Dissertations / Theses on the topic 'Ceniza de cáscara de arroz'

[EN] Unquestionably, the industry of Portland cement is in the midst of a major identity crisis because its manufacture is incompatible with the improvement of sustainable development, due to the large volumes of CO2 emitted, energy consumption, use of fossil fuels as well as factors related to the durability of Portland cement concrete. That is why today, there are numerous studies on possible alternatives to the use of Portland cement, among which are the alkali activated or geopolymer binders. These materials can incorporate in its development waste from various sources such as the petrochemical, agricultural, steel and even allows the reuse of various waste from the construction industry, while minimizing CO2 emissions and energy consumption in its preparation. In the manufacture of these alkali activated binders is also commonly used as activator solution mixtures of sodium hydroxide and waterglass. This product is expensive and can be environmentally unfriendly. That is why, must investigate new sources of waterglass with a lower economic and environmental cost. In the research it conducted a study on reuse two waste from different sources in the preparation of alkali activated binders for later use in construction. One is the spent catalyst catalytic cracking (FCC), from the petrochemical industry. It is the aluminosilicate material necessary for carrying out the process of geopolymerization. The second residue is the rice husk ash (RHA) in its original state and also ground, from the agricultural industry and is the source of silica needed to prepare the alkaline activator (instead of waterglass) with a material of high alkalinity. First, a physicochemical characterization of the two main waste and other materials are made. Then, a study on the different thermochemical treatments applied to the rice husk ash and NaOH to achieve the synthesis of alternative waterglass it is performed. Alkali activated pastes and mortars based on FCC have been prepared, both commercial waterglass as synthesized from the RHA, evaluating the influence of the type of treatment used in the preparation of alkaline activator on the pastes microstructure and the mechanical strength of mortars. The influence of the use of KOH in the manufacture of activator with rice husk ash or on the microstructure and mechanical properties of alkali activated pastes and mortars is analyzed. They have been made activated binders with the mixture of rice husk ash/ sodium hydroxide, using as an aluminosilicate material other waste different from FCC, such as blast furnace slag or ceramic bricks and even carbonated hydrated cement from the fine fraction of demolition waste. In the final chapter of the thesis, the results obtained in the manufacture of a geopolymeric concrete. It can be concluded that the aluminosilicate based geopolymer with FCC with an activator made from rice husk ash, have similar or superior properties to those made from commercial waterglass. This opens new ways for its use as an alternative, with lower economic and environmental cost. They are binders where the matrix is made almost entirely from waste, making them more sustainable materials.
[ES] Es incuestionable, que la industria del cemento Portland se encuentra en medio de una importante crisis de identidad, ya que su fabricación es incompatible con la mejora de un desarrollo sostenible, debido a los grandes volúmenes de CO2 emitidos, al consumo de energía, al uso de combustibles fósiles y también a factores relacionados con la durabilidad de hormigones de cemento Portland. Es por ello que en la actualidad, existen numerosos estudios acerca de las posibles alternativas al uso del cemento Portland, entre las que se encuentran los conglomerantes activados alcalinamente o geopolímeros. Estos materiales permiten incorporar en su elaboración numerosos residuos de diversa procedencia como la industria petroquímica, agrícola, siderúrgica e incluso permite la reutilización de diversos residuos procedentes de la industria de la construcción, además de minimizar las emisiones de CO2 y los consumos de energía en su elaboración. En la fabricación de estos conglomerantes activados alcalinamente se suele usar también, como disolución activadora mezclas de hidróxido sódico y silicato sódico, este último producto es costoso y puede llegar a ser medioambientalmente no amigable. Es por eso, que hay que investigar nuevas fuentes de silicato sódico con un menor coste económico y medioambiental. En la investigación realizada se presenta un estudio sobre la reutilización de dos residuos de distinta procedencia en la elaboración de los conglomerantes activados alcalinamente para su posterior uso en la construcción civil. Uno de ellos es el catalizador gastado de craqueo catalítico (FCC), procedente de la industria petroquímica que se trata del material silicoaluminoso necesario para llevar a cabo el proceso de geopolimerización. El segundo residuo es la ceniza de cáscara de arroz (CCA) tanto en su estado original como molido, procedente de la industria agrícola y que constituye la fuente de sílice necesaria para la elaboración del activador alcalino (en lugar de silicato sódico) junto con un material de elevada alcalinidad. En primer lugar, se ha realizado una caracterización físico-química de los dos residuos principales, así como de otros materiales utilizados para la realización de la presente Tesis Doctoral. Seguidamente se realiza un estudio sobre los diferentes tratamientos térmicos aplicados a la mezcla de la ceniza de cáscara de arroz y el NaOH para lograr la síntesis del silicato de sodio alternativo. Se han elaborado pastas y morteros activados alcalinamente basados en FCC, tanto con silicato de sodio comercial como con el sintetizado a partir de la CCA, evaluando la influencia del tipo de tratamiento utilizado en la elaboración del activador alcalino sobre la microestructura de las pastas y de la resistencia mecánica de los morteros. A continuación, se ha analizado la influencia del uso del KOH en la fabricación del activador con ceniza de cáscara de arroz sobre la microestructura y propiedades mecánicas de las pastas y morteros activados alcalinamente. Se han fabricado conglomerantes activados con la mezcla ceniza de cascara de arroz/hidróxido sódico, utilizando como base silicoaluminosa otro tipo de residuos distintos del FCC, como escoria de alto horno o residuos cerámicos de ladrillos y cemento hidratado carbonatado procedente de la fracción fina de los residuos de demolición. En el capítulo final de la tesis doctoral se muestran los resultados obtenidos en la fabricación de un hormigón geopolimérico. Se puede concluir que los geopolímeros con base silicoaluminosa de FCC con un activador fabricado a partir de ceniza de cáscara de arroz, presentan prestaciones similares o superiores a los fabricados a partir de silicato sódico comercial. Este hecho abre nuevas vías para su uso como alternativa, con un menor coste económico y medioambiental. Se trata de conglomerantes donde la matriz está fabricada prácticamente en su totalidad a partir de residuos,
[CAT] És inqüestionable, que la indústria del ciment Pòrtland es troba enmig d'una important crisi d'identitat, ja que la seua fabricació és incompatible amb la millora d'un desenvolupament sostenible, a causa dels grans volums de CO2 emesos, el consum energètic, l'ús de combustibles fòssils i també a factors relacionats amb la durabilitat de formigons de ciment Pòrtland. És per això que en l'actualitat, hi ha nombrosos estudis sobre possibles alternatives a l'ús del ciment Pòrtland, entre les que es troben els conglomerants activats alcalinament, també anomenats geopolímers. Estos materials permeten incorporar en la seua elaboració nombrosos residus de diversa procedència, com la indústria petroquímica, agrícola, siderúrgica i fins i tot permeten reutilitzar diversos residus procedents de la indústria de la construcció, a més de minimitzar les emissions de CO2 i els consums d'energia en la seua elaboració. En la fabricació d'estos conglomerants activats alcalinament sol utilitzar-se també, com a dissolució activadora, mescles d'hidròxid sòdic i silicat sòdic, este últim producte és costós i pot arribar a ser mediambientalment no amigable. És per això que cal investigar noves fonts de silicat sòdic amb un menor cost econòmic i mediambiental. En la investigació realitzada es presenta un estudi sobre la reutilització de dos residus de distinta procedència en l'elaboració dels conglomerants activats alcalinament per al seu posterior ús en la construcció civil. Un d'ells és el catalitzador gastat de craqueig catalític (FCC), procedent de la indústria petroquímica, que es tracta del material silicoaluminós necessari per a portar a terme el procés de geopolimerització. El segon residu és la cendra de corfa d'arròs (CCA), tant en el seu estat original com mòlt, procedent de la indústria agrícola i que constitueix la font de sílice necessària per a l'elaboració de l'activador alcalí (en compte de silicat sòdic) junt amb un material d'elevada alcalinitat. En primer lloc, s'ha realitzat una caracterització fisicoquímica dels dos residus principals, així com d'altres materials utilitzats per a la realització de la present Tesi Doctoral. A continuació es realitza un estudi sobre els diferents tractaments termoquímics aplicats a la cendra de corfa d'arròs i al NaOH per tal d'aconseguir la síntesi del silicat de sodi alternatiu. S'han elaborat pastes i morters activats alcalinament basats en FCC, tant amb silicat de sodi comercial com amb el sintetitzat a partir de la CCA, avaluant la influència del tipus de tractament utilitzat en l'elaboració de l'activador alcalí sobre la microestructura de les pastes i de la resistència mecànica dels morters. S'analitza la influència de l'ús del KOH en la fabricació de l'activador amb cendra de corfa d'arròs o sobre la microestructura i propietats mecàniques de les pastes i morters activats alcalinament. S'han fabricat conglomerants activats amb la mescla cendra de corfa d'arròs/hidròxid sòdic, utilitzant com a base silicoaluminosa un altre tipus de residus distints de l'FCC, com l'escòria d'alt forn o residus ceràmics de rajoles, i fins i tot ciment hidratat carbonatat procedent de la fracció fina dels residus de demolició. En el capítol final de la tesi doctoral es mostren els resultats obtinguts en la fabricació d'un formigó geopolimèric. Es pot concloure que els geopolímers amb base silicoaluminosa d'FCC amb un activador fabricat a partir de cendra de corfa d'arròs, presenten prestacions semblants o superiors als fabricats a partir de silicat sòdic comercial. Este fet obri noves vies per al seu ús com a alternativa, amb un menor cost econòmic i mediambiental. Es tracta de conglomerants on la matriu està fabricada pràcticament en la seua totalitat a partir de residus, la qual cosa els fa ser materials més sostenibles.
Bouzón Orgeira, N. (2015). ACTIVADORES ALCALINOS ALTERNATIVOS A PARTIR DE LA CENIZA DE CÁSCARA DE ARROZ PARA LA PREPARACIÓN DE GEOPOLÍMEROS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54126
TESIS

Existen estudios sobre las mejoras mecánicas que le brinda la adición de cal y CCA a los suelos arcillosos naturalmente plásticos con más de 70% de material fino en su composición. Sin embargo, el comportamiento de arcillas arenosas con un porcentaje de granos gruesos mayor al 40% carece de investigación. Este análisis evalúa la influencia que tiene la ceniza de cáscara de arroz en la estabilización con cal a esta clase de suelos. Tras la adición de cal el CBR incrementó en 11.20 veces su valor inicial; al agregarle la ceniza, el CBR osciló entre valores de 45% y 50% hasta que al agregarle 28% de CCA se reportó un decrecimiento sustancial en su resistencia. La trabajabilidad del suelo mejoró y las mezclas con más ceniza resultaron como clasificaciones de un material más granular con un valor de IG 0, según la clasificación AASHTO. El valor máximo de CBR fue con 3% cal y 16% CCA alcanzando 51.3% de CBR, con una MDS de 1.65g/cm3 y un OCH de 15.80%, recalcando que se obtuvo un 1.56% de mayor resistencia a comparación del suelo estabilizado solo con cal. La tendencia del CBR con la adición de ceniza es disminuir su valor, por lo que para suelos arcillosos con alto contenido de silicio no se recomienda la combinación de ambos agentes estabilizantes.
There are many studies about how the addition of lime and rice husk ash (RHA) gives the soil a better mechanical behavior, particularly on clayey soils, where usually fine particles reach more than 75%. However, the soils with a small presence of fine particles (59-60%) do not have much research. This analysis evaluates the influence that RHA has on this kind of soil stabilized with 3% of lime. After the initial mix of soil-lime, CBR increased 11.2 times its initial value; within the addition of the ash, the CBR averaged between 45-50% up until 28% of RHA was added, where the results decreased considerably. Soil workability improved and the specimens with more ash resulted in a more granular material, with a group index value 0 following the AASHTO standards. The greatest CBR record was obtained with the specimen of 16% RHA, 3% lime and soil, reaching a 51.3% CBR, 1.58g/cm3 of MDD and 16.5% of OMC. Yet, it only showed a 1.55% more resistance than the lime-soil specimen. The CBR with more presence of RHA tends to decrease its value, therefore for silica-rich clayey soils, the addition of lime by itself should be enough for an adequate performance.
Trabajo de investigación

La utilización de ceniza de cáscara de arroz (CCA) puede reducir el gran problema ambiental asociado a su inadecuada disposición. Una forma, es su adición en suelos arcillosos, lo que puede brindar soluciones a los problemas de estabilización, aumentando así su capacidad de soporte del suelo. El presente proyecto de investigación tiene como finalidad la estabilización de suelos arcillosos aplicando ceniza de cáscara de arroz para el mejoramiento de subrasante en la localidad de Moyobamba- departamento de San Martín; donde se obtuvo un suelo de arcilla inorgánica de alta plasticidad siendo su clasificación SUCS “CH” y AASHTO “A-7-6 (20)”. Se realizó ensayos estandarizados de mecánica de suelos, tales como Análisis Granulométrico, Límites de Atterberg, Proctor Modificado y California Bearing Ratio (CBR) con combinaciones de ceniza de cáscara de arroz (CCA) de 5%, 10% y 15%. En el ensayo de CBR la resistencia obtenida al 95% de la Máxima Densidad Seca del suelo natural es de 3,96%, añadiendo el 5% de CCA la resistencia es de 6,90%, con 10% de CCA es de 9,60% y para el 15% de CCA es de 10,5 %, por lo que la investigación concluye que el uso de ceniza de cáscara de arroz (CCA) como material estabilizante de suelos arcillosos brinda buenos resultados.
The use of rice husk ash (RHA) can reduce the big environmental problem associated with its inadequate disposal. One way is its addition to clay soils, which can provide solutions to stabilization problems, causing the increasing its soil bearing capacity. The present research project has as purpose to stabilize clay soils by applying rice husk ash (RHA) to improve the subgrade in the town of Moyobamba - department of San Martín; where a high plasticity inorganic clay soil was obtained, its classification being SUCS "CH" and AASHTO "A-7-6 (20)". Standardized soil mechanics tests were made, such as Granulometric Analysis, Atterberg Limits, Modified Proctor and California Bearing Ratio (CBR) with combinations of rice husk ash (CCA) of 5%, 10% and 15%. In the CBR test the resistance obtained at 95% of the Maximum Dry Density of the natural soil is 3.96%, adding 5% of RHA the resistance is 6.90%, with 10% of RHA it is 9, 60% and for 15% of RHA it is 10.5%, so the research concludes that the use of rice husk ash (RHA) as a stabilizing material for clay soils provides good results.
Tesis

Las construcciones sobre subrasantes arcillosas son en algunos casos no recomendables debido a la inadecuada capacidad portante de este tipo de suelo para soportar las cargas de tránsito trasmitidas por la estructura de un pavimento. Ante ello, la estabilización de suelos es una técnica muy utilizada en la construcción de vías pavimentadas y vías no pavimentadas ubicadas sobre subrasantes pobres. Esto debido a que los métodos de estabilización permiten mejorar las propiedades ingenieriles y de durabilidad de las subrasantes. Entonces, esta investigación busca dar a conocer una técnica de estabilización de suelos a través del uso de cenizas de cáscara de arroz. Este agente estabilizador además de mejorar las propiedades mecánicas de una subrasante, al mismo tiempo representa una solución ecoamigable. Ello puesto que el uso de las cenizas de cáscara de arroz ayuda a minimizar la producción de desechos que se eliminarán al medio ambiente. Este trabajo de investigación consistió en el desarrollo de una revisión bibliográfica de estudios experimentales en donde se estabilizaron muestras de arcillas de baja plasticidad (CL) con diferentes porcentajes de cenizas de cáscara de arroz. Ello con el objetivo de identificar que propiedades ingenieriles mejoran en una arcilla con la aplicación de este agente estabilizador. Además, se determinó porcentajes de contenido óptimo de cenizas para las propiedades físicas, las propiedades mecánicas, las propiedades de resistencia y las propiedades hidráulicas en muestras de arcilla estabilizadas. Respecto a las propiedades físicas, los resultados muestran un incremento del límite líquido y una disminución del límite plástico conforme aumenta el porcentaje de cenizas de cáscara de arroz. Además, la gravedad específica del material estabilizado disminuye entre un 5% a 9% con el incremento del agente estabilizante. Las propiedades mecánicas de arcillas estabilizadas muestran un incremento de la capacidad portante CBR conforme se aumenta la presencia de cenizas de cáscara de arroz; sin embargo, luego del porcentaje óptimo, el cual es cercano al 15%, el valor máximo de CBR tiende a disminuir. De los ensayos de compactación tipo Proctor, se observó que conforme se incrementa las cenizas de cáscara de arroz, la máxima densidad seca (MDD) disminuye y el contenido óptimo de humedad (OMC) aumenta. Respecto a las propiedades de resistencia, de los ensayos de comprensión no confinada se obtuvo un contenido óptimo del 25% de cenizas de cáscara de arroz, luego del cual la resistencia a la comprensión tiende a disminuir. Lo mismo se observó de la recopilación bibliográfica de ensayos triaxiales llevados a cabo en muestras arcillosas estabilizadas con cenizas, en donde, el porcentaje óptimo fue del 25%, pasado este valor las propiedades resistentes como la cohesión y el ángulo de fricción disminuían. Finalmente, del análisis de las propiedades hidráulicas, se observó que, a mayores porcentajes de cenizas de cáscara de arroz, el coeficiente de permeabilidad tiende a disminuir debido a la cementación de las partículas de suelo que reduce la tasa de flujo en el suelo estabilizado. La investigación concluye que el uso de cenizas de cáscara de arroz como material estabilizante de subrasantes arcillosas demuestra ser una técnica muy apropiada y óptima debido al mejoramiento de las propiedades como la capacidad portante, el ángulo de fricción y la cohesión. Además, otras ventajas favorables es su disponibilidad y el menor impacto ambiental en comparación con otras técnicas de estabilización.
Constructions on clayey subgrade are in some cases not recommended due to the inadequate bearing capacity of this type of soil to support the traffic loads transmitted by the structure of a pavement. Soil stabilization is a widely used technique in the construction of paved roads and unpaved roads located on poor subgrade. This is because the stabilization methods allow to improve the engineering properties and durability of the subgrade. So, this research seeks to present a soil stabilization technique through the use of rice husk ash. This stabilizing agent improving the mechanical properties of a subgrade, at the same time represents an eco-friendly solution. This is because the use of rice husk ash helps to minimize the production of waste that will be disposed of into the environment. This research work consisted in the development of a bibliographic review of experimental studies where samples of low plasticity clays (CL) were stabilized with different percentages of rice husk ash. This with the aim of identifying which engineering properties improve in a clay with the application of this stabilizing agent. In addition, percentages of optimum ash content were determined for physical properties, mechanical properties, resistance properties and hydraulic properties in stabilized clay samples. Regarding the physical properties, the results show an increase in the liquid limit and a decrease in the plastic limit as the percentage of rice husk ash increases. In addition, the specific gravity of the stabilized material decreases between 5% to 9% with the increase of the stabilizing agent. The mechanical properties of stabilized clays showed an increase in the CBR bearing capacity as the presence of rice husk ash increases; however, after the optimal percentage, which is close to 15%, the maximum CBR value tends to decrease. From the Proctor type compaction tests, it is carried out that as the rice husk ash increases, the maximum dry density (MDD) decreases and the optimum moisture content (OMC) increases. Regarding the strength properties, the unconfined compression tests obtained an optimum content of 25% of rice husk ash, after which the compressive strength tends to decrease. The same was done from the bibliographic compilation of triaxial tests carried out on clayey samples stabilized with ash, where the optimum percentage was 25%, after this value the resistant properties such as cohesion and friction angle decreased. Finally, from the analysis of the hydraulic properties, it was achieved that, at higher percentages of rice husk ash, the permeability coefficient tends to decrease due to the cementation of the soil particles that reduces the flow rate in the soil. stabilized. The research concludes that the use of husk ash as a stabilizing rice material for clayey subgrade proves to be a very appropriate and optimal technique due to the improvement of properties such as bearing capacity, friction angle and cohesion. In addition, other favorable advantages are its availability and the lower environmental impact compared to other stabilization techniques.

La construcción de las obras viales han sido siempre un reto para la ingeniería, más aún en zonas donde las condiciones demográficas y el tipo de suelo no son los más convenientes para la ejecución de este tipo de proyectos. El presente estudio tiene como objetivo primordial establecer la influencia que tiene la adición de ceniza de cáscara de arroz, como estabilizante, en la sub rasante de una carretera no pavimentada conformada por un suelo arcilloso, de baja resistencia, ubicado en el caserío de Callampampa, en Chota - Cajamarca. Durante las pruebas iniciales, se determinó que la arcilla es una CL, según clasificación SUCS, y además se obtuvo un valor de CBR (California Bearing Ratio - ASTM D 1883) de 4.30% para este suelo arcilloso. La ceniza de cáscara de arroz al ser un material de desecho y contaminante para el medio ambiente se considera como una alternativa económica y, a la vez, ecológica para una estabilización de un suelo. De este modo, se realizaron diferentes ensayos de laboratorio donde se pudo determinar que el valor del CBR incrementó de 4.30% a 20.70%, al añadir una dosis de 20% de cenizas de cáscara de arroz a la muestra; logrando alcanzar su valor óptimo para ser considerado una subrasante muy buena según el “Manual de diseño de carreteras no pavimentadas de bajo volumen de tránsito” del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Es así, que se puede determinar y concluir que la adición de ceniza de cáscara de arroz incrementa considerablemente las diversas propiedades mecánicas del suelo, convirtiendo un suelo deficiente en uno muy bueno.
The construction of road works in the world has always been a challenge for engineering, especially in areas where the conditions and types of soil are not adequate for the execution of this type of projects. The main objective of the present study is to establish the influence that has the rice husk ash (RHA) to stabilize the subgrade layer of a no pavemented road, composed of a low resistance clayey soil located in the Callampampa ​​hamlet, in Chota - Cajamarca. During the initial tests, it was determined that the clay is a CL, according to the SUCS classification, and also a CBR (California Bearing Ratio – ASTM D 1883) value of 4.30% was obtained for this clayey soil. RHA is a waste and pollutant material for the environment, is considered an economical and, at the same time, ecological alternative for stabilizing a soil. Thus, several tests were carried out where it determined the value of CBR increased from 4.30% to 20.70%, by adding a 20% RHA dosage, achieving its optimum value to be considered a very good subgrade according to the “Design Manual for unpaved roads with low traffic volume” of the Ministry of Transport and Communications. In this way, it can be concluded that the addition of RHA considerably increases the geotechnical properties of the soil, turning a poor soil into a very good one.
Tesis

Existen estudios sobre las mejoras mecánicas que le brinda la adición de cal y Ceniza de Cáscara de Arroz (CCA) a los suelos arcillosos -naturalmente plásticos- con más de 70% de material fino en su composición. Sin embargo, para el comportamiento de arcillas arenosas, cuyo porcentaje de granos gruesos en su estructura superan el 40%, hacen falta más referencias. En la investigación se evalúa la influencia de la adición de CCA a esta clase de suelo, estabilizado con 3% de cal. El suelo estabilizado (sin CCA) incrementó 11.2 veces su valor de CBR natural; al agregarle la adición, el CBR incrementó solo en 1.56%. Al adicionarle 28% de CCA se observó un decrecimiento en su resistencia. Por otro lado, según la clasificación AASHTO, la trabajabilidad del suelo estabilizado fue mejorando a medida que se incrementó la adición de CCA, llegando a valores de IG=0. La mejor performance del suelo estabilizado se obtuvo con 16% de CCA, alcanzando 51.3% de CBR, 1.65g/cm3 de MDS y 15.8% de OCH. El CBR de este suelo estabilizado con cal y con la adición de CCA no proyecta mejoras mecánicas sustanciales, por más que demuestre una mejor trabajabilidad, la estabilización con cal de este tipo de suelos resulta suficiente para una buena performance.
There are many studies about how the addition of lime and Rice Husk Ash (RHA) gives the soil a better mechanical behavior, particularly on clayey soils, where usually fine particles reach more than 75%. However, the soils with a small presence of fine particles (59-60%) do not have much research. This investigation evaluates the influence that RHA has on this kind of soil previously stabilized with 3% of lime. After the initial mix of soil-lime, the CBR increased 11.2 times its initial value; within the addition of the ash, the CBR maxed out its value increasing just 1.56%. When 28% of RHA was added, a decay in the value of CBR was noticed. Otherwise, soil workability improved and following the AASHTO standards, the specimens with more ash resulted in a more granular material, with a group index value of 0. The greatest CBR record was obtained when the stabilized soil was added a 16% RHA, reaching a 51.3% CBR, 1.58g/cm3 of MDD and 16.5% of OMC. The CBR of the soil stabilized with lime and the addition of RHA, does not shows substantial improvement, and beyond that the workability seems better, the addition of lime by itself should be enough for an adequate performance for silica-rich clayey soils.
Tesis

La presente investigación fue elaborada con el fin de estudiar la influencia que tiene el agregar cenizas de cascara de arroz (CCA) y fibras de polipropileno (FPP) en la fisuración por contracción plástica del concreto. El estudio de investigación tuvo lugar en la ciudad de Lima, donde nos enfocamos a investigar las propiedades plásticas y mecánicas de un concreto f´c=210 kg/cm2, que se utiliza comúnmente en la fabricación de losas macizas, con reemplazo parcial del cemento por CCA en porcentajes de 5%, 10% y 15% respecto a su peso, y FPP en rendimiento de 900 gr/m3. Las principales propiedades en estado endurecido fueron investigadas, la resistencia a la compresión y la resistencia a la flexión y la propiedad en estado plástico que se desarrolló fue la fisuración debido a la contracción plástica a través del ensayo ASTM C1579. Teniendo en cuenta que no existe un acuerdo relativo al ancho de fisura máxima en un elemento estructural, se decidió utilizar límites entre 0.2 a 0.4 mm, para ambientes normales, sugeridos por el Mg. Ing. Gianfranco Ottazzi. De los resultados obtenidos, la mezcla adicionada con CCA en reemplazo parcial del cemento en 5%, 10% y 15% junto con las FPP en rendimiento de 900 gr/m3, podemos inferir que las CCA reducirán, no de manera significativa, las propiedades de la resistencia de un concreto f´c= 210 kg/cm2, sin embargo, reducen el promedio de apariciones de fisuras producidas en las losas macizas debido la contracción plástica del mismo.
The present investigation was elaborated with the purpose of studying the influence of the addition of rice husk ash (RHA) and polypropylene fibers (PPF) on the plastic shrinkage cracking of concrete. The research study took place in the city of Lima, where we focused on investigating the plastic and mechanical properties of a concrete f´c = 210 kg / cm2, which is commonly used in the manufacture of solid slabs, with partial replacement of the cement by RHA in percentages of 5%, 10% and 15% respect to its weight and PPF in yield of 900 g / m3. The main properties in the hardened state were investigated, the compressive strength and flexural strength and the property in the plastic state that developed was cracking due to plastic shrinkage through the ASTM C1579 test. Taking into account that there is no agreement regarding the maximum width in a structural element, it was decided to use limits between 0.2 to 0.4 mm, for normal environments, suggested by Mg. Eng. Gianfranco Ottazzi. According to the results obtained, the mixture added with RHA in replacement of cement in percentages of 5%, 10% and 15% together with PPF in yield of 900 gr / m3, we can infer that the RHA will reduce, not significantly, the strength properties of a concrete f´c = 210 kg / cm2, however, reduce the average occurrence of cracks produced in solid slabs due to the plastic shrinkage of the same.
Tesis

El presente estudio se realizó con la finalidad de diseñar y analizar un concreto con reemplazo parcial de ceniza de cáscara de arroz (RHA) más resistente que el convencional frente a la exposición a los ambientes marinos. Esta ceniza, resulta de la combustión de cascarillas de arroz que genera una empresa encargada de elaborar pulitón en el departamento de La Libertad – Perú. La ceniza resultante de dicho proceso posee características similares a las del cemento, empezando por el alto contenido de sílice, haciéndolo apto para ser utilizado como adición. Este componente se utilizó para reemplazar en 5, 10 y 15% al cemento tipo V dentro de la mezcla de concreto con la finalidad de estudiar su reactividad puzolánica. Adicionalmente, se realizaron ensayos de resistencia a la compresión de probetas cilíndricas a los 28 días de curado en agua. Asimismo, se optó por realizar ensayos de durabilidad a los agregados grueso y fino según la Norma C88 utilizando sulfato de magnesio (MgSO4). Finalmente, se obtuvo el porcentaje de RHA más óptimo para conseguir los mejores resultados en cuanto a la resistencia a la compresión y al ataque de sulfatos.
The present study was carried out in order to design and analyze a concrete with partial replacement of rice husk ash (RHA) more resistant than the conventional one against exposure to marine environments. This ash, is the result of the combustion of rice husks that generates a company responsible for making pulitón in the department of La Libertad - Peru. The ash resulting from this process has characteristics similar to those of cement, starting with the high silica content, making it suitable for use as an addition. This component was used to replace the type V cement in the concrete mix in 5, 10 and 15% in order to study its pozzolanic reactivity. Additionally, tests of compressive strength of cylindrical specimens were carried out after 28 days of curing in water. Likewise, it was decided to perform durability tests on coarse and fine aggregates according to Standard C88 using magnesium sulfate (MgSO4). Finally, the most optimal percentage of RHA was obtained to achieve the best results in terms of resistance to compression and sulfate attack.
Tesis

El principal indicador para evaluar la calidad del suelo como subrasante en el diseño de pavimentos es la capacidad de soporte CBR. En muchos casos, no es posible su obtención mediante ensayos, al menos en la frecuencia requerida, y son muy costosos. Por ello, la necesidad de cuantificar este parámetro mediante modelos matemáticos que utilicen propiedades fácilmente determinables y permitan evaluar rápidamente la eficacia de una solución de estabilización. En el presente trabajo de investigación tiene como propósito desarrollar herramientas prácticas para la predicción del valor de CBR del suelo expansivo post estabilización con ceniza de cáscara de arroz (CCA) y cal. Se plantea obtener modelos matemáticos basados en la regresión lineal múltiple haciendo uso de sus propiedades índice (%F, IP) y de compactación (OCH, MDS), los cuales se generaron mediante la aplicación del software SPSS Statistics, cuya ecuación resultante fue: 〖CBR〗_f=46.116-0.526 %F+0.034 IP+0.218 OCH+5.06 MDS Esta ecuación presenta una correlación muy alta con R = 0.975 y un ajuste de bondad excelente de R2 = 0.95. Esto quiere decir que la variable de respuesta CBR es explicada en un 95% por las variables predictoras %F, IP, OCH y MDS. El modelo de regresión propuesto se aplicó a un tramo de la carretera PE-8B en la región San Martín donde se observó que el valor de CBR se incrementa en promedio 272% al estabilizarse con los agentes de estudio sugeridos.
The main indicator to evaluate the quality of the soil as a subgrade in pavement design is the California Bearing Ratio (CBR). In many cases, it is not possible to obtain them by testing, at least at the required frequency, and they are very expensive. Therefore, the need to quantify this parameter through mathematical models that use easily determinable properties and will evaluate the effectiveness of a proposed stabilization solution. The purpose of this research work is to develop practical tools for the prediction of the CBR in expansive soil post stabilization with rice husk ash and lime. It is proposed to obtain mathematical models based on multiple linear regression using their index (% F, IP) and compaction (OCH, MDS) properties, which were generated by applying the SPSS Statistics software, whose resulting equation was: 〖CBR〗_f=46.116-0.526 %F+0.034 IP+0.218 OCH+5.06 MDS, which presents a very high correlation with R = 0.975 and an excellent goodness fit of R2 = 0.95. This means that the CBR response variable is 95% explained by the predictor variables %F, IP, OCH and MDS. The proposed regression model was applied to a section of the PE-8B highway in the San Martín region where it was found that the CBR value was found on average 272% when stabilized with the suggested study materials.
Tesis

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo principal, evaluar el comportamiento mecánico de un suelo arcilloso de la localidad de Pacaisapa – Ayacucho utilizando residuos industriales como el caucho molido, proveniente de llantas reciclada, tiras de plástico reciclado y ceniza de cáscara de arroz aplicado estás mezclas en un muro de tierra hipotético estabilizado mecánicamente (MSE). La metodología de esta investigación consistió en realizar ensayos de corte directo NTP-339.171 y ensayos de compresión no confinada NTP-339.167 con la finalidad de obtener los parámetros de cohesión, ángulo de fricción y módulo de elasticidad del suelo. Los mismos que se utilizarán para evaluar el comportamiento de estás mezclas en el muro hipotético y modelado en el software Plaxis 8.2 haciendo uso del modelo constitutivo Mohr-Coulomb. Las combinaciones que se utilizaron fueron 30% ceniza de cáscara de arroz, 2% de PET y 10% de caucho. Los resultados obtenidos indicaron que la cohesión mejora en un 41.89% con la adición de un 30% de ceniza de cáscara de arroz y en 21.58% con la adición de 2% de tiras de plástico reciclado respecto al suelo S100, mejora el módulo de elasticidad cuando de agrega 2% de tiras de plástico en 28.78% y cuando se agrega 30% de ceniza de cáscara de arroz (CCA) mejora en 4.8% respecto al suelo puro. Además, los desplazamientos horizontales de la cara vertical del muro disminuyen al utilizar la mezcla 1 – S70CC30 y la mezcla 3 - S98P2, respecto al suelo S100. En base a lo que permite concluir que la adición de PET y CCA sí mejora el comportamiento mecánico del suelo y es posible optimizar la separación entre los geosintéticos.
The main objective of this research was to evaluate the mechanical behavior of a clay soil in the town of Pacaisapa - Ayacucho using industrial waste such as ground rubber from recycled tires, recycled plastic strips and rice husk ash applied to these mixtures in a mechanically stabilized hypothetical earth wall (MSE). The methodology of this investigation consisted in performing direct cutting tests NTP-339.171 and unconfined compression tests NTP-339.167 in order to obtain the parameters of cohesion, friction angle and young modulus of elasticity of the soil. The same ones that will be used to evaluate the behavior of these mixtures in the hypothetical wall and modeled in the Plaxis 8.2 software making use of the Mohr-Coulomb constitutive model. The combinations that were used were 30% rice husk ash, 2% PET and 10% rubber. The obtained results indicated that the cohesion improves in a 41.89% with the addition of 30% of rice husk ash and in 21.58% with the addition of 2% of recycled plastic strips with respect to the S100 soil, improves the modulus of elasticity when it adds 2% of plastic strips in 28.78% and when 30% of rice husk ash (CCA) is added it improves in 4.8% with respect to the pure soil. In addition, the horizontal displacements of the vertical face of the wall decrease when using the mixture 1 - S70CC30 and the mixture 3 - S98P2, with respect to the floor S100. Based on what allows concluding that the addition of PET and CCA does improve the mechanical behavior of the soil and it is possible to optimize the separation between the geosynthetics.
Tesis

[ES] El descubrimiento del cemento Portland ha cambiado nuestra forma de construir, pero también es el responsable de grandes emisiones de CO2 a la atmósfera durante su fabricación (~1450 ᴼC), agravando la crisis actual que está sufriendo nuestro planeta debido al cambio climático y sus consecuencias en todo el medio ambiente. Por lo tanto, una alternativa más sostenible en la construcción es la utilización de la cal que necesita menor temperatura para su fabricación (~900 ᴼC). Si bien la introducción de puzolanas naturales o artificiales en morteros de cal han mejorado sus propiedades mecánicas y de durabilidad, estas aún tienen el inconveniente de ganar resistencias a edades largas de curado. Es por esta razón que en la presente tesis se pretende eliminar este inconveniente técnico, buscando la asociación de la cal con nuevos conglomerantes más sostenibles a partir de residuos para obtener morteros mixtos denominados cal/puzolana-geopolímero. Los residuos estudiados fueron: el catalizador gastado de craqueo catalítico, la ceniza de cascara de arroz, la tierra diatomea de origen residual y la ceniza de lodo de depuradora. También se estudia una puzolana natural proveniente de la República de Guatemala. En los morteros cal/puzolana (cal/FCC, cal/CCA, cal/CLD) se ha realizado sustituciones en peso hasta un 50 % de la mezcla cal/puzolana por geopolímero. El geopolímero se obtiene por una combinación del FCC como precursor y diferentes activadores alcalinos siendo estos la mezcla de: NaOH/Na2SiO3, NaOH/CCA, NaOH/TDN y NaOH/TDR. Los últimos tres sustituyen al silicato comercial como fuente de sílice alternativa. Asimismo, se realizaron estudios a nivel mecánico y microestructural. Para los estudios microestructurales, tanto de muestras endurecidas como de materiales de partida, se emplearon como técnicas: FRX, ADL, TG, DRX y FESEM. Los resultados han demostrado con éxito que añadir pequeñas cantidades de geopolímero sobre el sistema cal/puzolana fue notable, debido a que este potenció la formación de los nuevos productos de reacción, lo que mejoró la resistencia mecánica de los morteros desde las primeras horas de curado, llegando a obtener 7 veces más de resistencia que un mortero control cal/puzolana en 1 día de curado. El reemplazo del silicato de sodio comercial por CCA, TDN, TDR, como fuente de sílice, condujo a mejores desempeños del mortero en términos de resistencia a la compresión. Además, redujo el coeficiente de absorción de agua por capilaridad y aumento el tiempo de exposición a los ciclos hielo-deshielo frente a los morteros activados con activadores comerciales. Finalmente, los conglomerantes desarrollados en este estudio podría beneficiar tanto a la gestión de residuos como al desarrollo de materiales de construcción más sostenibles, aportando a los objetivos propuestos en la agenda 2030.
[CA] El descobriment del ciment Portland ha canviat la nostra manera de construir, però també és el responsable de grans emissions de CO¿ a l'atmosfera durant la seva fabricació (~1450 ᴼC), agreujant la crisi actual que està patint el nostre planeta degut al canvi climàtic i les seves conseqüències en tot el medi ambient. Per tant, una alternativa més sostenible en la construcció és la utilització de la calç que necessita menor temperatura per a la seva fabricació (~900 ᴼC). Si bé la introducció de putzolanes naturals o artificials en morters de calç han millorat les seves propietats mecàniques i de durabilitat, aquestes encara tenen l'inconvenient de guanyar resistències a edats llargues de curat. És per aquesta raó que en la present tesi es pretén eliminar aquest inconvenient tècnic, buscant l'associació de la calç amb nous conglomerants més sostenibles a partir de residus per a obtenir morters mixtos denominats calç/putzolana-geopolímer. Els residus estudiats van ser: el catalitzador gastat del craqueig catalític, la cendra de closca d'arròs, la terra diatomea d'origen residual i la cendra de llot de depuradora. També es va estudiar una putzolana natural provinent de la República de Guatemala. En els morters calç/putzolana (calç/FCC, calç/CCA, calç/CLD) s'ha realitzat substitucions en pes fins a un 50 % de la barreja calç/putzolana per geopolímer. El geopolímer s'obté per una combinació del FCC com a precursor i diferents activadors alcalins, sent aquests la mescla de: NaOH/Na2SiO3, NaOH/CCA, NaOH/TDN i NaOH/TDR. Els últims tres substitueixen al silicat comercial com a font de sílice alternativa. Així mateix, es van realitzar estudis a nivell mecànic i microestructural. Per als estudis microestructurals, tant de mostres endurides com de materia primera, es van emprar tècniques com: FRX, ADL, TG, DRX i FESEM. Els resultats han demostrat amb èxit que afegir petites quantitats de geopolímer sobre el sistema calç/putzolana va ser notable, pel fet que aquest va potenciar la formació dels nous productes de reacció, la qual cosa va millorar la resistència mecànica dels morters des de les primeres hores de curat, arribant a obtenir 7 vegades més de resistència que un morter control calç/putzolana en 1 dia de curat. El reemplaçament del silicat de sodi comercial per CCA, TDN, TDR, com a font de sílice, va conduir a millors acompliments del morter en termes de resistència a la compressió. A més, va reduir el coeficient d'absorció d'aigua per capil·laritat i va augmentar el temps d'exposició als cicles gel-desgel enfront dels morters activats amb activadors comercials. Finalment, els conglomerants desenvolupats en aquest estudi podrien beneficiar tant a la gestió de residus com al desenvolupament de materials de construcció més sostenibles, aportant als objectius proposats en l'Agenda 2030.
[EN] The discovery of Portland cement has changed the way we build; however, it is also responsible for large CO2 emissions into the atmosphere during its manufacturing (~ 1450 ᴼC), thereby aggravating the current crisis that our planet is suffering due to climate change and its consequences in the environment. Thus, a more sustainable alternative in construction is the use of lime that requires a lower temperature for its manufacturing (~ 900 ᴼC). The introduction of natural or artificial pozzolans in lime mortars has improved their mechanical properties and durability. Nevertheless, they present some technical disadvantages, as the low compressive strength, especially at early curing time. This thesis aims to eliminate this technical disadvantage by mixing lime with new more sustainable binders derived from waste, obtaining mixed mortars called lime/pozzolan-geopolymer The waste materials studied included fluid catalytic cracking residue (FCC), rice husk ash (CCA), residual diatomite (TDR) and sewage sludge ash (CLD). A natural pozzolan from the Republic of Guatemala was also studied. In the experimental procedure, in lime/pozzolan mortar mixtures (lime/FCC, lime/CCA, lime/CLD), up to 50% of their weight was substituted by geopolymer. The geopolymer is obtained by combining FCC as a precursor, and different alkaline activator mixtures including NaOH/Na2SiO3 (commercial waterglass), NaOH/CCA, NaOH/TDN, and NaOH/TDR, with the last three being an alternative silica source to commercial waterglass. In the same way, both mechanical and microstructural studies were carried out. The following techniques were used: XRF, ADL, TG, XRD and FESEM to assess the microstructural properties of both the raw materials and the hardened samples. The results have demonstrated that adding small amounts of geopolymer to the lime/pozzolan system was remarkable; it enhanced the formation of new reaction products, which improved the mechanical strength of the mortar from the first hours of curing, obtaining 7 times more strength than the lime/pozzolan control mortar in 1 day of curing. The replacement of commercial waterglass by CCA, TDN, TDR, as a source of silica, led to better performance of the mortar in terms of compressive strength. In addition, the coefficient of water absorption by capillarity was reduced and the exposure time during freezing-thawing cycles was increased compared to mortars activated with commercial activators. Finally, the binders developed in this study could benefit both waste management and the development of more sustainable construction materials, contributing to the objectives proposed in the 2030 Agenda.
Gracias al programa ADSIDEO-COOPERACIÓN de la Universitat Politècnica de València, que me ha brindado financiación para la presente investigación.
Villca Pozo, AR. (2021). Utilización de geopolímero para la mejora de las propiedades en morteros cal-puzolana y su empleo en países en desarrollo [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172663
TESIS

La Industria cementera es el punto de partida de esta investigación, la cual tiene una gran cantidad de demanda en el mundo, incluyendo Perú. Esta Industria tiene como residuo principal la cascarilla de arroz, la cual se utiliza como material combustible en múltiples Industrias, ya que permite disminuir la emisión de CO2 proveniente de la quema de combustibles fósiles. La Ceniza de la Cascarilla de Arroz CCA) es el residuo sólido de cualquier transformación termoquímica (en nuestro caso combustión) y su uso como materia prima o insumo es el objeto de estudio de esta investigación. Como objetivo se tiene realizar: un estudio oferta y demanda del Bio – cemento para lograr confirmar que el proyecto tiene un nicho en el mercado, un estudio oferta y demanda de la cascarilla de arroz y demás insumos para confirmar que existe disponibilidad de los mismos (caliza, arcilla, yeso y cascarilla de arroz), establecer indicadores de sostenibilidad ambiental del proyecto con la finalidad de prevenir la posible contaminación del medio ambiente, realizar Diseño de Planta para la elaboración de Fabricación de Bio - cemento y realizar una Evaluación Económica Financiera del Proyecto para la viabilidad del proyecto, la cual es aceptable. El proyecto de prefactibilidad para instalación de una planta productora de Bio - cemento a partir de ceniza de cascarilla de arroz para la Región Lambayeque colaborará con el desarrollo, disminuirá la contaminación al ambiente y sus habitantes; además con la presente investigación se le busca utilidad a los residuos Agroindustriales de las arroceras (entre otras) que con el tiempo siguen creciendo.
Tesis

La Industria cementera es el punto de partida de esta investigación, la cual tiene una gran cantidad de demanda en el mundo, incluyendo Perú. Esta Industria tiene como residuo principal la cascarilla de arroz, la cual se utiliza como material combustible en múltiples Industrias, ya que permite disminuir la emisión de CO2 proveniente de la quema de combustibles fósiles. La Ceniza de la Cascarilla de Arroz CCA) es el residuo sólido de cualquier transformación termoquímica (en nuestro caso combustión) y su uso como materia prima o insumo es el objeto de estudio de esta investigación. Como objetivo se tiene realizar: un estudio oferta y demanda del Bio – cemento para lograr confirmar que el proyecto tiene un nicho en el mercado, un estudio oferta y demanda de la cascarilla de arroz y demás insumos para confirmar que existe disponibilidad de los mismos (caliza, arcilla, yeso y cascarilla de arroz), establecer indicadores de sostenibilidad ambiental del proyecto con la finalidad de prevenir la posible contaminación del medio ambiente, realizar Diseño de Planta para la elaboración de Fabricación de Bio - cemento y realizar una Evaluación Económica Financiera del Proyecto para la viabilidad del proyecto, la cual es aceptable. El proyecto de prefactibilidad para instalación de una planta productora de Bio - cemento a partir de ceniza de cascarilla de arroz para la Región Lambayeque colaborará con el desarrollo, disminuirá la contaminación al ambiente y sus habitantes; además con la presente investigación se le busca utilidad a los residuos Agroindustriales de las arroceras (entre otras) que con el tiempo siguen creciendo.

L’utilisation et la mise au point de polymères renforcés sont des activités déjà anciennes et de nombreuses études leur ont déjà été consacrées. Parallèlement à l’utilisation des matières plastiques la question de leur recyclage se pose avec de plus en plus d’acuité. Le travail présenté cherche à comprendre le rôle d’un renfort constitué d’écorce de riz sur le comportement mécanique d’un mélange de polyoléfines. Un plan d’expérience est construit sur la base 1) de mélanges de polyoléfines recyclés 2) d’ajout d’écorce de riz et 3) d’ajout d’agent compatibilisant et 4) sur le mode d’élaboration par injection ou compression. L’adhérence de l’écorce de riz avec la matrice polymère a été examinée en relation avec sa microstructure et sa composition. Il est mis en évidence que l’addition d’écorce de riz seule réduit les propriétés de traction mais que l’addition d’agent compatibilisant favorise la déformation du polymère. La différence est notable entre les valeurs des propriétés de traction des éprouvettes élaborées par injection ou par compression. Cependant, les résultats peuvent être comparés valablement à l’aide d’un paramètre « capacité de charge » que nous proposons comme le rapport entre la tension maximale et la déformation maximale qui renseigne sur la capacité globale de résistance et de déformation aux conditions à rupture. Du point de vue du processus physico-chimique on peut conclure que l’addition de compatibilisant améliore l’adhérence entre les composants polymères et de l’écorce de riz, et par voie de conséquence la surface de rupture. L’indice de « capacité de charge » que nous proposons pourrait être considéré comme un facteur de conception pertinent
The use and development of reinforced polymers are long-standing activities and many studies have already been done on the subject. With the development of the use of plasticsthe question of recycling becomes more and more acute. The work presented here reflects these concerns by seeking to understand the role of a reinforcement consisting of rice husk on the mechanical behavior of a mixture of polyolefins. The experimental design which was used was built on the base 1) of polyolefin blends 2) the addition of rice wheat and 3) the addition of compatibilizer and 4) the mode of preparation by injection or compression. The adhesion of rice husk with the polymer matrix has been examined in relation to its microstructure and composition. It was also revealed that the addition of rice wheat alone reduces the tensile properties but that the addition of compatibilizer promotes the deformation of the polymer blend. A noticeable difference was found between tensile properties of specimens prepared by injection or compression. However, the results can be validly compared if we introduce a parameter called "load capacity" that we propose as the ratio between the maximum voltage and maximum strain which provides information on the overall ability of strength and deformation conditions at fracture. From the standpoint of physical-chemical process it can be concluded that the addition of compatibilizer improves the adhesion between the polymer components and rice wheat and consequently the fracture surface. The index of "load capacity" that we propose could be considered a relevant design factor
El uso y desarrollo de plásticos reforzados son actividades sobre las cuales se han publicado muchos estudios y con ello, la cuestión del reciclaje se vuelve cada vez un tema mas critico. El trabajo aquí presentado refleja esta preocupacion al tratar deentender el papel de la cáscara de arroz como elemento reforzante en el comportamiento mecánico de una mezcla de poliolefinas. El diseño experimental que se utilizó fue construido en la base 1) de mezclas de poliolefinas con reciclado depolietileno de baja densidad 30%, 40% de polietileno de alta densidad y polipropileno 30% correspondiente a la composición de los plásticos reciclados en Arequipa, Perú, 2) la adición de cáscara de arroz y 3) la adición de compatibilizante y 4) el modo depreparación, por inyección o compresión. Los resultados confirman que la cáscara de arroz es térmicamente estable hasta 250 º C. Su adhesión con la matriz polimérica se ha examinado en relación con su microestructura y composición. También se reveló que la adición de cáscara de arroz solo reduce las propiedades de tracción, pero que la adición de compatibilizante promueve la deformación de la mezcla del polímero. Una notable diferencia se encontró entre las propiedades de tracción de las muestras preparadas por inyección o compresión. Sin embargo, los resultados pueden ser validados por comparación si se introduce un parámetro llamado "capacidad de carga" que se propone como la relación entre la resistencia máxima y la deformación máxima hasta la ruptura que puede soportar. Desde el punto de vista del proceso físico-químico, se puede concluir que la adición de compatibilizante mejora la adhesión entre los componentes de polímero y la cáscara de arroz y por ende la calidad de la superficie de fractura. Los compuestos preparados puede ser una alternativa para la recuperación de residuos plásticos y agrícolas. El índice de "capacidad de carga" que proponemos podría ser considerado un factor de diseño pertinente para este tipo de materiales

El presente trabajo consiste en el diseño de un sistema de aireación para un silo de arroz cáscara con capacidad de 490 toneladas ubicado en la provincia de Lambayeque, el cual responde al requerimiento de la Empresa MOLINERA VULCANO E.I.R.L. con el fin de reducir las pérdidas durante la etapa del almacenamiento y mejorar la calidad del producto final, por medio del principio de convección forzada directa de aire tratado. La primera parte incluyó el marco teórico respecto a las características más importantes del producto y los procesos seguidos por la empresa. Luego se determinó las condiciones de humedad y temperatura a las que se debía llevar al arroz cáscara y las condiciones que debía tener el aire tratado a inyectar para garantizar una buena conservación del arroz y un correcto pilado. Después, se alcanzó un diseño óptimo el cual consiste en un equipo de tratamiento de aire, 4 ventiladores centrífugos y ductos de transporte, de distribución y de extracción. Posteriormente, se realizaron 4 tipos de cálculo de pérdidas de presión. Primero, en los ductos flexibles se siguió el método recomendado por la Asociación Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) y se aplicó un factor de corrección según la longitud real de los ductos. Luego, en los ductos de chapa zincada se siguió el mismo procedimiento inicial que en los ductos flexibles. El tercer tipo corresponde a la caída de presión en los ductos perforados, en donde se aplicó un modelo basado en las ecuaciones de conservación de momento y energía, y el método recomendado por ASHRAE para los tramos sin agujeros. Por último, para calcular la presión que requiere el aire para atravesar los granos se utilizó una expresión aprobada por la Asociación Americana de Ingenieros Agrónomos y Biólogos (ASABE). El proceso de aireación será en dos etapas con el fin de que el flujo requerido de inyección y presión estática sean menores y así reducir costos energéticos. Resultando así la necesidad de inyectar aire a 7950 m3/h y presión de 1600 Pa. Después se evaluó la distribución de temperatura y humedad que desarrolla el arroz durante el proceso. Como resultado se obtuvo que el arroz alcanza la temperatura de 19.87°C y humedad de grano de 13.54% al cabo de 64 horas efectivas de aireación, condiciones suficientes para un almacenamiento seguro del arroz de 20 a 140 días. Por último, se estimó que el costo total del sistema es S/ 228210.95 Soles.
Tesis

Esta investigación estudia la adición de la ceniza de cáscara de arroz y bagazo de caña de azúcar en suelos arcillosos para su función como subrasantes en obras de pavimentación. La ceniza de cáscara de arroz y el bagazo de caña de azúcar son residuos orgánicos que se encuentran en mayor cantidad en los departamentos de San Martín y La Libertad respectivamente. De la totalidad de toneladas de cáscara de arroz generadas en el país, alrededor del 20% constituye la ceniza de la cáscara de arroz. Así mismo alrededor del 25% de caña de azúcar producida en el país constituye el bagazo, según el ministerio de agricultura en el 2017. La investigación radica en la búsqueda de métodos alternativos a la estabilización de suelos, para comprobar que estos agregados son viables en su utilización para la estabilización de subrasantes se realizaron en laboratorio ensayos de características químicas, físicas y mecánicas; En diferentes porcentajes para evaluar su respuesta como estabilizadores primarios. Finalmente, la investigación deduce el impacto ambiental ocasionado por nuestra propuesta.
This research studies the addition of rice ash and sugar bagasse in clay soils for their function as subgrade in paving works. Rice husk ash and sugar from sugarcane are the organic residues most found in the departments of San Martín and La Libertad, of all the tons of rice husk generated in the country, around the 20% is the ash of the rice husk. Likewise, around 25% of the sugar production in the country is bagasse, according to the Ministry of Agriculture in 2017. The research is based on the search for alternative methods to soil stabilization, to verify that these aggregates are viable in their use for the stabilization of subgrades in chemical, physical and mechanical clinical trials. In different percentages to evaluate their response as primary stabilizers. Finally, the research deduces the environmental impact caused by our proposal.
Tesis

En distintas partes del mundo como Inglaterra, Cuba y Perú, se está presentando una situación en que la materia prima de la construcción como los agregados se está acabando por la sobreexplotación y se teme en un futuro que existirá una criticidad mayor de estos materiales. Por ello, el objetivo de este estudio es elaborar un concreto f’c=210 kg/cm2 para elementos verticales, con el fin de reducir parcialmente el cemento por ceniza de cascarilla de arroz (CCA) y la arena por PET. En esta investigación, se ha determinado que la cascara de arroz incinerada puede generar que el material se comporte como una puzolana al igual que el cemento. Asimismo, para el caso del PET reciclado se ha investigado con un tamaño reducido puede permitir adherirse y acomodarse de una mejor manera evitando generar lagunas en el concreto. En esta investigación, se han elaborado cuatro combinaciones con diferentes proporciones de CCA y PET, de las cuales dos de ellas han presentado resultados favorables cumpliendo todos los requerimientos técnicos para un concreto f’c=210 kg/cm2. Este concreto propuesto puede reducir entre un 10% a15% el uso de cemento y un 2.5% de arena para un metro cubico de concreto. De esta manera, se ha demostrado que el aprovechamiento del material agroindustrial como es la cascarilla de arroz y el material reciclado como el PET puede reducir hasta un 6% el uso de agregados como la arena, la piedra caliza y la arcilla, estos últimos que son usados para la elaboración de cemento.
In different parts of the world such as England, Cuba and Peru, a situation is occurring in which the raw material for construction such as aggregates is running out due to overexploitation and there is fear in the future that there will be a greater criticality of these materials. Therefore, the objective of this study is to elaborate a concrete f'c = 210 kg / cm2 for vertical elements, in order to partially reduce the cement by rice husk ash (CCA) and the sand by PET. In this investigation, it has been determined that the incinerated rice husk can cause the material to behave like a pozzolana just like cement. Likewise, in the case of recycled PET, it has been investigated with a reduced size that can allow it to adhere and accommodate in a better way, avoiding generating gaps in the concrete. In this research, four combinations with different proportions of CCA and PET have been elaborated, of which two of them have presented favorable results, meeting all the technical requirements for a concrete f'c = 210 kg / cm2. This proposed concrete can reduce the use of cement and 2.5% sand for one cubic meter of concrete by 10-15%. In this way, it has been shown that the use of agro-industrial material such as rice husk and recycled material such as PET can reduce the use of aggregates such as sand, limestone and clay, the latter by up to 6%. They are used to make cement.
Tesis

La oxitetraciclina (OTC) es uno de los antibióticos más utilizados a nivel mundial. Se ha reportado su presencia en el ambiente, constituyendo una amenaza por sus diversos efectos nocivos, siendo necesaria su eliminación del ambiente. El cultivo de arroz genera grandes cantidades de cáscara y cenizas de cáscara de arroz (CCA), las cuales son consideradas como un desecho por su gran abundancia. Se ha comprobado que la CCA es rica en silicio lo cual ha despertado el interés por su uso en diferentes aplicaciones. Este trabajo tuvo como objetivo principal evaluar el potencial de la CCA para la remoción de oxitetraciclina (OTC) en solución acuosa. La CCA utilizada fue caracterizada a través de un análisis granulométrico, determinación del punto de carga cero (pHpzc), microscopía electrónica de barrido acoplada a espectroscopía por dispersión de energía de rayos X (SEM/EDX), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), fisisorción de N2 (BET) y determinación de densidad por picnometría. La caracterización de la CCA demostró que es un material constituido por partículas heterogéneas, porosas, cuyo principal componente es el dióxido de silicio (SiO2), comprobando su potencial como material adsorbente. Se realizaron estudios de adsorción en sistema estático para evaluar la influencia de varios parámetros como dosis de adsorbente, pH inicial, concentración inicial, tiempo de contacto y temperatura, sobre el proceso de adsorción de OTC en CCA. Se determinó que la adsorción de OTC en CCA se encuentra influenciada por el pH, siendo favorecida a valores de pH ácidos. La capacidad de adsorción aumenta con el incremento de la concentración inicial, encontrándose el equilibrio del proceso en menores tiempos para las concentraciones más altas (360 minutos). El estudio cinético presentó el mejor ajuste al model de Bangham, describiendo un proceso de difusión en los poros, de naturaleza predominantemente física. El modelo de difusión intrapartícula presentó un buen ajuste a los datos experimentales, demostrando que la adsorción de OTC en CCA es un proceso que ocurre en tres etapas. Las isotermas de equilibrio se analizaron a 298 K, 318 K y 328 K, siendo descritas de mejor manera por los modelos de Sips, Redlich-Petterson y Freundlich, mejorando el ajuste con el incremento de la temperatura. Se verificó que el incremento de temperatura favorece la adsorción de OTC, constituyendo un proceso endotérmico (ΔH° > 0) y espontáneo (ΔG° < 0), con aumento de los grados de libertad (ΔS° > 0).