Fly ash is a major waste from coal-fired power plants. Its physical properties greatly affect materials science. Fly ash’s properties, like density and particle size, affect its use in building materials and its environmental impact. Study of fly ash’s physical properties is in-depth. Its potential in materials science is being explored. This may provide new, sustainable solutions for environmental protection.
Proprietà fisiche delle ceneri volanti come densità e granulometria:
Fly ash has physical properties like density, bulk density, and fineness. These are macroscopic reflections of its chemical and mineral compositions. Fly ash has a density of 1.9 to 2.9 g/cm³. Its bulk density is 0.531 to 1.261 g/cm³. Its specific surface area is 800 to 19500 cm²/g by nitrogen adsorption and 1180 to 6530 cm²/g by air permeability. The fineness and particle size of pulverised fuel ash are important. They directly affect its activity and other properties. The finer the pulverised fuel ash, the greater the proportion of fine powder, and the greater its activity.
Influenza delle proprietà fisiche delle ceneri di combustibile polverizzate sulle prestazioni del materiale:
Le proprietà fisiche delle ceneri volanti influenzano notevolmente le loro prestazioni nei materiali. Ad esempio, la finezza e la dimensione delle particelle delle ceneri volanti possono influenzare l'idratazione del cemento. Questo, a sua volta, influenza la resistenza e la durata del materiale. Gli studi dimostrano che l'aggiunta di ceneri di combustibile polverizzate influenzerà i materiali ad alto contenuto di acqua. Ne modificherà il tempo di presa, la densità e il contenuto di umidità. Questo, a sua volta, influenzerà le loro proprietà ingegneristiche. L'aggiunta di più ceneri volanti abbasserà la resistenza di picco dei materiali ad alto contenuto di acqua. Ma aumenterà la loro resistenza residua. Anche i moduli di elasticità e deformazione diminuiranno. Inoltre, l'attività pozzolanica delle ceneri volanti può reagire con i prodotti di idratazione del cemento. Ciò forma un gel CSH. Aumenterà la resistenza e la densità della poltiglia.
Applicazione delle ceneri volanti nello sviluppo di nuovi materiali:
Le ceneri volanti, con attività vulcanica, sono state utilizzate per realizzare nuovi materiali da costruzione. Ad esempio, le ceneri volanti possono essere utilizzate come additivo per cemento. Migliorano le prestazioni del cemento, riducono i consumi e tagliano i costi. Nel calcestruzzo, le ceneri combustibili polverizzate possono migliorare la lavorabilità, la fluidità e l'operabilità. Possono anche migliorare la resistenza e la durata a lungo termine. Inoltre, le ceneri combustibili polverizzate producono geopolimeri, ceramiche sintetiche e isolanti refrattari. Sono utilizzate anche nei nuovi materiali da costruzione intelligenti.
In che modo l'attività pozzolanica delle ceneri volanti influenza la reazione di idratazione del cemento:
La cenere volante ha attività vulcanica. Reagisce con l'idrossido di calcio (Ca(OH)2) dall'idratazione del cemento. Questa reazione produce sostanze cementizie, come il silicato di calcio idrato e l'alluminato di calcio idrato. Questi prodotti possono rafforzare e indurire il calcestruzzo. Possono anche resistere alla corrosione. L'attivo SiO2 e Al2O3 nella cenere volante reagiscono con Ca(OH)2 nell'ambiente alcalino dopo l'idratazione del cemento. Ciò forma sostanze cementizie indurite. Riempiono i capillari del calcestruzzo e ne migliorano la struttura interna. Di conseguenza, la densità e la resistenza del calcestruzzo aumentano.
Molti fattori influenzano l'attività della cenere vulcanica della cenere volante. Tra questi rientrano la sua composizione chimica, l'area superficiale, la dimensione delle particelle e la temperatura di calcinazione. Il vetro SiO2 e l'Al2O3 nella cenere volante sono le principali fonti di attività della cenere vulcanica. Reagiscono con Ca(OH)2 durante l'idratazione. Ciò produce gel di silicato di calcio idrato e alluminato di calcio idrato. Questi gel sono essenziali per la resistenza del calcestruzzo.
Inoltre, l'attività pozzolanica delle ceneri di combustibile polverizzate è anche correlata alla loro forma fisica. Le microsfere di vetro nelle ceneri volanti hanno una superficie liscia e densa. Riducono l'acqua, densificano e omogeneizzano il calcestruzzo e ne migliorano il flusso. Aiutano anche l'idratazione iniziale del cemento. E migliorano le proprietà indurite del calcestruzzo.
L'influenza dell'attività pozzolanica delle ceneri combustibili polverizzate sulla reazione di idratazione del cemento si riflette anche nei seguenti aspetti:
1. Migliorare l'uniformità della pasta cementizia. Aumentarne la consistenza. Ridurre sanguinamento e stratificazione.
2. Le ceneri volanti possono migliorare la fluidità e la pompabilità del calcestruzzo. Ciò è vero per il calcestruzzo con un basso rapporto acqua-cemento.
3. La reazione pozzolanica delle ceneri volanti rallenta la velocità di idratazione del cemento. Questo, a sua volta, riduce l'aumento di temperatura nel calcestruzzo dovuto al calore di idratazione. Aiuta a prevenire le crepe dovute alla temperatura nel calcestruzzo.
4. I componenti attivi in Polverised fuel ash reagiscono con l'ettringite nel cemento. Ciò riduce la quantità di ettringite generata. Aumenta anche altri prodotti di idratazione. Questi cambiamenti influenzano la struttura dell'ettringite. Quindi, abbassano la resistenza alla compressione dei materiali ad alto contenuto di acqua.
In sintesi, la cenere di combustibile polverizzata dall'attività vulcanica reagisce con Ca(OH)2 dall'idratazione del cemento. Crea più prodotti di idratazione. Questi migliorano la resistenza, la durevolezza e la struttura interna del calcestruzzo. Quindi, ne potenziano le proprietà.
Conclusione
Studiare le proprietà fisiche delle ceneri volanti è fondamentale. Aiuta a migliorare il suo valore nella scienza dei materiali. La ricerca futura potrebbe includere: classificare in dettaglio le ceneri di combustibile polverizzate, migliorarne l'uso in cemento e calcestruzzo, svilupparne usi di alto valore ed esplorare nuovi usi nel lavoro ambientale e in agricoltura. Questi studi possono migliorare l'uso delle ceneri di combustibile polverizzate. Possono anche aumentare la protezione ambientale e lo sviluppo sostenibile.