Vliegas is een groot afval van kolengestookte elektriciteitscentrales. De fysieke eigenschappen ervan hebben een grote invloed op de materiaalkunde. De eigenschappen van vliegas, zoals dichtheid en deeltjesgrootte, beïnvloeden het gebruik ervan in bouwmaterialen en de impact ervan op het milieu. Onderzoek naar de fysieke eigenschappen van vliegas is diepgaand. Het potentieel ervan in materiaalkunde wordt onderzocht. Dit kan nieuwe, duurzame oplossingen bieden voor milieubescherming.
Fysische eigenschappen van vliegas zoals dichtheid en deeltjesgrootte:
Vliegas heeft fysieke eigenschappen zoals dichtheid, bulkdichtheid en fijnheid. Dit zijn macroscopische reflecties van zijn chemisch En mineraal samenstellingen. Vliegas heeft een dichtheid van 1,9 tot 2,9 g/cm³. De bulkdichtheid is 0,531 tot 1,261 g/cm³. Het specifieke oppervlak is 800 tot 19500 cm²/g door stikstofadsorptie en 1180 tot 6530 cm²/g door luchtdoorlaatbaarheid. De fijnheid en deeltjesgrootte van verpulverde brandstofas zijn belangrijk. Ze hebben direct invloed op de activiteit en andere eigenschappen. Hoe fijner de verpulverde brandstofas, hoe groter het aandeel fijn poeder en hoe groter de activiteit.
Invloed van de fysische eigenschappen van verpulverde brandstofas op de materiaalprestaties:
De fysieke eigenschappen van vliegas hebben een grote invloed op de prestaties in materialen. De fijnheid en deeltjesgrootte van vliegas kunnen bijvoorbeeld de hydratatie van cement beïnvloeden. Dit heeft op zijn beurt invloed op de sterkte en duurzaamheid van het materiaal. Onderzoeken tonen aan dat het toevoegen van verpulverde brandstofas invloed heeft op materialen met een hoog watergehalte. Het zal hun uithardingstijd, dichtheid en vochtgehalte veranderen. Dit heeft op zijn beurt invloed op hun technische eigenschappen. Het toevoegen van meer vliegas verlaagt de pieksterkte van materialen met een hoog watergehalte. Maar het zal hun reststerkte verhogen. De elastische en vervormingsmoduli zullen ook afnemen. Ook kan de pozzolane activiteit van vliegas reageren met de hydratatieproducten van cement. Dit vormt een CSH-gel. Het zal de sterkte en dichtheid van de slurry verhogen.
Toepassing van vliegas bij de ontwikkeling van nieuwe materialen:
Vliegas, met vulkanische asactiviteit, is gebruikt om nieuwe bouwmaterialen te maken. Vliegas kan bijvoorbeeld worden gebruikt als cementmengsel. Het verbetert de cementprestaties, vermindert het verbruik en verlaagt de kosten. In beton kan verpulverde brandstofas de verwerkbaarheid, vloeibaarheid en bruikbaarheid verbeteren. Het kan ook de sterkte en duurzaamheid op de lange termijn verbeteren. Ook maakt verpulverde brandstofas geopolymeren, synthetische keramiek en vuurvaste isolatiematerialen. Het wordt ook gebruikt in nieuwe slimme bouwmaterialen.
Hoe beïnvloedt de pozzolane activiteit van vliegas de hydratatiereactie van cement:
Vliegas heeft vulkanische asactiviteit. Het reageert met calciumhydroxide (Ca(OH)2) uit cementhydratatie. Deze reactie maakt cementachtige stoffen, zoals gehydrateerd calciumsilicaat en gehydrateerd calciumaluminaat. Deze producten kunnen beton versterken en verharden. Ze kunnen ook corrosie weerstaan. De actieve SiO2 en Al2O3 in vliegas reageren met Ca(OH)2 in de alkalische omgeving na cementhydratatie. Dit vormt verharde cementachtige stoffen. Ze vullen de haarvaten van beton en verbeteren de interne structuur. Als gevolg hiervan nemen de dichtheid en sterkte van het beton toe.
Veel factoren beïnvloeden de vulkanische asactiviteit van vliegas. Ze omvatten de chemische samenstelling, het oppervlak, de deeltjesgrootte en de calcinatietemperatuur. De glasachtige SiO2 en Al2O3 in vliegas zijn de belangrijkste bronnen van vulkanische asactiviteit. Ze reageren met Ca(OH)2 tijdens hydratatie. Dit maakt gehydrateerde calciumsilicaat en gehydrateerde calciumaluminaatgels. Deze gels zijn essentieel voor de sterkte van beton.
Bovendien is de pozzolane activiteit van verpulverde brandstofas ook gerelateerd aan de fysieke vorm ervan. De glazen microbolletjes in vliegas hebben een glad, dicht oppervlak. Ze verminderen water, verdichten en homogeniseren beton en verbeteren de stroming ervan. Ze helpen ook bij de initiële hydratatie van cement. En ze verbeteren de verharde eigenschappen van het beton.
De invloed van de pozzolane activiteit van verpulverde brandstofas op de cementhydratatiereactie wordt ook weerspiegeld in de volgende aspecten:
1. Verbeter de uniformiteit van de cementpasta. Verhoog de consistentie. Verminder bloeden en stratificatie.
2. Vliegas kan de vloeibaarheid en pompbaarheid van beton verbeteren. Dit geldt voor beton met een lage water-cementverhouding.
3. De pozzolane reactie van vliegas vertraagt de hydratatiesnelheid van cement. Dit vermindert op zijn beurt de temperatuurstijging in beton door hydratatiewarmte. Het helpt temperatuurscheuren in het beton te voorkomen.
4. De actieve componenten in verpulverde brandstofas reageren met ettringiet in cement. Dit vermindert de hoeveelheid gegenereerd ettringiet. Het verhoogt ook andere hydratatieproducten. Deze veranderingen beïnvloeden de structuur van de ettringiet. Ze verlagen dus de druksterkte van materialen met een hoog watergehalte.
Samengevat, verpulverde brandstofas van vulkanische activiteit reageert met Ca(OH)2 van cementhydratatie. Het creëert meer hydratatieproducten. Deze verbeteren de sterkte, duurzaamheid en interne structuur van beton. Zo verbeteren ze de eigenschappen ervan.
Conclusie
Het bestuderen van de fysieke eigenschappen van vliegas is van vitaal belang. Het helpt de waarde ervan in de materiaalkunde te verbeteren. Toekomstig onderzoek kan bestaan uit: het gedetailleerd classificeren van verpulverde brandstofas, het verbeteren van het gebruik ervan in cement en beton, het ontwikkelen van hoogwaardige toepassingen en het verkennen van nieuwe toepassingen in milieuwerk en landbouw. Deze studies kunnen het gebruik van verpulverde brandstofas verbeteren. Ze kunnen ook de bescherming van het milieu en duurzame ontwikkeling stimuleren.