A disposição de areia de fundição em áreas não licenciadas foi uma prática até pouco tempo empregada por muitas empresas do setor. Em função dessa prática estuda-se nessa dissertação um passivo ambiental produzido em uma área no estado de São Paulo, que recebeu resíduos de fundição e pouco se sabe sobre o impacto ao meio ambiente ocasionado pela disposição inadequada desse material. O presente trabalho propõe avaliar potenciais impactos no meio ambiente pela disposição deste resíduo em um aterro não controlado de uma indústria de fundição e promover análise crítica diante das atuais normas e ferramentas de análises de impactos ambientais e classificação de resíduos sólidos, verificando eventuais conflitos entre as atuais ferramentas aplicadas. Para essa avaliação, foram empregadas algumas ferramentas de investigação científica como Microscopia Eletrônica de Varredura compreendendo análise morfológica e química qualitativa do resíduo depositado, análise granulométrica e análise química das águas subterrâneas, a partir de amostragens realizadas em campo e dados fornecidos por empresa de recuperação ambiental que atua na área. Assim foram obtidos dados que permitiram caracterizar a área, monitorar a qualidade das águas subterrâneas dentro e no entorno do aterro e caracterizar o resíduo sólido em questão, onde se analisou as questões ambientais e legais com base nas atuais normas e ferramentas de gestão de áreas contaminadas e resíduos sólidos. Os dados obtidos a partir das análises das amostras de água e resíduo demonstram clara e forte concentração de metais nas águas (ferro, manganês, boro e selênio) e no resíduo (cromo, cobre, cobalto, níquel, zinco, alumínio, ferro, manganês), no caso desse último, dentro dos limites da atual normatização para classificação, identificando-o como resíduo não perigoso. Ainda que esse não seja considerado perigoso, a identificação de elementos nas águas em concentrações acima do permitido compromete a qualidade ambiental do local, colocando em risco a população do entorno, visto que em suas adjacências algumas propriedades realizam cultivo agrícola, além de extrair água do subsolo. Evidenciase, a partir desse cenário, a necessidade de estreitamento técnico entre as atuais normas e ferramentas de análises de impacto ambiental e classificação de resíduos sólidos, permitindo realizar avaliações de passivos gerados pela disposição inadequada de resíduos que levem em consideração suas possíveis interações com o ambiente ao longo de seu tempo de exposição. / The disposal of foundry sand illegal areas was a practice until recently employed by many companies. Because this practice is studied in this dissertation an environmental liability produced in a land in the state of São Paulo that received foundry waste and little is known about the environmental impact caused by inadequate disposal of this material. This issue proposes detected the real effect in the environment by the disposal of this waste in an uncontrolled landfill foundry industry and promote critical analysis before the current standards and tools of environmental impact analyses and classification of solid waste, checking possible conflicts between the current tools applied. For this evaluation, some scientific research tools were employed as Electronic Microscopy of Scan including morphological and chemical waste analyses, particle size analysis and chemical analysis of groundwater samples collected from the field and data provided by an environmental recovery company that operates in the area. Thus data were obtained which allowed to characterize the area, monitor the groundwater quality in and around the landfill and to characterize the solid waste in question, which examined the environmental and legal issues based on current standards and management tools of contaminated lands and solid waste. The data from the analyzes of samples of water and waste show a clear and strong concentration of metals in water (iron, manganese, boron and selenium) and in the waste (chromium, copper, cobalt, nickel, zinc, aluminum, iron, manganese), in the last one according to current regulation for classification, identifying it as not dangerous. Although the waste is not considered dangerous, the identification of elements in water at concentrations above permitted to compromise the quality of the local environment, endangering the surround population, since in its surrounding some properties carry out agricultural, in addition extracting groundwater. It is evident from this scenario, the need for technical narrowing between the current standards and environmental impact analyzes tools and classification of solid waste, permitting carry out evaluations of liabilities generated by inadequate disposal of waste that take into account their possible interactions with the environment over time of exposure.

A presente pesquisa realizou um estudo que investiga a viabilidade técnica para a reciclagem do resíduo sólido gerado pelo descarte das areias de fundição aglomeradas com argila, para aplicação no setor da construção civil. Para isso, o trabalho estabelece uma metodologia, a qual avalia a estabilização do resíduo em matrizes solidificadas de cimento Portland, melhoradas através de adições de argila bentonita sódica e/ou sílica ativa. A estabilização do resíduo foi verificada através de ensaio de solubilização, o qual submete as matrizes solidificadas a contatos dinâmico e estático com água destilada. Os desempenhos mecânico e físico das matrizes foram avaliados em ensaios de resistência à compressão, absorção de água e permeabilidade ao ar. Os resultados obtidos demonstram que, tanto a bentonita sódica, quanto a sílica ativa contribuem para o aumento da eficiência de fixação dos metais \'AL\', \'FE\' e \'CR\' por parte das matrizes de cimento Portland. As composições que obtiveram os melhores desempenhos mecânico, físico e químico foram utilizadas na confecção de tijolos maciços, visando aplicação na execução de alvenarias. Para a moldagem dos tijolos foi empregada uma prensa hidráulica, o que possibilitou manter a regularidade dimensional das faces. Ao mesmo tempo, o formato dos tijolos foi concebido com design diferenciado, proporcionando modulação e encaixes que podem reduzir significativamente o consumo da argamassa de assentamento. Os tijolos foram submetidos aos ensaios de solubilização, resistência à compressão e absorção de água, apresentando resultados satisfatórios e comprovando a viabilidade técnica para aplicação na execução de alvenarias. / In this research, a study that investigates the technical feasibility for the recycling of solid waste generated by the disposal of the foundry sands bonded with clay, for implementation in the construction industry, was conducted. For this reason, the work establishes a method, which assesses the stabilization of waste in solidified matrices of Portland cement, improved by the additions of sodium bentonite clay and/or silica fume. The stabilization of the waste was verified by solubilization test, which puts the solidified matrices in static and dynamic contacts with distiled water. The mechanical and physical performances of the matrices were evaluated in tests of resistance to compression, absorption of water and air permeability. The results show that both the sodium bentonite, and the active silica contribute to increase the fixation efficiency of the metals \'AL\', \'FE\' and \'CR\' by the matrices of Portland cement. The compositions that have the best mechanical, physical and chemical performance were used in the manufacture of massive bricks, seeking their use in the implementation of masonry. For the molding of bricks a hydraulic press was used, which allowed to keep the dimensional regularity of the faces. At the same time, the format of the bricks was designed with different shapes, providing modulation and fitting that can significantly reduce the consumption of settlement mortar. The bricks were subjected to tests of solubilization, resistance to compression and absorption of water, showing satisfactory results that confirm the technical feasibility for being used in the implementation of masonry.

A presente pesquisa realizou um estudo que investiga a viabilidade técnica para a reciclagem do resíduo sólido gerado pelo descarte das areias de fundição aglomeradas com argila, para aplicação no setor da construção civil. Para isso, o trabalho estabelece uma metodologia, a qual avalia a estabilização do resíduo em matrizes solidificadas de cimento Portland, melhoradas através de adições de argila bentonita sódica e/ou sílica ativa. A estabilização do resíduo foi verificada através de ensaio de solubilização, o qual submete as matrizes solidificadas a contatos dinâmico e estático com água destilada. Os desempenhos mecânico e físico das matrizes foram avaliados em ensaios de resistência à compressão, absorção de água e permeabilidade ao ar. Os resultados obtidos demonstram que, tanto a bentonita sódica, quanto a sílica ativa contribuem para o aumento da eficiência de fixação dos metais \'AL\', \'FE\' e \'CR\' por parte das matrizes de cimento Portland. As composições que obtiveram os melhores desempenhos mecânico, físico e químico foram utilizadas na confecção de tijolos maciços, visando aplicação na execução de alvenarias. Para a moldagem dos tijolos foi empregada uma prensa hidráulica, o que possibilitou manter a regularidade dimensional das faces. Ao mesmo tempo, o formato dos tijolos foi concebido com design diferenciado, proporcionando modulação e encaixes que podem reduzir significativamente o consumo da argamassa de assentamento. Os tijolos foram submetidos aos ensaios de solubilização, resistência à compressão e absorção de água, apresentando resultados satisfatórios e comprovando a viabilidade técnica para aplicação na execução de alvenarias. / In this research, a study that investigates the technical feasibility for the recycling of solid waste generated by the disposal of the foundry sands bonded with clay, for implementation in the construction industry, was conducted. For this reason, the work establishes a method, which assesses the stabilization of waste in solidified matrices of Portland cement, improved by the additions of sodium bentonite clay and/or silica fume. The stabilization of the waste was verified by solubilization test, which puts the solidified matrices in static and dynamic contacts with distiled water. The mechanical and physical performances of the matrices were evaluated in tests of resistance to compression, absorption of water and air permeability. The results show that both the sodium bentonite, and the active silica contribute to increase the fixation efficiency of the metals \'AL\', \'FE\' and \'CR\' by the matrices of Portland cement. The compositions that have the best mechanical, physical and chemical performance were used in the manufacture of massive bricks, seeking their use in the implementation of masonry. For the molding of bricks a hydraulic press was used, which allowed to keep the dimensional regularity of the faces. At the same time, the format of the bricks was designed with different shapes, providing modulation and fitting that can significantly reduce the consumption of settlement mortar. The bricks were subjected to tests of solubilization, resistance to compression and absorption of water, showing satisfactory results that confirm the technical feasibility for being used in the implementation of masonry.

A disposição de areia de fundição em áreas não licenciadas foi uma prática até pouco tempo empregada por muitas empresas do setor. Em função dessa prática estuda-se nessa dissertação um passivo ambiental produzido em uma área no estado de São Paulo, que recebeu resíduos de fundição e pouco se sabe sobre o impacto ao meio ambiente ocasionado pela disposição inadequada desse material. O presente trabalho propõe avaliar potenciais impactos no meio ambiente pela disposição deste resíduo em um aterro não controlado de uma indústria de fundição e promover análise crítica diante das atuais normas e ferramentas de análises de impactos ambientais e classificação de resíduos sólidos, verificando eventuais conflitos entre as atuais ferramentas aplicadas. Para essa avaliação, foram empregadas algumas ferramentas de investigação científica como Microscopia Eletrônica de Varredura compreendendo análise morfológica e química qualitativa do resíduo depositado, análise granulométrica e análise química das águas subterrâneas, a partir de amostragens realizadas em campo e dados fornecidos por empresa de recuperação ambiental que atua na área. Assim foram obtidos dados que permitiram caracterizar a área, monitorar a qualidade das águas subterrâneas dentro e no entorno do aterro e caracterizar o resíduo sólido em questão, onde se analisou as questões ambientais e legais com base nas atuais normas e ferramentas de gestão de áreas contaminadas e resíduos sólidos. Os dados obtidos a partir das análises das amostras de água e resíduo demonstram clara e forte concentração de metais nas águas (ferro, manganês, boro e selênio) e no resíduo (cromo, cobre, cobalto, níquel, zinco, alumínio, ferro, manganês), no caso desse último, dentro dos limites da atual normatização para classificação, identificando-o como resíduo não perigoso. Ainda que esse não seja considerado perigoso, a identificação de elementos nas águas em concentrações acima do permitido compromete a qualidade ambiental do local, colocando em risco a população do entorno, visto que em suas adjacências algumas propriedades realizam cultivo agrícola, além de extrair água do subsolo. Evidenciase, a partir desse cenário, a necessidade de estreitamento técnico entre as atuais normas e ferramentas de análises de impacto ambiental e classificação de resíduos sólidos, permitindo realizar avaliações de passivos gerados pela disposição inadequada de resíduos que levem em consideração suas possíveis interações com o ambiente ao longo de seu tempo de exposição. / The disposal of foundry sand illegal areas was a practice until recently employed by many companies. Because this practice is studied in this dissertation an environmental liability produced in a land in the state of São Paulo that received foundry waste and little is known about the environmental impact caused by inadequate disposal of this material. This issue proposes detected the real effect in the environment by the disposal of this waste in an uncontrolled landfill foundry industry and promote critical analysis before the current standards and tools of environmental impact analyses and classification of solid waste, checking possible conflicts between the current tools applied. For this evaluation, some scientific research tools were employed as Electronic Microscopy of Scan including morphological and chemical waste analyses, particle size analysis and chemical analysis of groundwater samples collected from the field and data provided by an environmental recovery company that operates in the area. Thus data were obtained which allowed to characterize the area, monitor the groundwater quality in and around the landfill and to characterize the solid waste in question, which examined the environmental and legal issues based on current standards and management tools of contaminated lands and solid waste. The data from the analyzes of samples of water and waste show a clear and strong concentration of metals in water (iron, manganese, boron and selenium) and in the waste (chromium, copper, cobalt, nickel, zinc, aluminum, iron, manganese), in the last one according to current regulation for classification, identifying it as not dangerous. Although the waste is not considered dangerous, the identification of elements in water at concentrations above permitted to compromise the quality of the local environment, endangering the surround population, since in its surrounding some properties carry out agricultural, in addition extracting groundwater. It is evident from this scenario, the need for technical narrowing between the current standards and environmental impact analyzes tools and classification of solid waste, permitting carry out evaluations of liabilities generated by inadequate disposal of waste that take into account their possible interactions with the environment over time of exposure.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo.pdf: 35261 bytes, checksum: 5c14dd5939481fe398edfb044903a091 (MD5) Previous issue date: 2011-07-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper presents a study on the linear thermal expansion of foundry sands used as aggregates in foundry cores with resin phenolic-urethane/Cold Box. The work examines the correlation between thermal expansion of the sand and hot deformation tendency of the core during the casting process. The hot deformation tendency has important technological significance, because it affects the dimensional quality of the casting. It was tested three silica sands, one chromite sand, two types of based aluminum silicates sands and two types of blended minerals. The sands were characterized for particle size distribution, loss on ignition, AFS clay content, density, permeability, pH, acid demand, specific surface area, coefficient of angularity, chemical analysis, XRD, shape and surface of the grains and linear thermal expansion. The dilatometer test was done with loose unbonded sands. The sand was placed into an alumina sample holder and inserted into the dilatometer. The hot deformation tendency of the core was performed with two tests: first, using an experimental iron casting and second a hot distortion laboratory test, in which the test specimen was subjected to heating by a flame. It was verified that the hot deformation tendency is directly correlated to the thermal expansion of the sand. The higher the thermal expansion of the sand used to make cores the more susceptible it is to hot deformation. / O presente trabalho apresenta um estudo sobre a influência da expansão térmica linear das areias de fundição utilizadas para a confecção de machos com resina fenólicauretânica/ Cold Box sobre a tendência à deformação a quente dos machos durante o processo de fundição das peças. A tendência à deformação a quente dos machos tem grande importância tecnológica, porque isto afeta diretamente a qualidade dimensional das peças fundidas. Foram ensaiadas três areias de sílica, uma areia de cromita, duas areias à base de silicato de alumínio, dois compostos de minerais. As areias foram caracterizadas quanto à distribuição granulométrica, perda ao fogo, teor de argila AFS, densidades solta e relativa, permeabilidade, pH, demanda ácida, superfície específica, coeficiente de angularidade, análise química, difratometria de raios-X, formato e superfície dos grãos e expansão térmica linear. O ensaio de dilatometria das areias foi realizado em corpos de provas não ligados com aglomerantes, ou seja, a areia foi acondicionada em um porta-amostra de alumina e este foi inserido no dilatômetro. Foram executados dois ensaios de tendência à deformação a quente dos machos: o ensaio de corpo de prova fundido e o ensaio de distorção a quente em laboratório, onde o corpo de prova (macho) é submetido a um aquecimento por chama. Verificou-se que a tendência à deformação a quente dos machos tem correlação direta com a expansão térmica da areia. Quanto maior a expansão térmica da areia utilizada para a confecção do macho mais suscetível ele estará à deformação a quente.

Considering increasing manufacture of metallic materials made in foundries increases also production of waste foundry sands. Foundry sands that remain after moulding and can not be reused in the prouction process anymore are usually not recycled nowadays and in the better cases they are clasified as a fill materials. These secondary raw materials are produced in relatively big amounts. Thats why is apropriate to search for their effective reuse. One of the possibilities is using of this materials in buliding industry. Thanks to their constitution and properties we can consider the possibilties of an alkaline activation, additional source to alkalit activated systems or like part of refractories.

El objetivo de esta tesis ha sido el tratamiento de un residuo (lodo de fundición) procedente del lavado húmedo de los gases del horno fusor. Para ello, se ha evaluado la peligrosidad del residuo y, posteriormente, se han estudiado diferentes tratamientos previos al vertido y se ha realizado su evaluación ambiental. El lodo de fundición es un residuo ecotóxico, debido principalmente a la alta concentración de cinc y a la carga orgánica (fenoles) del mismo, pudiéndose establecer relaciones matemáticas entre la ecotoxicidad y la concentración de cinc y fenoles, tanto en el residuo original como en los productos finales. Entre las diferentes tecnologías de tratamiento, destacan los procesos de estabilización/solidificación con cal o cemento como agente aglomerante, por su elevado interés en residuos de carácter tóxico mixto: orgánico e inorgánico. Se ha llevado a cabo un estudio exhaustivo de los diferentes aditivos utilizados en dichos procesos y se han desarrollado diferentes formulaciones cal o cemento y aditivos/residuo con el fin de cumplir los parámetros ambientales, concluyéndose con la relación existente entre formulación y evaluación ambiental y obteniendo una patente de invención. / The aim of this work has been the study of the treatment of foundry sludge coming from after wet cleaning of gases of the furnace in foundry activities. Previously, the hazardous of the waste material has been evaluated. Later, different treatments have been studied and the environmental evaluation have been conducted. Foundry sludge is an ecotoxical waste due to inorganic (basically zinc) and organic (phenols) pollutants, being able to establish mathematical relationships between the ecotoxicity and the concentration of zinc and phenols, both in waste and end-products. Among the different technologies for the treatment, stabilisation/solidification processes with lime or cement as binders are very interesting technologies for waste of mixed character (organic and inorganic). An exhaustive study of different additives used in these processes has been carried out and different formulations have been developed in order to inertise the waste materials, concluding with the relationships between formulation and environmental evaluation and obtaining a patent.

ABSTRACT This thesis deals with the development of silicate based reverse grouts for the purpose of rehabilitation of sewers. The work also examines the possibility of substitution of basic input raw materials with secondary raw materials, meaning replacements of both filler components and binder components. As secondary raw materials, we refer to wastes from the production process which, after the necessary treatment, are used in another production. The development and experimental verification of the functionality of the developed grout was focused mainly on the use of secondary raw materials as much as possible, while maintaining or even improving its physical and mechanical properties. Based on the results of the work, it can be stated that with a 100% replacement rate of filler components in combination with 20% replacement rate of binder components, it is possible to largely maintain the properties of the material, or even optimize them. The results of the thesis also point to the possibility of reducing the economic and environmental demands of production of building materials.