Цемент со шлаком как применять

Статьи Материалы Минеральные вяжущие вещества Шлакощелочные цементы

Шлакощелочные цементы

В строительстве используются главным образом вяжущие на основе соединений щелочно-земельных металлов — элементов ? группы I подгруппы периодической системы Д. И. Менделеева, в основном кальция.

Установление гидравлических вяжущих свойств у соединений щелочных металлов (элементов I группы I подгруппы периодической системы) послужило предпосылкой для создания щелочных и щелочно-земельных гидравлических вяжущих. В этих вяжущих соединения щелочных металлов являются самостоятельными компонентами, формирующими щелочные гидратные новообразования в продуктах гидратации и твердения, что достигается введением в состав вяжущего значительных количеств щелочных оксидов. Физико-химические процессы при твердении этих вяжущих: R₂О-RO-R₂О₃ SiО₂,
где R₂О — щелочные оксиды Li₂О, Na₂О, K₂О, Cs₂О, Rb₂О; RO — щелочноземельные
оксиды CaO, SrO, BaO; R₂О₃ — амфотерные оксиды A1₂О₃, Fe₂О₃, Cr₂О₃ и т. д.
Продуктами их гидратации являются кристаллические твердые растворы гидратов щелочных алюмосиликатов и низкоосновных силикатов кальция, менее растворимых (О,О35-0,05г на 1 л) и более стойких, чем высокоосновные новообразования (0,5-1,3 г на 1 л), характерные для портландцементного камня и главным образом определяющие свойства бетонов на их основе.

Частным случаем таких вяжущих являются шлакощелочные, в которых соотношение между оксидами находится в пределах, обеспечивающих в процессе твердения синтез гидратных новообразований в виде щелочных алюмосиликатов типа (0,8-1,0)R₂O·Al₂O₃·4SiO₂·nH₂O и щелочно-земельных силикатов типа (0,8-1,5)CaO·SiO₂·mH₂O. Они представляют собой как бы смесь двух типов вяжущих веществ — щелочных алюмосиликатных и щелочно-земельных силикатных.

Такие вяжущие обладают регулируемыми сроками схватывания: начало от 30 мин до 1 ч, конец от 2 до 5 ч. Активность их при удельной поверхности 3 200-3 500 см 2 /г, и испытания образцов из теста нормальной густоты составляет 60—160 МПа, а при испытании в растворе 50—100 МПа, контракция в 4 раза, а тепловыделение в 2-3 раза меньше, чем у портландцемента.

Шлакощелочные вяжущие по стойкости в водах с низкой гидрокарбонатной жесткостью, минерализованных сульфатных, магнезиальных водах и морской воде превосходят не только обычный портландцемент, но и сульфатостойкие цементы. Они стойки также при действии нефтепродуктов, аммиака, сахара, достаточно стойки в растворах слабых органических и минеральных кислот.

Эти вяжущие апробированы в производственных условиях, и большая заслуга в их разработке принадлежит д-ру техн. наук В. Д. Глуховскому и его сотрудникам, работающим в КИСИ. Перспективность применения этих вяжущих определяется тем, что производство их базируется на использовании промышленных отходов. Так, в качестве сырья можно использовать кислые, нейтральные, основные металлургические, электрофосфорные гранулированные шлаки, а также гранулированные шлаки цветной металлургии.

Читайте так же:

Цемент с красноярского края

Используются также щелочесодержащие промышленные отходы, в частности, высокощелочная пыль от электрофильтров клинкерообжигательных печей, метасиликат натрия — побочный продукт при производстве титана и глинозема, содощелочной плав — побочный продукт капролактамового производства, отходы нефтепереработки и целлюлозно-бумажной промышленности.

Высокая активность соединения щелочных металлов, являющихся самостоятельным компонентом вяжущих, позволило расширить круг веществ, пригодных для изготовления шлакощелочных цементов, путем частичной замены в их составе гранулированного шлака широко распространенными естественными минеральными образованиями, такими как глины, горелые породы, эффузивные и интрузивные горные породы. На шлакощелочных цементах традиционных и дисперсных заполнителях разработана группа шлакощелочных бетонов, которые начали с 1962 г. применятся в строительстве. В них используется щебень, гравий, гранитные отсевы, пески различной крупности, содержащие повышенное количество глинистых и пылеватых частиц. Установлено, что для конструкционных шлакощелочных бетонов, приготовляемых на стандартном оборудовании, допускается содержание в заполнителе глинистых частиц до 5, а пылеватых до 20 %.

Предел прочности бетонов, изготавляемых на серийном оборудовании при расходах цемента 300-500 кг на 1 м 3 бетона, колеблется в пределах 20-140 МПа. Плотная структура и замкнутый характер пор предопределяет высокую водонепроницаемость бетона на рядовом заполнителе, которая составляет 1,5—2,0 МПа сразу после тепловлажностной обработки, а при оптимальном содержании в заполнителе глинистых и пылеватых частиц может достигать и более высоких показателей. Наряду с повышением прочности бетона эти показатели увеличиваются во времени, независимо от режимов начальной обработки и последующих условий хранения. Коэффициент фильтрации вибрированных бетонов на шлакощелочных цементах и песчаном заполнителе составляет от 5·10 -9 до 4·10 -12 см/с, для цементных бетонов при В/Ц = 0,5 от 0,5·10 -7 до 1·10 -9 см/с. Приведенные данные о высокой сопротивляемости бетонов проникновению воды косвенным образом определяют их высокую морозостойкость, которая в зависимости от состава бетона находится в пределах 300-1 100 циклов.

Шлакощелочные бетоны марок 500-700 характеризуются следующими свойствами. Предел прочности при растяжении составляет 1/10—1/15, при изгибе 1/7-1/10 предела прочности при сжатии, коэффициент однородности при сжатии 0,6-0,65, модуль упругости находится в пределах 2,9—4,2·103 кг/см 2 , предельная сжимаемость 1-2, предельная растяжимость 0,15-0,3 мм/м, а прочность сцепления с гладкой арматурой изменяется от 2,2 до 6 МПа. Деформативные характеристики шлакощелочных бетонов близки к аналогичным характеристикам цементных бетонов. На основе шлакощелочных цементов разработаны высокопрочные бетоны марок 1 000-1 400. Такие бетоны характеризуются низким растворошлаковым по аналогии с водоцементным отношением и значительным расходом щебня: не менее 0,8 м 3 щебня в уплотненном состоянии на 1 м 3 бетона. В качестве заполнителя для бетонов таких марок используются преимущественно гранитный и базальтовый щебень, ситалловая крошка и др.

Читайте так же:

Цемент пц 400 кто производитель

Высокопрочные шлакощелочные бетоны являются быстротвердеющими. Быстрое нарастание прочности шлакощелочного бетона в ранние сроки естественного твердения позволяет отказаться в ряде случаев от тепловлажностной обработки или ограничиться кратковременной тепловлажностной обработкой. Высокопрочные шлакощелочные бетоны обладают высокой плотностью, низким водопоглощением (2—4 %), высокой прочностью при истирании, небольшой усадкой и ползучестью. Водопроницаемость их составляет 2,5-3,0 МПа, а морозостойкость 1 200-1 500 циклов. Шлакощелочные бетоны марок 300-1 000 прошли широкую производственную проверку как в нашей стране, так и за рубежом, в частности в Польше. Их применяют в промышленном, гражданском, дорожном, шахтном, гидротехническом, мелиоративном строительстве. В настоящее время из шлакощелочных бетонов сооружены монолитные и сборные облицовки каналов, дорожные и аэродромные покрытия, массивы волноломов, фундаменты зданий, изготовлены преднапряженные лотки, плиты ПНС, шпалы, стеновые панели, тюбинги метрополитенов, перемычки, бордюрные камни, крупные стеновые блоки и др. Бетоны на шлакощелочных цементах характеризуются высокими эксплуатационными свойствами, что подтверждено практикой применения их
в течение 10-15 лет. Установлено, что характерной особенностью этих бетонов
является тенденция к увеличению во времени по прочности (в 1,5-2,5 раза), повышение антикоррозионных и других свойств. Так, прочность бетонных образцов, выпиленных из конструкций после 15-летней эксплуатации, достигла 80 МПа при проектной марке 300, а морозостойкость — 1 000 циклов.

Как показывают последние сообщения в технической литературе, шлакощелочные цементы целесообразно использовать для получения не только плотных и высокопрочных бетонов, но и для других видов бетонов и растворов. Так, в НИИЖБе исследованы ячеистые бетоны на основе шлакощелочных вяжущих, имеющих повышенную прочность для бетонов с плотностью 500-700 кг/м 3 по сравнению с такими же бетонами на портландцементе.

Источник

Статьи

Использование шлака в строительстве.Компоненты строительных смесей. Шлакопортландцемент. 15.07.2013 06:05

В доменных печах при производстве чугуна из известняка или доломита, железной руды и кокса, кроме чугуна получают продукт, который называют шлаком. Шлак представляет собой неметаллический материал, в состав которого, в основном, входит алюминаты кальция и силикаты, которые получаются при выплавке чугуна в расплавленном виде.
Вначале шлак, как отходы производства просто выкидывали. Но впоследствии, после подробного его изучения пришли к решению, что его вполне можно и нужно использовать при приготовлении смесей для производства бетона. Впервые шлак для этих целей стала применять компания Карнеги, начиная с 1911 года.
Успех такого решения привёл к тому, что в США образовалась Национальная Шлаковая Ассоциация, в которую вошли многие компании, которые занимались производством шлака. К 1918 году в Соединённых Штатах быль 32 шлаковых завода, которыми руководили 14 компаний.
Французская Техническая Ассоциация также занималась возможностью использования шлака для строительных работ, проводя свои исследования на крупных металлургических комбинатах.
Подобные работы проводились в Великобритании и Канаде.
В России серьёзно стали заниматься переработкой шлака примерно в 1933 году, когда появилась компания, сотрудники которой разрабатывали новые направления по использованию шлака в строительстве.
Сейчас никто не станет отрицать, что шлак является очень важным материалом для строительства, который применяют достаточно широко в различных областях. При производстве бетона шлак применяют при изготовлении конструкционного, монолитного бетона, бетона для асфальтового покрытия, при производстве минеральной ваты, стекла, гранулированного заполнителя, закладок гидравлических, кровельных работ, а также и для других строительных целей.
При получении расплавленного шлака, его температура может достигать 1480 градусов Цельсия. Поэтому его охлаждают, используя воздух, холодную воду, дробят и молят. В зависимости от способа получения шлак может иметь различные свойства. При охлаждении воздухом шлак содержит большое количество алюмосиликатных минералов. При помоле и дроблении шлак насыщен стеклом. А, в общем, состав шлака не очень отличается. Всего лишь пять процентов состава шлака составляют сера, марганец и железо. Оставшаяся часть состоит из оксидов алюминия, кальция, кварца и магния. Вес, структура и размер шлака тоже зависит от выбранного метода обработки. И поэтому шлак разной обработки применяют для различных строительных целей.
Самое распространённое и выгодное направление сейчас – это использование шлака, как компонента для различных строительных материалов. Оно также имеет большие перспективы, а ещё приводит к сбережению ресурсов, так как шлак является отходом производства. А используя отходы в дело, приносит большую выгоду.
Сегодня металлургическая отрасль является основной в промышленности, а это значит, что количество шлака у нас велико. Кроме того шлак сам по себе ценный материал и возможности применения неограниченны. Его используют при строительстве дорог, жилых зданий, различных промышленных и хозяйственных построек, мостов.
Одним из самых востребованных материалов на основе шлаков является шлакопортландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, которое твердеет в воде и в воздухе. Получается он путём измельчения гранулированного шлака и портландцементного клинкера. Нормы содержания компонентов шлака в шлакопортландцементе, согласно стандартам, принятым в разных странах, различны. У нас количество шлака в шлакопортландцементе должно быть от двадцати одного до шестидесяти процентов. В США и Великобритании максимум равен шестидесяти пяти процентов, а в Германии может доходить до восьмидесяти пяти процентов на доменный цемент и тридцать пять процентов на шлакопортландцемент железный. Там всего три марки прочности шлакопортландцемента, а во Франции четыре. В Великобритании есть только одна марка прочности.
Шлакопортландцемент, как универсальный материал, идёт на постройку гидротехнических сооружений, а также на изготовления сухих строительных смесей. Его прочность приравнивается к прочности портландцемента, но следует обращать внимание, когда используют его в условиях резких перепадов температур.
В последнее время наблюдается небольшое снижение использования шлакопортландцемента. Лучшим решением этой проблемы является использование шлакопортландцемента для производства заполнителей, например, для шлаковой пемзы, что давно делается в Японии. Это хороший заменитель керамзита. А для производства тяжёлого бетона шлакопортландцемент можно применять как литой шлаковый щебень. Применение этого вида гранулированного шлака позволяет получить очень прочный связующий слой заполнителя и цемента, удаляющий каналы во время дальнейшей усадки цемента. Поэтому такой бетон имеет высокую устойчивость к коррозии и лучше приспосабливается к агрессивной среде и к химическим воздействиям.
Это открывает перед нашей металлургической и обрабатывающей промышленностью огромные перспективы.Потребление шлакопортландцемента в мировой практике намного опережает все остальные марки. Бетон на его основе обладает лучшей прочностью и стойкостью, что позволяет его использовать при постройке ГЭС, метро и дамб. Кроме того преимуществом шлакопортландцемента является и его более низкая цена, чем цементы других марок. Он имеет более тонкий помол. Продолжительный срок схватывания, низкий набор прочности вначале, низкое тепловыделение позволяют достичь равномерного объема создания цементного камня.
Шлакопортландцемент также выпускают быстротвердеющим. Он имеет большую прочность, чем обычный. Количество активных добавок шлакопортландцемента определяются по ГОСТ 10178-62.
Таким образом, перспективы использования шлакопортландцемента огромны и возможности его применения постоянно расширяются.

Читайте так же:

Цемент смешанный с водой

Цемент со шлаком как применять

Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ
№ РОСС RU C-RU.СЛ02.В.00517/22

Общестроительного назначения. Используется при изготовлении высокопрочных, обычных и предварительно напряжённых железобетонных изделий и конструкций, для возведения сооружений из монолитного бетона. Подробнее

Заказать Заказать

ges

Портландцемент ЦЕМ I 32,5Б СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ
№ РОСС RU C-RU.СЛ02. В.00518/22

Общестроительного назначения. Применяется при изготовлении сборного железобетона и монолитных железобетонных конструкций, гидротехнических сооружений и наружных частей монолитного бетона массивных сооружений, при производстве плит оболочек, находящихся в зоне переменного уровня пресной воды, и для изготовления асбестоцементных изделий. Подробнее

Заказать Заказать

dat1

Портландцемент ЦЕМ II/А-Ш 42,5Н СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ
№ РОСС RU C-RU.СЛ02. В.00519/22

Общестроительного назначения Применяется для высокопрочных сборных обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций, а также для монолитных железобетонных сооружений. Его можно использовать для аварийных, ремонтных и восстановительных работ при высокой начальной прочности бетона. Подробнее

Заказать Заказать

Предназначен для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций, обладающих повышенной коррозийной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию сульфатов. Подробнее

Заказать Заказать

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ ЦЕМ I 42,5Н ДП СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ
№ РОСС RU C-RU.СЛ02. В.00460/22

Применяется в транспортном строительстве для изготовления бетонов дорожных и аэродромных покрытий. Подробнее

Заказать Заказать

Читайте так же:

Цемент холсим сертификат соответствия

most

Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ЖИ СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ
ЦЕМ I 42,5Н ЖИ ГОСТ Р 55224-2020

Применяется в транспортном строительстве для изготовления мостовых конструкций, железобетонных изделий, в том числе железобетонных труб, шпал, опор линий электропередач. Подробнее

Заказать Заказать

Портландцемент ЦЕМ 0 42,5Н СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ
№ РОСС RU C-RU.СЛ02. В.00516/22

Предназначен для изготовления бетона дорожных и аэродромных покрытий, железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек опор высоковольтных линий электропередач, контактной сети железнодорожного транспорта и освещения. Подробнее

Источник