Les cendres volantes sont un déchet majeur des centrales électriques au charbon. Leurs propriétés physiques ont une grande influence sur la science des matériaux. Les propriétés des cendres volantes, comme la densité et la la taille des particules, affectent son utilisation dans les matériaux de construction et son impact sur l'environnement. Les propriétés physiques des cendres volantes sont étudiées en profondeur. Son potentiel en science des matériaux est en cours d'exploration. Cela pourrait fournir de nouvelles solutions durables pour la protection de l'environnement.
Propriétés physiques des cendres volantes telles que la densité et la taille des particules :
Les cendres volantes ont des propriétés physiques telles que la densité, la masse volumique apparente et la finesse. Ce sont des reflets macroscopiques de leurs propriétés physiques. chimique et minéral Composition. La cendre volante a une masse volumique de 1,9 à 2,9 g/cm³. Sa masse volumique apparente est de 0,531 à 1,261 g/cm³. Sa surface spécifique est de 800 à 19 500 cm²/g par adsorption d'azote et de 1 180 à 6 530 cm²/g par perméabilité à l'air. La finesse et la granulométrie des cendres volantes pulvérisées sont importantes. Elles affectent directement son activité et d'autres propriétés. Plus la cendre volante est fine, plus la proportion de poudre fine est importante et plus son activité est importante.
Influence des propriétés physiques des cendres combustibles pulvérisées sur les performances des matériaux :
Les propriétés physiques des cendres volantes affectent grandement leurs performances dans les matériaux. Par exemple, la finesse et la taille des particules des cendres volantes peuvent affecter l'hydratation du ciment. Cela affecte à son tour la résistance et la durabilité du matériau. Des études montrent que l'ajout de cendres volantes pulvérisées affectera les matériaux à forte teneur en eau. Cela modifiera leur temps de prise, leur densité et leur teneur en humidité. Cela affectera à son tour leurs propriétés techniques. L'ajout de cendres volantes supplémentaires diminuera la résistance maximale des matériaux à forte teneur en eau. Mais cela augmentera leur résistance résiduelle. Les modules d'élasticité et de déformation diminueront également. De plus, l'activité pouzzolanique des cendres volantes peut réagir avec les produits d'hydratation du ciment. Cela forme un gel CSH. Cela augmentera la résistance et la densité de la suspension.
Application des cendres volantes dans le développement de nouveaux matériaux :
Les cendres volantes, qui ont une activité volcanique, ont été utilisées pour fabriquer de nouveaux matériaux de construction. Par exemple, les cendres volantes peuvent être utilisées comme adjuvant de ciment. Elles améliorent les performances du ciment, réduisent la consommation et les coûts. Dans le béton, les cendres volantes pulvérisées peuvent améliorer la maniabilité, la fluidité et l'opérabilité. Elles peuvent également améliorer la résistance et la durabilité à long terme. En outre, les cendres volantes pulvérisées permettent de fabriquer des géopolymères, des céramiques synthétiques et des isolants réfractaires. Elles sont également utilisées dans de nouveaux matériaux de construction intelligents.
Comment l'activité pouzzolanique des cendres volantes affecte-t-elle la réaction d'hydratation du ciment :
Les cendres volantes ont une activité volcanique. Elles réagissent avec l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)2) issu de l'hydratation du ciment. Cette réaction permet de fabriquer des substances cimentaires, comme le silicate de calcium hydraté et l'aluminate de calcium hydraté. Ces produits peuvent renforcer et durcir le béton. Ils peuvent également résister à la corrosion. Le SiO2 et l'Al2O3 actifs des cendres volantes réagissent avec le Ca(OH)2 dans l'environnement alcalin après l'hydratation du ciment. Cela forme des substances cimentaires durcies. Elles remplissent les capillaires du béton et améliorent sa structure interne. En conséquence, la densité et la résistance du béton augmentent.
De nombreux facteurs influent sur l'activité des cendres volcaniques volantes. Ils comprennent leur composition chimique, leur surface, la taille de leurs particules et leur température de calcination. Le SiO2 et l'Al2O3 vitreux des cendres volantes sont les principales sources d'activité des cendres volcaniques. Ils réagissent avec le Ca(OH)2 lors de l'hydratation. Cela donne naissance à des gels de silicate de calcium hydraté et d'aluminate de calcium hydraté. Ces gels sont essentiels à la résistance du béton.
De plus, l'activité pouzzolanique des cendres volantes pulvérisées est également liée à leur forme physique. Les microsphères de verre des cendres volantes ont une surface lisse et dense. Elles réduisent l'eau, densifient et homogénéisent le béton et améliorent son écoulement. Elles favorisent également l'hydratation initiale du ciment. Et elles améliorent les propriétés durcies du béton.
L'influence de l'activité pouzzolanique des cendres combustibles pulvérisées sur la réaction d'hydratation du ciment se reflète également dans les aspects suivants :
1. Améliorer l'uniformité de la pâte de ciment. Augmenter sa consistance. Réduire le ressuage et la stratification.
2. Les cendres volantes peuvent améliorer la fluidité et la pompabilité du béton. Cela est vrai pour le béton ayant un faible rapport eau-ciment.
3. La réaction pouzzolanique des cendres volantes ralentit le taux d'hydratation du ciment. Cela réduit à son tour l'augmentation de la température du béton due à la chaleur d'hydratation. Cela permet d'éviter les fissures de température dans le béton.
4. Les composants actifs des cendres de combustible pulvérisées réagissent avec l'ettringite du ciment. Cela réduit la quantité d'ettringite générée. Cela augmente également d'autres produits d'hydratation. Ces changements affectent la structure de l'ettringite. Ils réduisent donc la résistance à la compression des matériaux à forte teneur en eau.
En résumé, les cendres de combustible pulvérisées issues de l'activité volcanique réagissent avec le Ca(OH)2 issu de l'hydratation du ciment. Elles créent davantage de produits d'hydratation. Ceux-ci améliorent la résistance, la durabilité et la structure interne du béton. Ils améliorent ainsi ses propriétés.
Conclusion
L'étude des propriétés physiques des cendres volantes est essentielle. Elle permet d'améliorer leur valeur en science des matériaux. Les recherches futures pourraient inclure : la classification détaillée des cendres volantes pulvérisées, l'amélioration de leur utilisation dans le ciment et le béton, le développement d'utilisations à haute valeur ajoutée et l'exploration de nouvelles utilisations dans le travail environnemental et l'agriculture. Ces études peuvent améliorer l'utilisation des cendres volantes pulvérisées. Elles peuvent également favoriser la protection de l'environnement et le développement durable.