Morteros Ligeros De Cascarilla De Arroz

MORTEROS LIGEROS DE CÁSCARA DE ARROZ

RESUMEN

Este proyecto estudia el aprovechamiento en aglomerados de la cáscara de arroz, cultivo que ocupa en el país cerca de 140,000 hectáreas, de las cuales el 65 % se encuentra en la zona de influencia de Cementos Norte Pacasmayo. La región es de gran rendimiento, pues aporta el 75 % de la producción estimada en 600,000 toneladas siendo la cáscara resultante un subproducto aún no utilizado.

En este estudio de los morteros se investigará la estabilidad de la cáscara de arroz, para ello se han determinado sus características físicas y químicas, estudiándose diversos procesos de "mineralización", recomendándose su tratamiento en pasta de cal y solución de silicato de sodio.

La cáscara de arroz constituye un subproducto del proceso agroindustrial, con aplicaciones tan reducidas en la actualidad, que en la práctica se la puede considerar como material de desecho. Sin embargo, dada la importancia que tiene este cultivo en el Perú, que abarca 140,000 hectáreas y cuya producción anual es aproximadamente de 600,000 T., resulta factible el aprovechamiento de este residuo.

En este sentido, puede proveerse la fabricación de morteros de cáscara aglomerada con cemento portland. La experiencia internacional al respecto es exigua y en nuestro país se han efectuado algunos ensayos no sistemáticos, sin dejar referencias de interés. Considerando las ventajas de carácter constructivo que puede ofrecer este material, por ser de baja densidad, aislante acústico, no inflamable y con facilidad para ser cortado, se va a investigar cuestiones esenciales para su utilización en bloques de albañilería.

Un aspecto importante de este estudio es, la acción de la polución de la cáscara y los medios para efectuar la "mineralización" de la misma, a fin de asegurar su durabilidad. Además, desde el punto de vista tecnológico, es necesario resolver cuestiones propias de las mezclas de mortero, como el óptimo dopaje de cemento y agua, las características del mezclado y el curado del producto.

INTRODUCCION

LA PRODUCCION DE LA CASCARA DE ARROZ

La cáscara de arroz, denominada también "pajilla", se obtiene del proceso de pilado del arroz en cáscara, es decir, el producto de la trilla que llega ensacado al molino. La cáscara se separa haciendo pasar el arroz en cáscara entre rodillos de jebe, luego de haber sido limpiado de las impurezas. La industria arrocera se encuentra en la Costa Norte, que posee más del 50 % de las instalaciones existentes. Sus equipos se han modernizado, sea por la adquisición de modernas maquinarias, o por la remodelación de las instalaciones existentes. Factor importante en su desarrollo fue la disposición que creó un fondo para ser destinado a fines de mejoramiento de equipo y ampliación de almacenes. Para mejora de este estudio es especial equipos para eliminar la cáscara, consistentes en rodillos de goma a través de los cuales pasa el producto para separar la cáscara del arroz.

El comercio de arroz está regulado por disposiciones legales relativas a la producción, la actividad de los molinos y el expendio al consumidor. La Empresa Pública de Servicios Agropecuarios es el órgano estatal de control y comercialización del arroz pilado. EPSA adquiere de los productores el arroz en cáscara, que es pilado por molinos de acuerdo a cuotas prefijadas.

Los molinos perciben una cantidad que se fija en cada campana, según las características del arroz y los costos productivos, en razón de los kilos producidos. Los molinos retienen libremente la cáscara de arroz.

La cáscara de arroz se comercializa con precios variables según la zona, el molino y la oportunidad. En la actualidad, la cáscara de arroz se utiliza como combustible y como aislante térmico, para conservar bloque de hielo. Excepcionalmente se le utiliza como material para pulimento o ingrediente de la fabricación de adobes.

CARACTERISTICAS DE LA CASCARA DE ARROZ

La composición química promedio de la cáscara de arroz es la siguiente:

• Humedad 8.40%

• Proteína 2.34

• Grasa 0.23

• Fibra 46.30

• Cenizas 19.50

• Nifex 23.23

La fibra está constituida por carbohidratos complejos insolubles. Se denomina Nifex a los carbohidratos solubles elementos no nitrogenados. Las características físicas más significativas son las siguientes:

• Peso Específico 0.78 gr/cm3

• Densidad aparente sin compactar 0.108 gr/cm3

• Densidad aparente compactado 0.143 gr/cm3

Otra característica de interés para los objetivos del proyecto es la dimensión de la cáscara. A este efecto, se consideró conveniente clasificarla, según la dimensión preponderante, en armonía con la clasificación vigente para los granos de arroz. Se ha tipificado así. La cáscara en tres tipos:

• Largo más de 9 mm.

• Mediano de 8 a 9 mm.

• Corto de 7 a 8 mm.

El tamaño de la pajilla, en relación con las variedades más características es la siguiente:

Variedad Largo (mm) Ancho (mm)

Minabir 9.8 2.9

Chiclayo 9.5 2.7

Sian Garden 8.8 2.6

Lambayeque 8 3.6

Radin China 8 2.5

El porcentaje de absorción de agua de la cáscara en condición saturada superficialmente seca, es en promedio de 122 %.

TRATAMIENTO DE LA CASCARA DE ARROZ

La cáscara de arroz, al mezclarse con la pasta de cemento, modifica desfavorablemente las características de fragua y endurecimiento propias al aglomerante. Este desarreglo se debe a la constitución orgánica del material, que interviene en los procesos de hidratación del cemento. El fenómeno se potencializa cuando la cáscara no ha sido lavada y contiene polvo con porcentajes variables de materia orgánica. Además, durante las condiciones de servicio, la cáscara de arroz puede ser afectada por fluidos que penetren en el interior de las unidades de albañilería.

Para la solución del problema existen varias alternativas:

La primera consiste en la aceleración del proceso de fraguado por la adición de un acelerante, evitando de esta manera la acción de los elementos orgánicos de la materia.

Otra solución se encuentra en el lavado prolongado con agua, para eliminar el polvo y las materias desprendidas durante la agitación y contacto con el agua. Finalmente, la aplicación de procedimientos denominados de "Mineralización de la cáscara" Estos métodos, básicamente puede clasificarse según sus objetivos en los siguientes:

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