La fórmula para que la cascarilla del arroz pueda aumentar la resistencia del cemento

Un reporte de la Universidad Nacional detalló que este subproducto orgánico, desechado por muchas arroceras del país, está en proceso de convertirse en uno de los materiales más importantes para la industria de la construcción en el Valle del Cauca.

“Aunque en ocasiones este residuo se usa como abono, gracias al proyecto de la Universidad del Valle y el apoyo de Colciencias logramos aprovecharlo para mejorar la resistencia a la corrosión y la compresión del cemento Portland tradicional”, explicó el profesor Daniel Alveiro Bedoya Ruiz, del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Colombia (Unal) Sede Manizales.

Para el docente, adicionar los residuos agroindustriales al concreto no solo le proporciona mayor resistencia, sino que mitiga su impacto ambiental, mejora las condiciones termoacústicas y reduce los costos de construcción.

“Después de las pruebas en laboratorio realizamos otras en menor escala y los resultados en cuanto a resistencia y durabilidad son excelentes. Aunque en Asia han trabajado por muchos años con el arroz, nuestro producto tiene unas características que lo hacen superior a cualquier componente”, asegura el investigador.

El proceso empieza con una quema especial de la cascarilla para eliminar el compuesto orgánico, y después la ceniza se somete a un procedimiento químico para extraerle una sustancia conocida como sílice.

La sílice obtenida, de color blanco y amorfa, se diferencia de la normal en que su color no modifica la apariencia del concreto, y por ser amorfa le proporciona mayor resistencia.

Así mismo, además de mejorar la compresión –capacidad de soportar carga–, optimiza las propiedades relacionadas con el ambiente donde se localizará. Así por ejemplo, la mezcla del concreto con este producto genera una mayor resistencia al cloruro, sustancia común en ambientes marinos.

Esta fórmula se aplicó a muros prefabricados de ferrocemento, alternativa que facilitaría la construcción de viviendas de interés prioritario o social (VIP y VIS), una de las mayores expectativas de los ingenieros.

Menor impacto ambiental
Según el Ministerio de Agricultura, en Colombia se cultivan cerca de 490.000 hectáreas de arroz al año, de los cuales se generan alrededor de 6,3 millones toneladas de residuos agroindustriales.

Estos subproductos poseen una biomasa lignocelulósica compuesta por polímeros que dificultan su degradación. También son de baja densidad, por lo que al acumularse ocupan grandes espacios.

Es por eso que gran parte de estos residuos se trasladan a los rellenos sanitarios o se incineran a cielo abierto generando gases de efecto invernadero y afectando la calidad del ambiente y la salud pública.

Por otra parte, el cemento es uno de los materiales más nocivos para el medioambiente, pues por cada kilo usado se produce igual cantidad de dióxido de carbono que contamina la atmosfera. A pesar de esto, es muy utilizado en todo el mundo para construir grandes obras de infraestructura.

Por ello el profesor Bedoya trabajó en la incorporación de residuos agroindustriales de arroz en una mezcla que no solo mejora su uso sino que aumenta la resistencia del cemento y reduce los costos de las obras.

Además de los beneficios técnicos, económicos y ambientales, la mezcla propuesta mejora el comportamiento termoacústico de los muros, ya que el espesor de los elementos prefabricados es superior a los 10 cm y poseen cavidades que mantienen estable la temperatura y controlan el ruido.

Esta es una posibilidad entre varias estudiadas, como la investigación propuesta por Daniel Hincapié Rojas, del Departamento de Física y Química de la UNAL Sede Manizales, quien, por medio de molienda mecánica –un proceso de bajo costo– llevó este residuo a tamaño nanométrico para adicionarlo al fibrocemento mejorando su resistencia y desempeño funcional.