Caracterización preliminar de la ceniza de cáscara de arroz de la provincia Manabí, Ecuador, para su empleo en hormigones / Preliminary characterization of the rice husk ash from the Manabí province for its use in concrete.

  • Mauricio Jarre Castro Laboratorio de Hormigones, Universidad Técnica de Manabí (UTM), Ave. Urbina y Che Guevara, Portoviejo, Manabí, Ecuador.
  • René Antonio Puig Martínez Centro de Estudios de la Construcción y Arquitectura Tropical (CECAT) de la Universidad Tecnológica de la Habana “José Antonio Echeverría” (CUJAE), Calle 114 No. 11901 entre Rotonda y Ciclovía, Apartado 19390, Marianao, La Habana, Cuba.
  • Camilo Zamora Ledezma School of Physical Sciences and Nanotechnology, Yachay Tech University, San Miguel de Urcuquí, Hacienda San José s/n, Project Yachay, 100119, Ecuador
  • Ezequiel Zamora Ledezma Facultad de Ingeniería Agrícola, Universidad Técnica de Manabí. Av. Urbina con Che Guevara. Portoviejo, 130105, Ecuador.
Palabras clave: ceniza decáscara de arroz, sílice amorfa, hormigón, puzolana / rice husk ash, amorphous silica, concrete, pozzolan.

Resumen

Resumen

Este artículo se describen las potencialidades de la ceniza proveniente de la quema controlada de la cáscara de arroz en la provincia de Manabí (Ecuador), como sustituto del cemento Portland empleado en hormigones, incluyendo la elección y preparación de muestras representativas de cáscara de arroz, caracterización cuantitativa y cualitativa de la cáscara, procedimiento de quema y caracterización de la ceniza resultante. Se evalúan los procedimientos empleados en la caracterización de la cáscara de arroz, demostrando la pertinencia de utilizar el ensayo de absorción nuclear, para determinar el porcentaje en peso de sílice en la masa de la muestra, y se caracteriza la ceniza obtenida de la quema a diferentes temperaturas y tiempos, mediante procedimientos de fluorescencia y difracción de rayos X.

Abstract

This article describes the potentialities of ash from controlled burning of rice husks in the province of Manabi (Ecuador), as a substitute for portland cement used in concrete, including selection and preparation of representative samples of rice husk, quantitative and qualitative characterization of the husk, burning procedure and characterization of the resulting ash. The procedures used in the characterization of the rice husk are evaluated, demonstrating the relevance of using the nuclear absorption test to determine the percentage by weight of silica in the mass of the sample and the ash obtained from the burns at different temperatures and times, using fluorescence and X-ray diffraction procedures.

 

https://doi.org/10.22209/rt.v44n1a06

Biografía del autor/a

Mauricio Jarre Castro, Laboratorio de Hormigones, Universidad Técnica de Manabí (UTM), Ave. Urbina y Che Guevara, Portoviejo, Manabí, Ecuador.
Ingeniero Civil en el año 2005 por la Universidad Técnica de Manabí. Magister en Educación y Desarrollo Social por la Universidad Tecnológica Equinoccial en el año 2008. Se ha desempeñado como Ingeniero Técnico en INTERAGUA S.A. del grupo VEOLIA ENVIRONNEMENT. Profesor auxiliar a tiempo completo en la Universidad Técnica de Manabí desde el 2012 hasta la actualidad. Integrante del grupo de investigación de Nuevos Materiales y Tecnología de la Construcción. Actualmente cursando el programa doctoral en la Universidad Tecnológica de la Habana “José Antonio Echeverría” (CUJAE). Ha tenido participación en varios eventos nacionales e internacionales en las temáticas de la tecnología y los materiales de construcción. Ha participado en la ejecución de varios proyectos de investigación en las temáticas mencionadas, siendo líder del proyecto relativo al empleo de la ceniza de cáscara de arroz en la producción de hormigones.
René Antonio Puig Martínez, Centro de Estudios de la Construcción y Arquitectura Tropical (CECAT) de la Universidad Tecnológica de la Habana “José Antonio Echeverría” (CUJAE), Calle 114 No. 11901 entre Rotonda y Ciclovía, Apartado 19390, Marianao, La Habana, Cuba.
Doctor en Ciencias Técnicas en el año 1989 por el Instituto Superior Técnico Militar de La Habana y Profesor Titular de varias universidades desde 1990, entre ellas el Instituto Superior Técnico Militar y la Universidad Tecnológica de La Habana, transitando por diferentes cargos docentes desde profesor hasta decano de facultad. Actualmente es profesor principal de las asignaturas Materiales de Construcción y Tecnología del Hormigón de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Tecnológica de La Habana “José Antonio Echeverría”, miembro de los consejos científicos del CECAT y de la Facultad de Ingeniería Civil y miembro del Comité de Normalización No. 37 “Hormigón reforzado y morteros” del Ministerio de la Construcción de la República de Cuba. Autor de más de 50 artículos en revistas de impacto y ponencias en eventos nacionales e internacionales, y docente de programas de postgrado, maestrías y doctorales en Cuba y en el extranjero. Ha sido coordinador de dos programas de maestría. Ha recibido decenas de condecoraciones institucionales, ministeriales y estatales. Dirige el grupo de investigaciones de Tecnologías y Materiales de Construcción de su centro de investigación siendo actualmente líder de proyectos relativos al empleo de materiales cementantes complementarios en la producción de morteros y hormigones.
Camilo Zamora Ledezma, School of Physical Sciences and Nanotechnology, Yachay Tech University, San Miguel de Urcuquí, Hacienda San José s/n, Project Yachay, 100119, Ecuador
Doctor en Física en cotutela entre la Universidad de Montpellier (Francia) y la Universidad Central de Venezuela. He tenido experiencias post doctorales en Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas IVIC, Universidad de Burdeos-Francia y Universidad de Montpellier. Desde el año 2004 ha tenido experiencia en docencia a nivel de pregrado y postgrado en la Universidad Central de Venezuela, el postgrado de Biofísica y Bioquímica del IVIC, de Química Aplicada de la ULA (Venezuela) y la Escuela Politécnica de Montpellier en Francia. Actualmente es profesor a tiempo completo en la Escuela de Física  e Ingeniería en Nanotecnología de la Universidad Yachay Tech en Ecuador, con clases impartidas en español e inglés. Además de ser coordinador de la Maestría en Física aplicada mención Nanotecnología. Sus actividades de investigación se centran en la síntesis de nanomateriales multifuncionales basados en alótropos de carbono (nanotubos de carbono, grafeno, C60) y nanopartículas metálicas/magnéticas, tales como películas delgadas, suspensiones, cristales líquidos, geles porosos de sílice Hidro/Aero/Xero, compuestos cerámicos basados en óxidos de aluminio para reforzamiento mecánico. Adicionalmente, posee una sólida experiencia en espectroscopias Raman, Fotoluminiscencia y Absorción (UV-Vis-NIR), XPS, SAXS, DLS y SLS, Microscopía Óptica Polarizada, Birrefringencia, TEM, SEM, entre ellas, aplicadas a los materiales de construcción.
Ezequiel Zamora Ledezma, Facultad de Ingeniería Agrícola, Universidad Técnica de Manabí. Av. Urbina con Che Guevara. Portoviejo, 130105, Ecuador.
Doctor en Ecosistemas y Ciencias Agrónomas en 2013 en la Université de Montpellier-Francia, Magíster Scientiarum en Ciencias Biológicas en 2008 en la Universidad Simón Bolívar de Venezuela, Biólogo en 2002 en la Universidad de Los Andes, en Venezuela. Director del Instituto de Salud y Ambiente, coordinador y docente de la Maestría en Ecología e Hidrocarburos en la UVH-Venezuela, entre 2014 y 2018. Coordinador y docente de la Maestría de Investigación en Agroecología y Cambio climático en la UTM-Ecuador, desde 2020 hasta la actualidad). Docente de pregrado en Conservación de Suelos, Ciencias del Suelo II, Química de suelo y calidad de agua para riego, Recuperación de suelos salinos sódicos, TIC’s en la Gestión de Riesgos en Ecuador. Investigador y tutor de Pericia de Restauración de Ecosistemas Terrestres. Coordinador del Grupo de investigación “Funcionamiento de Agroecosistemas y Cambio Climático” (UTM-Ecuador, desde 2018). Coordinador de proyectos ambientales y de cambio climático nacionales e internacionales (Venezuela, Francia, España, Canadá). Responsable de la Comisión de Investigación de la Red de Desarrollo Urbano Sostenible de Manabí – ReDUS (desde 2020). Más de 20 publicaciones científicas arbitradas en revistas nacionales e internacionales incluyendo un libro y tres capítulos. Ponente en más de 40 eventos nacionales e internacionales.

Citas

Yanguatin H., Tobón J. y Ramírez J.: “Reactividad puzolánica de arcillas caoliníticas, una revisión”. Revista Ingeniería de Construcción, Vol. 32, No. 2 (2017), 13-24.

Jarre C. M. J., Albear J., Alcivar M. y Brito S.: “Impacto de la utilización de puzolanas naturales ecuatorianas”. Revista de Investigaciones en Energía, Medio Ambiente y Tecnología (RIEMAT), Vol. 2, No. 1 (2017), 1-5.

Bonavetti V., Rahhal V., Locati F., Irassar E. F. Marfil, S. A. y Maiza, P.: “Utilización de una zeolita natural de la provincia de Chubut como adición mineral activa”. Memoria del VIII Congreso Internacional y 22ª. Reunión Técnica de la Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón, Olavarria, Argentina (2018).

Ministerio de la Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP): “Boletín de Precios al Productor de MAGAP-Ecuador”. https://fliphtml5.com (2016), 17.

Encuesta de Superficie y Producción Agropecuaria Continua (ESPAC): “Boletín de Estadísticas Agropecuarias, Instituto Nacional de Estadística y Censos de Ecuador (INEC)”. https://www.ecuadorencifras.gob.ec (2016).

Encuesta de Superficie y Producción Agropecuaria Continua (ESPAC): “Informe Ejecutivo. Instituto Nacional de Estadística y Censos de Ecuador (INEC)”. https://www. ecuadorencifras.gob.ec (2017).

Ministerio de la Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP): “Boletín Situacional- Arroz”. Published by Coordinación General del sistema de Información Nacional – CGSIN. https://fliphtml5.com (2017).

Banco Central del Ecuador (BCE): “Reporte de Coyuntura del Sector Agropecuario-Banco Central del Ecuador”, No. 90-II. https://contenido.bce.fin.ec (2017).

Valverde-Arias O., Alberto J. & Tarquis A.: “Using Geographical Information System to Generate a Drought Risk Map for Rice Cultivation: Case Study in Babahoyo Canton (Ecuador)”. Biosystems Engineering Journal. Vol. 168, (2018), 26-41.

Llanos O., Ríos A., Jaramillo C. A. y Rodríguez L.: “Rice husk as an alternative in decontamination processes”. Revista Producción + Limpia, Vol. 11, No. 2 (2016), 150-160.

Martínez J., Pineda T., López J. y Betancur M.: “Experimentos de combustión con cascarilla de arroz en lecho fluidizado para la producción de ceniza rica en sílice”. Revista de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquía, Vol. 51 (2010), 104-111.

Vélez M., Murillo J., Rivadeneira A., Álava R. y Mendoza J.: “Evaluación de la cascara de arroz para fabricación de ladrillos”. Pro Sciences jornal, Vol. 2, No. 11 (2018), 28-31.

Bathla A., Narula C. & Chauhan R. P.: “Hydrothermal synthesis and characterization of silica nanowires using rice husk ash: an agricultural waste”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, Vol. 29, No. 8, (2018), 6225-6231.

Chandrasekhar S., Pramada P. & Majeed J.: “Effect of calcination temperature and heating rate on the optical properties and reactivity of rice husk ash”. Revista Ciencia de los Materiales. Vol. 41, No. 23 (2006), 7926-7933.

Xu W. T., Lo T. Y. & Memon S. A.: “Microstructure and reactivity of rich husk ash”. Revista Construcción y Materiales de Construcción. Vol. 29 (2012), 541-547.

Zou Y. & Yang T.: “Rice husk, Rice husk ash and their applications”. In Rice Bran and Rice Bran Oil, AOCS Press (2019), 207-24.

Salazar Carreño D., García Cáceres R. y Ortiz Rodríguez O.: “Laboratory processing of Colombian rice husk for obtaining amorphous silica as concrete supplementary cementing material”. Construction and Building Materials Journal, Vol. 96 (2015), 65-75.

Mor S., Chhoden K. & Ravindra K.: “Application of agro-waste rice husk ash for the removal of phosphate from the wastewater”. Journal of Cleaner Production, No. 129 (2016), 673-680.

Bakar R. A., Yahya R. & Gan S. N.: “Production of high purity amorphous silica from rice husk”. Procedia Chemistry Journal, No. 19 (2016), 189-195.

Wong Y. S., Kwan W. H. & Lim M.: “Enhancing pozzolanic properties of rice husk ash using acid leaching treatment”. In AIP Conference Proceedings, AIP Publishing LLC. September Vol. 2157, No. 1, (2019), 020027.

Eliche Quesada D., Felipe Sesé M. A., López Pérez J. A. & Infantes Molina A.: “Characterization and evaluation of rice husk ash and wood ash in sustainable clay matrix bricks”. Ceramics International, Vol. 43, No. 1 (2017), 463-475.

Viky-C Mujica F. & Linares A.: “Effect of the synthesis method of Ni-Al hydrocalcites as support of CoMo catalysts in hydrotreatment reactions”. Revista Técnica de Ingeniería de Universidad del Zulia, Vol. 41, No. 1 (2018), 41-49.

Fernandes I., Sánchez F., Jurado J., Kieling A., Rocha T., Moraes C. y Sousa V.: “Physical, chemical and electric characterization of thermally treated rice husk ash and its potential application as ceramic raw material”. Advanced Powder Technology, Vol. 28, No. 4. (2017), 1228-1236.

Soares L., Braga R., Freitas J., Ventura R., Pereira D. y Melo D.: “The effect of rice husk ash as pozzolan in addition to cement Portland class G for oil well cementing”. Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 131 (2015), 80-85.

Ayhan D.: A discussion of the paper “Study on the pozzolanic properties of rice husk ash by hydrochloric acid pre-treatment” by Q. Feng, H. Yamamichi, M. Shoya, S. Sugita. Cement and Concrete Research, Vol. 35, (2005), 10-17.

Wei Z., Wang Z., Tait W. R., Pokhrel M., Mao Y., Liu J., et al.: “Synthesis of green phosphors from highly active amorphous silica derived from rice husks”. Journal of Materials Science, Vol. 53, No. 3 (2018), 1824-1832.

Ananthi A., Geetha D. & Ramesh P. S.: “Preparation and characterization of silica material from rice husk ash–an economically viable method”. Chemistry and Materials Research, Vol. 8, No. 6 (2016), 1-7.

Publicado
2020-12-31
Cómo citar
Jarre Castro, M., Puig Martínez, R. A., Zamora Ledezma, C., & Zamora Ledezma, E. (2020). Caracterización preliminar de la ceniza de cáscara de arroz de la provincia Manabí, Ecuador, para su empleo en hormigones / Preliminary characterization of the rice husk ash from the Manabí province for its use in concrete. Revista Técnica De La Facultad De Ingeniería. Universidad Del Zulia, 44(1), 44-50. Recuperado a partir de https://produccioncientificaluz.org/index.php/tecnica/article/view/34823
Sección
Artículos