Cinzas volantes são um grande resíduo de usinas de energia a carvão. Suas propriedades físicas afetam muito a ciência dos materiais. Propriedades das cinzas volantes, como densidade e tamanho da partícula, afetam seu uso em materiais de construção e seu impacto ambiental. O estudo das propriedades físicas das cinzas volantes é aprofundado. Seu potencial na ciência dos materiais está sendo explorado. Isso pode fornecer soluções novas e sustentáveis para a proteção ambiental.
Propriedades físicas das cinzas volantes, como densidade e tamanho das partículas:
A cinza volante tem propriedades físicas como densidade, densidade aparente e finura. Estas são reflexões macroscópicas de sua químico e mineral composições. A cinza volante tem uma densidade de 1,9 a 2,9 g/cm³. Sua densidade aparente é de 0,531 a 1,261 g/cm³. Sua área de superfície específica é de 800 a 19500 cm²/g por adsorção de nitrogênio e 1180 a 6530 cm²/g por permeabilidade ao ar. A finura e o tamanho das partículas da cinza de combustível pulverizada são importantes. Eles afetam diretamente sua atividade e outras propriedades. Quanto mais fina a cinza de combustível pulverizada, maior a proporção de pó fino e maior sua atividade.
Influência das propriedades físicas das cinzas de combustível pulverizadas no desempenho do material:
As propriedades físicas das cinzas volantes afetam muito seu desempenho em materiais. Por exemplo, a finura e o tamanho das partículas das cinzas volantes podem afetar a hidratação do cimento. Isso, por sua vez, afeta a resistência e a durabilidade do material. Estudos mostram que adicionar cinzas de combustível pulverizadas afetará materiais com alto teor de água. Isso mudará seu tempo de pega, densidade e teor de umidade. Isso, por sua vez, afetará suas propriedades de engenharia. Adicionar mais cinzas volantes reduzirá a resistência máxima de materiais com alto teor de água. Mas aumentará sua resistência residual. Os módulos elástico e de deformação também diminuirão. Além disso, a atividade pozolânica das cinzas volantes pode reagir com os produtos de hidratação do cimento. Isso forma um gel CSH. Isso aumentará a resistência e a densidade da pasta.
Aplicação de cinzas volantes no desenvolvimento de novos materiais:
Cinzas volantes, com atividade de cinzas vulcânicas, têm sido usadas para fazer novos materiais de construção. Por exemplo, cinzas volantes podem ser usadas como uma mistura de cimento. Elas melhoram o desempenho do cimento, reduzem o consumo e cortam custos. No concreto, cinzas de combustível pulverizadas podem melhorar a trabalhabilidade, fluidez e operabilidade. Elas também podem aumentar a resistência e a durabilidade a longo prazo. Além disso, cinzas de combustível pulverizadas produzem geopolímeros, cerâmicas sintéticas e isolamentos refratários. Elas também são usadas em novos materiais de construção inteligentes.
Como a atividade pozolânica da cinza volante afeta a reação de hidratação do cimento:
Cinzas volantes têm atividade de cinzas vulcânicas. Elas reagem com hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) da hidratação do cimento. Essa reação produz substâncias cimentícias, como silicato de cálcio hidratado e aluminato de cálcio hidratado. Esses produtos podem fortalecer e endurecer o concreto. Eles também podem resistir à corrosão. O SiO2 e o Al2O3 ativos nas cinzas volantes reagem com Ca(OH)2 no ambiente alcalino após a hidratação do cimento. Isso forma substâncias cimentícias endurecidas. Elas preenchem os capilares do concreto e melhoram sua estrutura interna. Como resultado, a densidade e a resistência do concreto aumentam.
Muitos fatores afetam a atividade de cinzas vulcânicas de cinzas volantes. Eles incluem sua composição química, área de superfície, tamanho de partícula e temperatura de calcinação. O SiO2 e o Al2O3 vítreos em cinzas volantes são as principais fontes de atividade de cinzas vulcânicas. Eles reagem com Ca(OH)2 durante a hidratação. Isso produz géis de silicato de cálcio hidratado e aluminato de cálcio hidratado. Esses géis são essenciais para a resistência do concreto.
Além disso, a atividade pozolânica da cinza de combustível pulverizada também está relacionada à sua forma física. As microesferas de vidro na cinza volante têm uma superfície lisa e densa. Elas reduzem a água, densificam e homogeneízam o concreto e melhoram seu fluxo. Elas também ajudam na hidratação inicial do cimento. E melhoram as propriedades endurecidas do concreto.
A influência da atividade pozolânica da cinza combustível pulverizada na reação de hidratação do cimento também se reflete nos seguintes aspectos:
1. Melhorar a uniformidade da pasta de cimento. Aumentar sua consistência. Reduzir sangramento e estratificação.
2. Cinzas volantes podem melhorar a fluidez e a bombeabilidade do concreto. Isso é verdade para concreto com baixa relação água-cimento.
3. A reação pozolânica da cinza volante diminui a taxa de hidratação do cimento. Isso, por sua vez, reduz o aumento de temperatura no concreto devido ao calor de hidratação. Ajuda a evitar rachaduras de temperatura no concreto.
4. Os componentes ativos em cinzas de combustível pulverizadas reagem com etringita no cimento. Isso reduz a quantidade de etringita gerada. Também aumenta outros produtos de hidratação. Essas mudanças afetam a estrutura da etringita. Então, elas diminuem a resistência à compressão de materiais com alto teor de água.
Em resumo, cinzas de combustível pulverizadas da atividade vulcânica reagem com Ca(OH)2 da hidratação do cimento. Elas criam mais produtos de hidratação. Eles melhoram a resistência, a durabilidade e a estrutura interna do concreto. Assim, eles melhoram suas propriedades.
Conclusão
Estudar as propriedades físicas das cinzas volantes é vital. Ajuda a melhorar seu valor na ciência dos materiais. Pesquisas futuras podem incluir: classificar as cinzas de combustível pulverizadas em detalhes, melhorar seu uso em cimento e concreto, desenvolver usos de alto valor para elas e explorar novos usos em trabalho ambiental e agricultura. Esses estudos podem melhorar o uso das cinzas de combustível pulverizadas. Eles também podem impulsionar a proteção ambiental e o desenvolvimento sustentável.