Repositorio UFRO · Omeka S

Designing sustainable cement free compositions with rice husk ash to improve mechanical performance in next generation ecoblocks

Primer Autor	Valenzuela, Marian
Título	Designing sustainable cement free compositions with rice husk ash to improve mechanical performance in next generation ecoblocks
Editorial	NATURE PORTFOLIO
Revista	SCIENTIFIC REPORTS
Lenguaje	en
Resumen	This study examines the use of low-value rice husk ash as a stabilizer to optimize the mechanical performance and strength of compressed earth blocks made with local soil from the Cauquenes Province, Chile. The use of locally sourced earth construction materials in Chile is limited by their lower compressive strength compared to conventional fired bricks, along with the demanding seismic conditions of the region. To address these limitations, this study details the methodology for collecting, preparing, and mixing raw materials to manufacture compressed earth blocks, compacted under 10 MPa using a novel cylindrical polylactic acid mold designed for miniaturized samples. Fourteen different samples representing nine mixtures of rice husk ash and soil were evaluated using an optimized experimental design. The resulting mechanical properties, including fracture analysis correlated with performance, were assessed through statistical analysis to determine the significance of the optimum mix and the observed trends in strength, modulus of elasticity, yield strength, and associated plastic work. The maximum compressive strength achieved was 3.3 MPa. Notably, the optimum mix of rice husk ash-stabilized compressed earth blocks exhibited a 60% increase in strength compared to pure soil compressed earth blocks, demonstrating the potential of rice husk ash as a cement substitute.Este estudio examina el uso de ceniza de cáscara de arroz de bajo valor como estabilizador para optimizar el desempeño mecánico y la resistencia de bloques de tierra comprimida hechos con suelo local de la provincia de Cauquenes, Chile. El uso de materiales de construcción de tierra de origen local en Chile está limitado por su menor resistencia a la compresión en comparación con los ladrillos cocidos convencionales, junto con las exigentes condiciones sísmicas de la región. Para abordar estas limitaciones, este estudio detalla la metodología para recolectar, preparar y mezclar materias primas para fabricar bloques de tierra comprimida, compactados a menos de 10 MPa utilizando un novedoso molde cilíndrico de ácido poliláctico diseñado para muestras miniaturizadas. Se evaluaron catorce muestras diferentes que representan nueve mezclas de ceniza de cáscara de arroz y suelo utilizando un diseño experimental optimizado. Las propiedades mecánicas resultantes, incluido el análisis de fractura correlacionado con el desempeño, se evaluaron mediante análisis estadístico para determinar la significancia de la mezcla óptima y las tendencias observadas en la resistencia, el módulo de elasticidad, el límite elástico y el trabajo plástico asociado. La resistencia máxima a la compresión alcanzada fue de 3,3 MPa. Cabe destacar que la mezcla óptima de bloques de tierra comprimida estabilizados con ceniza de cáscara de arroz mostró un aumento del 60 % en la resistencia en comparación con los bloques de tierra comprimida de suelo puro, lo que demuestra el potencial de la ceniza de cáscara de arroz como sustituto del cemento.
Tipo de Recurso	artículo original
Description	Rice husk ash Compressive strength Stabilization Waste materials Experimental design Mechanical properties
doi	10.1038/s41598-025-97963-8
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	COMPRESSED EARTH BLOCKS CALCIUM CARBIDE RESIDUE BLAST-FURNACE SLAG STRENGTH CONSTRUCTION DURABILITY
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.1038/s41598-025-97963-8
Materias	COMPRESSED EARTH BLOCKS CALCIUM CARBIDE RESIDUE BLAST-FURNACE SLAG STRENGTH CONSTRUCTION DURABILITY
Disciplinas de la OCDE	Ingeniería de los Materiales Ingeniería Civil Ingeniería Ambiental y Geológica
Versión del recurso (Recomendado-único)	versión publicada
Tipo de ruta	dorada verde
Access Rights	acceso abierto
Derechos de acceso	acceso abierto
Id de Web of Science	WOS:001478481100024
Título de la cita (Recomendado-único)	Designing sustainable cement free compositions with rice husk ash to improve mechanical performance in next generation ecoblocks
Identificador del recurso (Mandatado-único)	artículo original
Editorial	NATURE PORTFOLIO
Revista/Libro	SCIENTIFIC REPORTS
Categoría WOS	Multidisciplinary Sciences
Idioma	en
ISSN	2045-2322
License	CC BY NC-ND 4.0
Condición de la licencia (Recomendado-repetible)	CC BY NC-ND 4.0
Entidad financiadora	Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo of Chile (ANID)
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo of Chile (ANID) [21222107]
Formato	pdf