Effect of silica fume and solid borax waste on compressive strength of fired briquettes

Abstract

It is a well-known fact that industrial solid wastes which are commonly employed in construction sector make a significant contribution in reduction of environmental pollution. In this study, solid borax waste and silica fume were used as additive materials. In the briquette compositions, 3, 5 and 10% proportions of solid borax waste and 2, 5 and 10% proportions of silica fume were used in mixtures. In order to determine material characterization, micro structure (SEM) analyses of solid borax waste and silica fume were performed besides of physical and mechanical tests. Moreover, DTG analyses were implemented to specify material's behavior under high temperature loads. According to the test results, the values of maximum compressive strength and minimum bulk density were obtained using mixtures with proportions of 2% silica fume and 10% solid borax waste. Additionally, it was determined that the briquettes having low density and high compressive strength could be produced using aforementioned all mixtures.Key words: Clay brick, Silica fume, Solid borax waste. ResumenEs un hecho bien conocido que los desechos industriales sólidos que son comúnmente empleados en el sector de la construcción, ya que hacen una contribución significativa en la reducción de la contaminación ambiental. En este estudio, los residuos de bórax sólido y el humo de sílice se utilizaron como materiales aditivos. En las composiciones de briquetas, se utilizaron en mezclas proporciones de 3, 5 y 10% de residuos de bórax sólido y proporciones de 2, 5 y 10% de humo de sílice. Con el fin de determinar la caracterización de los materiales, se realizaron análisis de microestructura (SEM) de residuos sólidos de bórax y de sílice, además de pruebas físicas y mecánicas. Además, se realizaron análisis de DTG para especificar el comportamiento del material bajo cargas de alta temperatura. De acuerdo con los resultados de la prueba, se obtuvieron los valores de resistencia máxima a la compresión y densidad aparente mínima con mezclas con proporciones de 2% de humos de sílice y 10% de residuos sólidos de bórax. Finalmente, se determinó que briquetas que tenían baja densidad y alta resistencia a la compresión se podrían producir, usando todas las mezclas mencionadas anteriormente.Palabras clave: Ladrillo de arcilla, humo de sílice, desechos sólidos de bórax.