ผลของซิลิกาฟูมต่อสมบัติของวัสดุจีโอโพลิเมอร์จากเถ้าลอยกระบวนการเผา แบบฟลูอิดไดซ์เบด Effect of Silica Fume on the Properties of Fluidized Bed Combustion (FBC) Fly Ash Geopolymer

Abstract

บทคัดย่อ

เถ้าลอยที่ได้จากการเผาแบบฟลูอิดไดซ์เบด (Fluidized bed combustion, FBC) มีรูปร่างที่ไม่แน่นอน มีรูพรุน และความเป็นผลึกค่อนข้างสูง เนื่องจากอุณหภูมิในการเผาถ่านหินไม่สูง (ประมาณ 900^oC) นอกจากนี้ยังมีแคลเซียมเป็นส่วนผสมปริมาณมากจึงไม่นิยมนำเถ้าลอย FBC เป็นสารปอซโซลาน ผสมกับปูนซีเมนต์ผลิตคอนกรีต งานวิจัยนี้จึงเสนอแนวทางใช้เถ้าลอย FBC ในการผลิตเป็นวัสดุจีโอโพลิเมอร์และเพิ่มความเป็นอสัณฐานและความว่องไวของเถ้าลอย FBC โดยผสมซิลิกาฟูมในอัตราส่วนต่างๆ เพื่อเปลี่ยนปริมาณแคลเซียมที่มากเกินพอในเถ้าลอย FBC เป็นสารประกอบแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตที่ให้กำลังอัดแก่จีโอโพลิเมอร์  ซึ่งพบว่าอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมระหว่างเถ้าลอย FBC กับซิลิกาฟูม (SF) คือ การแทนที่เถ้าลอย FBC ด้วยซิลิกาฟูมร้อยละ 3.75 โดยน้ำหนัก ทำให้ได้วัสดุจีโอโพลิเมอร์มีค่ากำลังอัดเพิ่มขึ้น โดยค่ากำลังอัดที่อายุ 90 วัน มีค่าเท่ากับ 21.4 เมกกะปาสคาล

Abstract

Fluidized bed combustion (FBC) fly ash has the irregular shape, high porosity and crystalline owing to low combustion temperature (~900^oC). In addition, it contains high amount of calcium compound resulted in low use as pozzolan for concrete production. Therefore, this research proposed the utilization of FBC fly ash in geopolymer. Increase in morphological property and reactivity of FBC fly ash was performed by blending with silica fume and grinding.  Silica fume reacted with excess calcium in FBC fly ash resulted in calcium silicate compound which enhanced the strength of geopolymer. It was found that the replacement of FBC fly ash with silica fume at 3.75% by weight increased the strength of geopolymer to 21.4 MPa at 90-day curing age.