Las cenizas volantes son un residuo importante de las centrales eléctricas de carbón. Sus propiedades físicas afectan en gran medida a la ciencia de los materiales. Las propiedades de las cenizas volantes, como la densidad y tamaño de partícula, afectan su uso en materiales de construcción y su impacto ambiental. El estudio de las propiedades físicas de las cenizas volantes es profundo. Se está explorando su potencial en la ciencia de los materiales. Esto puede proporcionar soluciones nuevas y sostenibles para la protección del medio ambiente.
Propiedades físicas de las cenizas volantes como la densidad y el tamaño de partícula:
Las cenizas volantes tienen propiedades físicas como densidad, densidad aparente y finura. Estas son reflexiones macroscópicas de su químico y mineral Composiciones. La ceniza volante tiene una densidad de 1,9 a 2,9 g/cm³. Su densidad aparente es de 0,531 a 1,261 g/cm³. Su superficie específica es de 800 a 19500 cm²/g por adsorción de nitrógeno y de 1180 a 6530 cm²/g por permeabilidad al aire. La finura y el tamaño de las partículas de la ceniza de combustible pulverizada son importantes. Afectan directamente a su actividad y otras propiedades. Cuanto más fina sea la ceniza de combustible pulverizada, mayor será la proporción de polvo fino y mayor será su actividad.
Influencia de las propiedades físicas de las cenizas de combustible pulverizadas en el rendimiento del material:
Las propiedades físicas de las cenizas volantes afectan en gran medida su rendimiento en los materiales. Por ejemplo, la finura y el tamaño de las partículas de las cenizas volantes pueden afectar la hidratación del cemento. Esto, a su vez, afecta la resistencia y durabilidad del material. Los estudios muestran que la adición de cenizas de combustible pulverizadas afectará a los materiales con alto contenido de agua. Cambiará su tiempo de fraguado, densidad y contenido de humedad. Esto, a su vez, afectará sus propiedades de ingeniería. Agregar más cenizas volantes reducirá la resistencia máxima de los materiales con alto contenido de agua. Pero aumentará su resistencia residual. Los módulos elásticos y de deformación también disminuirán. Además, la actividad puzolánica de las cenizas volantes puede reaccionar con los productos de hidratación del cemento. Esto forma un gel de CSH. Aumentará la resistencia y la densidad de la lechada.
Aplicación de cenizas volantes en el desarrollo de nuevos materiales:
Las cenizas volantes, con actividad de cenizas volcánicas, se han utilizado para fabricar nuevos materiales de construcción. Por ejemplo, las cenizas volantes se pueden utilizar como aditivo para el cemento. Mejoran el rendimiento del cemento, reducen el consumo y recortan los costes. En el hormigón, las cenizas de combustible pulverizadas pueden mejorar la trabajabilidad, la fluidez y la operabilidad. También pueden mejorar la resistencia y la durabilidad a largo plazo. Además, las cenizas de combustible pulverizadas se utilizan para fabricar geopolímeros, cerámicas sintéticas y aislamientos refractarios. También se utilizan en nuevos materiales de construcción inteligentes.
¿Cómo afecta la actividad puzolánica de las cenizas volantes a la reacción de hidratación del cemento?
Las cenizas volantes tienen actividad de ceniza volcánica. Reaccionan con el hidróxido de calcio (Ca(OH)2) de la hidratación del cemento. Esta reacción produce sustancias cementantes, como el silicato de calcio hidratado y el aluminato de calcio hidratado. Estos productos pueden fortalecer y endurecer el hormigón. También pueden resistir la corrosión. El SiO2 y el Al2O3 activos en las cenizas volantes reaccionan con el Ca(OH)2 en el entorno alcalino después de la hidratación del cemento. Esto forma sustancias cementantes endurecidas. Llenan los capilares del hormigón y mejoran su estructura interna. Como resultado, la densidad y la resistencia del hormigón aumentan.
Muchos factores afectan la actividad de las cenizas volcánicas de las cenizas volantes. Entre ellos se incluyen su composición química, área de superficie, tamaño de partícula y temperatura de calcinación. El SiO2 y el Al2O3 vítreos de las cenizas volantes son las principales fuentes de actividad de las cenizas volcánicas. Reaccionan con Ca(OH)2 durante la hidratación. Esto produce geles de silicato de calcio hidratado y aluminato de calcio hidratado. Estos geles son clave para la resistencia del hormigón.
Además, la actividad puzolánica de las cenizas de combustible pulverizadas también está relacionada con su forma física. Las microesferas de vidrio de las cenizas volantes tienen una superficie lisa y densa. Reducen el agua, densifican y homogeneizan el hormigón y mejoran su fluidez. También ayudan a la hidratación inicial del cemento y mejoran las propiedades endurecidas del hormigón.
La influencia de la actividad puzolánica de las cenizas de combustible pulverizado en la reacción de hidratación del cemento también se refleja en los siguientes aspectos:
1. Mejorar la uniformidad de la pasta de cemento. Aumentar su consistencia. Reducir el sangrado y la estratificación.
2. Las cenizas volantes pueden mejorar la fluidez y la capacidad de bombeo del hormigón. Esto es así en el caso del hormigón con una baja relación agua-cemento.
3. La reacción puzolánica de las cenizas volantes reduce la velocidad de hidratación del cemento, lo que a su vez reduce el aumento de temperatura del hormigón debido al calor de hidratación y ayuda a prevenir las grietas térmicas en el hormigón.
4. Los componentes activos de las cenizas de combustible pulverizadas reaccionan con la etringita del cemento, lo que reduce la cantidad de etringita generada y aumenta la cantidad de otros productos de hidratación. Estos cambios afectan la estructura de la etringita, por lo que reducen la resistencia a la compresión de los materiales con alto contenido de agua.
En resumen, las cenizas de combustible pulverizadas provenientes de la actividad volcánica reaccionan con el Ca(OH)2 proveniente de la hidratación del cemento, lo que genera más productos de hidratación que mejoran la resistencia, la durabilidad y la estructura interna del hormigón, mejorando así sus propiedades.
Conclusión
El estudio de las propiedades físicas de las cenizas volantes es fundamental, ya que ayuda a mejorar su valor en la ciencia de los materiales. Las investigaciones futuras pueden incluir: clasificar las cenizas de combustible pulverizadas en detalle, mejorar su uso en cemento y hormigón, desarrollar usos de alto valor para ellas y explorar nuevos usos en el trabajo medioambiental y la agricultura. Estos estudios pueden mejorar el uso de las cenizas de combustible pulverizadas. También pueden impulsar la protección del medio ambiente y el desarrollo sostenible.