Cost Evaluation of Utilising Building Materials Derived from Agricultural Waste as Sustainable Materials for Lightweight Construction

• Authors: Jalam Usman Aliyu , Jalam Abdurrahman Aliyu , Job Olorunmeye Fredrick , Sale Ibrahim M.

Title variants

PL

Oszacowanie kosztów wykorzystania materiałów budowlanych pochodzących z odpadów rolnych jako zrównoważonych materiałów do lekkich konstrukcji

• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

Efforts from laboratory experiments and some practical approaches show that several building materials can be derived from agricultural waste and be used as partial or complete replacement of conventional building materials. These efforts however have not completely provided the solution for the need of alternative building materials. This is due to the lack of generalised information on the development of the materials, which most often test few properties of the materials, and without any meaningful studies of the economic implication of the innovations. This research work was aimed to establish whether there is cost benefit in utilising building materials derived from agricultural waste or not, and to what extent if any? The cost of utilising Ordinary Portland Cement (OPC), Rice Husk Ash (RHA), and Oil Palm Shell (OPS) in concrete, sandcrete blocks, bonding and plaster mortars was then evaluated. The cost was arrived at by adopting the actual cost of the material by volume and multiplying it by the actual quantity by volume used. The study discovered that 41% cost reduction in mass concrete is the highest cost saving while 12% in plaster mortar is the lowest. An overall cost saving of about 24% in the total cost of materials recorded. However, the study discovered that overall cost saving is dependent on the distance of the agricultural waste from production or construction site. Lack of readily available appropriate technology for processing some of the agricultural waste to building material was identified as a major challenge.

PL

Rezultaty działań podejmowanych w eksperymentalnych laboratoriach, a także pewne praktyczne przykłady pokazują, że można uzyskać kilka rodzajów materiałów budowlanych z odpadów rolnych. Materiały te mogą być wykorzystane w celu częściowego lub całkowitego zastąpienia konwencjonalnych materiałów budowlanych. Wysiłki te jednak nie zaspokoiły w pełni potrzeby alternatywnych materiałów budowlanych. Wynika to z braku uogólnionych informacji na temat rozwoju materiałów, które najczęściej dotyczą kilku właściwości owych materiałów, ale nie dostarczają znaczących studiów nad ekonomicznymi efektami innowacji. Niniejszy artykuł ma na celu ustalenie, czy wykorzystanie materiałów budowlanych pochodzących z odpadów rolnych przynosi korzyści pieniężne i w jakim zakresie. Oszacowano koszty wykorzystania zwykłego cementu portlandzkiego (ang. Ordinary Portland Cement, OPC), popiołu z łusek ryżowych (ang. Rice Husk Ash, RHA), a także pozostałości po wytłaczaniu oleju palmowego (ang. Oil Palm Shell, OPS) w blokach betonowych i piaskowo-betonowych oraz zaprawie wiążącej i tynku. Koszty oceniono na podstawie aktualnych kosztów materiałów za jednostkę pomnożonych przez aktualną wykorzystaną ich ilość. Badania wykazały, że największa redukcja kosztów wyniosła 41% w odniesieniu do betonu, natomiast najmniejsza – 12% w odniesieniu do tynku. Ogólna oszczędność kosztów wyniosła około 24% całkowitych kosztów materiałów. Jednak wyniki ukazały również, że ogólna oszczędność kosztów zależy od odległości, w jakiej znajdują się odpady rolne w stosunku do miejsca produkcji lub budowy. Jako najważniejsze wyzwanie uznano brak łatwo dostępnej i odpowiedniej technologii przetworzenia niektórych odpadów rolnych w materiały budowlane.

Keywords

EN

Cost, Agricultural Waste; Sustainable Materials; Lightweight Construction

PL

koszt; odpady rolne; zrównoważone materiały budowlane; lekkie konstrukcje

• Publisher: Uniwersytet Opolski, Wydział Ekonomiczny
• Journal: Economic and Environmental Studies
• Year: 2016
• Volume: 16
• Issue: 4(40)
• Pages: 673-685

Dates

published

2016-12-15

Contributors

author

Jalam Usman Aliyu

• Abubakar Tafawa Balewa University Bauchi, Nigeria

author

Jalam Abdurrahman Aliyu

• Abubakar Tafawa Balewa University Bauchi, Nigeria

author

Job Olorunmeye Fredrick

• University of Jos, Nigeria

redactor

Paradowska Monika

redactor

Platje Joost (Johannes)

redactor

Cibulskiene Diana

author

Sale Ibrahim M.

• Abubakar Tafawa Balewa University Bauchi, Nigeria

References

• Achuenu, E.; Olaoye, G. S.; Ameh, E. O.; Ujene, A.; Achuenu, F. (2005). A study of rice husk ash as partial replacement of cement in concrete with periwinkle shells as aggregate: a low-cost building material for the Niger-Delta area in Nigeria. Final report submitted to National University Commission (NUC) under Centrally Coordinated Research Fund Scheme.
• Achuenu, E.; Achuenu, S. A. (2010). A self-help/partnership initiative for low-cost housing integrating indigenous building materials in Nigeria: A comprehensive cost evaluation. Proceedings of Second International Conference on Construction in Developing Countries (ICCIDC-II) Themed: Advancing and Integrating Construction Education, Research and Practice: 98-106. Cairo, Egypt, 3-5 August 2010.
• Allen, M. L. (2010). The manufacture of a cement extender from rice-husks using a basket-burner. Prince of Songkla University, Thailand: the Prince of Songkla University and UNESCO. Available at: http://www.journeytoforever.org. Accessed 1 March 2010.
• Chik, F. A. W.; Jaya, R. P.; Abu-Bakar, B. H.; Johari, M. Z. M. (2011). Effects of rice husk ash to the performance of concrete. International Journal of Applied Sciences and Technology 1(3): 53-61.
• Jalam, U. A.; Sumaila, S. A.; Muhammed, S. I. (2014). Agricultural solid wastes generation in Nigeria and their recycling potentials into building materials. International Science Index 8(11): 1386-1395.
• Osha, O. A.; Aroke, U. O.; Aliyu, U. M. (2005). Atmospheric pollution by dust emissions from cement manufacturing operations: case study of Ashaka works, Gombe State. Journal of Environmental Sciences 9(2): 53-61.
• Oyejobi, D. O.; Abdulkadir, T. S.; Yusuf, I. T.; Badiru, M. J. (2012). Effects of palm kernel shells sizes and mix ratios on lightweight concrete. Journal of Research Information in Civil Engineering 9(2): 217-226.
• Oyekan, G. L.; Kamiyo, O. M. (2007). Effect of Nigerian rice husk ash on some engineering properties of concrete and sandcrete blocks. Proceedings of the 32nd Conference on Our World in Concrete & Structures: 12-24. Singapore, 28 - 29 August, 2007.
• Oyekan, G. L.; Kamiyo, O. M. (2011). A study on the engineering properties of sandcrete blocks produced with rice husk ash blended cement. Journal of Engineering and Technology Research 3(3): 88-98.
• Oyetola, E. B.; Abdullahi, M. (2009). The use of rice husk ash in low - cost sandcrete block production. Available at: http://lejpt.academicdirect.org/A08/58_70.htm. Accessed 1 March 2009.
• Pappu, A.; Saxena, M.; Asolekar, S. R. (2007). Solid waste generation in India and their recycling potentials in building materials. Building and Environment 10(16): 4-15.
• Rahman, M. A. (1987). Use of rice husk ash in sandcrete blocks for masonry units. Materials and Structures 20(5): 361-366.
• Teo, D.C.L.; Mannan, M. A.; Kurian, V. J. (2006). Structural concrete using oil palm shell (OPS) as lightweight aggregate. Turkish Journal of Engineering and Environmental Science 30(1): 251-257.
• United States Department of Agriculture.(2014). World palm oil production. USDA.
• Velupillai, L.; Mahin, D.B.; Warshaw, J.W.; Wailes, E.J. (1996). A study of the market for rice husk-to-energy. systems and equipment. A quarterly publication of Louisiana State Agricultural Centre. United States of America.
• World Index. (2014). Palm Oil Production by Country. Available at: http://www.indexmundi.com/agriculture/?commodity=palm-oil&graph=production. Accessed 7 August 2014.

Identifiers

ISSN

2081-8319