सड़क अभियांत्रिकी में फ्लाई ऐश के अनुप्रयोग अनुसंधान की वर्तमान स्थिति

सड़क के आधार में फ्लाई ऐश का उपयोग मुख्य रूप से दो पहलुओं पर केंद्रित है: फ्लाई ऐश (चूना और फ्लाई ऐश) स्थिर सामग्री और सीमेंट फ्लाई ऐश स्थिर सामग्री। इन दोनों सामग्रियों को राष्ट्रीय मानकों में संकलित किया गया है, तकनीक अपेक्षाकृत परिपक्व है, और इनके कई व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं। सड़क की सतहों पर फ्लाई ऐश का उपयोग मुख्य रूप से डामर मिश्रण की सतह और सीमेंट कंक्रीट की सतह पर होता है। चांगआन विश्वविद्यालय के जियाओ हुआ ने अपने मास्टर थीसिस में शोध किया है कि जब एसी-16 डामर मिश्रण में सभी अयस्क पाउडर को फ्लाई ऐश से प्रतिस्थापित किया जाता है, तो अयस्क पाउडर के साथ मिश्रित मिश्रण की तुलना में इसकी कम तापमान पर दरार प्रतिरोधकता कम और उच्च तापमान पर स्थिरता बेहतर होती है। जल स्थिरता में सुधार हुआ है, लेकिन इसका प्रभाव उल्लेखनीय नहीं है। शी जून, वू शाओपेंग और अन्य ने डामर मिश्रण की नमी क्षति पर फ्लाई ऐश और युग्मन एजेंट के सतह उपचार के प्रभाव का अध्ययन किया। भराव एजेंट और फ्लाई ऐश के संयोजन को मिश्रित फ्लाई ऐश संशोधक कहा जाता है। मिश्रित फ्लाई ऐश संशोधक के गुणों का मुख्य रूप से स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा विश्लेषण किया गया। एक भराव पदार्थ के रूप में, डामर मिश्रण की नमी संवेदनशीलता पर इसके प्रभाव का मूल्यांकन अप्रत्यक्ष तन्यता कठोरता मापांक परीक्षण, स्थैतिक रेंगना और अप्रत्यक्ष तन्यता थकान परीक्षणों द्वारा किया गया। परिणामों से पता चलता है कि मिश्रित फ्लाई ऐश संशोधक युक्त डामर मिश्रण में उच्च अप्रत्यक्ष तन्यता शक्ति और पाले के दौरान तन्यता शक्ति अनुपात होता है तथा उत्कृष्ट नमी संवेदनशीलता होती है। इसके अतिरिक्त, मिश्रित फ्लाई ऐश संशोधक से संशोधित डामर मिश्रण ने विशिष्ट नमी क्षति उपचार के बाद बेहतर कठोरता मापांक, स्थायी विरूपण के प्रति प्रतिरोध और थकान जीवन दिखाया। निष्कर्ष: मिश्रित फ्लाई ऐश संशोधक डामर मिश्रण की नमी संवेदनशीलता को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है।

फ्लाई ऐश से बने तटबंधों का उपयोग सड़क निर्माण में व्यापक रूप से किया जाता है, विशेष रूप से नरम मिट्टी की नींव वाले सड़क खंडों में। यह फ्लाई ऐश के हल्के वजन का पूरा लाभ उठाकर तटबंध के स्वयं के वजन और नरम मिट्टी की नींव पर पड़ने वाले अतिरिक्त तनाव को कम करता है, जिससे कुल धंसाव कम होता है और तटबंध की स्थिरता में सुधार होता है। इसी प्रकार, पुल के शीर्ष पर उच्च-भरण वाली मिट्टी के साथ फ्लाई ऐश भरने से पुल के शीर्ष पर उच्च-भरण वाली मिट्टी के स्वयं के वजन के कारण होने वाले धंसाव से उत्पन्न पुल के उछलने की समस्या में सुधार हो सकता है। लियू टिजुन ने तटबंध भराव के रूप में उपयोग की जाने वाली फ्लाई ऐश के यांत्रिक गुणों का अध्ययन किया और निम्नलिखित निष्कर्ष निकाले: फ्लाई ऐश का शुष्क घनत्व नमी की मात्रा में वृद्धि के साथ पहले बढ़ता है और फिर घटता है, और नमी की मात्रा पर अधिकतम शुष्क घनत्व 19% था; कोयले की राख का पारगम्यता गुणांक शुष्क घनत्व में वृद्धि के साथ तेजी से घटता है। जब फ्लाई ऐश का शुष्क घनत्व 1.35 ग्राम/सेमी³ से कम होता है, तो शुष्क घनत्व का इसके पारगम्यता गुणांक पर लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है; फ्लाई ऐश की नमी की मात्रा बढ़ने और घटने पर उसका संसंजन बढ़ता है। 26% से कम नमी की मात्रा होने पर यह कमी धीमी होती है, अन्यथा यह तेजी से घटती है। फ्लाई ऐश की नमी की मात्रा में 1% की वृद्धि होने पर आंतरिक घर्षण कोण लगभग 0.25° कम हो जाता है। कोयले की राख का संसंजन संघनन की डिग्री में वृद्धि के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है, जबकि फ्लाई ऐश का आंतरिक घर्षण कोण संघनन की डिग्री में वृद्धि के साथ घातीय रूप से बढ़ता है। फ्लाई ऐश की नमी की मात्रा इष्टतम नमी की मात्रा के जितनी करीब होती है या संघनन 100% के जितना करीब होता है, कंपन की संख्या बढ़ने के साथ संसंजन और आंतरिक घर्षण कोण में कमी उतनी ही कम होती है, और कंपन के प्रारंभिक चरण में स्थिर अवस्था तक पहुंचना आसान हो जाता है। चेन युनयोंग और गाओ लियांग ने प्रबलित फ्लाई ऐश तटबंधों पर इनडोर मॉडल परीक्षण भी किए। समानता के सिद्धांत के अनुसार, दोनों शोधकर्ताओं ने वास्तविक तटबंध को 1:8 के अनुपात में छोटा किया और सुदृढ़ीकरण सामग्री के रूप में द्विदिशात्मक भू-ग्रिड का उपयोग किया। उन्होंने फ्लाई ऐश से प्रबलित तटबंध के तनाव और विकृति पर प्रायोगिक शोध किया। परिणामों से पता चलता है कि भू-ग्रिड सुदृढ़ीकरण द्वारा फ्लाई ऐश तटबंध के असमान धंसाव को काफी हद तक कम किया जा सकता है और तटबंध की भार वहन क्षमता में उल्लेखनीय सुधार किया जा सकता है।

सामग्री का स्रोत: फ्लाई ऐश उद्योग गठबंधन