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La ceniza de cáscara de arroz se utiliza en la construcción de hormigón como alternativa al cemento. Analiza los tipos, propiedades, beneficios y usos de la cáscara de arroz en la construcción. En la industria de la molienda de arroz, se obtienen cascarillas de arroz como subproducto. La creciente tasa de contaminación ambiental y las consideraciones de sostenibilidad dieron lugar a la idea de utilizar cascarilla de arroz. Las razones para usar cascarilla de arroz como alternativa al cemento en la producción de concreto se discuten en la siguiente sección. Para comprender adecuadamente el desempeño de la cascarilla de arroz en el concreto, es necesario realizar estudios detallados sobre sus propiedades. Alrededor de 100 millones de toneladas de subproductos de la producción de arroz con cáscara se obtienen en todo el mundo. Tiene una densidad aparente muy baja, entre 90 y 150 kg/m.3Esto da como resultado valores de volumen seco más altos. La superficie de la propia cáscara de arroz es muy áspera y abrasiva. Por lo tanto, son resistentes a la degradación natural. Esto puede conducir a problemas de eliminación inadecuada. Por lo tanto, cómo utilizar estos subproductos para fabricar nuevos productos es la mejor idea sostenible que se puede utilizar en la industria.
Tabla de contenido
Ceniza de cascarilla de arroz como aglomerante auxiliar
La ceniza de cascarilla de arroz tiene buena reactividad cuando se usa como sustituto parcial del cemento. Estos son prominentes en países con abundante producción de arroz. Se encuentra que la ceniza de cascarilla de arroz adecuada es activa en las pastas de cemento. Por lo tanto, es importante utilizar y poner cenizas de cáscara de arroz en la producción de concreto.
Clasificación y composición química de la ceniza de cascarilla de arroz.
La ceniza de cáscara de arroz tiene una composición química similar a la de muchas fibras orgánicas. La ceniza de cáscara de arroz se compone de:
- Celulosa (CCincohDiez〇Cinco)
- lignina (C7hDiez〇3)
- hemicelulosa
- SiO2
- Holocelulosa
Estos son compuestos comunes. La ceniza de cáscara de arroz puede variar según el tipo de fuente y el tratamiento. Un proceso de quema de cáscaras de arroz para ajustar sus propiedades. Entonces, el método de calentamiento también puede cambiar la composición química general de la ceniza. El silicato es uno de los principales componentes de la ceniza de cascarilla de arroz. Durante el proceso de combustión, los componentes que pueden evaporarse se evaporan y los únicos componentes que quedan son los silicatos. La ceniza de cáscara de arroz se caracteriza más precisamente por su composición, temperatura de combustión y tiempo de combustión. El silicato es un componente que le da a la ceniza de cascarilla de arroz capacidad de reacción puzolánica. Entonces, para obtener esto, la sílice debe permanecer amorfa. Deben adquirir una estructura altamente porosa dentro de la microestructura. Por lo tanto, se reveló que los componentes de celulosa y cascarilla de arroz se eliminaron y se mantuvo la estructura celular original de las partículas de cascarilla de arroz cuando se obtuvo ceniza de cascarilla de arroz quemando cascarilla de arroz con la calidad apropiada. La composición química de la ceniza de cáscara de arroz común se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1: Composición química de la ceniza de cascarilla de arroz
SL.No | detalle | relación |
1 | dióxido de silicio | 86,94% |
2 | Oxido de aluminio | 0,2% |
3 | oxido de hierro | 0,1% |
cuatro | óxido de calcio | 0,3 – 2,25% |
Cinco | Óxido de magnesio | 0,2 – 0,6% |
6 | óxido de sodio | 0.1-0.8% |
7 | óxido de potasio | 2,15 – 2,30% |
La quema se realiza tradicionalmente al aire libre. Este método genera una contaminación atmosférica masiva que provoca enfermedades pulmonares y oculares.
Proceso de quemado de la cascarilla de arroz
Como se mencionó anteriormente, la calidad de las cáscaras de arroz depende en gran medida del tipo de proceso de cocción. Se realizan diferentes tipos de escrituras:
a) Abierto – Quema de campo
Este método de combustión abierta de ceniza de cáscara de arroz produce ceniza de cáscara de arroz de mala calidad. Producen formas altamente cristalinas de la estructura que son menos reactivas.
b) Combustión en horno de lecho fluidizado
Este es un método controlado para quemar las cáscaras de arroz. El calor de combustión de la cáscara de arroz se utiliza para generar electricidad. El funcionamiento controlado se realiza manteniendo los parámetros de tiempo y temperatura. Temperatura de combustión de 500-700 grados centígrados. Esto se ejecuta durante un período de tiempo más largo para que se produzca la eliminación completa de carbono. Alternativamente, aumente la temperatura de 700 grados Celsius a 800 grados Celsius durante 1 minuto. La ceniza de cáscara de arroz producida por el método de horno de lecho fluidizado contiene 80-95% de dióxido de silicio y 1-2% de K.2O y 3-18% de carbono sin quemar. La ceniza de cáscara de arroz producida por este método tiene una estructura celular superior.
C) horno industrial
Este método ha sido defendido para facilitar las razones ambientales y económicas. Dependiendo de la eficiencia de la combustión, el dióxido de silicio estará en el rango de 90-95%. Este método facilita la producción de cenizas de cascarilla de arroz y estructuras celulares que contienen sílice amorfa. La ceniza de cascarilla de arroz producida por este método es altamente puzolánica.
Cambios en las propiedades físicas del concreto que contiene cascarilla de arroz
La mezcla de ceniza de cáscara de arroz con hormigón lo transforma en un material cementoso auxiliar respetuoso con el medio ambiente. Agregar cáscara de arroz cambia las siguientes propiedades del concreto:
- de calor de hidratación Reducido. Esto en sí mismo ayuda en la contracción y promueve la durabilidad de la mezcla de concreto.
- reducción de permeabilidad del hormigón estructura. Esto promueve la penetración de iones de cloruro y evita el colapso de la estructura de hormigón.
- Aumenta considerablemente la resistencia a los ataques de cloruros y sulfatos.
La ceniza de cáscara de arroz en el concreto reacciona con el hidróxido de calcio para producir más productos de hidratación. El consumo de hidróxido de calcio lo hace menos reactivo a los productos químicos del entorno externo.
Usos de la ceniza de cascarilla de arroz
La ceniza de cáscara de arroz es un material subsidiario verde que se puede usar ampliamente de pequeña a gran escala. Se puede utilizar para impermeabilización. También se utiliza como aditivo para hacer que el concreto sea resistente a la penetración de productos químicos. Los principales usos de la ceniza de cascarilla de arroz en la construcción son:
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