Ceniza de Arroz Como Aditivo

CAPITULO I CASCARILLA DE ARROZ 1.1 DEFINICIÓN DE LA CASCARILLA DE ARROZ La cascarilla de arroz es un tejido vegetal constituido por celulosa y síli sílice ce,, prop propie ieda dade des s que que le dan dan dife difere rent ntes es usos usos como como comb combus usti tibl ble e alternativos, sustituido de madera, abono de cultivos y es utilizado en el campo agrícola, de la construcción y como aislante térmico.

1.2 PROPIEDADES FISICAS DE LA CASCARILLA DE ARROZ Su longitud varía entre 5 a  mm seg!n la especie, es una estructura ondulada y apariencia superficial irregular, es altamente abrasivo, " en la escala de dureza de #o$s en estado natural. Su estructura presenta un volumen volumen poroso del 5%&, cavidades cavidades que permanecer'n permanecer'n cerradas cerradas en tanto no se someta a un proceso de combustión. Su coeficiente de conduc conductiv tivida idad d térmic térmica a ().)**) ().)**) +m-/ +m-/ le per permit mite e ser utiliz utilizado ado para para aislante térmico. 0na 0na cara caract cter eríst ístic ica a prin princip cipal al de la 12 es su pode poderr calo calorí rífic fico, o, ya que que influenciar' en la energía que gastaremos para la calcinación del mismo y la obtención de sílice, esta depende directamente de la $umedad en el que se encuentre el material.

FIGURA 1. 3oder calorífico inferior de la cascarilla de arroz en función del contenido de $umedad

1.3. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LA CASCARILLA DE ARROZ Las propiedades químicas de la cascarilla de arroz dependen del tipo de arro arroz z que que proc proced eda. a. 2 cont contin inua uaci ción ón se pres presen enta ta un cuad cuadro ro de los los elementos químicos en la cascarilla de arroz.

FIGURA 1. 3oder calorífico inferior de la cascarilla de arroz en función del contenido de $umedad

1.3. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LA CASCARILLA DE ARROZ Las propiedades químicas de la cascarilla de arroz dependen del tipo de arro arroz z que que proc proced eda. a. 2 cont contin inua uaci ción ón se pres presen enta ta un cuad cuadro ro de los los elementos químicos en la cascarilla de arroz.

1.4 APLICACIONES DE LA CASCARILLA DE ARROZ La cascarilla de arroz es un desec$o agro4industrial que se produce en altos vol!menes en zonas donde se siembra y se procesa la planta de arroz este desec$o se puede utilizar como fuente de silicio para la obtención de silicatos de calcio. 6sto se debe a que com!nmente, la casc cascar aril illa la se inci incine nerra para para redu reduci cirr su volu volume men n ge gene nera rand ndo o $u $umo mos s contaminantes. 1omo

combus bustible

genera

calor,

con

un

pod poder

calorífico

de

apro7 apro7im imad adame ament nte e " "89 89) ) :;: :;:g, g, y la ceni ceniza za resul resulta tant nte e cont contie iene ne un porcentaje de sílice superior al btención de etanol por vía fermentativa Aostado para su uso como sustrato en el cultivo de flores Beneración de energía (Ladrilleras, secado de arroz y cereales/. 1ombustión controlada para uso como sustrato en cultivos $idropónicos. >btención de concreto, cemento y cer'micas. 2provec$amiento de la cascarilla de arroz en compostaje y como lec$o filtrante para aguas residuales. >btención de materiales adsorbentes. uente de sustancias químicas (carbo7imetilcelulosa de sodio, dió7ido de Si>9, Citruro de silicio, furfural/. 3roducción de aglomerado (Aableros/. #aterial aislante en construcción. 1ama en avicultura, porcicultura y en transporte de ganado. 1enizas en cultivos.

 1.5. CASCARILLA DE ARROZ A NIVEL NACIONAL Y UBICACIÓN DE MOLINOS

6n el 3er!, la mayor producción de arroz se produjo en el a?o 9))9 en 2mérica Latina.

3ara la naturaleza el proyecto de cemento con cascarilla de arroz representa un doble beneficio, porque adem's de disminuir la emisión de contaminantes al ser quemada, la utilización de las puzolanas se reduce el uso de los agregados en el concreto frenando así la e7tracción de este material de los ríos. La quema de la cascarilla de arroz contribuye a eliminar la proliferación de $ongos y bacterias perjudiciales al cultivo (9/. 6n la fabricación del cemento se requiere de un alto gasto energético, ya que para su fabricación las temperaturas requeridas est'n en el orden de %5)G1, mientras que para la quema de las cenizas de c'scara de arroz se requiere apro7imadamente "5) G1 mientras que las puzolanas volc'nicas no se requiere quemarlas su uso es directo. 2l quemarse la paja de arroz, los gases producidos son principalmente dió7ido de carbono (1>9 /, metano (1J% / y otros en trazas como= ó7ido nitroso (C9>/, monó7ido de carbono (1>/, $idrocarburos (J1/, ó7idos de nitrógeno, ó7idos de azufre y agua, en menos volumen que en la fabricación en comparación con la del cemento. La alta concentración temporal de las emisiones de gases y partículas provocadas

por

la

combustión,

combinada

con

las

condiciones

meteorológicas de la zona, que provocan que estos gases y partículas se dirijan $acia zonas urbanas, ocasiona afectaciones de tipo respiratorio y molestias en la población residencial. 3ara lograr el aprovec$amiento de la cascarilla de arroz, es necesario desarrollar una industria de recogida, transporte y almacenamiento, con la finalidad de asegurar que la operación sea totalmente amigable con el ambiente.

1.1.5 LA CENIZA DE LA CASARA DE ARROZ 6s el residuo de la calcinación de la c'scara de arroz para

$acerla

altamente puzol'nica es necesario tener control en la quema de la misma. La temperatura no debe pasar de 8)) grados centígrados, si no la sílice se cristaliza y pierde su grado de reactividad.

Sin

embargo,

sólo la sílice amorfa

(no cristalino/ posee estas

propiedades, es por esta razón que la temperatura y duración de la combustión son importantes en la producción de la ceniza de c'scara de arroz (FJ2/.

PROPIEDADES DE LA CENIZA DE CASCARILLA DE ARROZ. 3ara la producción de la 112 se debe tratar la cascarilla de arroz, ya que este debe ser calcinada a temperaturas adecuadas para que no se formen los cristales en forma desordenada, la temperatura de fusión de la cascarilla de arroz es de 5)) a 8)) grados centígrados.

! C"#$"%&'&() M&)*+, -* , CCA '*)& -* '%'+&,, -* A++" La propiedades minerales de la cascarilla de arroz después de ser calcinada son las indicadas en la siguiente tabla.

FIGURA. 1omposición #ineral de 1eniza en la 1ascarilla de 2rroz

/! P+"$&*--*% 0%&'% -* , CCA C*)& -* C%'+&,, -* A++"

1.4.1. 1.4.2. 1.4.3. 1.4.4.

GRANULOMETRÍA DE LA CENIZA DE CSCARA DE ARROZ.

FIGURA4. 1urva granulométrica de la ceniza de cascara de arroz

CAPÍTULO II DISEO DE MEZCLAS UTLIZANDO CENIZA DE ARROZ COMO ADITIVO

2.1 TOMA DE MUESTRA DE CENIZA DE ARROZ La muestra de ceniza de arroz que se va utilizar como aditivo para nuestro dise?o de mezclas se e7trajo del sector la colina en el molino de arroz KCueva illaM. La toma de muestras se realizó en el apilado de descarga y quema de pajilla de arroz de dic$o molino, con una cantidad apro7imadamente de 5)) g.

2.2. DISEO DE MEZCLAS #ediante los ensayos realizados en el laboratorio tales como peso unitario y vacío de los agregados #A1 9)*, an'lisis granulométrico de

agregados gruesos y finos #A1 9)%, peso específico y absorción de los agregados gruesos y finos #A1 9)5 N #A1 9)", se determina las características de dise?o de los materiales que componen la mezcla de concreto.

! C*#*)" 3ortland 2SA# tipo E KSolM  3eso específico

*.5

/! A 3otable, de la red de servicio p!blico.

'! A+*-" F&)"7 3eso específico de masa

9.5%8

2bsorción

9.8" ?'*)& -* '%'+ -* ++"! MTC 9 @6 L2 >LL2 @6 +2SJECA>CQ ")99.5 g 2= 36S> @6 L2 >LL2 #2S #6H1L2 Q 9< *"< g 1= >L0#6C @6 L2 >LL2 @6 +2SJECA>C Q "