Estudo da utilização de areia descartada de fundição (ADF) na formulação e no desempenho mecânico de misturas de concreto asfáltico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Siroma, Rodrigo Shigueiro
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/165301
Resumo: TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Joinville. Engenharia de Infraestrutura.
id UFSC_b104e1c21484d91b3b11410426ccb10d
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/165301
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Estudo da utilização de areia descartada de fundição (ADF) na formulação e no desempenho mecânico de misturas de concreto asfálticoreaproveitamento da areia descartada de fundição (ADF)mistura asfáltica densaagregado graníticocomportamento mecânicoTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Joinville. Engenharia de Infraestrutura.A areia descartada de fundição (ADF) é um dos resíduos sólidos industriais de maior volume, e é proveniente do desmolde de peças metálicas produzidas em indústrias de fundição. Dependendo do processo de fundição e da composição do material moldado, a areia resultada pode conter elementos, ou compostos químicos, danosos ao meio ambiente. Visando reduzir possíveis impactos ambientais, o volume gerado de ADF vem se acumulando em aterros industriais ao longo dos anos, implicando no aumento de custos para os produtores e, consequentemente, elevando os preços finais dos produtos fundidos. O objetivo desse trabalho é apresentar um estudo comparativo e aplicado na utilização de dois tipos de ADF na composição parcial do esqueleto mineral de misturas asfálticas densas. Para tanto, foram realizados ensaios de caracterização e revisão da literatura técnica para a obtenção de dados referentes ao agregado pétreo granítico e das ADF, provenientes do município de Joinville/SC; e do ligante asfáltico (CAP 50/70) oriundo da refinaria REPAR (Petrobrás), de Araucária/PR. Também foram realizados ensaios de Fluorescência de Raio X (FRX), Difração de Raio X (DRX) e análise com Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). No ensaio de Fluorescência de Raio X constatou-se uma elevada presença de dióxido de silício (SiO2), elemento eletronegativo, em todos os agregados utilizados nesse estudo, explicando a má adesividade desses com o CAP 50/70, também eletronegativo. A formulação dos esqueletos minerais das misturas asfálticas foi definida pela equação de Füller ou Talbot, ou seja, a partir de um método racional. A moldagem dos corpos de provas de misturas asfálticas convencionais (sem adição de ADF) e de misturas asfálticas com cada uma das ADF foi pela metodologia Marshall, recomendada pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) para a obtenção do teor ótimo de betume. Visando obter outros parâmetros do comportamento mecânico, foram realizados os seguintes ensaios: Resistência à Tração Indireta e Resistência à Tração por Umidade Induzida (Lottman Modificado). Todos os resultados referentes à resistência estão em conformidade com os limites normativos. Os valores das estabilidades do ensaio Marshall e os resultados do ensaio de Resistência à Tração Indireta foram levemente inferiores nas misturas asfálticas com ADF, comparadas às convencionais. Entretanto, no ensaio Lottman Modificado, uma das misturas asfálticas com ADF obteve uma resistência à tração indireta superior à da mistura asfáltica convencional. Durante a execução dos ensaios observou que, apesar dos corpos de prova não condicionados do ensaio Lottman Modificado passarem pelos mesmos procedimentos dos utilizados no ensaio de Resistência à Tração Indireta, diferindo apenas na quantidade de golpes realizados na compactação, todas as resistências à tração indireta do Lottman Modificado foram superiores aos do ensaio de Resistência à Tração Indireta. Esses resultados podem indicar uma possível influência do tipo de compactação sobre o comportamento mecânico de misturas asfálticas. O trabalho conclui que, do ponto de vista mecânico, as areias descartadas de fundição analisadas podem ser reaproveitadas na composição parcial do esqueleto mineral de misturas asfálticas densas.The Spent Foundry Sand (SFS) is one of the largest industrial solid waste volume, and it is from the sand casting process in foundry industries. Depending on the foundry process and the composition of the metal, the sand may contain elements or chemical compounds harmful to the environment. Thus, aiming at reducing possible potential environmental impacts, the generated amount of SFS has been accumulating in industrials landfills over the years, implying an increase in costs of the foundry companies and, consequently, raising the final prices of cast products. The main goal of this work is to present a comparative and applied study on the reuse of this material on partial composition of mineral skeleton in dense-graded hot mix asphalt (HMA). Therefore, characterization tests were carried out and a review of the technical literature was made to obtain more information about the granite aggregate and the SFS, from Joinville; and the 50/70 pen bitumen from REPAR Refinery (Petrobras), from Araucária/PR. X-Ray Fluorescence (XRF), X-Ray Diffraction (XRD), and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) on the Scanning Electron Microscope (SEM) were also conducted. In the XRF analysis were found a higher presence of Silicon Dioxide (SiO2), electronegative element, in all the aggregates used in this study, explaining the poor adhesion between the aggregates and the bitumen, which is also electronegative. The formulation of the mineral skeletons of asphalt mixtures were defined by the Füller’s or Talbot’s Equation, i.e., from a rational procedure. The molding of the conventional asphalt mix (without SFS) and SFS asphalt mixes specimens were made according to the Marshall test, recommended by the Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte (DNIT) for obtain the optimum bitumen content. Aiming to obtain other mechanical behavior parameters, the following tests were carried out: Indirect Tensile Strength and Modified Lottman. All the test results referring to the resistance were in accordance with the limits established by technical standards. The Marshall stabilities and the Indirect Tensile Strength test results of SFS asphalt mixes were slightly lower than the same conventional asphalt mix parameters. However, the Modified Lottman test presented one of the SFS asphalt mix indirect tensile strength value higher than the conventional asphalt mix indirect tensile strength. During the execution of the tests, it was noted that although the Modified Lottman unconditioned specimens have the same procedures as the Indirect Tensile Strength test specimens, differing only in the number of blows, all the Modified Lottman indirect tensile strength values were higher than the Indirect Tensile Strength test results. These results may indicate a possible influence of the type of compaction on the mechanical behavior of dense-graded hot mix asphalt. From the point of view of mechanical behavior, this work concludes that the spent foundry sand (SFS) analyzed can be reused on partial composition of mineral skeleton in dense-graded hot mix asphalt.Joinville,SCBarra, Breno SalgadoUniversidade Federal de Santa CatarinaSiroma, Rodrigo Shigueiro2016-07-25T19:04:34Z2016-07-25T19:04:34Z2016-07-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis135 f.application/pdfhttps://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/165301porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2016-07-25T19:04:34Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/165301Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732016-07-25T19:04:34Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo da utilização de areia descartada de fundição (ADF) na formulação e no desempenho mecânico de misturas de concreto asfáltico
title Estudo da utilização de areia descartada de fundição (ADF) na formulação e no desempenho mecânico de misturas de concreto asfáltico
spellingShingle Estudo da utilização de areia descartada de fundição (ADF) na formulação e no desempenho mecânico de misturas de concreto asfáltico
Siroma, Rodrigo Shigueiro
reaproveitamento da areia descartada de fundição (ADF)
mistura asfáltica densa
agregado granítico
comportamento mecânico
title_short Estudo da utilização de areia descartada de fundição (ADF) na formulação e no desempenho mecânico de misturas de concreto asfáltico
title_full Estudo da utilização de areia descartada de fundição (ADF) na formulação e no desempenho mecânico de misturas de concreto asfáltico
title_fullStr Estudo da utilização de areia descartada de fundição (ADF) na formulação e no desempenho mecânico de misturas de concreto asfáltico
title_full_unstemmed Estudo da utilização de areia descartada de fundição (ADF) na formulação e no desempenho mecânico de misturas de concreto asfáltico
title_sort Estudo da utilização de areia descartada de fundição (ADF) na formulação e no desempenho mecânico de misturas de concreto asfáltico
author Siroma, Rodrigo Shigueiro
author_facet Siroma, Rodrigo Shigueiro
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Barra, Breno Salgado
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Siroma, Rodrigo Shigueiro
dc.subject.por.fl_str_mv reaproveitamento da areia descartada de fundição (ADF)
mistura asfáltica densa
agregado granítico
comportamento mecânico
topic reaproveitamento da areia descartada de fundição (ADF)
mistura asfáltica densa
agregado granítico
comportamento mecânico
description TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Joinville. Engenharia de Infraestrutura.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-07-25T19:04:34Z
2016-07-25T19:04:34Z
2016-07-08
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/165301
url https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/165301
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 135 f.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Joinville,SC
publisher.none.fl_str_mv Joinville,SC
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652351727206400

Registros relacionados