طريقة تحديد الرماد المتطاير

يحتوي الرماد المتطاير المستخدم اليوم على كمية كبيرة من الكبريتيد أو الكبريتات (مثل الجبس، وغيره)، وهو ما يختلف عن الرماد المتطاير التقليدي. وإذا استُخدم في الخرسانة دون فحص، فسيؤدي ذلك إلى تشققات خطيرة وتفتت الخرسانة. ورغم أن معايير الرماد المتطاير الحالية تفرض قيودًا على محتوى SO3، إلا أن فحص وتحديد "الرماد منزوع الكبريت" لا يزالان غير دقيقين.

(2) "رماد إزالة النيتروجين"
لتقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين في عملية احتراق الفحم، من الضروري إجراء معالجة "إزالة النيتروجين" أثناء هذه العملية. قد تؤدي عملية إزالة النيتروجين غير السليمة إلى بقاء بعض الأمونيا (NH4) في الرماد المتطاير. عند خلط الرماد المتطاير مع الإسمنت، فإنه يتعرض للقلويات في البيئة الطبيعية، مما يؤدي إلى إطلاق غاز الأمونيا (NH3)، الذي يتصاعد بكميات كبيرة خلال المرحلة اللدنة للخرسانة.

(3) "الرماد الأسود العائم"
في تقنيات احتراق الفحم الحديثة، ولتحسين كفاءة الاحتراق أو لتلبية بعض متطلبات التشغيل الخاصة بمحطات توليد الطاقة، يُضاف الديزل أو مواد زيتية أخرى كمواد مساعدة للاحتراق. لا تحترق هذه المواد المساعدة احتراقًا كاملًا، وتبقى في الرماد المتطاير. وبعد فرز الرماد المتطاير، يحتوي الرماد المُجمّع على كمية أكبر من الزيت غير المحترق، والذي يُستخدم في خلط الخرسانة. يطفو هذا الزيت على السطح، مُشكّلًا طبقة سوداء عائمة في الخرسانة. يُطلق على هذا النوع من الرماد المتطاير اسم "الرماد الأسود العائم".

كيفية التعرف عليه؟
(1) كيفية الرؤية
يستطيع المفتشون ذوو الخبرة في كثير من الأحيان معرفة مدى نعومة الرماد المتطاير وفقدانه للاشتعال بمجرد ملاحظة لونه.
يشبه مظهر الرماد المتطاير مظهر الإسمنت، ويتراوح لونه بين الأبيض الحليبي والرمادي الداكن. يُعدّ لون الرماد المتطاير مؤشرًا هامًا للجودة، إذ يعكس كمية الكربون ونسبته، كما يعكس، إلى حدٍّ ما، نعومته. فكلما كان اللون أغمق، دلّ ذلك على دقة حجم جزيئات الرماد المتطاير وارتفاع نسبة الكربون فيه.

ينقسم الرماد المتطاير إلى نوعين: رماد متطاير منخفض الكالسيوم ورماد متطاير عالي الكالسيوم. عادةً ما يكون لون الرماد المتطاير عالي الكالسيوم مصفرًا، بينما يكون لون الرماد المتطاير منخفض الكالسيوم رماديًا. تتميز جزيئات الرماد المتطاير ببنية مسامية تشبه خلية النحل، ذات مساحة سطحية كبيرة وقدرة امتصاص عالية. يتراوح حجم الجزيئات بين 0.5 و300 ميكرومتر. إضافةً إلى ذلك، يتميز جدار الحبيبات ببنية مسامية تصل إلى 50% إلى 80%، مما يمنحه قدرة امتصاص عالية للماء.

إضافةً إلى المظهر الطبيعي، يمكنك أيضًا إضافة الماء والتحريك لمراقبة الرماد المتطاير. في كأس من الماء، أضف كمية مناسبة من الرماد المتطاير وحركه بسرعة وبشكل متساوٍ للتحقق مما إذا كان هناك رماد أسود يطفو على سطح الماء، وذلك للتحقق من كمية الكربون في الرماد المتطاير؛ إذا كان لون الرماد المتطاير أسود وله رائحة مميزة، أو قطرات زيت، فهذا النوع من الرماد المتطاير عبارة عن معجون يطفو ويجب إعادته.

بعد إزالة الكبريت، يُحرّك الرماد المحتوي على نسبة عالية من أكسيد الكالسيوم الحر وثالث أكسيد الكبريت مع الماء، فيصبح المحلول قلويًا، وعند إضافة كاشف الفينول فثالين إليه، يظهر لونه أحمر. ولمنع تشقق الخرسانة نتيجة لتمدد حجم هيدروكسيد الكالسيوم وكبريتات ألومينات الكالسيوم المائية، يجب إعادة المنتج.

ثانيًا، يمكنك شمّ الرائحة. خذ كمية مناسبة من الرماد المتطاير والأسمنت في كأس، وأضف الماء وحرّك المزيج حتى يصبح معجونًا. إذا شممت رائحة الأمونيا النفاذة، فهذا يعني أن الرماد المتطاير هو رماد منزوع النيتروجين.

انظر بالمجهر! لتحديد الرماد المزيف، ابدأ بالغربلة. عمومًا، تكون جزيئات الرماد المتطاير الأصغر حجمًا أكثر نعومة وكروية كالزجاج تحت المجهر (باستخدام مجهر بقوة تكبير تزيد عن 100 مرة)، بينما يكون سطح الجزيئات الأكبر حجمًا غير منتظم ولكنه كروي تقريبًا. إذا تم خلط كمية كبيرة من مسحوق الرمل المطحون، أو مسحوق الحجر، أو مسحوق خبث الغلايات، فسيزداد عدد الجزيئات غير المنتظمة في كل مستوى من مستويات حجم الجزيئات، وخاصة في مستوى الجزيئات الصغيرة، حيث ستظهر بشكل غير منتظم وزاوي.

هل أحتاج إلى مجهر لتمييزه؟ الطريقة البسيطة هي: خذ حوالي كيلوغرام واحد من الرماد المتطاير وضعه في وعاء، ثم أضف إليه الماء، وحركه أثناء إضافة الماء حتى يمتلئ تقريبًا، وانظر ما إذا كانت هناك طبقة من الخرز الأبيض العائم على سطح الماء، إذا كانت موجودة بالفعل، وإذا لم تكن موجودة، فهو مزيف.

بالنسبة للرماد المتطاير، يُنصح أولاً بالغربلة. عموماً، تتميز جزيئات الرماد المتطاير الأصغر حجماً بسطح أملس يشبه الكرات الزجاجية تحت المجهر، بينما يكون سطح الجزيئات الأكبر حجماً غير منتظم ولكنه كروي تقريباً. في حال إضافة كميات كبيرة من مسحوق الرمل المطحون، أو مسحوق الحجر، أو مسحوق خبث الغلايات، سيزداد عدد الجزيئات غير المنتظمة في كل فئة من فئات حجم الجزيئات، وخاصةً في فئة الجزيئات الأصغر حجماً.

يخضع الرماد المتطاير الحقيقي لمعايير وطنية صارمة ومواصفات استخدام دقيقة، بالإضافة إلى معايير صارمة للتركيب الكيميائي والإشعاعي. كما يتميز بمواصفات تغليف دقيقة ومعايير جودة واضحة. لونه أسود وأصفر، وهو مسحوقي، وحبيباته دقيقة للغاية، وملمسه ناعم وجاف، ومحتواه من الرطوبة منخفض جدًا. أما الرماد المتطاير المزيف، فيُصنع أساسًا من مسحوق الحجر أو مسحوق الطوب ممزوجًا بكمية قليلة من الرماد المتطاير أو الخبث، ويُعبأ جزء منه أو كله مباشرةً مع مسحوق الحجر. الرماد المتطاير المزيف نفسه غير لزج وغير نشط كيميائيًا. لونه أبيض، وبعض ألوانه غير نقية. ملمسه خشن ورطب، وأكياس تغليفه غير منتظمة. انتبه لهذه الأمور عند شراء الرماد المتطاير لضمان حصولك على رماد متطاير عالي الجودة.

(2) كيف يتم إجراء أخذ العينات للقبول؟
غيّر طريقة وموقع أخذ العينات التقليدية، وذلك بلحام صنبور خاص لأخذ العينات على أنبوب تغذية الرماد المتطاير الفولاذي بقطر 100 مم على ارتفاع رأسي يبلغ حوالي 1.5 متر من الأرض، بحيث يمكن اختياره عشوائيًا في أي وقت أثناء عملية تفريغ الرماد المتطاير. خذ عينات وأبلغ مورد الرماد المتطاير علنًا بأنه في حال وجود اختلاف بين نتائج عينتين مأخوذتين من نفس المركبة، فسيتعرض لعقوبة شديدة.