Ceramic bricks made from municipal solid waste incineration-derived clay and ashes: a quality study

Estudio de calidad de ladrillos cerámicos producidos con mezclas de arcilla y cenizas de incineración de residuos sólidos municipales

Se presentan los resultados de pruebas analíticas realizadas en ladrillos fabricados a partir de diferentes mezclas de arcilla y ceniza. Las cenizas fueron obtenidas de un horno ladrillero tipo Hoffman equipado para coincinerar carbón y residuos sólidos municipales. Las muestras fueron caracterizadas física y químicamente y su calidad se determinó a través de pruebas de porosimetría, absorción y esfuerzo de tensión y de ruptura. La capacidad portante de los ladrillos aumenta con contenidos de ceniza hasta del 10% y decrece en proporciones mayores. La absorción de agua es superior para todas las combinaciones de mezcla. Este estudio reporta que ladrillos elaborados utilizando mezclas arcilla/ceniza cumplen con todos los requisitos de calidad exigidos en Colombia.

Introducción

En la actualidad se están probando nuevos materiales de construcción y una de las posibilidades se refiere a la sustitución parcial de la arcilla en los ladrillos por materiales más baratos y menos densos, como residuos de papeleras, cáscara de arroz, residuos de algodón, fibras de plástico, etc. (Raut, Ralegaonkar y Mandavgane, 2011, pp. 4037-4042; Raut, Ralegaonkar y Mandavgane, 2013, pp. 269-275; Kumar, Kumar et al, 2010, pp. 585590). El uso de las cenizas volantes húmedas procedentes de la incineración de residuos sólidos municipales como agente de sustitución dentro de los ladrillos puede representar importantes beneficios medioambientales en lugar de su disposición final en vertederos (más segura y barata) y la reducción del consumo de arcilla (Abdrakhimov y Abdrakhimova, 2011, pp. 231-234;). El encapsulamiento de las cenizas de fondo y las cenizas volantes producidas por la coincineración de RSU en la arcilla utilizada para los ladrillos se convierte en una solución viable para la correcta eliminación de dichas cenizas y como material sustitutivo de la arcilla (La Grega, M.D., Buckingham, P.L. y Evans, J.C., 1994; Akhtar, Alam y Akhtar, 2011, pp. 7338-7346)). Existe una restricción en la fabricación de ladrillos de arcilla en China debido a la falta de arcilla (Lingling, Wei et al, 2005, pp 243-247). Se ha estudiado el uso de estas cenizas como material de sustitución en otros procesos como la producción de bloques y estructuras de cemento y hormigón, con resultados ambiguos debido al alto contenido de humedad que produce problemas de fraguado y mala calidad en las piezas finales (Anastasiadou, Christopoulos et al, 2012, pp. 165-170; Vijayaraghavan, James, y Marithangam, 2009, pp. 227-334).