Residuos agroindustriales como adiciones en la elaboración de bloques de concreto no estructural

  • Natalia Fuentes Molina Universidad de La Guajira
  • Oscar Iván Fragozo Tarifa Universidad de La Guajira
  • Lissette Vizcaíno Mendoza Universidad de La Guajira
Palabras clave: Cenizas industriales, residuo agrícola, aditivo residual, eco-bloques

Resumen

La introducción de residuos industriales como sustitutos del cemento en bloques ecológicos de construcción, brindan la posibilidad de establecer un amplio desarrollo a nivel ambiental, social y económico. En la presente investigación se fabricaron bloques ecológicos con dimensiones comerciales a nivel industrial, en los que se reemplazó un porcentaje del contenido cemento por cascarilla de arroz, ceniza de la cascarilla de arroz y ceniza volante (caracterizadas mediante ensayos de granulometría, masa unitaria y humedad), en 10, 15 y 20 %, manteniendo constante la cantidad de agua y arena de mezclado del bloque. Los bloques ecológicos obtenidos se analizaron mecánicamente, y se determinó la resistencia a compresión, obteniendo como resultados promedio 0.585 MPa, 0,743 MPa y 0,956 MPa para cascarilla de arroz, ceniza de la cascarilla de arroz y ceniza volante, respectivamente, a los 7, 28 y 45 días de curado; dichas resistencias se compararon con la del patrón, que consistían en el bloque de referencia con 100 % de cemento, las cuales fueron de 0.802 MPa, para observar las características cementantes de las adiciones, las cuales afectan considerablemente la resistencia del eco-bloque. Mediante los resultados obtenidos, se concluyó que el porcentaje óptimo de adición es el 15 % de ceniza de centrales térmicas a los 28 días de curado, como reemplazo parcial del cemento en bloques de concreto, resaltando que aunque existe una disminución en la resistencia a la compresión y tensión en algunos casos, es viable el uso de las adiciones para la elaboración de bloques de concreto como propuesta efectiva para la reutilización de estos residuos que sirven de guía hacia el desarrollo de materiales más competitivos técnica, económica y ambientalmente. 

Biografía del autor/a

Natalia Fuentes Molina, Universidad de La Guajira
Magister en Ciencias Ambientales, Grupo Madre Tierra, Universidad de La Guajira, Facultad de Ingeniería
Oscar Iván Fragozo Tarifa, Universidad de La Guajira
Ing. Minas, Universidad de La Guajira
Lissette Vizcaíno Mendoza, Universidad de La Guajira
Ing. Medio Ambiente Grupo Madre Tierra, Universidad de La Guajira.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Lenguajes:

es

Biografía del autor/a

Natalia Fuentes Molina, Universidad de La Guajira
Magister en Ciencias Ambientales, Grupo Madre Tierra, Universidad de La Guajira, Facultad de Ingeniería
Oscar Iván Fragozo Tarifa, Universidad de La Guajira
Ing. Minas, Universidad de La Guajira
Lissette Vizcaíno Mendoza, Universidad de La Guajira
Ing. Medio Ambiente Grupo Madre Tierra, Universidad de La Guajira.

Referencias bibliográficas

. Vásquez, R. y Bach Vigil, P. (2000). Las cenizas de cáscara de arroz; adición puzolánica en cemento y concreto. Universidad de Piura. Piura, Perú.

. Hendriks, C. A. et al. (1998). Emission reduction of greenhouse gases from the cement industry. Fourth International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies. Interlaken, August 30 September 2, 1998.

. Vanderley, M. J. (2002). On the sustainability of the Concrete. Extended version of the paper commissioned by UNEP, Journal Industry and Environment.

. Méndez, R. et al. (2010). Optimización de mezclas cal-puzolana destinadas a la construcción de materiales prefabricados no convencionales. II Simposio Aprovechamiento de residuos agroindustriales como fuente sostenible de materiales de construcción, Valencia.

. Payá, J. et al. (2003). Evaluation of the pozzolanic activity of fluid catalytic cracking residue (FCC). Thermogravimetric analysis studies on FCC-Portland cement pastes. Cement Concrete Research 2003; 33:603-9. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-8846(02)01026-8

. Martirena, J. F. (2004). Una alternativa ambientalmente compatible para disminuir el consumo de aglomerantes de clinker de cemento Portland: el aglomerante cal-puzolana como adición mineral activa. Tesis doctoral, Universidad Central Marta Abreu de las Villas.

. Ordó-ez, L. (2007). Reutilización de la ceniza de cáscara de arroz como material de construcción: valoración y optimización de sus propiedades puzolánicas. Tesis doctoral. Valencia: Departamento de Ingeniería de la Construcción y de Proyectos de Ingeniería Civil. Universidad Politécnica de Valencia.

. Trevi-o, B., Gómez, I. (2002). Obtención de fases del cemento utilizando deshechos agrícolas e industriales, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, México. Vol. V, No. 2, pp. 190-196.

. Federación Nacional de Arroceros (Fedearroz) (2011). Estadísticas arroceras; bondades y beneficios del arroz, Bogotá, D.C.

. Mattey, Pedro E., Robayo, Rafael A., Díaz, Jherson E., Delvasto, Silvio Arjona, Monzó, José. (2015). Influencia del mezclado en dos etapas en la fabricación de ladrillos de mampostería con ceniza de cascarilla de arroz como agregado fino. Revista Colombiana de Materiales No. 5, pp. 242-249.

. Serrano, Tomás, Borrachero, M. Victoria, Monzó, José M. y Payà, Jordi. (2012). Lightweight mortars with rice husk: mix design and properties evaluation. Dyna, a-o 79, No. 175, pp. 128-136, Medellín.

. Zain, M.F.M., Islam, M.N., Mahmud, F. y Jamil, M. (2011). "Production of rice husk ash for use in concrete as a supplementary cementitious material". Construction and Building Materials 25, pp. 798-805. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.07.003

. Chopra, D., Siddique, R. y Kunal. (2015). "Strength, permeability and microstructure of self-compacting concrete containing rice husk ash". Biosystems Engineering I, 30, pp. 72-80. http://dx.doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2014.12.005

. Maroto V., M. E. (1999). Environmental benefits of producing adsorbents materials from unburned carbon. The Pennsylvania State University. The Energy Institute and department of energy and geo-environmental engineering.

. Centro de Investigaciones del Carbón. (1996). Universidad Nacional de Colombia, Centro de Investigaciones del Carbón, Bogotá.

. Quijano, J. C. (2010). Análisis del comportamiento mecánico del cemento hidráulico, adicionados con cenizas volantes provenientes de la Central de Generación Térmica de Termopaipa. Trabajo de grado, Universidad Industrial de Santander, Santander, Bucaramanga.

. Susan, A., Bernal, E. (2011). Mechanical and thermal characterisation of geopolymers based on silicate-activated metakaolin/slag blends. Journal of Materials Science, 46, 5477-5486. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-011-5490-z

. Bouzoubaâ, M. Z. (2001). Mechanical properties and durability of concrete made with high-volume fly ash blended cements using a coarse fly ash Original Research. Cement and Concrete Research, 31 Issue 10, 1393-1402. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00592-0

. Chur Pérez. G. (2010). Evaluación del uso de la cascarilla de arroz como adición orgánica en bloques ecológicos de mampostería. Universidad de San Carlos, Guatemala.

. Bizzotto, M., Natalini, M. y Gómez, Gaspar. (1998). Minihormigones con cascarilla de arroz natural y tratado como adición granular. Primer Congreso Internacional de Tecnología del Hormigón. Universidad Nacional del Nordeste. Buenos Aires, Argentina.

. González Cuervo, C., Monta-o Angarita, Á y Castro Rodríguez, D. (2011). Obtención y caracterización de geopolímeros; sintetizados a partir de ceniza volante y piedra pómez; utilizados para el desarrollo y mejoramiento del concreto. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga, Colombia.

. Gómez Gonzales, A. (2009). Caracterización y utilización de puzolanas como aditivos minerales activos en cementos. Aplicación en viviendas de bajo coste. Universidad Politécnica de Valencia. Valencia, Espa-a.

. Águila, I. y Sosa, M. (2008). Evaluación físico-química de cenizas de cascarilla de arroz; bagazo de ca-a y hoja de maíz y su influencia en mezclas de mortero; como materiales puzolánicos. Revista de la Facultad de Ingeniería U.C.V. Vol. 23. N° 4, Universidad Central, Venezuela, pp. 55-66.

. Cabo Laguna, M. (2011). Ladrillo ecológico como material sostenible para la construcción. Universidad Pública de Navarra. Espa-a.

. Ospina, M., Monzó, J., Payá, J., Borrachero, M., Mejía, R. y Delvasto, S. (2008). Utilización del residuo obtenido en el proceso de combustión de la cascarilla de arroz para la preparación de materiales de construcción de bajo coste con base cementicia. I Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos. Universidad Politécnica de Valencia. Valencia, Espa-a.

. Batic, O., Giaccio, G., Zerbino, R. e Isaia, G. (2010). Las cenizas de cáscara de arroz y la reacción álcali sílice. VI congreso internacional sobre patologías y recuperación de estructuras. Argentina.

. Aprile, A., Beecher, A., Bertoni, M., Bretti, J. y Eglis, I. (1999). Reutilización de cenizas de centrales térmicas. www.ingenieroambiental.com.ar. Argentina.

. Sierra Aguilar, J. (2009). Alternativas de aprovechamiento de la cascarilla de arroz en Colombia. Universidad de Sucre. Sincelejo, Colombia.

. Salazar, A. (2005). Experiencia de reciclaje en la producción de materiales de construcción. Quinto congreso nacional disposición final de residuos sólidos. Universidad del Cauca. Cali, Colombia.

. Álvarez Alonso, M. y Río Suárez, O. (1991). Elementos prefabricados de hormigón con cenizas centrales térmicas. Materiales de construcción. Vol. 41. No. 224. Espa-a. http://dx.doi.org/10.3989/mc.1991.v41.i224.730

. Lamb Bernal, C. y Ramírez Carmona, M. (2008). Elaboración industrial de bloques de concreto empleando ceniza volante. Revista Investigaciones Aplicadas. No. 4, Universidad Pontificia Bolivariana. Medellín, Colombia, p. 8.

. Santaella Valencia, L. y Salamanca Correa, R. (2004). Comportamiento del concreto con bajos porcentajes de ceniza volante (Termopaipa IV) y agua constante. Ciencia e Ingeniería Neogranadina ISSN (versión impresa): 0124-8170. No. 14. Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá, Colombia, pp. 1-7.

. Molina, Moragues Terrades y Gálvez Ruiz. (2008). La influencia de las cenizas centrales térmicas como sustituto parcial del cemento Portland en la durabilidad del hormigón: propiedades físicas; difusión del ión cloruro y del dióxido de carbono". Anales de Mecánica de la Fractura 25. Vol. 2. Universidad Politécnica de Madrid. Madrid, Espa-a.

. Burgos, D., Angulo, D. y Mejía de Gutiérrez, R. (2011). Durabilidad de morteros adicionados con cenizas centrales térmicas de alto contenido de carbón. Rev. LatinAm. Metal. Mat. Universidad del Valle. Cali, Colombia, pp. 61-70.

. Hernández Toledo, U., Alavés Ramírez, R. y Montes García, P. (2009). Ceniza de coco y hoja de pino para su uso como puzolana. Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional I.P.N. Unidad Oaxaca. Oaxaca, México.

. Zamorano, M. (2013). Hormigón barato con cenizas de la combustión de adición de olivo.

. Escalera Cruz, Alejandro, Payá Bernabeu, Jordi, Borrachero Rosado, María Victoria, Soriano Martínez, Lourdes y Monzó Balbuena, José María. (2012). Estudio de morteros de cemento Portland con ceniza de rastrojo de maíz: posibilidades de uso en construcciones rurales. Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón. Universitat Politécnica de Valencia, Espa-a.

. Quiceno Villada, D. y Mosquera Gutiérrez, M. (2010). Alternativas tecnológicas para el uso de la cascarilla de arroz como combustible. Universidad Autónoma de Occidente. Cali, Colombia.

. Pozas del Río, J. (2008). Contribución al empleo en Cuba de la ceniza de cáscara de arroz obtenida en horno artesanal; como una adición activa en morteros estructurales de base cemento". Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría. Habana, Cuba.

. Suárez Silgado, S. (2010). Mezclas binarias y ternarias basadas en cenizas centrales térmicas. Influencia del activador sobre la formación de fases y resistencias mecánicas. Universidad Politécnica de Catalunya. Barcelona, Espa-a.

Cómo citar
Molina, N. F., Fragozo Tarifa, O. I., & Vizcaíno Mendoza, L. (2015). Residuos agroindustriales como adiciones en la elaboración de bloques de concreto no estructural. Ciencia E Ingeniería Neogranadina, 25(2), 99–116. https://doi.org/10.18359/rcin.1434
Publicado
2015-12-01
Sección
Artículos

Métricas

QR Code