Durability, strength and stiffness of green stabilised sand

Increasing waste production in the world is for everyone to see. So, new solutions are being searched every day in the scientific field to reduce the environmental impact of waste streams and to find new products and services in the industrial area with commercial focus on sustainability. In this sense, construction industry is one of the main causes of environmental impact, consumes considerable natural resources and generates large amounts of waste. Therefore, the use of waste as raw material in the construction sector provides economic and environmental benefits. This research attempted to include two wastes (rice husk ash and carbide lime) generated in the state of Rio Grande do Sul (Brazil) mixed with Osório sand, as a possible new geomaterial with enhanced durability, strength and stiffness. In order to compare the results obtained, with such materials, a second mixture was added (rice husk ash, early strength Portland cement and Osório sand). The join effects of cementation and compaction on the behaviour provided by the blends of these materials have been studied herein. This research aims to provide subsidies to determine a key parameter controlling strength, stiffness and loss of mass of Osório sand-rice husk ash-carbide lime (or Portland cement) blends. To do this, unconfined compression tests, splitting tensile tests (Brazilian test), ultrasonic measure of stiffness (G0), and durability (wetting-drying cycles) tests were carried out on specimens of Osório sand containing 10%, 20% and 30% of rice husk ash, 5%, 8% and 11% of carbide lime (or Portland cement), considering three distinct dry unit weights, cured for 7 days of steam maturation at 40°C; and 7 and 28 days without steam at 23°C.

Essendo l’aumento della produzione di rifiuti nel mondo sotto gli occhi di tutti è sorta le necessità di ricercare nuove soluzioni per ridurre l’impatto ambientale dei materiali di scarto e per preservare l’ambiente in cui viviamo. L’industria legata al mondo delle costruzioni è senza dubbio una delle maggiori produttrici di rifiuti con grande impatto ambientale, l’utilizzo di materiali di scarto in questo campo produce certamente vantaggi economici ed anche ecologici. In questa ricerca si sono utilizzati due scarti (cenere derivata dalla scorza del riso che viene prodotta durante il processo di raffinazione dello stesso e calce ottenuta come scarto dalla producione di gas acetilene) prodotti nello strato di Rio Grande do Sul (Brasile) miscelati con sabbia di Osório, per trovare un possibile nuovo geomateriale con maggiore durabilità, resistenza e rigidezza. Per confrontare i risultati ottenuti con tali materiali, è stata aggiunta una seconda miscela (cenere derivata dalla scorza del riso, cemento Portland con alta resistenza iniziale e sabbia di Osório). Il tentativo perseguito è quello di fornire sussidi per determinare un parametro che aiuti a controllare la resistenza, la rigidezza e la perdita di massa delle miscele studiate. Per fare questo, sono stati effettuati test di compressione monoassiale, prove di compressione diametrale (test brasiliano), misurazione della rigidezza ad ultrasuoni (G0) e durabilità con cicli di asciutto-bagnato su campioni di sabbia di Osório contenenti il 10%, 20% e 30% di cenere di scorza di riso, 5%, 8% e 11% di calce (o cemento Portland), considerando tre distinti pesi unitari a secco, con un periodo di cura rispettivamente di 7 giorni in una camera a 40°C o 7 e 28 giorni con una temperatura di 23°C.