A review on the use of rice husk ash in construction

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i3.12970

Keywords:

Rice husk ash; Construction; Residue.

Abstract

In recent years, the premature loss of the functional and structural characteristics of buildings, as well as considerable environmental impacts due to the cement production process, led to the development and adoption of supplementary materials to the Portland cement composition to increase the service life of structures and reduction of environmental impacts. In this theme, research on the use of rice husk ash (CCA) in mortars and concrete (partially replacing Portland cement) has been growing, thus generating great advantages in the technical and environmental field. In light of this, this paper presents a review of the use of CCA agro-industrial waste in civil construction. The research was developed from a systematic bibliographic review on the subject, passing through a general approach, presenting the origin, statistical data, applications and technological characteristics on the subject.

References

Angel, J. D. M., Vásquez, T. G. P., Junkes, J. A., & Hotza, D. (2009). Caracterização de cinza obtida por combustão de casca de arroz em reator de leito fluidizado. Química nova, 32(5), 1110-1114.

Anjos, M. A. S., Martinelli, A. E., Melo, D. M. A., Renovato, T., Souza, P. D. P., & Freitas, J. C. O. (2013). Hydration of oil well cement containing sugarcane biomass waste as a function of curing temperature and pressure. Journal of Petroleum Science and Engineering, 109, 291-297.

ASTM ASTM C593. (2019). Standard specification for fly ash and other pozzolans for use with lime for soil stabilization.

Botelho, J. M., & Cruz, V. A. G. (2013). Metodologia Científica: Pearson Education do Brasil.

Brinker, C. J., & Scherer, G. W. (1990). Sol-Gel Science: The physics and chemistry of sol-gel processing. Academic Press, San Diego CA.

Calheiro, D., Fernandes, I. J., Kieling, A. G., Moraes, C. A. M., Kulakowski, M. P., & Brehm, F. A. (2016). Influência da segregação granulométrica e do emprego de aditivos de moagem na adequação de cinzas de casca de arroz como coproduto. Matéria, 21(2), 270-281.

Camargo, A. F., Brandler, D., Modkovski, T. A., Scapini, T., & Treichel, H. (2018). Uma revisão sobre a influência dos processos de queima na composição da cinza da casca de arroz visando produção de sílica. Revista CIATEC, 10(2), 42-57.

Chaves, T. F., Queiroz, Z. F., Sousa, D. N. R., Girão, J. H. S., & Rodrigues, E. A. (2009). Uso da cinza da casca de arroz (CCA) obtida da geração de energia térmica como adsorvente de Zn(II) em soluções aquosas. Química Nova, 32(6), 1378-1383.

Chen, G., Du, G., Ma, W., Yan, B., Wang, Z., & Gao, W. (2015). Production of amorphous rice husk ash in a 500 kW fluidized bed combustor. Fuel, 144, 214–221.

Chen, Q., Zhang, Q., Qi, C., Fourie, A., & Xiao, C. (2018). Recycling phosphogypsum and construction demolition waste for cemented paste backfill and its environmental impact. Journal of Cleaner Production, 186, 418-429.

Cecconello, V., Sartori, B. R. C., Kulakowski, M. P., Kazmierczak, C. S., & Mancio, M. (2019). Shrinkage and porosity in concretes produced with recycled concrete aggregate and rice husk ash. IBRACON Structures and Materials Journal, 12(3), 694-704.

Conab. (2015). A cultura do arroz: Conab.

Conab. (2017). Acompanhamento da safra Brasileira de grãos: Terceiro levantamento, safra 2017/18.

Fao. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/faostat/en/#rankings/countries_by_commodity.

Fernandes, A. A. (2006). Síntese de zeólitas e wolastonita à partir da cinza da casca do arroz. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.

Foletto, E. L., Hoffmann, R., Hoffmann, R. S., Portugal Jr., U. L., & Jahn, S. L. (2005). Aplicabilidade das cinzas da casca de arroz. Química Nova, 28(6), 1055-1060.

Gava, G. P. (1999). Estudo comparativo de diferentes metodologias para a avaliação da atividade pozolânica. Universidade Federal de Santa Catarina. Dissertação de Mestrado.

Gerhardt, T. E., & Silveira, D. T. (2009). Métodos de Pesquisa: Editora da UFRGS.

Gil, A. C. (2008). Como elaborar projetos de pesquisa: Atlas.

Glushankova, I., Ketov, A., Krasnovskikh, M., Rudakova, L., & Vaisman, I. (2018). Rice Hulls as a Renewable Complex Material Resource. Resources, v. 7(31).

Guillante, P., Abreu, A. G., Kulakowski, M. P., Mancio, M., & Kazmierczak, C. S. (2019). Synergistic effect of RHA and FCW in alkali-aggregate reaction mitigation. Ambiente Construído, 19(2), 7-20.

Habeeb, G. A., & Mahmud, H. B. (2010). Study on properties of rice husk ash and its use as cement replacement material. Materials Research, 13((2), 185-190.

Hamdan, H., Muhid, M. N. M., Endud, S., Listiorini, E., & Ramli, Z. (1997). 29Si MAS NMR, XRD and FESEM studies of rice husk silica for the synthesis of zeolites. Journal of Non-Crystalline Solids, 211, 126-131.

Hu, L., He, Z., & Zhang, S. (2020). Sustainable use of rice husk ash in cement-based materials: environmental evaluation and performance improvement. Journal of Cleaner Production, 264, 121744.

Isaia, C. I. (1995). Efeito de misturas binárias e ternárias de pozolanas em concreto de elevado desempenho: um estudo de durabilidade com vistas à corrosão da armadura. Universidade de São Paulo. Tese de Doutorado.

Isaia, C. I. (2005). Concreto: ensino, pesquisa e realizações: IBRACON.

Kieling, A. G., Caetano, M. O., Kulakowski, M. P., & Kazmierczak, C. S. (2009). Influência da adição de cinza de casca de arroz na aderência de argamassas de revestimento. Estudos Tecnológicos, 5, 157-170.

Mehta, P. K. (1992). Rice husk as: a unique supplementary cementing material. In: Proceedings of the International Symposium on Advances in Concrete Technology. Athens, Greecep. 407-430.

Mehta, P. K., & Monteiro, P. (2008). Concreto: microestrutura, propriedades e materiais. (3a ed.): IBRACON.

Mehta, P. K., & Monteiro, P. (1994). Concreto: estrutura, propriedades e materiais: PINI.

Memon, S. A., & Khan, M. K. (2018). Ash blended cement composites: Eco-friendly and sustainable option for utilization of corncob ash. Journal of Cleaner Production, 175, 442-455.

Moraes, C. A. M., Kieling, A. G., Caetano, M. O., & Gomes, L. P. (2010). Life cycle analysis (LCA) for the incorporation of rice husk ash in mortar coating. Resources, Conservation and Recycling, 54(2), 1170–1176.

Nascimento, G. C., Dominguini, L., Mello, J. M. M., Magro, J. D., Riella, H. G., & Fiori, M. A. (2015). Caracterização físico-química da cinza de casca de arroz oriunda do processo termelétrico do sul de Santa Catarina – Brasil. Ciência e Natura, 37(4), 634-640.

Nehdi, M., Duquette, J., & Damatty, A. E. L. (2003). Performance of rice husk ash produced using a new technology as a mineral admixture in concrete. Cement and Concrete Research, 33(8), 1203-1210.

Park, K. B., Kwon, S. J., & Wang, X. Y. (2016). Analysis of the effects of rice husk ash on the hydration of cementitious materials. Construction and Building Materials, 105, 196-205.

Pouey, M. T. F. (2006). Beneficiamento da cinza de casca de arroz com vistas à produção de cimento composto e/ou pozolânico. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Tese de Doutorado.

Prasara-A, J., & Gheewala, S. (2017). Sustainable utilization of rice husk ash from power plants: A review. Journal of Cleaner Production, 167, 1020-1028.

Rambo, M. K. D. (2009). Aproveitamento da casca de arroz para produção de xilitol e sílica xerogel. Universidade Federal de Santa Maria. Dissertação de Mestrado.

Rigon, M. R. (2015). Avaliação ambiental do uso da casca de arroz como biomassa para fins energéticos e do coproduto cinza aplicado ao concreto. Universidade do Vale do Rio dos Sinos. Dissertação de Mestrado.

Salazar-Carreno, D., Garcia-Caceres, R. G., & Ortiz-Rodriguez, O. O. (2015). Laboratory processing of Colombian rice husk for obtaining amorphous silica as concrete supplementary cementing material. Construction and Building Materials, 96, 65-75.

Santos, S. (1997). Estudo da viabilidade de utilização de cinza de casca de arroz residual em argamassas e concretos. Universidade Federal de Santa Catarina. Dissertação de Mestrado.

Sharma, D., & Sharma, R. (2018). Influence of rice husk ash and rice tiller ash along with chromate reducing agents on strength and hydration properties of Ordinary Portland Cement. Construction and Building Materials, 169, 843-850.

Schneider, S., & Schimitt, C. J. (1998). O uso do método comparativo nas Ciências Sociais. Cadernos de Sociologia, v.9, Porto Alegre.

Silva, E. J. (2009). Contribuição para utilização de cinza de casca de arroz na construção civil. Universidade Estadual Paulista. Dissertação de Mestrado.

Sosbai. (2016). Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil: SOSBAI.

Tashima, M. M., Fioriti, C. F., Akasaki, J. L., Bernabeu, J. P., Sousa, L. C., & Melges, J. L. P. (2012). Cinza de casca de arroz (CCA) altamente reativa: método de produção e atividade pozolânica. Ambiente Construído, 12(2), 151-163.

Tiboni, R. (2007). A utilização de cinza de casca de arroz de termoelétrica como componente do aglomerante de compósitos à base de cimento Portland. Universidade de São Paulo. Dissertação de Mestrado.

Trentin, P. O., Manica, J., Vanzetto, S. C., Marangoni, B., & Zaleski, A. (2020). Substituição parcial de agregado miúdo por resíduo de vidro moído na produção de argamassa. Matéria, 25, 12576.

Usman, M., Khan, A. Y., Farooq, S. H., Hanif, A., Tang, S., Khushnood, R. A., & Rizwan, S. A. (2018). Eco-friendly self-compacting cement pastes incorporating wood waste as cement replacement: A feasibility study. Journal of Cleaner Production, 190, 679-688.

Van, V. T. A., Rößler, C., Bui, D. D., & Ludwig, H. M. (2013). Mesoporous structure and pozzolanic reactivity of rice husk ash in cementitious system. Construction and Building Materials, 43, 208-216.

Vasconcelos, A. R. B., & Akasaki, J. L. (2010). Análise da durabilidade do concreto de alto desempenho com adição de cinza de casca de arroz e borracha de pneu. Ambiente Construído, 10, 77-90.

Vidal, A. V., Araujo, R. G. S., & Freitas, J. C. O. (2018). Sustainable cement slurry using rice husk ash for high temperature oil well. Journal of Cleaner Production, 204, 292-297.

Vigneshwari, M., Arunachalam, K., & Angayarkanni, A. (2018). Replacement of silica fume with thermally treated rice husk ash in Reactive Powder Concrete. Journal of Cleaner Production, 188, 264-277.

Zhang, M. H., Lastra, R., & Malhotra, V. M. (1996). Rice-husk ash paste and concrete: Some aspects of hydration and the microstructure of the interfacial zone between the aggregate and paste. Cement and Concrete Research, 26(6), 963-977.

Zain, M. F. M., Islam, M. N., Mahmud, F., & Jamil, M. (2011). Production of rice husk ash for use in concrete as a supplementary cementitious material. Construction and Building Materials, 25(2), 798-805.

Wilbert, D. G. B., Kazmierczak, C. S., & Kulakowski, M. P. (2017). Análise da interface entre agregados reciclados de concreto e argamassas de concretos com cinza de casca de arroz e fíler basáltico por nanoindentação. Ambiente Construído, 17(2), 253-268.

Published

07/03/2021

How to Cite

PEREIRA, A. G. .; VIEIRA, C. da S. .; OLIVEIRA, M. B. de .; PAIVA, J. C. A. .; SILVA, R. L. da .; TRINDADE, A. G. da .; LACERDA, B. de M. . A review on the use of rice husk ash in construction. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 3, p. e8610312970, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i3.12970. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/12970. Acesso em: 14 apr. 2021.

Issue

Section

Review Article