Influencia del polvo de vidrio en el comportamiento ambiental, térmico y mecánico del hormigón que contiene ceniza de cascarilla de arroz

Abstract

Resumen: Cada año se produce una gran cantidad de residuos de vidrio (RV) y cenizas de cascarilla de arroz (CCA), que se convierten en un volumen inmanejable de desechos sin una adecuada disposición. En este trabajo se evaluó el efecto de la incorporación de polvo de vidrio molido en el hormigón preparado con ceniza de cascarilla de arroz como sustituto del cemento, considerando las diferencias de comportamiento del hormigón con incorporación individual de ceniza y en función del porcentaje de incorporación de residuos de vidrio. Se empleó un reemplazo del 5% del cemento por polvo de vidrio y cenizas preparadas de cascarilla de arroz. Se prepararon hormigones con proporciones de ceniza de cascarilla de arroz y residuos de vidrio CCA:RV 1:0, 1:1, 1:2 y 1:3 (CCA + RV = 5%). Para estos especímenes, se evaluó el comportamiento mecánico, térmico y ambiental; este último medido en el número de emisiones de CO2. Los resultados mostraron que el asentamiento y la densidad de las mezclas de hormigón preparadas aumentaron proporcionalmente con la proporción de vidrio triturado. En términos de la resistencia a compresión simple, la mezcla 1:3 (de mayor contenido de vidrio) fue superior en un 14% a la mezcla de hormigón 1:0. En el comportamiento térmico, los resultados revelaron que, en contraste con la mezcla de hormigón 1:0, la conductividad térmica de la mezcla 1:3 aumentó en un 380% y el CO2 emitido se redujo en un 5,5%. Finalmente, la incorporación de vidrio mejora el comportamiento mecánico y térmico, además de reducir el impacto ambiental del hormigón preparado con incorporación individual de cenizas. Abstract: A large amount of waste glass (WG) and rice husk ash (CCA) is produced yearly. This paper evaluated the effect of incorporating waste glass in concrete prepared with rice husk ash (RHA) as a partial substitute for cement, considering differences in the mechanical and thermal behavior of concrete based on the proportions of WG and CCA. A 5% replacement of cement by ashes of rice husk and waste glass was considered in this work. Concrete samples were prepared with several RHA:WG ratios namely 1:0, 1:1, 1:2, and 1:3 (RHA + WG = 5%). For these concrete samples, the mechanical, thermal, and environmental properties were evaluated, the latter measured in CO2 emissions. Results showed that workability (i.e. slump) and density increased as long as WG content increased. The value of compressive strength of 1:3 mixture was 14% higher than the 1:0 concrete mixture. Moreover, the thermal conductivity was increased by 380% and CO2 emissions were dropped by 5.5%, in comparison to 1:0 concrete mixture. The incorporation of WG improves mechanical and thermal properties and reduces the environmental impact of rice husk ash concrete.

Keywords

• Rice husk
• CO2 emissions
• Waste glass
• Thermal and mechanical performance
• Pozzolans