Escayola aditivada con residuos de cáscara de arroz

Resumen

El impacto medioambiental generado por la actividad humana es un problema creciente. También es cierto que la humanidad está cada día más concienciada en el cuidado del medio ambiente, pero aún queda mucho por hacer. A pesar de la preocupación y de los protocolos y proyectos creados para reducir este impacto, todavía estamos lejos de conseguir evitarlo. Uno de los impactos más negativos es la generación de residuos. Uno de estos residuos es la cáscara de arroz, generada en la producción de este cereal. Este residuo es muy abundante sobre todo en los países asiáticos, grandes productores y consumidores de arroz. En la Unión Europea, España es el segundo país productor de arroz y por tanto también uno de los países que generan más cantidad de residuo. Este residuo tiene muchas aplicaciones, pero fundamentalmente se emplea como cama de animales y como combustible, originando otro residuo resultante de la combustión que es la ceniza, que a su vez se emplea en la fabricación de cementos y hormigones. En base a lo anterior, se demuestra la viabilidad de la cáscara de arroz para ser empleada en la fabricación de materiales de construcción reduciendo el aporte de materia prima y por tanto del impacto medioambiental. Siguiendo en esta línea se plantea el objetivo fundamental de esta Tesis Doctoral, el estudio del comportamiento de un nuevo material de escayola aditivada con los residuos de arroz para valorizar este residuo y estudiar la viabilidad de un nuevo material de construcción “escayola-residuos cáscara de arroz”, que reduciría el empleo de escayola, contribuyendo a la reducción del impacto medioambiental. Para ello, se realizará un plan experimental analizando el compuesto de escayola con distintos porcentajes de residuo de cáscara de arroz, en tres formatos diferentes (Cáscara entera, cáscara triturada y ceniza de cáscara) y se realizarán ensayos físico y mecánicos para analizar por comparación su comportamiento con el material de referencia. Se realizan también compuestos de yeso/escayola con incorporación de las cargas ligeras más utilizadas en la construcción de edificios como: Poliestireno expandido, arcilla expandida, corcho y perlita, para analizar los comportamientos según la carga adicionada y comparar los resultados con la escayola de referencia y con los compuestos realizados de escayola y residuos de arroz. Los resultados finales muestran compuestos que presentan una densidad similar a la referencia pero que obtienen mejores resultados en resistencias mecánicas, adherencia superficial y evitan la rotura frágil. Además estos compuestos tienen un coeficiente de conductividad térmica inferior a la referencia, por lo que se podrían aplicar en prefabricados y revestimientos horizontales y verticales en interiores. ----------ABSTRACT---------- The environmental impact generated by the human activity is a growing problem and needs to be tackled urgently. Currently, the humanity is increasingly aware of the environment, but much still remains to be done to protect our environment. Despite the concern and the protocols and the projects created to avoid climate change, we are still a long way from achieving great accomplishments. Currently, large amounts of waste are generated worldwide, and in particular the rice husk, i.e. waste generated during the production of this cereal. This waste is very abundant mainly in Asian countries, which are great producers and consumers of rice. In the European Union, Spain is the second country to produce rice and therefore also a country that generates big quantities of this waste (215,000 tonnes of rice husk). Knowadays, this waste is used for the manufacture of animals’ beds or as fuel, generating another waste resulting from the combustión, i.e rice ash, which is used in cements and concretes. Based on the above, the rice husk can be used in the manufacture of alternative building materials to those currently commercialized. Therefore, the aim of this PhD Thesis is to analyze the behavior of a new gypsum material with the waste generated in the industry of rice production. For this, rice waste was added to the gypsum, in different percentages, in order to analyze the viability of a new construction material "gypsum-rice husk". This new material will definitely reduce the use of raw material, by replacing it with the waste, contributing to the reduction of the environmental impact. To do this, an experimental plan was carried out analyzing several gypsum compounds with different percentages of rice husk waste. Samples were then tested and the results obtained were compared with the reference simple (gypsum without any additions). Moreover, other gypsum compounds were also made incorporating the most frecuently used lightweight loads in construction materials, such as: expanded polystyrene, expanded clay, cork and perlite. Results were then analyzed according to the % of added load and compared with the reference samples and with the samples containing rice waste. The final results show that gypsum compounds with rice waste, increase the the mechanical strength, improves surface adhesion and prevents fragile breakage, keeping similar densities to the gypsum reference. Results from the thermal conductivity test suggests the use of these compounds as thermal insulation. Therefore, it is feasible to use the gypsum composite analyzed as a material for prefabricated constructions, prefabricated elements that require greater mechanical resistance and horizontal and vertical interior coatings.