulated in hot mix asphalt.

A areia de fundição é um resíduo sólido industrial oriundo da etapa de desmoldagem de peças metálicas no processo de produção de fundidos. Esse resíduo, dependendo do processo de fundição utilizado (moldagem a verde, moldagem em casca, moldagem com resina sintética e outros) e do material moldado, pode conter elementos e/ou compostos químicos que podem causar impacto ambiental. As substâncias que podem estar presentes na areia de fundição são provenientes, em parte, do tipo de metal moldado e, em parte, do aglomerante utilizado no processo. O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo de alternativa para utilização desse rejeito com a finalidade de contribuir para a minimização do problema, reutilizando-o na composição dos agregados para concreto asfáltico. Para tanto, foram realizados ensaios de classificação de resíduos em amostras de areias virgem e de fundição e em misturas asfálticas, contendo areia virgem e de fundição, não compactadas, para verificar se este resíduo, quando incorporado à massa asfáltica, poluiria o meio ambiente. Realizou-se, também, ensaio de lixiviação com extrator soxhlet em corpo-de-prova de mistura asfáltica com 15% de areia de fundição para avaliar o comportamento, em termos ambientais, desse material a longo prazo. Para verificar o desempenho, da massa asfáltica contendo esse resíduo, na pavimentação, foram realizados ensaios de dosagem Marshall, dano por umidade induzida, cantabro, resistência à tração, módulo de resiliência e fluência estática. Com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir, em linhas gerais, que a reutilização de areia de fundição em pavimentação asfáltica é viável, pois as misturas asfálticas contendo esse resíduo apresentaram boas propriedades mecânicas de interesse à pavimentação. Além disso, os ensaios de classificação de resíduos sólidos realizados na massa asfáltica com areia de fundição, cuja classificação original é Classe II - não inerte, ) classificaram a massa asfáltica como resíduo Classe III - inerte, o que sugere um encapsulamento deste resíduo pela massa asfáltica. / Foundry sand is an industrial solid waste resulting from sand casting process in foundry industries. Depending on the type of foundry process (green sand molding, shell sand molding, molding using synthetic resin and others) and of the type cast metal, this waste may contain elements and/or chemical compounds that may cause environmental impact. The substances that may be found in foundry sand proceed partly from the type of the metal and partly from the agglutinant used on the process. The purpose of this research is to present an alternative study for the use of the foundry sand, reusing it in the composition of the aggregate for asphalt concrete and thus to contribute to minimize the environmental impact caused for this waste. To reach this purpose, classification tests of solid wastes were run in virgin sand and foundry sand and asphaltic mixtures not compacted containing both types of sand. This investigation considered the possibility of this waste when incorporated to asphaltic mixture to pollute the environment. Leaching with soxhlet extractor test in specimen of asphaltic mixture with 15% of foundry sand was also realized to evaluate the performance of this material a long-term period in environmental terms. In order to verify the performance in paving, the mixtures were submitted to Marshall method of mix design and to the tests of resilient modulus, indirect tensile strength, cantabro, resistance of compacted bituminous mixture to moisture-induced damage and static creep. Based on the results, it could be concluded that, in a general way, the reuse of foundry sand in asphaltic paving is viable, once the asphaltic mixtures containing this residue presented good mechanical properties. Besides the classification tests of solid wastes realized in asphaltic mixture containing foundry sand, which original classification as class II - no inert, passed to a classification of asphaltic mixture class III - inerte, what suggests that the waste was encapsulated in hot mix asphalt.

Este trabalho teve como objetivo traçar um panorama do gerenciamento dos processos das indústrias de fundição ferrosa no estado do Rio Grande do Sul que utilizam areias de fundição, com ênfase nas alternativas buscadas por estas empresas quanto à minimização, recuperação e destinação final dada às areias usadas. Esta avaliação foi feita enfocando desde a recepção das areias virgens, armazenamento, preparação da mistura para fabricação dos moldes e machos, até o descarte nos setores de desmoldagem e retirada dos fundidos, recuperação e reutilização das areias no próprio processo ou descarte, e a procura de possibilidades de reúso em outros processos. No gerenciamento dos processos foram abordadas ainda, questões relativas às emissões geradas durante o manuseio, armazenamento, mistura, operações de moldagem e macharia, bem como no resfriamento e desmoldagem. Procurou-se relacionar o gerenciamento ambiental adequado dos processos acima mencionados ao licenciamento ambiental e à existência de certificação ambiental. O trabalho iniciou com pesquisa no Banco de Dados da FEPAM, sendo verificado o número de fundições no estado, elaborados e enviados questionários para essas empresas, utilizando-se o método survey. Os resultados obtidos possuem uma boa representatividade, considerando resposta de 85% dos mesmos. Através dos resultados verificou-se que, apesar de 81% das empresas descartarem as areias geradas em aterros industriais licenciados pelo FEPAM, somente uma delas está procurando alternativas de reúso das areias geradas. Também verificou-se que não há uma preocupação com a minimização da geração desses resíduos. O licenciamento ambiental no Rio Grande do Sul é hoje a única ferramenta através da qual é possível exigir das empresas a adequação de suas atividades de forma a não impactar o meio ambiente. Quanto às demais questões ambientais relacionadas aos processos envolvendo areias, a percepção das empresas ainda é bastante incipiente. / This work aimed to present a preliminary evaluation of foundry sand processes management in Rio Grande do Sul state, Brazil, with emphasis in alternatives related to sand reduce, regeneration e final destination. This evaluation was made with focuse since sands reception, their storage and preparation, till the discharge in the shakeout system, regeneration e their reuse. It also aims to relate the proper waste management to environmental license as well to the existence of environmental certification. Attempt was made to verify if the companies, in regard of their costs with new sand and molding sand disposal in specialized landfills, as well as to the requirements of environmental agency, are working in sense of seeking and implant new recycling technologies and reuse of used sands. In adition to that, it was verified if it would exist a relation between environmental license and/or certification with the sand used correct management and proper foundry sand destination. Or still, within the approach of cleaner technologies and best available techniques if the alternatives for recycling sand into their own processes or reuse in other process are being pursuited. Within the sand management, it was still approached questions related to emissions generated during handling, storage, mixing, molding and coremaking, as well as cooling and shaking. This work was developed inicially through research on FEPAM, the environmental state agency, database, where it was verified the number of foundry industries in Rio Grande do Sul state, being elaborated and sent to the companies, questionnaires using the survey method. The gotten results have good representation considering that 85% of the questionnaires had been answered.Through the gotten results it was verified that, although 82% of the companies discharge used sands in licensed landfills, in accord with regulamentation, only one of them is seeking for reuse alternatives out of the process. It also was verified that there isn’t any concernig about reducing the sand generation. The environmental licence here in Rio Grande do Sul is in fact, the only way to make the companies adequate their installations aiming at environmental protection. To the other questions related to the processes using sands, the companies perception are very incipient.

Este trabalho teve como objetivo traçar um panorama do gerenciamento dos processos das indústrias de fundição ferrosa no estado do Rio Grande do Sul que utilizam areias de fundição, com ênfase nas alternativas buscadas por estas empresas quanto à minimização, recuperação e destinação final dada às areias usadas. Esta avaliação foi feita enfocando desde a recepção das areias virgens, armazenamento, preparação da mistura para fabricação dos moldes e machos, até o descarte nos setores de desmoldagem e retirada dos fundidos, recuperação e reutilização das areias no próprio processo ou descarte, e a procura de possibilidades de reúso em outros processos. No gerenciamento dos processos foram abordadas ainda, questões relativas às emissões geradas durante o manuseio, armazenamento, mistura, operações de moldagem e macharia, bem como no resfriamento e desmoldagem. Procurou-se relacionar o gerenciamento ambiental adequado dos processos acima mencionados ao licenciamento ambiental e à existência de certificação ambiental. O trabalho iniciou com pesquisa no Banco de Dados da FEPAM, sendo verificado o número de fundições no estado, elaborados e enviados questionários para essas empresas, utilizando-se o método survey. Os resultados obtidos possuem uma boa representatividade, considerando resposta de 85% dos mesmos. Através dos resultados verificou-se que, apesar de 81% das empresas descartarem as areias geradas em aterros industriais licenciados pelo FEPAM, somente uma delas está procurando alternativas de reúso das areias geradas. Também verificou-se que não há uma preocupação com a minimização da geração desses resíduos. O licenciamento ambiental no Rio Grande do Sul é hoje a única ferramenta através da qual é possível exigir das empresas a adequação de suas atividades de forma a não impactar o meio ambiente. Quanto às demais questões ambientais relacionadas aos processos envolvendo areias, a percepção das empresas ainda é bastante incipiente. / This work aimed to present a preliminary evaluation of foundry sand processes management in Rio Grande do Sul state, Brazil, with emphasis in alternatives related to sand reduce, regeneration e final destination. This evaluation was made with focuse since sands reception, their storage and preparation, till the discharge in the shakeout system, regeneration e their reuse. It also aims to relate the proper waste management to environmental license as well to the existence of environmental certification. Attempt was made to verify if the companies, in regard of their costs with new sand and molding sand disposal in specialized landfills, as well as to the requirements of environmental agency, are working in sense of seeking and implant new recycling technologies and reuse of used sands. In adition to that, it was verified if it would exist a relation between environmental license and/or certification with the sand used correct management and proper foundry sand destination. Or still, within the approach of cleaner technologies and best available techniques if the alternatives for recycling sand into their own processes or reuse in other process are being pursuited. Within the sand management, it was still approached questions related to emissions generated during handling, storage, mixing, molding and coremaking, as well as cooling and shaking. This work was developed inicially through research on FEPAM, the environmental state agency, database, where it was verified the number of foundry industries in Rio Grande do Sul state, being elaborated and sent to the companies, questionnaires using the survey method. The gotten results have good representation considering that 85% of the questionnaires had been answered.Through the gotten results it was verified that, although 82% of the companies discharge used sands in licensed landfills, in accord with regulamentation, only one of them is seeking for reuse alternatives out of the process. It also was verified that there isn’t any concernig about reducing the sand generation. The environmental licence here in Rio Grande do Sul is in fact, the only way to make the companies adequate their installations aiming at environmental protection. To the other questions related to the processes using sands, the companies perception are very incipient.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roseli R Silva Schmitz.pdf: 26869038 bytes, checksum: 8e0af4ce5f6dd20fbc598a7de0d0684b (MD5) Previous issue date: 2014-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O descarte da areia de fundição representa para as empresas metalúrgicas um grande problema a ser resolvido, para isso elas estão apostando em pesquisas e estudos para o reaproveitamento deste resíduo. O potencial para a reciclagem de areias de fundição, dependendo da sua composição, situa-se entre 50 e 98%. A pesquisa realizada no presente trabalho tem como objetivo, verificar a influência da incorporação do resíduo de macharia regenerado e areia de fundição do processo de moldagem, na fabricação de tijolos de solo-cimento. Os materiais utilizados para o desenvolvimento desta pesquisa foram o solo, a argila, o cimento a areia natural , a areia resíduo de macharia regenerado e areia de fundição do processo de moldagem. Inicialmente foram realizados ensaios de caracterização das matérias-primas utilizadas ( argila e areia descartada de fundição) e, posteriormente, dos tijolos de solo-cimento com adição de ADF. Para a caracterização da argila e ADF, foram utilizados os métodos de ensaio de perda ao fogo, ensaio de resíduo, espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise Térmica Diferencial (DTA) e Análise Térmica Gravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura MEV; espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análise granulométrica das areias - ADF e natural. Para a areia de fundição também realizou-se os ensaios de solubilização, de lixiviação e toxicidade. Após a caracterização dos materiais, foi realizada a fabricação dos tijolos de solo-cimento. Os tijolos foram confeccionados nas instalações da empresa de fundição da região de Joinville em duas datas distintas. Quatro misturas foram elaboradas, contendo areia de fundição regenerada com uma porcentagem de 100, 75, 50 e 25%, em peso para 100 kg de mistura para cada tipo de resíduo. Os tijolos foram caracterizados utilizando os métodos de resistência à compressão, absorção de água, ensaio de porosidade, ensaio de durabilidade, variação do volume e perda de massa, módulo de elasticidade através do método de excitação por impulso e microscopia eletrônica de varredura MEV. A incorporação dos resíduos de fundição foram considerados adequados para a fabricação de tijolos de solo-cimento. A pesquisa mostra bons resultados das propriedades físicas e químicas do tijolo de solo-cimento e através destes resultados, observou-se que houve melhoras nas características como resistência mecânica, absorção de água, módulo de elasticidade e demais propriedades, viabilizando a incorporação dos resíduos ADF na fabricação deste material.

Este trabalho teve como objetivo traçar um panorama do gerenciamento dos processos das indústrias de fundição ferrosa no estado do Rio Grande do Sul que utilizam areias de fundição, com ênfase nas alternativas buscadas por estas empresas quanto à minimização, recuperação e destinação final dada às areias usadas. Esta avaliação foi feita enfocando desde a recepção das areias virgens, armazenamento, preparação da mistura para fabricação dos moldes e machos, até o descarte nos setores de desmoldagem e retirada dos fundidos, recuperação e reutilização das areias no próprio processo ou descarte, e a procura de possibilidades de reúso em outros processos. No gerenciamento dos processos foram abordadas ainda, questões relativas às emissões geradas durante o manuseio, armazenamento, mistura, operações de moldagem e macharia, bem como no resfriamento e desmoldagem. Procurou-se relacionar o gerenciamento ambiental adequado dos processos acima mencionados ao licenciamento ambiental e à existência de certificação ambiental. O trabalho iniciou com pesquisa no Banco de Dados da FEPAM, sendo verificado o número de fundições no estado, elaborados e enviados questionários para essas empresas, utilizando-se o método survey. Os resultados obtidos possuem uma boa representatividade, considerando resposta de 85% dos mesmos. Através dos resultados verificou-se que, apesar de 81% das empresas descartarem as areias geradas em aterros industriais licenciados pelo FEPAM, somente uma delas está procurando alternativas de reúso das areias geradas. Também verificou-se que não há uma preocupação com a minimização da geração desses resíduos. O licenciamento ambiental no Rio Grande do Sul é hoje a única ferramenta através da qual é possível exigir das empresas a adequação de suas atividades de forma a não impactar o meio ambiente. Quanto às demais questões ambientais relacionadas aos processos envolvendo areias, a percepção das empresas ainda é bastante incipiente. / This work aimed to present a preliminary evaluation of foundry sand processes management in Rio Grande do Sul state, Brazil, with emphasis in alternatives related to sand reduce, regeneration e final destination. This evaluation was made with focuse since sands reception, their storage and preparation, till the discharge in the shakeout system, regeneration e their reuse. It also aims to relate the proper waste management to environmental license as well to the existence of environmental certification. Attempt was made to verify if the companies, in regard of their costs with new sand and molding sand disposal in specialized landfills, as well as to the requirements of environmental agency, are working in sense of seeking and implant new recycling technologies and reuse of used sands. In adition to that, it was verified if it would exist a relation between environmental license and/or certification with the sand used correct management and proper foundry sand destination. Or still, within the approach of cleaner technologies and best available techniques if the alternatives for recycling sand into their own processes or reuse in other process are being pursuited. Within the sand management, it was still approached questions related to emissions generated during handling, storage, mixing, molding and coremaking, as well as cooling and shaking. This work was developed inicially through research on FEPAM, the environmental state agency, database, where it was verified the number of foundry industries in Rio Grande do Sul state, being elaborated and sent to the companies, questionnaires using the survey method. The gotten results have good representation considering that 85% of the questionnaires had been answered.Through the gotten results it was verified that, although 82% of the companies discharge used sands in licensed landfills, in accord with regulamentation, only one of them is seeking for reuse alternatives out of the process. It also was verified that there isn’t any concernig about reducing the sand generation. The environmental licence here in Rio Grande do Sul is in fact, the only way to make the companies adequate their installations aiming at environmental protection. To the other questions related to the processes using sands, the companies perception are very incipient.

O crescimento do setor industrial brasileiro, na última década, tem demandado a fabricação de maior volume de máquinas e peças metálicas. Como resultado, a produção de fundidos metálicos aumentou e foi acompanhada da geração de maiores volumes de resíduos. O processo de fundição mais comum emprega areia natural, misturada com ligantes orgânicos e inorgânicos, para conformar os moldes que dão forma às peças metálicas. Após certo número de ciclos de fundição, a areia não apresenta mais as características apropriadas para seu emprego nessas indústrias e passa a ser o principal resíduo das siderúrgicas. Assim, a areia de fundição residual (AFR) deve ser descartada em aterros sanitários licenciados a elevados custos. Por tal motivo, pesquisadores e engenheiros têm procurado alternativas que permitam reaproveitar esse resíduo em atividades da construção civil. A construção de estradas consume elevados volumes de recursos naturais, portanto, fornece a oportunidade de reutilizar o resíduo em quantidades significativas. Nesse sentido, nesta pesquisa, o objetivo principal foi avaliar a possibilidade de reaproveitar a areia de fundição residual na construção de camadas de bases e sub-bases de pavimentos de baixo volume de tráfego. A areia de fundição residual utilizada foi coletada no município de Piracicaba/SP, que apresenta elevada concentração de siderúrgicas. Esse resíduo foi utilizado na composição de misturas do tipo solo areia, solo areia cal e areia asfalto usinada a quente (AAUQ). Essas misturas foram avaliadas à luz das propriedades de interesse à engenharia rodoviária para determinar a viabilidade de seus empregos em camadas estruturais de pavimentos. Os resultados obtidos nos ensaios mecânicos mostram que composições de solo areia e solo areia cal com AFR de 20% a 60% poderiam ser utilizadas em bases e sub-bases de pavimentos, assim como as misturas de AAUQ, que consumiriam quantidades consideráveis de areia residual, também poderiam ser utilizadas em bases de pavimentos. Ensaios ambientais também foram executados na AFR e em algumas misturas para determinar o risco de poluição do meio ambiente. Os resultados mostraram que a AFR atende aos requisitos exigidos para seu reuso; contudo algumas misturas apresentaram concentração de poluentes superior aos valores máximos permitidos. Portanto, concluiu-se que a areia de fundição residual apresenta características para ser reaproveitada nas atividades de construção de pavimentos de baixo volume de tráfego, mas recomenda-se a construção de trechos experimentais para monitoramento por longos períodos de tempo para garantir que o resíduo não comprometa a segurança ambiental. / The Brazilian industry grew up considerably last decade, increasing the needing of machinery and metal production. As a result, the metal casting production raised and also the amount of the residues. The most common foundry system uses natural sand mixed with organic and inorganic binders, to produce the cores of the metal products. After a certain number of foundry cycles, the sand losses its properties and remain as the main residue of the foundry industry. Thereby, the waste foundry sand (WFS) must be discarded in licensed landfills at high costs. Hence, researchers and engineers have researched for alternative solutions to reuse this residue in civil construction activities. Pavement construction uses high volumes of natural resources, thus, provides an opportunity to reuse significant amounts of WFS. The purpose of this study was to evaluate the possibility of use the waste foundry sand as construction material of pavement bases and sub-bases courses with low volume traffic. The waste foundry sand used here was collected close to the city of Piracicaba/SP, region which has a high concentration of foundry industries. The residue was used to compose soil-sand, soil-sand-lime and sand-asphalt mixtures. Tests commonly used in pavement research were used to evaluate the mixtures containing waste foundry sand and determine their potential as road construction material. The results showed that mixtures of soil-sand and soil-sand-lime containing 20% to 60% of WFS could be used as pavement bases and sub-bases courses. On the other hand, sand-asphalt-hot-mix could consume higher volumes of the residue and also could be used as bases courses. The waste foundry sand and some mixtures were also analyzed through environmental tests. The results showed that the WFS has suitable characteristics to be reused in alternative activities. However, some metals were detected in the mixtures at higher concentrations than the allowed by specifications. Therefore, it is concluded that the waste foundry sand has characteristics that encourage its reuse in low volume traffic pavements, but, it is recommended the construction of experimental pavement sections using WFS to assess the environmental impact of the residue in long term periods.

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O principal objetivo deste estudo é desenvolver um compósito cerâmico e uma tecnologia de laboratório para a produção de materiais de construção com maior percentual de lodo galvânico, lodo de anodização do alumínio, areia de fundição e argila taguá. Os corpos de prova foram confeccionados com 20 g e 16 g em molde de 20 x 60 mm e prensados utilizando-se uma uniaxial de 10 MPa. Os corpos de prova foram sinterizados a temperaturas de 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200 e 1250°C durante 6 horas. Foram realizadas análises de densidade, perda ao fogo, FRX, DRX, MEV/EDS, TGA/DSC, retração linear após queima, absorção de água, resistência de ruptura à flexão e lixiviação, a fim de caracterizar as matérias primas e o material cerâmico desenvolvido. A concentração destes resíduos, utilizados como matérias-primas, variou nos seguintes limites: lodo galvânico 0-10%, lodo de anodização do alumínio 0- 75%, areia de fundição de 0-20% e a argila Taguá de 0-80%. Os valores de resistência de ruptura à flexão na composição 1 a 900 °C alcançaram 5,87 MPa e a 1250 °C alcançaram 12,99 MPa, na composição 7 a 900 °C – 1,40 MPa, e a 1250 °C – 26,82 MPa. Através de métodos de MEV, observou-se que a temperatura de 900 °C a interação das particulas é mecânica e a temperatura de 1250 °C esta interação tornou-se coesa e a argila funde-se transforma-se em um material semelhante ao vidro. Os resultados do ensaio de lixiviação apontaram que os materiais cerâmicos após a sinterização apresentaram traços de Pb, Cu, Al e Fe, tendo imobilizado apenas parte dos metais pesados analisados, o que os classifica como resíduos perigosos. Em comparação com as normas brasileiras, no quesito resistência, as cerâmicas atenderam aos parâmetros para uso em blocos cerâmicos para alvenaria estrutural nas categorias A, B e C e tijolos maciços comuns para alvenaria, respectivamente, no entanto, a imobilização de metais pesados carece de ajustes para que se alcance um material cerâmico ambientalmente amigável. / The main objective of this study is to develop a ceramic composite and laboratory technology for the production of building materials with higher percentage of galvanic sludge, aluminium anodizing sludge, foundry sand and clay Taguá. The bodies of proof (CPs) were made with 20 g and 16 g in 20 x 60 mm mould and with uniaxial press of 10 MPa. The CPs were sintered at temperatures of 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200 and 1250° C for 6 hours. Density analyses were performed, fire loss, FRX, DRX, SEM/EDS, TGA/DSC, linear firing shrinkage, water absorption, flexural strength and leaching in order to characterize raw materials and developed ceramic material. The concentration of these residues, that were used as raw materials, varied in the following boundaries: galvanic sludge 0-10%, aluminium anodizing sludge 0- 75%, 0-20% foundry sand and clay Taguá of 0-80%. The values of flexural strength in composition 1 were 900 °C reached 5.87 MPa and 1250 °C reached 12.99 MPa, and composition 7 to 900 °C – 1.40 MPa, and 1250 °C – 26.82 MPa. SEM to the temperature of 900 °C showed the interaction of particles is mechanical and to the one of 1250 °C exhibited the cohesive interaction and clay fusion produced a material similar to glass. The results of the leaching indicated that the ceramic materials after sintering showed traces of Pb, Cu, Al and Fe, having immobilised just part of heavy metals present in the composition, which classifies it as hazardous waste. In comparison with the Brazilian standards, resistance aspect met the requirement for use in ceramic blocks for structural masonry in categories A, B and C, and solid bricks for masonry, respectively, however, the immobilization of heavy metals requires adjustments to achieve an environmentally friendly ceramic material.