Popiół ze słomy ryżowej jako materiał zastępujący cement

• Autorzy: Ghorab H. Y. , Rizk M. , Meawad A. S. , Sayed M. El.

Warianty tytułu

EN

Reporting the performance of the rice straw ash as cement replacement material

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Popiół ze słomy ryżowej otrzymano prażąc wypłukaną słomę przez 90 minut w temperaturze 500°C. Jego głównym składnikiem nieorganicznym jest krzemionka, której zawartość wynosi 72%, a głównym składnikiem ubocznym jest potas o udziale 1,2%. Wyniki badań rentgenowskich wykazały, że kalcyt jest główną fazą krystaliczną, obok niewielkiej ilości sylwinu i kwarcu. Popiół ten wykazuje dużą zdolność do reakcji z wapnem i wskaźnik aktywności pucolanowej wynosi 82%. Największą wytrzymałość na ściskanie uzyskano dla zaprawy, w której 10% popiołu zastąpiono cementem. Wodożądność i czas wiązania zaczynu z cementu z dodatkiem popiołu ze słomy ryżowej zwiększały się wraz z rosnącą zawartością popiołu, a rozpływ, porowatość i nasiąkliwość zaprawy odpowiednio malały. Mała zawartość węgla, nawet bez płukania słomy ryżowej, miała niewielki wpływ na właściwości, a przede wszystkim na wytrzymałość zapraw cementowo-popiołowych.

EN

Rice straw ash was prepared by burning washed straw 90 minutes at 500°C. Its major inorganic constituent was 72% silica and low potassium content of 1.2%. XRD has shown that the main crystalline constituent was calcite and in minor quantities sylvine and quartz. It showed high tendency to react with lime and a strength reactivity index was 82%. In accordance with the literature, the highest compressive strength of the mortars made of cement/ash binder was in the samples in which 10% of ash was replacing cement. The water demand and the setting time of the cement pastes was increasing with the ash addition; the flowability, porosity and water absorption of the respective mortars was decreasing. The low content of carbon have little effect on the behaviour and strength of cement with ash mortars, even without rice straw washing.

Słowa kluczowe

PL

słoma ryżowa; spalanie; warunki procesu; popiół ze słomy ryżowej; materiał zastępujący cement

EN

rice straw; combustion; process conditions; rice straw ash; cement replacement material

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 21/83, nr 2
• Strony: 107--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Ghorab H. Y.

autor

Rizk M.

autor

Meawad A. S.

autor

Sayed M. El.

Bibliografia

• 1. FAO Rice Market Monitor – November 2013.
• 2. K. Karimi, G. Emitiazi, J. Mohammad, J. Taherzadeh, Production of ethanol and mycelial biomass from rice straw hemicellulose hydrolyzate by Mucorindicus Process”, Biochem., 41, 653-658, 2006.
• 3. M. M. Elwan, M. S. Attriss, A. A. Mahmoud, A. S. Salem, “Characterization of rice straw/ash and using in clay bricks”, Proc. 1st Sci. Environmental Conf. 2006
• 4. G. Chen, J. Andries, H. Spliethoff, D. Y. C. Leung, “Experimental Investigation of Biomass Waste (Rice Straw, Cotton Stalk, and Pine Sawdust) Pyrolysis Characteristics”, Energy Sources 25, 331-337, 2003.
• 5. L. F. Calvo, M. Otero, B. M. Jenkins, A. Morán, A. I. García, “Heating process characteristics and kinetics of rice straw in different atmospheres”, Fuel Process Technol. 85, 279-291, 2004.
• 6. M. M. Nassar, “Thermal analysis kinetics of bagasse and rice straw”, Energy Sources 20, 831-837, 1998.
• 7. B. M. Jenkins, R. R. Bakker and J. B. Wei: On the properties of washed sraw. Biomass and Bioenergy. 10, 4. 177-200, 1996
• 8. N. Said, M. M. Abdel Daeim, A. Garcia-Maraver, and M. Zamorano. Reduction of ash sintering precursor components in rice straw by water washing. BioResources 9(4), 6758-6764, 2014.
• 9. R.V. Krishnarao , J. Subrahmanyam, T. Jagadish Kumar, “Studies on the formation of black particles in rice husk silica ash” J. European Ceramic Society 21, 99-104, 2001.
• 10. Á. Guzmán A, S. Delvasto A, E. Sánchez V: Valorization of rice straw waste: an alternative ceramic raw material. Cerâmica. 61 126-136. 2015 http://dx.doi.org/10.1590/0366-69132015613571888
• 11. P. A. Jensen, F. J. Frandsen, K. Dam-Johansen, B. Sander, “Experimental investigation of the transformation and release to gas phase of potassium and chlorine during straw pyrolysis”, Energy Fuels 14 1280-1285. 2000.
• 12. L. Hindiyarti, “Gas phase sulfur, chlorine and potassium chemistry in biomass combustion”, Ph.D Thesis, CHEC Res. Centre, Dept. Chem. Eng., Technical University of Denmark, Denmark 2007.
• 13. ASTM C311 / C311M-13, Standard test methods for sampling and testing fly ash or natural pozzolans for use in Portland cement concrete, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013.
• 14. S. Munshi, G. Dey, and R. P. Sharma: Use of Rice Straw Ash as Pozzolanic Material in Cement Mortar. IACSIT International Journal of Engineering and Technology, 5 (5), 603- 606, 2013
• 15. S. Munshi and R. P. Sharma: Experimental investigation on strength and water permeability of mortar incorporate with rice straw ash. Hindawi Publishing Corporation. Advances in Materials Science and Engineering, 2016, Article ID 9696505, 7 pages http://dx.doi.org/10.1155/2016/9696505
• 16. B. Gamosun, B. Riif: Analysis of rice straw ash for part replacement of OPC in pavement quality concrete. Journal of Engineering Technology 6 (1), 1-4, 2016
• 17. X. Yao, K. Xu, Y. Liang: Comparing the thermos-physical properties of rice husk and rice straw as feedstock for thermochemical conversion and characterization of their waste ashes from combustion. BioResources 11 (4), 10549-10564, 2016.
• 18. P. Thy, B. M. Jenkins, S. Grundvig, R. Shiraki, C. E. Lesher, High temperature elemental losses and mineralogical changes in common biomass ashes, Fuel 85, 783-795, 2006.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).