Παράγοντες που επηρεάζουν τη δραστικότητα της ιπτάμενης τέφρας

Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν τη δραστικότητα της ιπτάμενης τέφρας και είναι πολύπλοκοι. Οι κύριοι παράγοντες ελέγχου περιλαμβάνουν: τη χημική σύνθεση (κυρίως υαλώδη φάση), τη δομή του γυαλιού, τα χημικά και φυσικά ελαττώματα του σημείου ενεργοποίησης στο γυαλί (συμπεριλαμβανομένων εκείνων που παράγονται με άλεση), το νερό, τον ρόλο του χημικού μέσου αντίδρασης, την κατανομή μεγέθους των σωματιδίων. Όσο περισσότερες διεργασίες πραγματοποιούνται στη γραμμή παραγωγής ιπτάμενης τέφρας, τόσο λεπτότερη είναι η ιπτάμενη τέφρα που παράγεται και τόσο υψηλότερη είναι η τιμή της ιπτάμενης τέφρας. Γενικά, όμως, μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: η μία είναι η χημική, η οποία περιλαμβάνει κυρίως τον αριθμό και τη σύνθεση των δραστικών ουσιών που συμμετέχουν και προάγουν τις ποζολανικές αντιδράσεις, και η άλλη είναι η φυσική, η οποία επηρεάζει κυρίως τη διαδικασία ενυδάτωσης και σκλήρυνσης του τσιμέντου. Η δομή της τσιμεντόλιθου σχηματίζεται αργότερα.

1. Χημικοί παράγοντες

Δεδομένου ότι η φάση πυριτίας-αλουμίνας από γυαλί είναι η κύρια πηγή της δραστηριότητας του ιπτάμενη τέφρα, οι παράγοντες που μειώνουν τον αριθμό των γυάλινων σωμάτων, όπως η μεγάλη απώλεια κατά την ανάφλεξη και οι πολλές κρυσταλλικές φάσεις, είναι δυσμενείς για τη δραστικότητα. Επιπλέον, στη σύνθεση της υαλώδους φάσης, οι ρόλοι των διαφόρων στοιχείων δεν είναι οι ίδιοι. Τα οξείδια είναι τα πιο συνηθισμένα συστατικά στο ιπτάμενη τέφρα, και είναι επίσης τα κύρια συστατικά των προϊόντων ενυδάτωσης. Ωστόσο, υπό διαφορετικές συνθήκες ηλικίας και θερμοκρασίας, ο βαθμός και η σημασία των οξειδίων που συμμετέχουν στις αντιδράσεις ενυδάτωσης είναι διαφορετικές. Για παράδειγμα, ο σίδηρος μπορεί να μειώσει το σημείο τήξης της τέφρας, γεγονός που ευνοεί τον σχηματισμό μικροσφαιριδίων γυαλιού. Ωστόσο, επειδή το οξείδιο του σιδήρου έχει εξαιρετικά χαμηλή ικανότητα συμμετοχής σε αντιδράσεις ενυδάτωσης, πιστεύεται γενικά ότι η υπερβολική περιεκτικότητα σε οξείδια του σιδήρου δεν είναι καλή για τη δραστικότητα. Μια μικρή ποσότητα οξειδίων αλκαλιμετάλλων μπορεί να προωθήσει την ενυδάτωση. Η αντίδραση πραγματοποιείται, αλλά όταν χρησιμοποιείται ενεργό συσσωμάτωμα, η υψηλή περιεκτικότητα σε οξείδια καλίου και νατρίου στην ιπτάμενη τέφρα θα προωθήσει την αντίδραση των αλκαλικών συσσωματωμάτων, καταστρέφοντας έτσι τη σταθερότητα του σκυροδέματος. Μια μικρή ποσότητα τριοξειδίου του θείου στην ιπτάμενη τέφρα έχει ευεργετική επίδραση στον σχηματισμό ένυδρου πυριτικού ασβεστίου και στον σχηματισμό ένυδρου σουλφοαργιλικού ασβεστίου (ετρινγίτη) που συμβάλλει στην πρώιμη αντοχή, αλλά η υπερβολική διαστολή του ετρινγκίτη θα προκαλέσει προβλήματα σταθερότητας όγκου, επομένως η περιεκτικότητα σε τριοξείδιο του θείου δεν πρέπει να είναι υψηλή στο 3%.

2. Φυσικοί παράγοντες

Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν τη δραστικότητα της ιπτάμενης τέφρας είναι η μορφολογία των σωματιδίων, η μικροδομή και άλλοι φυσικοί παράγοντες. Για διαφορετικούς τύπους ιπτάμενης τέφρας, όσο μικρότερη είναι η απαίτηση νερού για την τυπική σύσταση, τόσο υψηλότερη είναι η δραστικότητα. όσο χαμηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε άνθρακα, τόσο υψηλότερη είναι η δραστικότητα. όσο μικρότερη είναι η λεπτότητα, τόσο υψηλότερη είναι η δραστικότητα. όσον αφορά τη μορφολογία των σωματιδίων, το σφαιρικό γυαλί στην ιπτάμενη τέφρα. Όσο περισσότερο, τόσο υψηλότερη είναι η δραστικότητα της ιπτάμενης τέφρας. Από το χαρακτηριστικό μικροδομής E, η ιπτάμενη τέφρα με τετραεδρική δομή πυριτίου-οξυγόνου βραχείας αλυσίδας έχει υψηλότερη δραστικότητα.

Η ειδική επιφάνεια της ιπτάμενης τέφρας μπορεί να αντικατοπτρίζει τη σύνθεση και τη δομή των σωματιδίων της ιπτάμενης τέφρας σε κάποιο βαθμό. Τα λεπτότερα σωματίδια της ιπτάμενης τέφρας έχουν μεγαλύτερη ειδική επιφάνεια. Το πλούσιο σε ασβέστιο γυάλινο σώμα έχει πυκνή δομή και μικρή αντίστοιχη ειδική επιφάνεια. Υπάρχουν πολλά πορώδη γυάλινα σώματα. Οι οπές, η αντίστοιχη ειδική επιφάνεια είναι μεγάλη.