Lors de la combustion du carburant, des déchets sont produits, appelés cendres volantes. Des dispositifs spéciaux sont installés à côté des fours pour piéger ces particules. Il s'agit d'un matériau de dispersion dont les composants sont inférieurs à 0,3 mm.
Qu'est-ce que la cendre volante ?
La cendre volante est un matériau fin avec de petites tailles de particules. Il se forme lors de la combustion de combustibles solides à des températures élevées (+800 degrés). Il contient jusqu'à 6 % de la substance non brûlée et du fer.
Les cendres volantes se forment en brûlant les impuretés minérales contenues dans le combustible. Pour différentes substances, son contenu n'est pas le même. Par exemple, dans le bois de chauffage, la teneur en cendres volantes n'est que de 0,5 à 2 %, dans la tourbe combustible de 2 à 30 % et dans la lignite et la houille de 1 à 45 %.
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Les cendres volantes se forment lors de la combustion du carburant. Les propriétés de la substance obtenue dans les chaudières diffèrent de celles créées en laboratoire. Ces différences affectent les caractéristiques physico-chimiqueset composition. En particulier, lors de la combustion dans un four, les substances minérales du combustible fondent, ce qui conduit à l'apparition de composants d'un composite non brûlé. Un tel processus, appelé sous-combustion mécanique, est associé à une augmentation de la température dans le four jusqu'à 800 degrés et plus.
Pour capturer les cendres volantes, des dispositifs spéciaux sont nécessaires, qui peuvent être de deux types: mécaniques et électriques. Une grande quantité d'eau est consommée pendant le fonctionnement du GZU (10-50 m3 d'eau pour 1 tonne de cendres et de scories). C'est un inconvénient important. Pour sortir de cette situation, un système inverse est utilisé: l'eau, après avoir été purifiée des particules de cendres, réintègre le mécanisme principal.
Caractéristiques principales
- Fonctionnalité. Plus les particules sont fines, plus l'effet des cendres volantes est important. L'ajout de cendres augmente l'homogénéité du mélange de béton et sa densité, améliore la mise en place et réduit également la quantité d'eau de gâchage avec la même maniabilité.
- Réduire la chaleur d'hydratation, ce qui est particulièrement important pendant la saison chaude. La teneur en cendres de la solution est proportionnelle à la diminution de la chaleur d'hydratation.
- Absorption capillaire. L'ajout de 10 % de cendres volantes au ciment augmente l'absorption capillaire d'eau de 10 à 20 %. Ceci, à son tour, réduit la résistance au gel. Pour éliminer ce défaut, il est nécessaire d'augmenter légèrement l'entraînement d'air grâce à des additifs spéciaux.
- Stabilité dans les eaux agressives. Les ciments, composés à 20 % de cendres, sont plus résistants à l'immersion dans des environnements agressifs.eau.
Avantages et inconvénients de l'utilisation de cendres volantes
L'ajout de cendres volantes au mélange présente de nombreux avantages:
- La consommation de clinker est réduite.
- Meulage amélioré.
- Augmente la durabilité.
- Améliore la maniabilité pour un décapage plus facile.
- Le rétrécissement est réduit.
- Réduit la génération de chaleur pendant l'hydratation.
- Augmente le temps de crack.
- Améliore la résistance à l'eau (à la fois propre et agressive).
- La masse de la solution diminue.
- Augmente la résistance au feu.
En plus des avantages, il y a aussi des inconvénients:
- L'ajout de cendres à haute teneur en sous-combustion modifie la couleur du mortier de ciment.
- Diminue la résistance initiale à basse température.
- Réduit la résistance au gel.
- Augmente le nombre d'ingrédients du mélange qui doivent être contrôlés.
Types de cendres volantes
Il existe plusieurs classifications selon lesquelles les cendres volantes peuvent être classées.
Selon le type de combustible brûlé, les cendres peuvent être:
- Anthracite.
- Charbon.
- Charbon brun.
Selon leur composition, les cendres sont:
- Acide (avec jusqu'à 10 % d'oxyde de calcium).
- Basique (oxyde de calcium supérieur à 10%).
Selon la qualité et l'utilisation ultérieure, on distingue 4 types de cendres - de I à IV. Et le dernier type de cendresutilisé pour les structures en béton utilisées dans des environnements difficiles.
Traitement des cendres volantes
À des fins industrielles, les cendres volantes non traitées sont le plus souvent utilisées (sans broyage, tamisage, etc.).
Lorsque du carburant est brûlé, des cendres sont produites. Les particules légères et petites sont évacuées du four en raison du mouvement des gaz de combustion et sont capturées par des filtres spéciaux dans les collecteurs de cendres. Ces particules sont des cendres volantes. Le reste est appelé cendre de sélection sèche.
Le rapport entre les fractions indiquées dépend du type de combustible et des caractéristiques de conception du four lui-même:
- avec élimination solide, 10 à 20 % de cendres restent dans le laitier;
- avec élimination du laitier liquide - 20-40%;
- dans les fours de type cyclone - jusqu'à 90 %.
Pendant le traitement, des particules de scories, de suie et de cendres peuvent pénétrer dans l'air.
Les cendres volantes issues de la sélection sèche sont toujours triées en fractions sous l'influence des champs électriques créés dans les filtres. Par conséquent, c'est le plus approprié pour l'application.
Pour réduire la perte de matière lors de la calcination (jusqu'à 5%), les cendres volantes sont obligatoirement homogénéisées et triées en fractions. Les cendres qui se forment après la combustion de charbons peu réactifs contiennent jusqu'à 25 % du mélange combustible. Par conséquent, il est en outre enrichi et utilisé comme combustible énergétique.
Où les cendres volantes sont-elles utilisées ?
Les cendres sont largement utilisées dans divers domaines de la vie. Cela peut être la construction, l'agriculture, l'industrie, l'assainissement
Les cendres volantes sont utilisées dans la production de certains types de béton. L'application dépend de son type. La cendre granulée est utilisée dans la construction de routes pour la fondation de parkings, de sites de stockage de déchets solides, de pistes cyclables, de remblais.
Les cendres volantes sèches sont utilisées pour renforcer les sols en tant que liant indépendant et substance à durcissement rapide. Il peut également être utilisé pour construire des barrages, des barrages et d'autres ouvrages hydrauliques.
Pour la production de béton hydraulique, la cendre est utilisée comme substitut du ciment (jusqu'à 25%). En tant que granulat (fin et grossier), la cendre est incluse dans le processus de production de béton de mâchefer et de blocs utilisés dans la construction de murs.
Largement utilisé dans la production de béton cellulaire. L'ajout de cendres au mélange de béton cellulaire augmente sa stabilité agrégative.
Les cendres dans l'agriculture sont utilisées comme engrais à base de potasse. Ils contiennent du potassium sous forme de potasse, qui est facilement soluble dans l'eau et disponible pour les plantes. De plus, la cendre est riche en autres substances utiles: phosphore, magnésium, soufre, calcium, manganèse, bore, micro et macro éléments. La présence de carbonate de calcium permet l'utilisation de cendres pour réduire l'acidité du sol. La cendre peut être appliquée pour diverses cultures dans le jardin après le labour, elle peut être utilisée pour fertiliser les cercles d'arbres et d'arbustes autour des troncs, ainsi que pour arroser les prairies et les pâturages. Il est déconseillé d'utiliser la cendre en même temps que d'autres engrais organiques ou minéraux (en particulier le phosphore).
Ash est utilisé pourassainissement en l'absence d'eau. Il augmente le niveau de pH et tue les micro-organismes. Il est utilisé dans les latrines, ainsi que dans les lieux de boues d'épuration.
De tout ce qui précède, nous pouvons conclure qu'une substance telle que les cendres volantes est largement utilisée. Le prix pour cela varie de 500 r. par tonne (avec gros gros) jusqu'à 850 roubles. Il convient de noter que lors de l'utilisation de l'auto-livraison depuis des régions éloignées, le coût peut varier considérablement.
GOST
Des documents qui contrôlent la production et le traitement des cendres volantes ont été élaborés et sont en vigueur:
- GOST 25818-91 "Cendres volantes de centrales thermiques pour béton".
- GOST 25592-91 "Mélanges de cendres et de scories dans les TPP pour béton".
Pour contrôler la qualité de la cendre produite et des mélanges à son utilisation, d'autres normes complémentaires sont utilisées. Dans le même temps, l'échantillonnage et tous les types de mesures sont également effectués conformément aux exigences des GOST.
