
Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia. Vol. 44, No. 1, 2021, Enero-Abril, pp. 04-58
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Caracterización preliminar de la ceniza de cáscara de arroz
Introducción
Las puzolanas son materiales que contienen sílice
activa que en sí mismas tienen poca o ninguna cualidad
aglomerante, pero que mezcladas con cal en presencia de
agua, fraguan y endurecen como cemento Portland. De
manera general, las puzolanas se pueden dividir en dos
grandes grupos: naturales, como las cenizas volcánicas
cenizas pulverizadas de carbón de piedra y las cenizas
provenientes de la quema de residuos agrícolas [1].
Los griegos, 400 a.C., fueron los primeros que
emplearon puzolanas en morteros de cal. Más tarde los
romanos no solo usaron piezas de cerámica, ladrillos y
sino también descubrieron que algunos suelos volcánicos
mezclados con cal eran excelentes para producir
morteros hidráulicos. Esta experiencia romana continuó
aplicándose con diferentes alternativas y en la actualidad,
constituye una práctica internacional la utilización de
puzolanas en la producción de cementos y hormigones
[2]. Existe una continuidad en el estudio sobre el empleo
parcial del cemento Portland en la producción de
hormigones. Bonavetti et al. [3] destacan esta experiencia
en la producción de hormigones autocompactantes
con elevados desempeños y durabilidad, con un bajo
contenido de cemento Portland producto de la adición de
zeolita natural a modo de puzolana.
Una puzolana investigada como sustituto parcial
del cemento Portland en la producción de morteros
y hormigones, es la ceniza proveniente de la quema
controlada de la cáscara de arroz. Yanguatin et al.[1]
detallan que las combinaciones experimentadas de
cenizas de cáscara de arroz con cemento Portland,
permiten sustituir hasta un 30% del cemento por cenizas,
sin que se produzcan afectaciones en la resistencia a
la compresión. Se menciona además, que el porcentaje
cual se logra un incremento cercano a 20% de la resistencia
a la compresión, mejoría en la estabilidad química del
hormigón e incremento de su durabilidad. Como efecto
negativo se aprecia un incremento en la demanda de agua
de amasado.
En Ecuador, por su parte, no hay muchos referentes
sobre el empleo de la ceniza de cáscara de arroz en la
producción de morteros y hormigones. En este país,
la cáscara de arroz es un residuo agroindustrial de
pocas aplicaciones, convirtiéndose en un subproducto
voluminoso y contaminante. Es un material rico en sílice
[1,3,9], que ha llamado la atención en la industria de la
construcción, como sustituto parcial del cemento Portland
empleado en la producción de hormigones, pero todavía
sin resultados concluyentes. Es por ello que, en el presente
trabajo, se realizó una caracterización preliminar de
las cenizas de la cáscara de arroz en vías de su posible
utilización en la producción de hormigones, mediante las
siguientes premisas:
Primero, caracterización de la cáscara de arroz de la
provincia de Manabí, en particular la determinación de su
contenido de sílice, por métodos novedosos de ensayo para
lograr mayor exactitud, comparando con los estándares
internacionales y valorando su viabilidad para ser usada
para la producción de ceniza como sustituto parcial del
cemento Portland en la producción de hormigones.
Segundo, caracterización de la ceniza resultante de
la quema a diferentes temperaturas y tiempos de quema,
empleando técnicas de espectrometría y difracción de
Materiales y métodos
Producción de arroz en Ecuador
En términos sociales y productivos, el cultivo
del arroz es el más importante del Ecuador, ocupando
productos transitorios del país [4]. Considerando el
comportamiento del cultivo no puede establecerse una
áreas su producción lo mismo aumenta que disminuye,
siendo una multivariedad de factores los causantes de
en la producción de arroz son Guayas, Los Ríos, Manabí,
Loja y El Oro. Cronológicamente en cuanto a rendimiento,
la media nacional durante el año 2015 fue de 5,24 t/ha,
siendo Loja la provincia de mayor predominancia, con
una media de 6,75 t/ha. La provincia que mostró menor
rendimiento fue El Oro, con una producción media de 3,68
t/ha.
fue de 385.039 miles de hectáreas, área verdaderamente
de hectáreas, obteniéndose una producción de 1.534.537
t y ventas de 1.432.318 t [5].
debido a las omisiones por consumo local, los datos
señalan que las principales provincias productoras
de arroz son Guayas, Los Ríos y Manabí, sobre todo la
primera, debido a sus suelos y condiciones climáticas
favorables [6]. No obstante, en Ecuador suelen registrarse
aumentos en la producción de arroz, pero a la vez
reducciones en las áreas dedicadas al cultivo, por ser estas
dedicadas a nuevos cultivos o existir criterios de rotación,
tal como puede apreciarse en la Tabla 1. Al analizar estos
datos, se observa que las tres provincias mencionadas
anteriormente poseen un peso del 96,6%, como tendencia
del total de arroz entero apilado en el país. Puede
apreciarse además, de acuerdo con los datos obtenidos
del MAGAP [7], que la producción de arroz de la provincia
de Manabí en el año 2017, fue la tercera más importante
del país, alcanzando 48.604 t; aunque solo representa el
3,37% de la producción nacional, el volumen es próximo
a la suma del resto de las provincias del país, exceptuando
Guayas y Los Ríos.