Kaldırım tabanında uçucu külün kullanımı esas olarak iki alanda yoğunlaşmaktadır: uçucu kül (kireç ve uçucu kül) ile stabilize edilmiş malzemeler ve çimento uçucu kül ile stabilize edilmiş malzemeler. Bu iki malzeme ulusal standartlara dahil edilmiş olup, teknoloji nispeten olgunlaşmıştır ve birçok pratik uygulaması bulunmaktadır. Uçucu külün kaldırım yüzeylerinde kullanımı esas olarak asfalt karışımı yüzeyi ve çimento beton yüzeyidir. Chang'an Üniversitesi'nden Jiao Hua'nın yüksek lisans tezinde yaptığı araştırma, AC-16 asfalt karışımında tüm cevher tozunun yerine uçucu kül kullanıldığında, cevher tozu ile karıştırılan karışıma göre daha düşük sıcaklık çatlama direncine ve daha iyi yüksek sıcaklık stabilitesine sahip olduğunu göstermektedir; su stabilitesi iyileştirilmiş ancak etkisi olağanüstü değildir. Xie Jun, Wu Shaopeng ve diğerleri, yüzey işleminde uçucu kül ve bağlayıcı ajanın asfalt karışımının nem hasarına etkisini incelemiştir. Dolgu maddesinin bir bağlayıcı ajan ve uçucu kül ile birleştirilmesine kompozit uçucu kül modifiye edici denir. Kompozit uçucu kül katkı maddesinin özellikleri esas olarak taramalı elektron mikroskobu ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. Dolgu maddesi olarak, asfalt karışımlarının nem duyarlılığı üzerindeki etkisi, dolaylı çekme sertlik modülü testleri, statik sürünme ve dolaylı çekme yorulma testleri ile değerlendirilmiştir. Sonuçlar, kompozit uçucu kül katkı maddesi içeren asfalt karışımının donma sırasında yüksek dolaylı çekme dayanımına ve çekme dayanımı oranına sahip olduğunu ve mükemmel nem duyarlılığı gösterdiğini ortaya koymaktadır. Ayrıca, kompozit uçucu kül katkı maddesi ile modifiye edilmiş asfalt karışımı, belirli nem hasarı işleminden sonra daha iyi sertlik modülü, kalıcı deformasyona direnç ve yorulma ömrü göstermiştir. Sonuç: Kompozit uçucu kül katkı maddesi, asfalt karışımının nem duyarlılığını etkili bir şekilde iyileştirebilir.
Uçucu kül dolguları, özellikle yumuşak zeminli yol kesimlerinde olmak üzere, yol mühendisliğinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Uçucu külün hafifliğinden tam olarak yararlanılarak dolgunun kendi ağırlığı ve yumuşak zemin temelinin ek gerilimi azaltılabilir, böylece toplam oturma azaltılır ve dolgu stabilitesi iyileştirilir. Benzer şekilde, köprü başındaki yüksek dolgu toprağı ile uçucu külün doldurulması, köprü başındaki yüksek dolgu toprağının kendi ağırlığından kaynaklanan oturma nedeniyle oluşan köprü başı sıçrama sorununu iyileştirebilir. Liu Tiejun, dolgu malzemesi olarak kullanılan uçucu külün mekanik özelliklerini incelemiş ve aşağıdaki sonuçlara ulaşmıştır: Uçucu külün kuru yoğunluğu, nem içeriğinin artmasıyla önce artma, sonra azalma eğilimi göstermiş ve maksimum kuru yoğunluk %19 nem içeriğinde elde edilmiştir; Kömür külünün geçirgenlik katsayısı, kuru yoğunluğun artmasıyla üstel olarak azalmaktadır. Uçucu külün kuru yoğunluğu 1,35 g/cm³'ten az olduğunda, kuru yoğunluğun geçirgenlik katsayısı üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur; Uçucu külün kohezyonu su içeriğiyle artar. Uçucu külün nem içeriği arttığında ve azaldığında, nem içeriği %26'dan az olduğunda azalma yavaş, aksi takdirde daha hızlıdır; uçucu külün nem içeriği %1 arttığında, iç sürtünme açısı yaklaşık 0,25° azalır; kömür külünün kohezyonu sıkıştırma derecesinin artmasıyla doğrusal olarak artarken, uçucu külün iç sürtünme açısı sıkıştırma derecesinin artmasıyla üstel olarak artar; uçucu külün nem içeriği optimum nem içeriğine veya %100 sıkıştırmaya ne kadar yakınsa, titreşim sürelerinin artmasıyla kohezyon ve iç sürtünme açısındaki azalma o kadar az olur ve titreşimin erken aşamasında kararlı bir duruma ulaşmak o kadar kolay olur. Chen Yunyong ve Gao Liang ayrıca güçlendirilmiş uçucu kül dolguları üzerinde kapalı alan model testleri de gerçekleştirdiler. Benzerlik ilkesine göre, iki kişi gerçek dolguyu 1:8 oranında küçülttü ve takviye malzemesi olarak çift yönlü geogrid kullandı; uçucu kül takviyeli dolgunun gerilme ve gerinimleri üzerine deneysel araştırmalar yaptı. Sonuçlar, geogrid takviyesi ile uçucu kül dolgusunun düzensiz oturmasının önemli ölçüde azaltılabileceğini ve dolgunun taşıma kapasitesinin önemli ölçüde artırılabileceğini göstermektedir.
İçerik kaynağı: Uçucu Kül Sanayi Birliği
Yayın tarihi: 10 Temmuz 2023