Comportamiento físico y mecánico en los materiales de la matriz del suelo debido a la adición de residuos y la temperatura de combustión.
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.10308Palabras clave:
Aserrín de pino; Cascarilla de café; Residuos de construcción; Resistencia a la compresión; Materiales cerámicos; Adobe.Resumen
La edificación es responsable de los sectores industriales más importantes del mundo, con alta demanda energética y aprovechamiento de recursos naturales. Dada la escasez de recursos naturales y la crisis energética, el uso de residuos en materiales de construcción se convierte en un objetivo. Por tanto, esta investigación tuvo como objetivo evaluar diferentes tratamientos con adiciones de aserrín de pino y cascarilla de café, tanto al 10% en masa como también evaluados en secado y quemado. Los tratamientos se evaluaron por densidad aparente, contracción lineal y resistencia a la compresión. En los tratamientos sin quemar, se pudo comprobar que la adición de 10% de residuo reduce considerablemente la resistencia mecánica del material, pero mejora las propiedades físicas. En los materiales quemados, se observó que la adición de residuos es insatisfactoria debido a la alta temperatura, carbonizándolos, aumentando la porosidad, desestabilizando así el material, afectando negativamente las propiedades físicas y mecánicas.
Citas
Alzukaimi, J., & Jabrah, R. (2019). The preparation and characterization of porous alumina ceramics using an eco-friendly pore-forming agent. International Journal of Applied Ceramic Technology, 16(2), 820–831. https://doi.org/10.1111/ijac.13126
Associação Brasileira Da Indústria Do Café - Abic. (2017). Tendências Do Mercado De Cafés EM 2017. http://abic.com.br/estatisticas/pesquisas/pesquisa-tendencias-de-consumo/
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2010). NBR 7989. Pulp and wood - Determination of acid-insoluble lignin. Rio de Janeiro, 6 p. 6.
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (1986). NBR 8112. Carvão vegetal - Análise imediata - Método de ensaio. Rio de Janeiro, 5 p. 5.
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2010). NBR 14853. Wood - Determination of soluble matter in ethanol-toluene and in dichloromethane and in acetone. Rio de Janeiro,. 3.
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2015). NBR 5738. Concrete - Procedure for molding and curing concrete test specimens, Rio de Janeiro,. 9.
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2016a). NBR 6459. Soil - Liquid limit determination. Rio de Janeiro, 5p. 5.
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2016b). NBR 7180. Soil — Plasticity limit determination. Rio de Janeiro, 3 p. 3.
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2016c). NBR 7181. Soil - Grain size analysis. Rio de Janeiro,. 12. 12.
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. (2009). NBR NM 52. Fine aggregate - Determination of the bulk specific gravity and apparent specific gravity. Rio de Janeiro, p. 06. 6.
Associação Brasileira De Normas Técnicas - ABNT. (1982). NBR 7183. Determinação do limite e relação de contratação de solos. Rio de Janeiro. 3 p. 3.
ASTM. (2014). ASTM E1131. Standard Test Method for Compositional Analysis by Thermogravimetry. ASTM International, West Conshohocken, PA.
Badea, C., & Dan, S. (2016). Unburned clay bound building materials for masonry. Materiale Plastice, 53(4), 681–684.
Barbieri, L., Andreola, F., Lancellotti, I., & Taurino, R. (2013). Management of agricultural biomass wastes: Preliminary study on characterization and valorisation in clay matrix bricks. Waste Management, 33(11), 2307–2315. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.03.014
Bauer, F. A. F. (2015). Materiais De Construcao - Volume 2 (5a ed.), LTC.
Bonet-Martínez, E., Pérez-Villarejo, L., Eliche-Quesada, D., Sánchez-Soto, P. J., Carrasco-Hurtado, B., & Castro-Galiano, E. (2018). Manufacture of sustainable clay ceramic composite with composition SiO2-Al2O3-CaO-K2O materials valuing biomass ash from olive pomace. Materials Letters, 229, 21–25. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.06.105
Bories, C., Aouba, L., Vedrenne, E., & Vilarem, G. (2015). Fired clay bricks using agricultural biomass wastes: Study and characterization. Construction and Building Materials, 91, 158–163. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.006
Christoforou, E., Kylili, A., Fokaides, P. A., & Ioannou, I. (2016). Cradle to site Life Cycle Assessment (LCA) of adobe bricks. Journal of Cleaner Production, 112, 443–452. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.09.016
Cimò, G., Kucerik, J., Berns, A. E., Schaumann, G. E., Alonzo, G., & Conte, P. (2014). Effect of heating time and temperature on the chemical characteristics of biochar from poultry manure. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(8), 1912–1918. https://doi.org/10.1021/jf405549z
Corrêa, A. A. R., de Paula Protásio, T., de Lima, J. T., Tonoli, G. D., & Mendes, L. M. (2014). Mechanical Properties of Adobe Made with Sugar Cane Bagasse and “Synthetic Termite Saliva” Incorporation. Key Engineering Materials, 634, 351–356. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.634.351
Corrêa, A. A. R., Mendes, L. M., Barbosa, N. P., De Paula Protásio, T., De Aguiar Campos, N., & Tonoli, G. H. D. (2015). Incorporation of bamboo particles and “synthetic termite saliva” in adobes. Construction and Building Materials, 98, 250–256. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.06.009
Corrêa, A. A. R., Teixeira, V. H., Lopes, S. P., & Oliveira, M. S. de. (2006). Avaliação Das Propriedades Físicas E Mecânicas Do Adobe (Tijolo De Terra Crua) Evaluation of physical and mechanical properties of adobe bricks. Scielo, 30(3), 503–515. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-70542006000300017
Csicsely, Á. O., Józsa, Z., & Sajtos, I. (2009). Analysis of Adobe-Clay as an Envorinmental-Friendly Structural Material. Materials Science Forum, 537–538, 17–24. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.537-538.17
Danso, H., Martinson, D. B., Ali, M., & Williams, J. B. (2015). Physical, mechanical and durability properties of soil building blocks reinforced with natural fibres. Construction and Building Materials, 101, 797–809. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.10.069
do Vale, A. T., Gentil, L. V., Goncalez, J. C., & da Costa, A. F. (2007). Caracterização Energética e Rendimento da Carbonização de Resíduos de Grãos de Café e de madeira Duke. Cerne, 13(4), 416–420.
EMBRAPA. (2013). Brazilian system of soil classification (3rd ed.).
Faria, O. B., Oliveira, B. M. de, Tahira, M., & Battistelle, R. A. G. (2008). Realização Do Programa Interlaboratorial Proterra. TerraBrasil, 1–12.
Ferreira, D. F. (2014). Sisvar: a Guide for its Bootstrap procedures in multiple comparisons. Ciência e Agrotecnologia, 38(2), 109–112. https://doi.org/10.1590/s1413-70542014000200001
Galán-Marín, C., Rivera-Gómez, C., & Petric, J. (2010). Clay-based composite stabilized with natural polymer and fibre. Construction and Building Materials, 24(8), 1462–1468. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.01.008
Gandia, R.M., Campos, A, T., Corrêa, A, A, R., & Gomes, F, C. (2018). Energy costs comparison of masonry made from different materials. THEORETICAL AND APPLIED ENGINEERING, 2(1), 1–8. http://www.taaeufla.deg.ufla.br/index.php/TAAE/i ssue/view/5/R1023
Gandia, R.M., Gomes, F. C., Corrêa, A. A. R., Rodrigues, M. C., & Mendes, R. F. (2019). Physical, mechanical and thermal behavior of adobe stabilized with glass fiber reinforced polymer waste. Construction and Building Materials, 222, 168–182. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.107
Gandia, Rômulo M, Corrêa, A. A. R., Gomes, F. C., Marin, D. B., & Santana, L. S. (2019). PHYSICAL, Mechanical And Thermal Behavior Of Adobe Stabilized With " SYNTHETIC TERMITE SALIVA ". Engenharia Agrícola, 39(2), 139–149. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v39n2p139-149/2019 PHYSICAL,
Garcez, Mônica, R., Santos, T., & Gatto, Darci, A. (2013). Avaliação Das Propriedades Físicas E Mecânicas De Concretos Pré-Moldados Com Adição De Serragem Em Substituição Ao Agregado Miúdo. Science & Engineering Journal, 22(2), 95–104.
Jokhio, G. A., Syed Mohsin, S. M., & Gul, Y. (2018). Two-fold sustainability - Adobe with sawdust as partial sand replacement. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 342(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/342/1/012069
Junior, A. V. I., & Kämpf, N. (2005). Variabilidade De Goethita E Hematita Via Dissolução Redutiva Em Solos De Região TropicaL E SUBTROPICAL. Revista Brasileira de Ciência Do Solo, 29(6), 851–866.
Kazmi, S. M. S., Abbas, S., Saleem, M. A., Munir, M. J., & Khitab, A. (2016). Manufacturing of sustainable clay bricks: Utilization of waste sugarcane bagasse and rice husk ashes. Construction and Building Materials, 120, 29–41. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.05.084
Khurshid, I., Ahmad, S., Nawaz, R., Arshad, M., Dar, M. E. U. I., Imran, M., Aslam, F., Nasir, R., Shah, G. M., Ahmad, N., & Naeem, M. A. (2018). Development of fire bricks from organic waste: An eco-friendly energy solution. Applied Ecology and Environmental Research, 16(4), 3919–3932. https://doi.org/10.15666/aeer/1604_39193932
Malaiskiene, J., MacIulaitis, R., & Kicaite, A. (2011). Dependence of ceramics physical-mechanical properties on chemical and mineralogical composition. Construction and Building Materials, 25(8), 3168–3174. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.12.047
Marques, M. L., Silva, E. J., Velasco, F. G., & Fornari Junior, C. C. M. (2014). Potencialidades Do Uso De Resíduos De Celulose (Dregs/Grits) Como Agregado Em Argamassas. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, 16(4), 423–431. https://doi.org/10.15871/1517-8595/rbpa.v16n4p423-431
Menezes, R. R., Ferreira, H. S., Neves, G. A., Lira, H. de L., & Ferreira, H. C. (2005). Use of granite sawing wastes in the production of ceramic bricks and tiles. Journal of the European Ceramic Society, 25(7), 1149–1158. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2004.04.020
Muñoz V., P., Morales O., M. P., Letelier G., V., & Mendívil G., M. A. (2016). Fired clay bricks made by adding wastes: Assessment of the impact on physical, mechanical and thermal properties. Construction and Building Materials, 125, 241–252. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.08.024
Nakamatsu, J., Kim, S., Ayarza, J., Ramírez, E., Elgegren, M., & Aguilar, R. (2017). Eco-friendly modification of earthen construction with carrageenan: Water durability and mechanical assessment. Construction and Building Materials, 139, 193–202. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.062
Neves, C., & Faria, O. B. (2008). Programa Interlaboratorial Proterra . Ensaios De Adobe. TerraBrasil, 2(1), 1–10.
Norma Técnica de Edificacion - NTE. (2000). NTE E.080. Reglamento nacional de construcciones.
Ornam, K., Kimsan, M., Ngkoimani, L. O., & Santi. (2017). Study on Physical and Mechanical Properties with Its Environmental Impact in Konawe - Indonesia upon Utilization of Sago Husk as Filler in Modified Structural Fly Ash - Bricks. Procedia Computer Science, 111(2015), 420–426. https://doi.org/10.1016/j.procs.2017.06.043
Ouajai, S., & Shanks, R. A. (2005). Composition, structure and thermal degradation of hemp cellulose after chemical treatments. Polymer Degradation and Stability, 89(2), 327–335. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2005.01.016
Pérez-Villarejo, L., Eliche-Quesada, D., Iglesias-Godino, F. J., Martínez-García, C., & Corpas-Iglesias, F. A. (2012). Recycling of ash from biomass incinerator in clay matrix to produce ceramic bricks. Journal of Environmental Management, 95(SUPPL.), S349–S354. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.10.022
Resende, M., Curi, N., Ker, J. C., & Rezende, S. B. (2005). Mineralogia de solos brasileiros: interpretação e aplicações (UFLA (ed.)). UFLA.
Shafizadeh, F. (1985). Pyrolytic reactions and products of biomass. In: Fundamentals of Biomass Thermochemical Conversion. Elsevier, 183–217. https://doi.org/10.1007/978-94-009-4932-4_11
Velasco, P. M., Ortiz, M. P. M., Giró, M. A. M., Melia, D. M., & Rehbein, J. H. (2015). Development of sustainable fired clay bricks by adding kindling from vine shoot: Study of thermal and mechanical properties. Applied Clay Science, 107, 156–164. https://doi.org/10.1016/j.clay.2015.01.017
Vilane, B. R. T. (2010). Assessment of stabilisation of adobes by confined compression tests. Biosystems Engineering, 106(4), 551–558. https://doi.org/10.1016/j.biosystemsen g.2010.06.008
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2020 Rômulo Marçal Gandia; Gabriela Rezende de Souza; Leandro Levate Macedo; Wisner Coimbra de Paula; Jaqueline Damiany Portela ; Francisco Carlos Gomes
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.
