Летучая зола – свойства, виды, механизм и применение

Физические свойства летучей золы

Физические свойства летучей золы следующие,

1. Тонкость летучей золы

Согласно ASTM, тонкость летучей золы должна проверяться как сухим, так и мокрым просеиванием. Образец летучей золы просеивается на сите 45 микрон и рассчитывается процент удержания на сите 45 микрон. Далее тонкость также измеряется методом Лешателье и методом удельной поверхности Блейна.
Метод удельной поверхности Блейна.

2. Удельный вес летучей золы

Удельный вес летучей золы варьируется от низкого значения 1,90 для суббитумной золы до высокого значения 2,96 для битумной золы с высоким содержанием железа.

3. Размер и форма летучей золы

Поскольку летучая зола является очень мелким материалом, размер частиц колеблется в пределах от 10 до 100 микрон. Форма летучей золы обычно сферическая, стеклообразная.

4. Цвет

Цвет летучей золы зависит от химических и минеральных составляющих. Содержание извести в летучей золе дает загорелый и светлый цвет, а коричневый цвет придается присутствием железа. Темно-серый или черный цвет обычно объясняется повышенным содержанием несгоревших веществ.

Классификация летучей золы

Классификация летучей золы осуществляется по-разному в соответствии с используемыми кодами. К ним относятся

1. Тип летучей золы в соответствии с кодами IS (IS 3812-1981)

A. Сорт I

Эта марка летучей золы получена из битуминозного угля с фракциями SiO2+Al2O3+Fe2O3 более 70%.

B. Сорт II

Эта марка летучей золы получена из бурого угля, имеющего фракции SiO2+Al2O3+Fe2O3 более 50%.

2. Тип летучей золы в соответствии с требованиями Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM C618)

В зависимости от типа угля и результатов химического анализа ASTM классифицирует летучую золу на ,

A. Тип C

Летучая зола типа С образуется при сжигании бурого или суббитуминозного угля, содержит CaO более 10% и обладает цементирующими свойствами в дополнение к пуццолановым свойствам.

B. Тип F

Зола типа F образуется при сжигании битуминозных или антрацитовых углей, содержит CaO менее 10 процентов и обладает пуццолановыми свойствами.

3. Тип летучей золы в зависимости от работы котла

A. Низкотемпературная (НТ) летучая зола

Образуется при температуре сжигания ниже 900o C

B. Высокотемпературная (ВТ) летучая зола

Образуется при температуре сгорания ниже 1000o C

Механизм образования летучей золы

Химия гидратации портландцемента такова, что около 50% портландцемента состоит из основного минерала – трехкальциевого силиката, который при гидратации образует гидрат силиката кальция и гидроксид кальция.
Если у нас есть портландцемент, а зола является пуццоланом, то она может быть представлена кремнеземом, поскольку некристаллическое кварцевое стекло является основным компонентом золы. Кремнезем соединяется с гидроксидом кальция, выделяющимся при гидратации портландцемента. Гидроксид кальция в гидратированном портландцементе ничего не делает для прочности, поэтому мы используем его с помощью реактивного кремнезема.
Медленно и постепенно он образует дополнительный гидрат силиката кальция, который является связующим, заполняет пространство и дает нам непроницаемость и все большую прочность.
Таблица № 2: Реакция гидратации портландцемента и летучей золы Портландцемент
Процесс гидратации
Трикальций
Силикат
+
Водаr
=
Кальций
Гидрат
Гидроксид кальция
Портландцемент
C3S
H
C-S-H
CH
Портландцемент + зола-унос
S
(кремнезем+зола-унос)

Сравнение требований к золе-уносу в ASTM, EN и IS

Таблица № 3: Сравнение требований к золе-унос по ASTM, EN и IS
Свойства
ASTM C-618
En-450
En-197-I
En-3892-I
IS 3812
2003- I
Sio2 минимум
35
Реактивный/растворимый Sio2, мин.
25
20
Sio2+Al2O3+Fi2O3 минимум
70
MgO, максимум
LOI(1 час)макс
6
5-7
7
5
Общие щелочи, макс.
1.5
SO3, максимум
3
2
Свободный CaO, максимум
1
Общий/реактивный CaO, максимум
10
Тонкость, 45 микрон, максимум
34
40
12
Тонкость по Блейнсу м2
/кг мин.
320
Активность цемента 28 дней
75
80
Реактивность извести, Н/мм2
4.5
Звучность, Ле-Шателье, мм
Автоклав, Процент
0.8

Применение летучей золы

Ниже перечислены основные области применения летучей золы,