دراسة جدوى لاستخدام رماد قشر الرز فى صناعة الاسمنت والمايكرو فيلر بدلا من خبث الافران الحبيبى

اضافة رماد قشور الرز للخرسانة وتاثيره على خواصها الفيزيائية والميكانيكية.

مجموعة تكنولاب البهاء جروب

عميد دكتور

بهاء بدر الدين محمود

استشارى كيميائى

حيث تمت اضافته بنسبة 8%و10% كاحلال جزئي عن الاسمنت.

قشرالرز هي مادة النفايات الزراعية ويتم الحصول على 20كجم من قشر الأرز ل100كجم من الارز .

قشور الأرز تحتوي على مواد عضوية و 20٪ من المواد غير العضوية.

يتم الحصول على رماد قشر الرز من احتراق قشر الأرز.

الخاصية الأكثر أهمية من رماد قشر الرز التي تحدد النشاط البوز ولانية هو مضمون المرحلة غير متبلور.

رماد قشر الرز هو مادة شديدة التفاعل البوز ولانية مناسبة للاستخدام في الجير ويمزج البوزولانا لاستبدال الأسمنت البورتلاندي.

رماد قشر الرز يحتوي على كمية عالية من ثاني أكسيد السيليكون، وتفاعل لها تتعلق الجير يعتمد على مزيج من اثنين من العوامل، هما محتوى السيليكا غير البلورية وسطحه محددة.

الأبحاث على إنتاج رماد قشر الرز التي يمكن إدراجها في الخرسانة تمت على تأثير تفاعل البوز ولانية لرماد قشر الرز.

وضعت الكثير من الدراسات لتحسين الخواص الميكانيكية ومتانة الخرسانة.

أظهرت النتائج أن إضافة نسبة أكثر من 12٪ من رماد قشر الرز.

استخدام الناجح لمواد النفايات يعتمد على استخدام كونها قادرة على المنافسة اقتصاديا مع المواد الطبيعية البديلة.

استقرار ومتانة المنتجات المصنوعة من الخرسانة باستخدام مواد النفايات على مدى الحياة المتوقع له أهمية قصوى، لا سيما فيما يتعلق ببناء والتطبيقات الهيكلية.

استخدام رماد قشر الأرز، وهو خليط من المواد المعدنية المنتجة من مصادر طبيعية، ويعزز أداء ملموسة لأنها تعتبر هذه المواد والمواد عالية النشاط البوز ولانية التي تحتوي على نسبة عالية من السيليكا غير المتبلورة.

سلامة الرماد قشر الأرز يسمح ملء المسام بين جزيئات الأسمنت واستخدام الرماد قشر الأرز يقلل من معدل تطور الحرارة الماء.
رماد قشر الرز من الممكن أن تستخدم في الخرسانة كمادة رادعة للتآكل

أحرق قشر الأرز حوالي 48 ساعة تحت درجة الحرارة ضمن نطاق 600 و 850درجة مئوية.

كان الرماد الناتج النهائى وبعد طحنه بمطحنة كروية وكان لونه رمادي المظهر.

في طحن الأرز مركزية يتم إنشاؤها كميات هائلة من قشر الأرز.

كل طن من الأرز تنتج حوالي 200 كجم من قشرالرز.

في هذا البحث تم استخدام رماد قشر الرز بعد حرقه بواسطة أفران خاصة من 560 مئوية لمدة 5 ساعات.

المواد الناتجة من اللون الرمادي هو مع محتوى السيليكا غير متبلور تتجاوز 93٪.

الخصائص الكيميائية لرماد قشر الرز.

وبعد الحرق لنحو 12 ساعة تصبح المواصفات الطبيعية والكيميائية كالتالى:-

مساحة السطح لرماد قشر الرز 2700 سم2/جم

نسبة ثانى اكسيد السيليكون الترابية لرماد قشر الرز =93%

الكثافة النوعية لرماد قشر الرز=2.16

نسبة متوسط حجم الحبيبة=13,34 مايكرو

حجم حبيبة رماد قشر الرز انعم واصغر من حبة الاسمنت لذلك يستخدم بقوة فى صناعة الاسمنت البوزيلانا والفيللر الاسمنتى

Chemical properties of RHA

Oxides of RHA

Percentage

Oxides of RHA

percentage

SiO2

93

AL2O3

0.1

CaO

1.31

P2O3

0.56

MgO

1.7

CL

0.36

SO3

0.1

Fe2O3

0.31

K2O

3.77

MnO

0.2

Na2O

1.5

L.O.I

2.51

مناقشة واستنتاجات:

1-إضافة رماد قشر الرز يسبب زيادة في مقاومة الضغط نظرا لقدرة من materils pozolanic بالتلاعب في نتائج هيدروكسيد الكالسيوم، ولدت خلال ردود فعل الماء من الاسمنت.

زيادة استبدال رماد قشر الرز يزيد من قوة الضغط.

يمزج رماد قشر الرز بنسبة 8٪ لإعطاء قوة الضغط العالي (46.89 ميجا باسكال)

بينما عندما يمزج رماد قشر الرز بنسبة 10% اعطى قوة الضغط العالى (40.4 ميجا باسكال)،

وعلى هذا من الابحاث والتجارب وجد أن نسبة 8٪ قد تكون نسبة الأمثل لتكون متوافقة مع مكونات ملموسة أخرى. بينما نسبة 10% تمتص المزيد من المياه من هذا المزيج، وبالتالي إضعاف قوة الضغط العالية الملموسة، وذلك بسبب عدم كفاية التوافق.

3 - نتائج تقسيم قوة الشد العرضى أنه لا يوجد بد من استبدال رماد قشر الرز جزئيا إلى الأسمنت. خلطات خرسانية مع 8٪ من رماد قشر الرز يعطى أفضل السلوك (5.9 ميجا باسكال) مقارنة مع خلطات خرسانية مع 10% من قشر رماد الرز يعطى قوة شد=5.8 ميجا باسكال) وذلك بسبب ارتفاع الطلب على المياه فى الاسمنت.

5 - الخرسانة مع نسبة 8% من رماد قشر الرز اعلى نسبة تمدد (7.4 ميجا باسكال) اعلى من نسبة 10% من رماد قشر الرز=6.88 ميجا باسكال بسبب ارتفاع الطلب من المياه.

Organic constituents of RH excluding silica
Constituent Amount present in RH
(wt %)
α-cellulose 43.30
Lignin 22.00
D-xylose 17.52
L-arabinose 6.53
Methylglucuronic acid 3.27
D-galactose 2.35
Total 94.99

----------------------------------------------------------------------------------------
Chemical analysis of raw rice husk
Constituent Content (wt %
Organic material and
moisture
73.87
Al2O3 1.23
Fe2O3 1.28
CaO 1.24
MgO 0.21
SiO2 22.12
MnO2 0.074

---------------------------------------------------------------------------------------
Chemical analysis of rice husk ash
Constituent Amount present in
rice husk ash (wt %)
Silica (SiO2) 80
Alumina (Al2O3) 3.93
Sulfur trioxide (SO3) 0.78
Iron oxide (Fe2O3) 0.41
Calcium oxide (CaO) 3.84
Magnesium oxide (MgO) 0.25
Sodium oxide (Na2O) 0.67
Potassium oxide (K2O) 1.45
Loss on ignition at 850
°C
8.56
---------------------------------------------------------------------------------------
Uses of Rice husk ash
Feature Application
Absorbent For oils and chemicals ,

Insulator  As insulation powder in
steel mills
 In homes and refrigerants
 In the manufacture of
refractory bricks
Release agent As a release agent in the
ceramics industry

Pozzolan  Cement industry

 Concrete industry
Repellents As repellents in the form of
"vinegar-tar"

Aggregates and
fillers

Aggregates and fillers for
concrete

Soil ameliorant Soil ameliorant to help
break up clay soils and improve soil structure

Source of silicon Manufacture of industrial

chemicals like silica, sodium silicate, zeolite
and refractory material
such as SiC, Si3N4 ]

Substitute for micro silica / silica
fumes

RHA can also replace silica
fume in high strength concrete

Water purifier To filter arsenic from water
As a vulcanizing
agent

Vulcanizing agent for ethylene-propylenedieneterpolymer (EPDM)
-------------------------------------------------------------------------------------