Летучая зола@, побочный продукт сгорания пылевидного угля@, широко используется в качестве вяжущего и пуццоланового ингредиента в бетоне на гидравлическом цементе. Поскольку он улучшает многие желаемые свойства бетона, его вводят либо в виде отдельно дозируемого материала (как в ASTM C 61 8@, класс C), либо в качестве компонента цементной смеси (ASTM C 595 или C 1157). В этом отчете описывается использование летучей золы в бетоне и список ссылок. Относительно характеристики летучей золы@, ее свойств@ и ее воздействия на бетон. Предоставляются рекомендации относительно технических характеристик@ обеспечения качества и контроля качества летучей золы@ и бетона, произведенного с использованием летучей золы. Согласно ACI 116R@ летучая зола представляет собой мелкодисперсный остаток, образующийся в результате сгорания молотого или порошкообразного угля и транспортируемый. дымовыми газами из зоны сгорания в систему удаления частиц.?? ACI 116R определяет??пуццолан?? как кремнистый или кремнистый и глиноземистый материал, который сам по себе обладает незначительной или вообще не обладает вяжущим действием, но который в мелкодисперсной форме и в присутствии влаги вступает в химическую реакцию с гидроксидом кальция при обычных температурах с образованием соединений, обладающих вяжущими свойствами; существуют как натуральные, так и искусственные пуццоланы.?? Летучая зола обладает пуццолановыми свойствами, аналогичными природным пуццоланам вулканического или осадочного происхождения, встречающимся во многих частях мира. Около 2000 лет назад римляне смешивали вулканический пепел с известковым заполнителем@ и водой для изготовления строительного раствора и бетона (Vitruvius 1960). Точно так же @ летучая зола смешивается с портландцементом (который выделяет известь при гидратации)@ заполнителем@ и водой для получения строительного раствора и бетона. Вся летучая зола в некоторой степени проявляет пуццолановые свойства; однако@ некоторые виды летучей золы демонстрируют различную степень вяжущей способности без добавления гидроксида кальция или гидравлического цемента. Цементирующий характер этой золы-уноса объясняется химически активными компонентами, которые находятся в золе-уноса@, такими как кристаллические фазы алюмината кальция@ и более высокозамещенная@ и, следовательно@ потенциально реакционноспособная стеклянная фаза. Летучая зола в бетоне реагирует с гидратирующимся гидравлическим цементом следующим образом: 1. Растворы гидроксидов кальция и щелочи@, выделяющиеся в пористую структуру пасты@, соединяются с пуццолановыми частицами золы-уноса@, образуя цементирующую среду; и2. Тепло, выделяемое при гидратации гидравлического цемента, помогает инициировать пуццолановую реакцию и увеличивает скорость реакции. Когда бетон, содержащий летучую золу, правильно отверждается, продукты реакции летучей золы частично заполняют пространства, первоначально занимаемые водой затворения, которые не были заполнены продуктами гидратации цемента, тем самым снижая проницаемость бетона для воды и агрессивных химикатов (Манмохан и Мехта). 1981). Более медленная скорость реакции летучей золы@ по сравнению с гидравлическим цементом@ ограничивает количество раннего выделения тепла и вредное раннее повышение температуры в массивных конструкциях. Бетон с пропорцией летучей золы может иметь свойства, которые невозможно достичь при использовании одного лишь гидравлического цемента. Летучая зола от угольных электростанций стала легко доступной в 1930-х годах. Примерно в то же время в США началось изучение летучей золы для использования в бетоне на гидравлическом цементе. В 1937 г. были опубликованы результаты исследований бетона, содержащего летучую золу (Дэвис и др., 1937). Эта работа послужила основой для ранних спецификаций@ методов испытаний@ и использования летучей золы. Первоначально@ летучая зола использовалась в качестве частичной массовой или объемной замены гидравлического цемента@, как правило, самого дорогого промышленного компонента бетона. По мере увеличения использования летучей золы исследователи осознали, что летучая зола может придавать бетону полезные свойства. В последующих исследованиях Дэвис и его коллеги изучили реакционную способность летучей золы с гидроксидами кальция и щелочных металлов в портландцементном тесте, а также способность летучей золы действовать в качестве профилактической меры против вредных реакций щелочных агрегатов. Исследования (Данстан, 1976, 1980; Тикальский, Карраскильо и Сноу, 1992; Тикальский и Карраскильо, 1993) показали, что летучая зола часто повышает устойчивость бетона к разрушению из-за сульфатов. Летучая зола также повышает удобоукладываемость свежего бетона и снижает пиковую температуру гидратации в массивном бетоне. Полезные свойства летучей золы были особенно заметны при строительстве больших бетонных плотин (Миеленц, 1983). Некоторые крупные проекты@, включая плотину на Темзе в Великобритании и плотину Аппер-Стилуотер в США@, предусматривали массовую замену гидравлического цемента летучей золой от 30 до 75% для уменьшения тепловыделения и снижения проницаемости. В США@ уголь нового поколения Электростанции, работающие на топливе, были построены в конце 1960-х и 1970-х годах, по крайней мере частично, в ответ на резкий рост цен на нефть. Эти электростанции@, использующие эффективные угольные мельницы и современную технологию пирообработки@, производят более мелкую летучую золу с более низким содержанием углерода. Кроме того, благодаря использованию угольных источников западной части США (обычно суббитуминозных и бурых) стала доступна летучая зола с высоким содержанием оксида кальция. Одновременно с увеличением доступности летучей золы обширные исследования привели к лучшему пониманию химических реакций, происходящих при использовании летучей золы в бетоне. Рост экономики и усовершенствование технологий (материальных и механических) привели к более широкому использованию летучей золы, главным образом, в производстве товарного бетона. Летучая зола в настоящее время используется в бетоне по многим причинам@, включая улучшение удобоукладываемости свежего бетона@ снижение повышения температуры во время начальной гидратации@ повышение устойчивости к сульфатам@ уменьшение расширения из-за щелочно-кремнеземной реакции@ и повышение долговечности и прочности затвердевшего бетона. конкретный.
ACI 232.2R-2003 История
2018ACI 232.2R-2018 Отчет об использовании летучей золы в бетоне