Innovative use of agro-waste cane bagasse ash and waste glass as cement replacement for green concrete. Cost analysis and carbon dioxide and emissions (2022)
La ceniza de bagazo de caña CBA es un material de desecho agrícola utilizado como reemplazo del cemento en la preparación de concreto verde debido a sus buenas propiedades puzolánicas. La resistencia a la compresión del hormigón preparado con incorporación de bagazo de caña de azúcar es equivalente a la del hormigón tradicional. Asimismo, el uso de residuos de vidrio WG como reemplazo parcial del cemento en el concreto mejora la resistencia a la compresión, generando un uso potencial desde el punto de vista económico y sustentable. En este estudio se diseñaron mezclas de concreto tradicional y modificado con reemplazos del 20% en masa del cemento. Se prepararon diferentes mezclas con ceniza de bagazo de caña y residuos de vidrio CBA0:WG0, CBA20:WG0, CBA15:WG5, CBA10:WG10, CBA5:WG15, CBA0:WG20, en sustitución del cemento. A partir de las mezclas preparadas se prepararon cuatro probetas cilíndricas de 0,15 m de diámetro y 0,3 m de longitud. Se ha estudiado el efecto de la incorporación de residuos de vidrio sobre el asentamiento, la densidad y la resistencia a la compresión. Además, se realizó un análisis de costos. Los resultados experimentales muestran que la incorporación combinada de ceniza de bagazo de caña y vidrio usado disminuye el revenimiento en relación con la baja absorción de agua de ambos residuos. Además, el aumento del contenido de vidrio de desecho aumenta la densidad de acuerdo con la mayor densidad de vidrio de desecho. Adicionalmente, los resultados mostraron que la resistencia a la compresión se modifica con la incorporación de ceniza de bagazo de caña, la mayor resistencia a la compresión se obtuvo en la mezcla de concreto 15% ceniza de bagazo de caña y 5% de residuos de vidrio etiquetados como CBA15:WG5. De hecho, la resistencia a la compresión aumentó un 10 % en comparación con la resistencia a la compresión de la mezcla de hormigón preparada con residuos de vidrio etiquetados como CBA0:WG20. El análisis de costos mostró que la mezcla CBA15:WG5 tiene un costo 8% menor que el concreto tradicional CBA0:WG0. Con la sustitución parcial del 20% del cemento por CBA, se logra reducir la emisión de CO2 por cada m3 de material producido. Por otro lado, la introducción de CBA reduce el efecto de la reacción de sílice alcalina. Se espera que la incorporación combinada de residuos de vidrio y cenizas de bagazo de caña en la preparación del hormigón mejore el uso de la biomasa residual en la preparación del hormigón sostenible y respetuosa con el medio ambiente.