Цементно-зольні композиції з золою-винеення киплячого шару
DOI:
https://doi.org/10.26906/znp.2025.64.4137Ключові слова:
зола-винесення, киплячий шар, цементно-зольні композиції, ІЧ спектроскопія, рентгеноструктурний аналіз, диференціально-термічні аналіз.Анотація
Наведено результати досліджень золи-винесення киплячого шару методами рентгеноструктурного, диференціально-термічного аналізу та ІЧ спектрометрії. Золи та золошлаки киплячого шару мають дещо інші властивості завдяки тому, що у котлах киплячого шару паливо випалюється на декілька секунд довше ніж у традиційних котлах. За цей час дисперсна частина мінеральної складової палива встигає розплавитись та перетворюватись к скляну фазу, в результаті чого підвищується їх внутрішня енергія і вони становяться спроможними до хімічних реакцій. Результати досліджень дозволили встановити, що зола-винесення антраценового вугілля вітчизняних родовищ при спалюванні в киплячому шару можна віднести до середньокальційових та сульфатних, що може спряти проявленню гідратаційних властивостей. Результати дослідження ІЧ спектрометрії підтвердили наявність у складі золи-винесення сполуки сульфату кальцію типу гіпсу та ангідриду. Сульфатні мінерали при наявності алюмінатів та вологи можуть сприяти утворенню мінералу етрінгіту в процесі тверднення цементно-зольних композицій, що може сприяти виникненню розширюючих напружень у цементному камені. Але дослідження цементно-зольного каменю методами рентгеноструктурного аналізу у віці шість місяців не підтверджують утворення етрінгіту. Випробування цементно-зольних композицій показало, що міцність композицій у марочному віці дещо нижче ніж цементного каменю. Але з подальшим збільшенням строку тверднення швидкість набору міцності композицій дещо більше ніж цементного каменю.
Посилання
1. Norhaiza, G., Khairunisa, M., & Saffuan, W. A. (2023). Utilization of fly ash in construction. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. https://doi.org/10.1088/1757-899X/601/1/012023
2. Хлопицький О. О. (2014). Стан, проблеми та перспективи переробки золошлакових відходів теплоелектростанцій України. Scientific Journal «ScienceRise» No 4 (2), 23–28.
https://doi.org/10.15587/2313-8416.2014.28511
3. Ibrahim, H. A., & Abdul Razak, H. (2016). Effect of palm oil clinker incorporation on properties of pervious concrete. Construction and Building Materials, 115, 70–77.
4. Shamshad, A., Fulekar, M. H., & Bhawana, P. (2012). Impact of coal-based thermal power plant on environment and its mitigation measure. International Research Journal of Environmental Science, 1, 60–64.
5. Yin, K., Ahamed, A., & Lisak, G. (2018). Environmental perspectives of recycling various combustion ashes in cement production: A review. Waste Management, 78, 401–416.
6. Bishnu, K. S., Aakash, G., Sachin, G., & Yuvraj, S. (2023). A comprehensive review on the sustainable use of fly ash in the construction industry and beyond. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.07.179
7. Mohammad, N. A., & Nazia, T. (2018). Fly ash as a resource material in construction industry: A clean approach to environment management. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.82078
8. Tiwari, M. K. (2016). Fly ash utilization: A brief review in Indian context. International Research Journal of Engineering and Technology, 3, 949–956.
9. Dwivedi, A., & Jain, M. K. (2014). Fly ash – waste management and overview: A review. Recent Research in Science and Technology, 6, 30–35.
10. Malhotra, V. M. (1990). Durability of concrete incorporating high-volume of low-calcium (ASTM Class F) fly ash. Cement and Concrete Composites, 12, 271–277.
11. Bahu, B. K., & Jayaram, S. (2000). Environmental impacts of fly ash. Botswana Journal of Technology, 9–13.
12. Nordin, N., Abdullah, M. M. A. B., Tahir, M. F. M., Sandu, A. V., & Hussin, K. (2016). Utilization of fly ash waste as construction material. International Journal of Conservation Science, 7, 161–166.
13. Malhotra, V. M. (1990). Durability of concrete incorporating high-volume of low-calcium fly ash. Cement and Concrete Composites, 12, 271–277.
14. Liu, B., Xie, Y., Zhou, S., & Yuan, Q. (2000). Influence of ultrafine fly ash composite on the fluidity and compressive strength of concrete. Cement and Concrete Research, 30, 1489–1493.
15. Kocak, Y., & Nas, S. (2014). The effect of using fly ash on the strength and hydration characteristics of blended cements. Construction and Building Materials, 73, 25–32.
16. ASTM. (n.d.). Standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use in concrete (pp. 1–5). ASTM International.
17. Courts, G. D. (1991). The aggregate of the future is here today. In Proceedings of the Ninth International Ash Use Symposium (Vol. 23). https://inis.iaea.org/search/searchsinglerecord.aspx?recordsFor=SingleRecord&RN=23052884
18. Hey, P. D., & Dunstan, E. R. D. (1991). Lightweight aggregate production and use in Florida. In Proceedings of the Ninth International Ash Use Symposium (Vol. 23)
https://inis.iaea.org/search/searchsinglerecord.aspx?recordsFor=SingleRecord&RN=23052884
19. Liew, K. M., Sojobi, A. O., & Zhang, L. W. (2017). Green concrete: Prospects and challenges. Construction and Building Materials, 156, 1063–1095.
20. Dwivedi, A., & Jain, M. K. (2014). Fly ash – waste management and overview: A review. Recent Research in Science and Technology, 6, 30–35.
21. Naik, T. R., & Singh, S. S. (1993). Fly ash generation and utilization: An overview. http://www4test.uwm.edu/cbu/Papers/1993%20CBU%20Reports/REP-190.pdf
22. Nordin, N., Abdullah, M. M. A. B., Tahir, M. F. M., Sandu, A. V., & Hussin, K. (2016). Utilization of fly ash waste as construction material. International Journal of Conservation Science, 7, 161–166.
23. Tiwari, M. K. (2016). Fly ash utilization: A brief review in Indian context. International Research Journal of Engineering and Technology, 3, 949–956.
24. Mukherjee, S. P., & Vesmawala, G. (2013). Exploring fly ash utilization in construction of highways in India. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, 8, 23–32.
25. Nadesan, M. S., & Dinakar, P. (2017). Mix design and properties of fly ash waste lightweight aggregates in structural lightweight concrete. Case Studies in Construction Materials, 7, 336–347.
26. Bahu, B. K., & Jayaram, S. (2000). Environmental impacts of fly ash. Botswana Journal of Technology, 9–13.
27. Blissett, R. S., & Rowson, N. A. (2012). A review of the multi-component utilisation of coal fly ash. Fuel, 97, 1–23.
28. Bicer, A. (2018). Effect of fly ash particle size on thermal and mechanical properties of fly ash cement composites. Thermal Science and Engineering Progress, 8, 78–82.
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Расул Ахмеднабієв, Андрій Яловегін
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
