Reuse of sand from the steel foundry for the production of concrete
Metalúrgica Chavarria Isetta (Metalci S.A), is a company dedicated to the manufacture of gray and white cast iron parts. It also produces high and low alloy steels, carbon steels, manganese steels, stainless steels, chrome molybdenum steels and others based on the recycling of metal waste and scrap.
For the manufacture of the molds and the cores, a self-setting system with resin is applied, the objective of which is to achieve the adequate and sufficient agglutination of the sand to achieve a mold with adequate characteristics. The binders consist of two components: the alkaline phenolic resin that is added between 1.3 and 1.6% by weight of sand and triacetin, used as a catalyst, added between 20 and 25% by weight of resin
In the process, residues are generated in the demolding stage, which could be dangerous due to the toxicity and corrosivity characteristics of the resin and catalyst. According to company data, 70% of the used sand is recycled to the same process and 30% is discarded. These wastes correspond to the portion of the sand that was exposed to stresses and thermal effects, for which they present fractured grains and burned binders. The waste is disposed of in the dump of the Municipality of Colcapirhua in the Quillacollo Province of the Department of Cochabamba.La justificación de esta investigación reside en la posibilidad de la reutilización de estos desechos de arena contaminante, en lugar de disponerlos al medio ambiente, y la verificación de un posible aumento de la resistencia del hormigón debido a que, al ocurrir la calcinación de las arenas, se podría modificar su cristalografía y se formen porcentajes importantes de sílice reactiva que podría combinarse con productos de la hidratación del cemento formando compuestos duros. Por otra parte, El material orgánico que se incorpora en la arena no se degrada con el tiempo y posiblemente no provoquen un deterioro prematuro de los hormigones, efecto que normalmente ocurre con el uso de arenas contaminadas con suelos orgánicos (el estudio del deterioro será una segunda etapa de esta investigación).
Se realizarán igualmente varias pruebas utilizando arenas finas sin resina y arenas finas con resina mezcladas con arenas de otras granulometrías. El material de desecho también será empleado como agregado grueso, triturando los desechos hasta obtener granulometrías adecuadas. Las pruebas incluirán también lavado profundo de los materiales contaminantes para verificar si es posible retirar parte de estos productos orgánicos. Los materiales serán caracterizados y se verificará principalmente la resistencia a compresión del hormigón, entre otras propiedades como el fraguado, etc. En caso necesario serán utilizados aditivos químicos de hormigones.
Responsable:
Francisco Aguirre, PhD
E-mail: faguirre@upb.edu
Researchers:
Carlos Diez de Medina, Civil Engineer Student
Andrés Acosta, Civil Engineer Student
