خاکستر بادی زباله اصلی نیروگاه های زغال سنگ است. خواص فیزیکی آن بر علم مواد تأثیر زیادی می گذارد. خواص خاکستر بادی مانند چگالی و اندازه ذرات، استفاده از آن در مصالح ساختمانی و اثرات زیست محیطی آن را تحت تاثیر قرار می دهد. مطالعه خواص فیزیکی خاکستر بادی عمیق است. پتانسیل آن در علم مواد در حال بررسی است. این ممکن است راه حل های جدید و پایداری برای حفاظت از محیط زیست ارائه دهد.
خواص فیزیکی خاکستر بادی مانند چگالی و اندازه ذرات:
خاکستر بادی دارای خواص فیزیکی مانند چگالی، چگالی ظاهری و ظرافت است. اینها بازتاب های ماکروسکوپی آن هستند شیمیایی و معدنی ترکیبات خاکستر بادی دارای چگالی 1.9 تا 2.9 g/cm³ است. چگالی ظاهری آن 0.531 تا 1.261 g/cm³ است. سطح ویژه آن با جذب نیتروژن 800 تا 19500 سانتی متر مربع بر گرم و با نفوذپذیری هوا بین 1180 تا 6530 سانتی متر مربع بر گرم است. ظرافت و اندازه ذرات خاکستر سوخت پودر شده مهم است. آنها مستقیماً بر فعالیت و سایر خواص آن تأثیر می گذارند. هر چه خاکستر سوخت پودر شده ریزتر باشد، نسبت پودر ریز بیشتر و فعالیت آن بیشتر است.
تاثیر خواص فیزیکی خاکستر سوخت پودر شده بر عملکرد مواد:
خواص فیزیکی خاکستر بادی تا حد زیادی بر عملکرد آن در مواد تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، ظرافت خاکستر بادی و اندازه ذرات می تواند بر هیدراتاسیون سیمان تأثیر بگذارد. این به نوبه خود بر استحکام و دوام مواد تأثیر می گذارد. مطالعات نشان می دهد که افزودن خاکستر سوخت پودر شده بر مواد پر آب تأثیر می گذارد. زمان گیرش، چگالی و رطوبت آنها را تغییر می دهد. این به نوبه خود بر خواص مهندسی آنها تأثیر می گذارد. افزودن خاکستر بادی بیشتر، اوج مقاومت مواد پر آب را کاهش می دهد. اما، استحکام باقیمانده آنها را افزایش می دهد. مدول الاستیک و تغییر شکل نیز کاهش می یابد. همچنین، فعالیت پوزولانی خاکستر بادی می تواند با محصولات هیدراتاسیون سیمان واکنش نشان دهد. این یک ژل CSH را تشکیل می دهد. استحکام و چگالی دوغاب را افزایش می دهد.
کاربرد خاکستر بادی در توسعه مواد جدید:
خاکستر بادی، با فعالیت خاکستر آتشفشانی، برای ساخت مصالح ساختمانی جدید استفاده شده است. به عنوان مثال می توان از خاکستر بادی به عنوان افزودنی سیمان استفاده کرد. عملکرد سیمان را بهبود می بخشد، مصرف را کاهش می دهد و هزینه ها را کاهش می دهد. در بتن، خاکستر سوخت پودر شده می تواند کارایی، سیالیت و عملکرد را بهبود بخشد. همچنین می تواند استحکام و دوام را در طولانی مدت افزایش دهد. همچنین خاکستر سوخت پودر شده ژئوپلیمرها، سرامیک های مصنوعی و عایق های نسوز می سازد. در مصالح ساختمانی هوشمند جدید نیز استفاده می شود.
چگونه فعالیت پوزولانی خاکستر بادی بر واکنش هیدراتاسیون سیمان تأثیر می گذارد:
خاکستر بادی فعالیت خاکستر آتشفشانی دارد. با هیدروکسید کلسیم (Ca(OH)2) حاصل از هیدراتاسیون سیمان واکنش می دهد. این واکنش باعث ایجاد مواد سیمانی مانند سیلیکات کلسیم هیدراته و آلومینات کلسیم هیدراته می شود. این محصولات می توانند بتن را تقویت و سخت کنند. آنها همچنین می توانند در برابر خوردگی مقاومت کنند. SiO2 و Al2O3 فعال موجود در خاکستر بادی با Ca(OH)2 در محیط قلیایی پس از هیدراتاسیون سیمان واکنش می دهند. این مواد سیمانی سخت شده را تشکیل می دهد. آنها مویرگ های بتن را پر می کنند و ساختار داخلی آن را بهبود می بخشند. در نتیجه چگالی و مقاومت بتن افزایش می یابد.
عوامل زیادی بر فعالیت خاکستر آتشفشانی خاکستر بادی تأثیر می گذارد. آنها شامل ترکیب شیمیایی، مساحت سطح، اندازه ذرات و دمای کلسیناسیون آن هستند. SiO2 و Al2O3 شیشه ای موجود در خاکستر بادی منابع اصلی فعالیت خاکستر آتشفشانی هستند. آنها در طول هیدراتاسیون با Ca(OH)2 واکنش نشان می دهند. این باعث می شود ژل سیلیکات کلسیم هیدراته و آلومینات کلسیم هیدراته شود. این ژل ها کلید استحکام بتن هستند.
علاوه بر این، فعالیت پوزولانی خاکستر سوخت پودر شده نیز به شکل فیزیکی آن مرتبط است. میکروکره های شیشه ای موجود در خاکستر بادی سطحی صاف و متراکم دارند. آنها آب را کاهش می دهند، بتن را متراکم و همگن می کنند و جریان آن را بهبود می بخشند. آنها همچنین به هیدراتاسیون اولیه سیمان کمک می کنند. و خواص سخت شدن بتن را بهبود می بخشند.
تأثیر فعالیت پوزولانی خاکستر سوخت پودر شده بر واکنش هیدراتاسیون سیمان نیز در جنبه های زیر منعکس می شود:
1. بهبود یکنواختی خمیر سیمان. قوام آن را افزایش دهید. کاهش خونریزی و طبقه بندی.
2. خاکستر بادی می تواند سیالیت و قابلیت پمپاژ بتن را بهبود بخشد. این در مورد بتن با نسبت آب به سیمان پایین صادق است.
3. واکنش پوزولانی خاکستر بادی سرعت هیدراتاسیون سیمان را کاهش می دهد. این به نوبه خود افزایش دمای بتن را از گرمای هیدراتاسیون کاهش می دهد. این به جلوگیری از ترک های دمایی در بتن کمک می کند.
4. اجزای فعال در خاکستر سوخت پودر شده با اترینگیت در سیمان واکنش می دهند. این مقدار اترینگیت تولید شده را کاهش می دهد. همچنین سایر محصولات هیدراتاسیون را افزایش می دهد. این تغییرات بر ساختار اترینگیت تأثیر می گذارد. بنابراین، آنها مقاومت فشاری مواد پر آب را کاهش می دهند.
به طور خلاصه، خاکستر سوخت پودر شده حاصل از فعالیت های آتشفشانی با Ca(OH)2 ناشی از هیدراتاسیون سیمان واکنش می دهد. محصولات هیدراتاسیون بیشتری ایجاد می کند. اینها استحکام، دوام و ساختار داخلی بتن را بهبود می بخشد. بنابراین، خواص آن را افزایش می دهند.
نتیجه
مطالعه خواص فیزیکی خاکستر بادی حیاتی است. این به بهبود ارزش آن در علم مواد کمک می کند. تحقیقات آینده ممکن است شامل موارد زیر باشد: طبقه بندی خاکستر سوخت پودر شده با جزئیات، بهبود استفاده از آن در سیمان و بتن، توسعه کاربردهای با ارزش برای آن، و کاوش در کاربردهای جدید در کارهای زیست محیطی و کشاورزی. این مطالعات می تواند استفاده از خاکستر سوخت پودر شده را بهبود بخشد. آنها همچنین می توانند حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار را تقویت کنند.