Estudio sobre el Potencial de Aplicación y el Impacto Ambiental de la Ceniza de Sopa y el Gangue de Carbón Calcinado en Materiales Cementosos
Autores: Zhang, Zhaochang; Luo, Yudong; Miao, Yonghong; Zhou, Enquan; Yan, Zhiwei; Zhang, Guiyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Carbón
Subproductos industriales
Cemento
Materiales de construcción
Productos de hidratación
Desarrollo sostenible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El carbón sigue siendo la principal fuente de energía de China, y el proceso de producción de carbón genera el subproducto industrial conocido como ganga de carbón. Este estudio explora la posibilidad de utilizar subproductos industriales de la generación de energía térmica, cenizas volantes (FA) y ganga de carbón calcinada (CCG), como sustitutos parciales (10% y 20%) del cemento en materiales de construcción. Se realizó una investigación metódica para determinar cómo estas dos sustancias afectan la microestructura y las características macroscópicas de los materiales a base de cemento. Los hallazgos de las pruebas de rendimiento macroscópico indican que reemplazar el 20% del cemento con CCG no tuvo un efecto discernible en el rendimiento de los especímenes. Al mismo tiempo, la adición de FA requirió 28 días para ser comparable al grupo de control. Los resultados de la porosimetría de intrusión de mercurio (MIP) muestran que el uso de CCG puede refinar los poros microscópicos. Según los análisis realizados con espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y difracción de rayos X (XRD), se podrían producir productos de hidratación adicionales con estos materiales. La producción de productos de hidratación por parte de CCG para llenar los poros microscópicos se demostró aún más con imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM). Después de 28 días de hidratación, se desarrolló una capa de productos de hidratación en la superficie de FA. Cuando se añadieron materiales cementosos suplementarios (SCM), el hidróxido de calcio (CH) fue consumido al interactuar con FA y CCG para formar productos de hidratación adicionales, según los datos de análisis termogravimétrico (TG) después de 28 días. Además, una evaluación de los efectos de FA y CCG en el medio ambiente reveló que su uso tuvo un buen desempeño en términos de desarrollo sostenible.
Descripción
El carbón sigue siendo la principal fuente de energía de China, y el proceso de producción de carbón genera el subproducto industrial conocido como ganga de carbón. Este estudio explora la posibilidad de utilizar subproductos industriales de la generación de energía térmica, cenizas volantes (FA) y ganga de carbón calcinada (CCG), como sustitutos parciales (10% y 20%) del cemento en materiales de construcción. Se realizó una investigación metódica para determinar cómo estas dos sustancias afectan la microestructura y las características macroscópicas de los materiales a base de cemento. Los hallazgos de las pruebas de rendimiento macroscópico indican que reemplazar el 20% del cemento con CCG no tuvo un efecto discernible en el rendimiento de los especímenes. Al mismo tiempo, la adición de FA requirió 28 días para ser comparable al grupo de control. Los resultados de la porosimetría de intrusión de mercurio (MIP) muestran que el uso de CCG puede refinar los poros microscópicos. Según los análisis realizados con espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y difracción de rayos X (XRD), se podrían producir productos de hidratación adicionales con estos materiales. La producción de productos de hidratación por parte de CCG para llenar los poros microscópicos se demostró aún más con imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM). Después de 28 días de hidratación, se desarrolló una capa de productos de hidratación en la superficie de FA. Cuando se añadieron materiales cementosos suplementarios (SCM), el hidróxido de calcio (CH) fue consumido al interactuar con FA y CCG para formar productos de hidratación adicionales, según los datos de análisis termogravimétrico (TG) después de 28 días. Además, una evaluación de los efectos de FA y CCG en el medio ambiente reveló que su uso tuvo un buen desempeño en términos de desarrollo sostenible.