Cascara de Arroz Como Mortero

LA
CASCARA
DE ARROZ
COMO
MORTERO
RESUMEN:
El trabajo estudia el aprovechamiento en aglomerados de la
cscara de arroz, cultivo que ocupa en el pas cerca de 140,000
hectreas, de las cuales el 65 % se encuentra en la zona de
influencia de Cementos Norte Pacasmayo. La regin es de gran
rendimiento, pues aporta el 75 % de la produccin estimada en
600,000 toneladas siendo la cscara resultante un subproducto
an no utilizado.
En el estudio de los morteros se ha investigado la estabilidad de
la cscara, para ello se han determinado sus caractersticas
fsicas y qumicas, estudindose diversos procesos de
"mineralizacin", recomendndose su tratamiento en pasta de cal
y solucin de silicato de soda. La accin de la polucin ha sido
estudiada estimndose en 20 ppm., el margen admisible para no
afectar la resistencia y la durabilidad del mortero.
En la investigacin de un mtodo de diseo de mezclas se ha
determinado la relacin A/C y el dopaje de cemento ptimo para
las diferentes condiciones de produccin. En lo referente a los
ensayos sobre forma de mezcla se recomienda el empleo de
amasadoras de mezcla forzada. Asimismo, se precisa las
condiciones de curado ms convenientes.
Se han determinado otras propiedades tecnolgicas
experimentando su facilidad para ser penetrado por clavos, sin
daar la superficie aparente; la posibilidad de ser cortado con
serrucho y su escasa fragilidad por roturasen el manipuleo. En lo
que respecta al riego de fuego se ha comprobado no ser
inflamable
y de condiciones aceptables de combustibilidad, no produciendo
gases.
INDICE:
INTRODUCCION:
La cscara de arroz constituye un subproducto del proceso
agroindustrial, con aplicaciones tan reducidas en la actualidad,
que en la prctica se la puede considerar como material de
desecho. Sin embargo, dada la importancia que tiene este cultivo
en el Per, que abarca 140,000 hectreas y cuya produccin anual
es aproximadamente de 600,000 T., resulta factible el
aprovechamiento de este residuo.
En este sentido, puede preverse la fabricacin de morteros de
cscara aglomerada con cemento portland. La experiencia
internacional al respecto es exigua y en nuestro pas se han
efectuado algunos ensayos no sistemticos, sin dejar referencias
de inters.
Considerando las ventajas de carcter constructivo que puede
ofrecer este material, por ser de baja densidad, aislante
acstico, no inflamable y con facilidad para ser cortado, se han
investigado cuestiones esenciales para su utilizacin en bloques
de albailera.
Aspecto importante fue estudiar la accin de la polucin de la
cscara y los medios para efectuar la "mineralizacin" de la
misma, a fin de asegurar su durabilidad.
PRODUCCION DE LA CASCARA DE ARROZ:

La cscara de arroz, denominada tambin "pajilla", se obtiene del proceso
de pilado del arroz en cscara, es decir, el producto de la trilla que llega
ensacado al molino.
La ms significativa implantacin de la industria arrocera se encuentra en
la Costa Norte, que posee ms del 50 % de las instalaciones existentes. Sus
equipos se han modernizado, sea por la adquisicin de modernas maquinarias,
o por la remodelacin de las instalaciones existentes.
Dentro del proceso productivo tiene importancia en nuestro estudio la
mquina destinada a limpiar el arroz en cscara que, bsicamente, consiste
en una aspiradora que elimina el polvo, la tierra y otros elementos que
reducen la resistencia del cemento. En especial equipos para eliminar la
cscara, consistentes en rodillos de goma a travs de los cuales pasa el
producto para separar la cscara del arroz.
La cscara de arroz se comercializa con precios variables segn la zona, el
molino y la oportunidad.
En la actualidad, la cscara de arroz se utiliza como combustible y como
aislante trmico, para conservar bloque de hielo. Excepcionalmente se le
utiliza como material para pulimento o ingrediente de la fabricacin de
adobes.
El rea del cultivo de arroz se ha incrementado permanentemente en los
ltimos aos. Consecuentemente la produccin se ha incrementado por el
aumento de la superficie dedicada a este cultivo, por la accin de nuevas
variedades introducidas y el incremento de la productividad.
En total, los departamentos de la Costa Norte, Cajamarca, Lambayeque, La
Libertad, Piura, Tumbes y Ancash representan el 70% del rea cultivada.
En este producto, la participacin de los departamentos indicados, que
constituyen la zona de influencia de Cementos Norte Pacasmayo es del 80 %
aproximadamente.
Por otra parte, estos departamentos, que superan el rendimiento de 5,000
kilos por hectrea, se destacan como los de mayor productividad en el pas.
COMPOSICIN DE LA CASCARA DE ARROZ:

La composicin elemental de una sustancia combustible es su contenido
(porcentaje en masa) de carbono (C), hidrgeno (H), azufre(S), oxgeno(O),
nitrgeno(N), humedad (W) y cenizas o material residual (A). Es la
caracterstica tcnica ms importante del combustible y constituye la base
para los anlisis de los procesos de combustin, entre ellos: clculos de
volmenes de aire, gases y entalpa.
Las siguientes composiciones
elementales de la cascarilla de arroz se basan en los diferentes porcentajes

de humedad analizadas en estudios previos.
El contenido de humedad de la cascarilla de arroz cuando sale del
descascarador vara entre 5 y 40%, luego de estar expuesta a la
intemperie, en poca no lluviosa, la humedad promedio de la cascarilla esta
aproximadamente entre el 8 y 15%. .Muchas veces, los residuos salen del
proceso productivo con un contenido de humedad muy superior al 30%, que
obliga a implementar operaciones de acondicionamiento, antes de ingresar al
proceso de conversin de energa.
TRATAMIENTO DE LA CASCARA DE ARROZ

La cscara de arroz, al mezclarse con la pasta de cemento,
modifica desfavorablemente las caractersticas de fragua y
endurecimiento propias al aglomerante. Este desarreglo se debe
a la constitucin orgnica del material, que interviene en los
procesos de hidratacin del cemento. El fenmeno se
potencializa cuando la cscara no ha sido lavada y contiene polvo
con porcentajes variables de materia orgnica. Adems, durante
las condiciones de servicio, la cscara de arroz puede ser
afectada por fluidos que penetren en el interior de las unidades
de albailera.
Para la solucin del problema existen varias alternativas La
primera consiste en la aceleracin del proceso de fraguado por la
adicin de un acelerante, evitando de esta manera la accin de

los elementos orgnicos de la materia. Otra solucin se
encuentra en el lavado prolongado con agua, para eliminar el polvo
y las materias desprendidas durante la agitacin y contacto con
el agua. Finalmente, la aplicacin de procedimientos denominados
de "Mineralizacin de la cscara" Estos mtodos, bsicamente
puede clasificarse segn sus objetivos en los siguientes:
- Procedimientos para impermeabilizar la cscara de arroz,
evitando la accin solvente. - Procedimientos para producir una
oxidacin parcial, capaz de mejorar la estabilidad de la cscara. Procedimientos para neutralizar la accin orgnica. Los
tratamientos experimentados en el curso de la investigacin
fueron los siguientes: - Tratamiento con cloruro de calcio, como
solucin mineralizante Tratamiento con una mezcla de cloruro de
calcio y cal.
- Tratamiento previo en pasta de cal, secado y adicin de una
solucin de silicato de soda.
La metodologa de aplicacin, en breve sntesis, consisti en lo
siguiente: En el primer procedimiento se aplic una solucin de
100 gr. de cloruro de calcio por litro de agua sobre la cscara. El
segundo, en recubrir la cscara con una pasta de cal, dejndola
luego secar y aplicndole una solucin de cloruro de calcio.
Finalmente, la tercera alternativa, consisti en aplicar, luego de
un bao de cal, una solucin compuesta de una parte de silicato
de soda y nueve partes de agua.
Los efectos de la "mineralizacin" pueden observarse aplicando
los siguientes criterios:
- Disminucin de la capacidad de absorcin de agua y de la

higroscopa de la cscara. - Su actividad como ignofugo. Incrementar la resistencia obtenida con la cscara sin tratar.
Para apreciar los beneficios obtenidos por los procedimientos de
mineralizacin, se realizaron ensayos previos para determinar las
modificaciones en la absorcin de agua y la resistencia. En este
sentido, no se encontr correlacin entre ambos parmetros
especialmente porque los requerimientos de agua exceden en
mucho a lo correspondiente a la absorcion. Por otra parte, el
incremento de la resistencia, a los 28 das, no alcanz valores
superiores del 20 ojo; lo que haca antieconmico el mtodo
desde el punto de vista del mejoramiento de la resistencia
mecnica. De esta manera, quedaba por examinar la influencia de
la mineralizacin en la durabilidad del producto.
A este efecto, se realiz una investigacin para comprobar la
calidad del material (cscara), su resistencia en un medio
agresivo y estimar su durabilidad. Adems se estudio la
efectividad de los medios de prevencin de la alterabilidad
qumica.
Los ensayos acelerados de laboratorio se llevaron a cabo en
condiciones ms severas que las previsibles durante servicio y se
trat de acelerar la actividad del ensayo, guardando la mxima
similitud con
CONCLUSIONES:
1. La cscara de arroz constituye un material que como
subproducto del proceso agroindustrial, es aprovechado
actualmente en mnima proporcin y con escasa significacin
econmica.
2. La cscara de arroz, puede ser "mineralizada" por
procedimientos sencillos, econmicos y eficaces, de manera de
garantizar la durabilidad del producto.
3. La eliminacin de la polucin, por lavado, en condiciones dadas,
permite optimizar la resistencia con economa de cemento;
siendo aceptable su comportamiento en condiciones normales sin
posterior proceso de "mineralizacin".
4. El diseo de la mezcla, dosaje de cemento y relacin pajilla aglomeramente, aseguran la produccin competitiva del material
con relacin a los productos tradicionales.
5. La produccin de elementos de mortero cemento cscara de,
arroz, requiere de amasadoras de eje vertical y mezcla forzada.

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