Circular economy applied to the use of fly ash and biochar from thermo-valorization in the manufacture of low-performance inputs in construction

El biocarbón tiene propiedades únicas, como su estructura porosa, su superficie específica y sus propiedades químicas estables. La cáscara de arroz se caracteriza por su alto contenido en sílice, y que durante el proceso de pirólisis genera una cantidad considerable de biocarbón que puede ser utiliz...

Full description

Autores:
Morales Sierra, Luisa Fernanda
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/55128
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/55128
Palabra clave:
Rice husk
Pyrolysis
Biochar
Reactivity
Lime pastes
Ingeniería
Rights
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License
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description El biocarbón tiene propiedades únicas, como su estructura porosa, su superficie específica y sus propiedades químicas estables. La cáscara de arroz se caracteriza por su alto contenido en sílice, y que durante el proceso de pirólisis genera una cantidad considerable de biocarbón que puede ser utilizado en diferentes procesos. El objetivo de este trabajo es evaluar varios biocarbones procedentes del proceso de pirólisis en la reactividad de las pastas de cal. Para ello, se ha obtenido biocarbón a cuatro temperaturas diferentes (450, 500, 550 y 600 ºC), y se han caracterizado mediante FRX, DRX, ICP-EOS, y distribución de tamaño de partícula, para determinar sus fases y su composición química. El biocarbón ha sido sustituido en las pastas de cal en diferentes proporciones (5, 10, 15, 20, 25 y 30%), y expuesto a diferentes tiempos de curado (1, 3, 7, 14, 28, 56, 90 y 180 días). Se ha comprobado que todos los sustitutos muestran reactividad dentro de las pastas de cal y que el porcentaje del 25% en todos los biocarbones ensayados podría ser un sustituto adecuado. Las cenizas volantes son actualmente un problema en diferentes empresas, principalmente en las centrales termoeléctricas, que deberían seguir un modelo de producción y consumo que implique reutilizar, renovar, reciclar, contribuyendo así a la economía circular. Por ello, el objetivo de este trabajo ha sido evaluar la reactividad y resistencia a la compresión de diferentes tipos de cenizas en monolitos de hormigón. Para ello, se han evaluado las cenizas de bagazo de caña de azúcar (SCBA), de carbón bituminoso (BC) y de residuos peligrosos no tratados (HWU), que se han utilizado como sustituto del cemento en diferentes proporciones para la fabricación de monolitos de cemento. Los morteros se han llevado a una sala de curado durante 90 días y se ha evaluado la resistencia a la compresión y la reactividad a diferentes tiempos, para determinar la formación de geles de CSH principalmente. Al día 90, se han encontrado
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La cáscara de arroz se caracteriza por su alto contenido en sílice, y que durante el proceso de pirólisis genera una cantidad considerable de biocarbón que puede ser utilizado en diferentes procesos. El objetivo de este trabajo es evaluar varios biocarbones procedentes del proceso de pirólisis en la reactividad de las pastas de cal. Para ello, se ha obtenido biocarbón a cuatro temperaturas diferentes (450, 500, 550 y 600 ºC), y se han caracterizado mediante FRX, DRX, ICP-EOS, y distribución de tamaño de partícula, para determinar sus fases y su composición química. El biocarbón ha sido sustituido en las pastas de cal en diferentes proporciones (5, 10, 15, 20, 25 y 30%), y expuesto a diferentes tiempos de curado (1, 3, 7, 14, 28, 56, 90 y 180 días). Se ha comprobado que todos los sustitutos muestran reactividad dentro de las pastas de cal y que el porcentaje del 25% en todos los biocarbones ensayados podría ser un sustituto adecuado. Las cenizas volantes son actualmente un problema en diferentes empresas, principalmente en las centrales termoeléctricas, que deberían seguir un modelo de producción y consumo que implique reutilizar, renovar, reciclar, contribuyendo así a la economía circular. Por ello, el objetivo de este trabajo ha sido evaluar la reactividad y resistencia a la compresión de diferentes tipos de cenizas en monolitos de hormigón. Para ello, se han evaluado las cenizas de bagazo de caña de azúcar (SCBA), de carbón bituminoso (BC) y de residuos peligrosos no tratados (HWU), que se han utilizado como sustituto del cemento en diferentes proporciones para la fabricación de monolitos de cemento. Los morteros se han llevado a una sala de curado durante 90 días y se ha evaluado la resistencia a la compresión y la reactividad a diferentes tiempos, para determinar la formación de geles de CSH principalmente. Al día 90, se han encontradoBiochar has unique properties such as its porous structure, specific surface area, and stable chemical properties. The rice husk is characterized by its high content of silica, and that during the pyrolysis process it generates a considerable amount of biochar that can be used in different processes. The aim of this work is to evaluate several biochars from the pyrolysis process in the reactivity of lime pastes. For this, biochar has been obtained at four different temperatures (450, 500, 550 and 600 ºC), and they have been characterized by XRF, XRD, ICP-EOS, and particle size distribution, to determine their phases and their chemical composition. Biochar has been replaced in lime pastes in different proportions (5, 10, 15, 20, 25 and 30%), and exposed to different curing times (1, 3, 7, 14, 28, 56, 90 and 180 days). It has been found that all the replacements show reactivity within the lime pastes and that the percentage of 25% in all the biochar tested could be an adequate replacement. Fly ash is currently a problem in different companies, mainly in thermoelectric plants, which should follow a production and consumption model that implies reuse, renew, recycle, thus contributing to the circular economy. Therefore, the aim of this work has been to evaluate the reactivity and resistance to compression of different types of ash in concrete monoliths. For this, sugarcane bagasse (SCBA), bituminous coal (BC), and untreated hazardous waste (HWU) ashes have been evaluated, which have been used as a replacement for cement in different proportions for the manufacture of cement monoliths. The mortars have been brought to a curing room for 90 days and the compressive strength and reactivity have been evaluated at different times, to determine the formation of CSH gels mainly. At day 90, high resistances of some mixtures with respect to the control have been found, some of them reached concrete type M and type H.Magíster en Ingeniería AmbientalMaestría58 páginasapplication/pdfengUniversidad de los AndesMaestría en Ingeniería AmbientalFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Civil y AmbientalCircular economy applied to the use of fly ash and biochar from thermo-valorization in the manufacture of low-performance inputs in constructionTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMRice huskPyrolysisBiocharReactivityLime pastesIngeniería201521442Publication0000-0002-2902-2305virtual::8528-176d3641b-9a37-4533-b50d-baf763b86e3avirtual::8528-176d3641b-9a37-4533-b50d-baf763b86e3avirtual::8528-1TEXT25439.pdf.txt25439.pdf.txtExtracted texttext/plain117014https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/e7913e66-9443-4d9c-bd95-6cd62ff1b7b3/download12bd501270655b8e37f2fda027de32ebMD52THUMBNAIL25439.pdf.jpg25439.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8069https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/98cfcd6b-fcb0-4405-9205-2882feb505fd/download22c22dc8577a609152298265f678f563MD53ORIGINAL25439.pdfapplication/pdf15162314https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/2b9a30d1-fce4-4e6b-9f95-52d17d25c1e4/downloadd76b15d7f54c8de569c0bfcb26fa15deMD511992/55128oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/551282024-03-13 13:42:07.271https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfrestrictedhttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co