Una investigación en Colombia apunta al uso de la cáscara de arroz en la construcción
Una investigación llevada a cabo desde el Departamento de Física y Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, revela la posibilidad de utilizar la cáscara de arroz en el sector de la construcción. Entre los beneficios de aplicar el sílice contenido en la cascarilla en tratamientos especiales del material de construcción se encuentran la alta impermeabilidad, mayor resistencia y ahorro de costos.
El investigador de la universidad, Daniel Hincapié Rojas, señala que aunque la cascarilla se comercializa para uso en establos, caballerizas, avicultura y para labores de jardinería, este mercado no posee la capacidad de consumir toda la biomasa disponible, lo que hace que más del 70 % de este producto termine en fuentes hídricas o se queme infructuosamente. De hecho, se estima que en Colombia los residuos asociados con el cultivo de arroz alcanzan las 400.000 t al año. Por tanto, esta sería una manera de aprovechar esos residuos a la vez que se le da un uso útil y sostenible.
Mejora en resistencia mecánica del 120%
La aplicación de nanomateriales como el sílice en tratamientos especiales para prevenir que el agua llegue al acero y lo oxide, y al hormigón, para sellar sus grietas, ha dado resultados favorables y menos nocivos, según indica la Universidad.
La investigación ha permitido concluir que la inclusión de nanopartículas de sílice a la pasta de fibrocemento mejora sus condiciones físicas y químicas. La resistencia a la flexión aumenta hasta aproximadamente un 19%, y de igual manera el módulo de elasticidad aumenta hasta en un 27% en comparación con la muestra sin adición de nanopartículas.
La mejoría es de 120% en la resistencia mecánica y de un 90% en la resistencia a los agentes agresores. Esto último, a través de la reducción de la porosidad que se presenta dentro del hormigón o cemento ya endurecido.
Tratamiento químico de la cáscara de arroz para el hormigón
Para obtener las nanopartículas se incineró la cascarilla de arroz, se le hizo un tratamiento químico a la ceniza de remoción de impurezas y, finalmente, se realizó la molienda mecánica de alta energía para la reducción de su tamaño hasta una escala nanométrica.
Los resultados mostraron que entre 150 y 450°C se libera el material orgánico de la cascarilla, y por encima de los 550°C se obtiene ceniza rica en sílice.
En el proceso de elaboración de las placas de fibrocemento se adicionaron nanopartículas de sílice en diferentes porcentajes (0, 3, 5 y 7%) en relación con la cantidad de cemento. Después se realizó un curado en aire de 28 días para lograr el fraguado y la reacción entre los componentes y el compactamiento de la placa.
Una vez realizadas las pruebas se encontró que el porcentaje de adición de nanopartículas que optimiza las propiedades funcionales del fibrocemento es del 5%, debido a mayor generación de tobermorita, uno de los minerales más importantes en el cemento, pues contribuye a mejorar su resistencia mecánica.
