Thermal performance of Rice Husk Ash mixed mortar in concrete and masonry buildings

• Autorzy: Selvaranjan Kajanan , Gamage J.C.P.H. , De Silva G.I.P. , Attanayaka Vajira

Identyfikatory

DOI

10.35784/bud-arch.2121

Warianty tytułu

PL

Właściwości termiczne mieszanki zaprawy ryżowo-łupkowej w budownictwie betonowym i murarskim

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Rice Husk (RH) is an agricultural waste which is produced in huge amounts from the milling process of paddy rice. Rice Husk Ash (RHA) is a by-product material obtained from the combustion of rice husk. The amorphous silica-rich RHA (84-90 wt%) has a wide range of applications. This research focused on the possibility of utilizing RHA in the process of developing a mortar with low thermal conductivity to enhance the thermal comfort in concrete and masonry buildings. The thermal conductivity of mortar was determined by Lee’s Disc method, and the results were compared to the data for conventional mortar as well as commercial thermal insulation materials. The results indicate a significant reduction in thermal conductivity in the mortar developed with RHA

PL

Łuska ryżowa (Rice Husk, RH) jest odpadem rolniczym, który jest produkowany w ogromnych ilościach w procesie mielenia ryżu niełuskanego. Popiół z łuski ryżowej (Ryż Husk Ash – RHA) jest produktem ubocznym uzyskiwanym w procesie spalania łuski ryżowej. Bogaty w krzemionkę amorficzną RHA (84-90 % mas.) ma wiele zastosowań. Badania te skupiały się na możliwości wykorzystania RHA w procesie opracowywania zaprawy o niskiej przewodności cieplnej w celu zwiększenia komfortu cieplnego w budownictwie betonowym i murowym. Przewodność cieplną zaprawy określono metodą Lee's Disc, a wyniki porównano z danymi dla zaprawy konwencjonalnej oraz handlowych materiałów termoizolacyjnych. Wyniki wskazują na znaczne obniżenie przewodności cieplnej w zaprawie opracowanej przy użyciu RHA.

Słowa kluczowe

EN

thermal conductivity; mortar; mechanical properties; SEM; Rice Husk Ash

PL

przewodność cieplna; zaprawa murarska; właściwości mechaniczne; SEM; popiół łuskowy ryżowy

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 19, no 4
• Strony: 43--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Selvaranjan Kajanan

• Department of Civil Engineering, University of Moratuwa, Sri Lanka Sri Lanka

autor

Gamage J.C.P.H.

• Department of Materials Science and Engineering, University of Moratuwa Sri Lanka

autor

De Silva G.I.P.

• Department of Materials Science and Engineering, University of Moratuwa Sri Lanka

autor

Attanayaka Vajira

• Airow Solutions (Pvt) Ltd. Sri Lanka

Bibliografia

• 1. Mandal A. K., Verma H. R., and Sinha O. P., “Utilization of aluminum plant’s waste for production of insulation bricks”, J. Clean. Prod., vol. 162, 2017, pp. 949-957.
• 2. Torkittikul P., Nochaiya T., and Wongkeo W., “Utilization of coal bottom ash to improve thermal insulation of construction material”, J. Mater. Cycles Waste Manag., 2015.
• 3. Abu Bakar B. H., Ramadhansyah P. J., and Megat Azmi M. J., “Effect of rice husk ash fineness on the chemical and physical properties of concrete”, Mag. Concr. Res., vol. 63, no. 5, 2011, pp. 313-320.
• 4. Jaya R. P. et al., “Physical and chemical properties of cement with nano black rice husk ash”, in AIP Conference Proceedings, 2019, vol. 2151.
• 5. Corinaldesi V., Mazzoli A., and Moriconi G., “Mechanical behaviour and thermal conductivity of mortars containing waste rubber particles”. Mater. Des., vol. 32, no. 3, 2011, pp. 1646-1650.
• 6. Kapur P. C., “Thermal Insulations from Rice Husk Ash, an Agricultural Waste”, Ceramurgia International, vol. 6, 1953, pp. 75-78. https://doi.org/10.1016/0390-5519(80)90045-9
• 7. Patel J. S., Parikh K. B., and Darji P. A. R., “Study on Concrete Using Fly Ash, Rice Husk Ash and Egg Shell Powder”, International Journal for Research, vol. 5, 2017, pp. 566-570.
• 8. Musa M. N., Fikhri M., and Aziz A., “Thermal Conductivity for Mixture of Rice Husk Fiber and Gypsum”, Applied Mechanics and Materials, vol. 819, 2016, pp. 69-73. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.819.69
• 9. Ruiz-herrero J. L. et al., “Mechanical and thermal performance of concrete and mortar cellular materials containing plastic waste”, Construction and Building Materials, vol. 104, 2016, pp. 298-310. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.005
• 10. Mayooran S., Ragavan S., and Sathiparan N., “Comparative study on open air burnt low- and high-carbon rice husk ash as partial cement replacement in cement block production”, J. Build. Eng., vol. 13, (May 2017), pp. 137-145. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2017.07.011
• 11. Prasara-a J. and Gheewala S. H., “SC,” J. Clean. Prod., 2016.
• 12. Siddika A., Al Mamun A., and Ali H., “Study on concrete with rice husk ash,” Innov. Infrastruct. Solut., vol. 3, no. 3, 2018. https://doi.org/10.1007/s41062-018-0127-6
• 13. International T. and Of J., “Experimental Study on Rice Husk as Fine Aggregates in Concrete”, no. 1992, 2014, pp. 9-14.
• 14. Jamil M., M. Khan N. N., Karim M. R., Kaish A. B. M. A., and Zain M. F. M., “Physical and chemical contributions of Rice Husk Ash on the properties of mortar”, Constr. Build. Mater., vol. 128, 2016, pp. 185-198.
• 15. Kofi S., Kotoka F., Mensah D., and Kwame A., “Investigation of the compressive strength of pit sand , and sea sand mortar prisms produced with rice husk ash as additives”, Constr. Build. Mater., vol. 151, 2017, pp. 383-387. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.082
• 16. Antiohos S. K., Papadakis V. G., and Tsimas S., “Cement and Concrete Research Rice Husk Ash (RHA) Effectiveness in Cement and Concrete as a Function of Reactive Silica and Fineness”, Cem. Concr. Res., vol. 61-62, 2014, pp. 20-27. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2014.04.001
• 17. Gonçalves M. R. F. and Bergmann C. P., “Thermal insulators made with rice husk ashes: Production and correlation between properties and microstructure”, Construction and Building Materials, vol. 21, 2007, pp. 2059-2065. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2006.05.057
• 18. ASTM C 1437-07, “Standard Test Method for Flow of Hydraulic Cement Mortar”, Annu. B. ASTM Stand., 2009, pp. 6-7.
• 19. ASTM C 270-07, “Standard Specification for Mortar for Unit Masonry”, United States Am. Soc. Test. Mater., 2007, pp. 2-13.
• 20. ASTM Committee, “ASTM C109/C109M-02 Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars,” Annu. B. ASTM Stand., vol. 4, 2002, pp. 1-6.
• 21. Piela L. B. D. C. L., “LEED v 4 for BD and C”, 2016, pp. 113-165.
• 22. Na O. and Xi Y., “Mechanical and durability properties of insulation mortar with rubber powder from waste tires”, J. Mater. Cycles Waste Manag., 2016.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).