Resumen de Physico-mechanical characterization of a composite from sugar cane straw particles and alternative cements

Antônio Ludovico Beraldo, Jordi Payá Bernabeu, Lourdes Soriano, José María Monzó Balbuena

• español

  Actualmente, el bagazo de caña de azúcar es empleado como combustible alternativo. Mientras tanto, otros residuos como partículas obtenidas de la paja (SCSP), generados en la cosecha mecanizada, pueden presentar interés para varias aplicaciones, como en la producción de combustible o como árido no convencional para la producción de compuestos cementicios, en este caso remplazando parcialmente los áridos. En esta investigación, se evaluó el comportamiento de composites de SCSP (remplazando 33% de arena, en volumen) combinado con cuatro tipos de matrices inorgánicas, una basada en cemento portland (OPC) y otras tres matrices alternativas basadas en la sustitución de OPC por puzolanas, tales como la ceniza volante molida (GFA) y el residuo de catalizador de petróleo (FCC): (A:100%OPC; B:50%OPC+50%GFA); C:50%OPC+40%GFA+10%FCC y D:50%OPC+30%GFA+20%FCC). El desempeño de los composites fue evaluado diariamente por ensayos no destructivos (END) por ultrasonido y, después de los 28 días de curado, por ensayos de flexión y compresión. Los resultados indicaron la influencia de la edad del compuesto en la velocidad del pulso ultrasónico (VPU), observándose su estabilización alrededor de los 28 días; y también la influencia del tipo de matriz sobre el desempeño mecánico del composite. La resistencia a flexión y a compresión de los composites de la matriz A fueron superiores a los de las matrices alternativas. De entre ellas, la matriz D mostró superioridad en relación a las matrices B y C. De una forma general, el remplazo de 33% de arena por SCSP disminuyó acentuadamente el desempeño mecánico del composite: resistencia a flexión (del 9% al 24%) y a compresión (del 38% al 53%). Para las tres matrices con puzolana, el descenso en el desempeño mecánico fue significativamente menor

• English

  Nowadays, sugar cane bagasse has applications as an alternative fuel in most of the sugar cane industries. However, other residues like sugar cane straw particles (SCSP), produced by mechanized harvesting, may be interesting for several applications, as a fuel or as a non-conventional aggregate for cement composite production, in this case partially replacing mineral aggregates. In this research, the behavior of a composite utilizing SCSP (replacing 33% of the sand, by volume) combined with four types of inorganic matrices was evaluated, one of them based on ordinary Portland cement (OPC) and three alternative matrices containing pozzolans by OPC replacement, such as ground fly ashes (GFA) and spent fluid catalytic catalyst for petrol (FCC) (A:100%OPC; B:50%OPC+50%GFA); C:50%OPC+40%GFA+10%FCC and D:50%OPC+30%GFA+20%FCC). Composite performance was evaluated daily by non-destructive ultrasonic test (NDT) and, after 28 days, by flexure and compression tests. Results showed the influence of the composite age on ultrasonic pulse velocity (UPV), finding a stabilization on UPV values at 28 days; and also the great influence of the matrix type on composite mechanical performance. Flexural and compressive strengths of composites with matrix A showed superiority when compared to the alternative matrices. Among them, matrix D showed superiority. In a general way, 33% (by volume) sand replacement by SCSP sharply decreased the composite's mechanical performance: bending strength (a reduction of 9% to 24%) and compressive strength (a reduction of 38% to 53%). For matrices containing pozzolans, the decrease in mechanical performance was significantly lower