Cng-cylinders.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Свое производство шлакощелочного цемента

Шлакощелочные цементы сегодня и завтра

Цемента наша страна производит больше всех в мире. Рубеж 100 млн. тонн в год давно превзойден. Мы вправе этим гордиться, но не вправе успокаиваться: потребность в главном вяжущем растет, производство классического портландцемента энергоемко, резервы (и огромные) есть.

Можно было бы и дальше наращивать производство традиционных вяжущих путем строительства новых заводов. Но это экстенсивный путь, и эффективен ли он? Ответ на этот вопрос даст сравнение технологии и свойств, классического портландцемента и относительно новых вяжущих — шлакощелочных цементов, в создании которых авторы — сотрудники Киевского инженерно-строительного института — примяли посильное участие.

Классический портландцемент

Главный вяжущий материал нашего времени, строители широко применяют уже более ста лет. Его достоинства общеизвестны, недостатки — в меньшей степени и главным образом специалистам. Сырье для производства портландцемента, в общем-то, очень доступно. Это карбонатные горные породы и глинистые вещества, которые измельчают, усредняют и перемешивают. Чтобы эти процессы шли легче, в исходную смесь добавляют воду (32-35% по массе).

Образующуюся при этом смесь подают в весьма солидных размерах во вращающиеся печи для обжига. Вращение гигантских печей и нагрев смеси до температур около 1450°С требует огромного расхода электроэнергии и топлива. Не случайно в суммарных затратах производство портландцемента до этой операции — 70-80%.

В результате обжига получается так называемый клинкер. Чтобы преврати клинкер в портландцемент, его (вместе с гипсом и добавками) мелют в шаровых мельницах — Тоже достаточно энергоемкий процесс. И вот что еще важно: чем меньше размеры зерен, тем лучше прочнее получающийся цемент. Одна уменьшение их размера требует больших энергозатрат, которые не компенсируются достигаемым при этом увеличением прочности. Иными словами, качество растет непропорционально вложениям. Оттого современное производство цемента дает главным образом продукт низких марок (200, 300, 400). Марка определяется пределами прочности на изгиб и сжатие стандартных образцов.

Делают их так, готовят смесь цемент — песок (1:3), добавляют в (0,4 массы цемента) и после тщательного перемешивания заполняют цементным тестом формы 4×4×16 см и оставляют на твердение в постоянных, определенных ГОСТом условиях. Через 28 суток вынимают готовые 16-сантиметровые палочки и испытывают их прочность при изгибе, а полученные половинки — на сжатие.

Было много попыток повысить максимально достижимую, марку изменением минералогического состава клинкера или тонкостью помола. Однако существенного увеличения прочности при разумных затратах такими путями достичь не удалось. Очевидно, система портландцемент — вода» по существу, себя исчерпала, В то же время очевидно: современное строительство, и прежде всего сооружение многоэтажных зданий из бетона и железобетона, ну ж лаете я в цементах повышенной прочности. Отсюда необходимость создания принципиально новых вяжущих и более эффективных ресурсо- и энергосберегающих технологий. Этим требованиям во многом отвечают шлакощелочные цементы, разработка которых началась в нашем институте в конце 50-х годов.

Шлаки плюс щелочи

Шлакощелочные цементы получают из тонкоизмельченных гранулированных металлургических шлаков, к которым добавляются малогигроскопичный щелочной компонент и вода (или заранее приготовленный раствор одного из доступных соединений щелочных металлов). Важно только, чтобы создавалась щелочная среда.

Для производства таких цементов пригодны шлаки доменных, мартеновских, электротермофосфорных печей, а также шлаки цветной металлургии — лишь бы по составу это были силикатные и алюмосиликатные расплавы. Важно, что все это — не природное невозобновляемое сырье, а крупнотоннажные отходы существующих производств. Технология получения шлакощелочных вяжущих не только ресурсосберегающая, но и энергосберегающая. Целесообразно гранулировать огненно-жидкие шлаки при резком охлаждении их водой, а тепло, которое вода отбирает, утилизировать несложно.

Единственная энергоемкая операция при получении шлакощелочных вяжущих — помол гранулированных шлаков (при этом удельная поверхность частиц должна составить 3000-3500 см²/г, как у классического портландцемента марки 400).

В качестве щелочного компонента могут применяться такие массовые технические продукты, как NаОН, КОН, Na2СО3, Nа2SO3, Na2SiO3. Их доля — 2-5% от массы шлака в пересчете на Na2O и 3-10% в пересчете на К2О. Если используются щелочные растворы, их концентрация должна быть 15-18%. Смешение таких растворов с молотым шлаком дает вязкую массу, которая в технологически приемлемое время превращается в камневидное тело.

Наша страна, как известно, ежегодно производит около 3,0 млн. тонн едкого натра и 5,0 млн. тонн кальцинированной соды, однако вряд ли целесообразно ориентировать на них производство шлакощелочных цементов.

Более перспективно, по нашему мнению, использование различных отходов, содержащих щелочи. В этом случае производство шлакощелочных вяжущих становится элементом безотходных технологий.

Сырьевая база для массового производства таких вяжущих неограниченна. По самым скромным подсчетам, в нашей стране пока еще не нашли рационального применения около 25 млн. тонн доменных, 20 млн. тонн сталеплавильных, 4,5 млн. т электротермофосфорных и более 10 млн. тонн шлаков цветной металлургии.

В качестве щелочного компонента могут быть использованы крупнотоннажные отходы производства сульфида натрия, капролактама, глинозема, кислорода. Щелочные растворы, используемые для очистки металлических отливок от шлака, пригара и окалины тоже практически не используются, вывозятся на свалки, сливаются в шламонакопители. Из всех этих отходов можно ежегодно изготовить, по меньшей мере, 30 млн. тонн высокопрочных шлакощелочных бетонов.

По расчетам, удельные капиталовложения на тонну шлакощелочного вяжущего (с учетом стоимости щелочного компонента) составляют 17 рублей, в то время как для портландцемента (в зависимости от марки) — от 43 до 59 рублей. При использовании щелочесодержащих отходов разница будет еще больше.

Коротко о свойствах

Механизм действия шлакощелочных вяжущих и портландцемента неодинаков.

В цементе главное действующее начало — оксид кальция, в шлакощелочных вяжущих — соединения щелочных металлов. Именно высокая активность соединений щелочных металлов по сравнению со щелочноземельными (кальций!) обусловила возможность получения высокопрочных шлакощелочных цементов марок 1000-1500.

Чтобы получить прочный и высококачественный бетон на основе портландцемента, нужен песок, не содержащий глинистых и пылевидных частиц. Применение шлакощелочных цементов снимает это ограничение: в отличие от гидроксида кальция, соединения щелочных металлов взаимодействуют с этими частицами. Образуются щелочные гидроалюмосиликаты, обладающие вяжущими свойствами. Оттого обычно вредные глинистые фракции в песке в этом случае не ухудшают, а улучшают физико-механические свойства бетона. Кроме того, высокая активность шлакощелочных вяжущих позволяет снизить общий расход цемента в бетонах традиционных марок.

Приготовление шлакощелочных бетонов идет так же, как и обычного бетона, на портландцементе, с той лишь разницей, что затворение бетонной смеси производится не водой, а растворами щелочных компонентов.

Проведенными исследованиями установлено, что шлакощелочные цементы придают бетонам не только прочность, но и большую паро- и водонепроницаемость, морозостойкость и жаростойкость, лучшую устойчивость к действию агрессивных сред. Все это позволяет считать их прогрессивными, высокоэффективными строительными материалами настоящего и будущего.

Читать еще:  Цементная смесь для стяжки пола м300

Путь на стройплощадки

Уже сейчас изделия из шлакощелочных цементов и бетонов с успехом используются в различных конструкциях и сооружениях промышленного, сельскохозяйственного и других видов строительства. Обследование этих конструкций и испытания после длительной (до 20 лет) эксплуатации показали: прочность их за это время не уменьшилась, а напротив» выросла в полтора-два раза.

Начиная с 1962 года, промышленностью выпущено более 1,5 млн. м³ шлакощелочного бетона. Это, безусловно, очень мало, можно было произвести гораздо больше.

В чем же причина? В основном, нам кажется, в недостаточной информированности. Прежде всего неинформированности производителей сульфида натрия и других отходов, содержащих щелочи. О шлакощелочных цементах и бетонах на их основе специалисты этих отраслей попросту не знают.

Можно ли упрекнуть их за это? Нет, конечно. Они регулярно читают журналы по своей основной специальности. Публикации же по шлакощелочным вяжущим пока были лишь в журналах и книгах строительного профиля.

К сожалению, плохую услугу шлакощелочным вяжущим оказали рекомендации многих учебников и монографий по охране окружающей среды. Их авторы утверждают, что для нейтрализации щелочных отходов необходимо применять добавки кислоты, обычно серной, строить станции нейтрализации и т.д. И очень немногим известно, что щелочные отходы многих производств с минимальными затратами, с минимальной переработкой или вообще без нее можно эффективно использовать в производстве строительных материалов.

Другое важное условие широкого внедрения шлакощелочных вяжущих — повышение заинтересованности предприятий, имеющих щелочесодержащие или алюмосиликатные отходы; устранение ведомственного подхода к проблеме использования отходов.

То, о чем здесь рассказано, для специалистов не новость. Многолетний опыт производства шлакощелочных цементов и эксплуатации бетонных сооружений, в которых эти цементы использовали, обсуждался на двух всесоюзных научно-практических конференциях. Опыт есть, опыт положительный. Он позволяет ставить вопрос о всемерном расширении промышленного производства таких цементов, чтобы решить важные вопросы промышленного и гражданского строительства и одновременно многие проблемы охраны окружающей среды и утилизации крупнотоннажных отходов.

Москалев Александр

Смесители сухих смесей, оборудование для производства ССС,
Станции растаривания, Пневмокамерные и пневмошлюзовые насосы, Телескопические загрузчики, Весовые бункера-дозаторы
Тел.: +7 909 261-13-29
info@stroymehanika.ru
Skype: A.Moskalev_SM

Лабазин Илья

Вопросы дилерского сотрудничества, Фасовочные станции, Станции затаривания, Дозаторы малых добавок
Тел.: +7 962 272-62-77
info@stroymehanika.ru
Skype: stroymehanika71

Лозовский Михаил

Ленточные конвейеры и элеваторы, Винтовые конвейеры АРМАТА, Силосы цемента, Дробильно-сортировочное и помольное оборудование, Виброгрохоты и вибросита
Тел.: +7 960 616-30-22
info@stroymehanika.ru

Разновидности

Придуман был данный материал русским ученым в 70-х годах прошлого века. Новый способ пришел на замену старому, и многие строения, построенные во времена СССР после 70-х годов, использовали в своей конструкции новый тип стройматериала. Главные качества шлакощелочного бетона – это повышенная прочность, а также улучшенные показатели надежности и долговечности.

На основе гранулированного шлака

Первым на рынок вышел шлакощелочной бетон на основе гранулированного шлака и сразу же стал широко использоваться по всему миру. За счет специальных добавок, а именно, отходов теплоэнергетической, горнодобывающей и металлургической промышленностей, этот шлак сразу же решает несколько проблем:

– во-первых, это экономия, так как дорогостоящий цемент заменяется на более дешевый аналог;

– во-вторых, это бережность к экологии: шлак не выбрасывается, загрязняя природу, а находит применение в строительстве.

Шлакощелочной бетон на основе гранулированного шлака намного крепче обычного: при сжатии выдерживает до 150 МПа, морозостойкость выросла до 1000 циклов, укладывать в опалубку разрешено до температуры -40 °С. Используется в основном в строительстве зданий.

С кальцинированной содой

Эта сода является компонентом, заменяющим щелочь во время смешивания со шлаками. Ничего особенного, просто без этого компонента не добиться нужной вязкости, которая и является причиной высокой прочности изготавливаемого материала. Без соды бетон будет хрупкий и не выдержит больших нагрузок при сжатии.

Фибробазальтовый

Такой тип шлакощелочного бетона стал использоваться при строительстве дорог. Является самоуплотняющимся и имеет показатель морозостойкости F-300. Был изготовлен военными инженерами из Санкт-Петербурга.

Во время смешивания материалов при изготовлении фибробазальтового бетона в него постепенно добавляют базальтовую фибру, которая выполняет роль арматуры. Армированная смесь имеет высокую прочность, а щелочные добавки улучшают коррозийную устойчивость.

Дорога на основе фибробазальтового бетона хорошо ложиться на грунт, имеет высокую устойчивость к нагрузке (до 10 т на ось), а также требует меньше затрат по сравнению с асфальтом.

Без цемента

Производится без использования привычного портландцемента, на замену приходят шлакощелочные вяжущие вещества. Состоит из молотого шлака, смешанного со щелочью, но на месте щелочи может быть сода или жидкое стекло. Может использоваться как обычный цемент при строительстве, который, кстати, имеет ряд преимуществ: очень удобен в использовании, прочный, быстро сохнет, крепко сшивает материалы.

Бетон без цемента используют в строительстве фундаментов, при заливке полов и т. д., что помогает добиться высокой прочности, морозостойкости и долговечности здания.

Области применения

Свойствами шлакощелочного бетона можно управлять путем изменения его состава, получая материалы со специальными свойствами: высокой жаростойкостью, коррозионной стойкостью, низкой степенью усадки.

Уникальные характеристики этого материала обеспечивают его применение не только в рядовом строительстве, но и для сооружения объектов специального назначения:

  • благодаря способности выдерживать нагрев до +1500°C, некоторые марки шлакощелочного бетона используются для изготовления пожаробезопасного искусственного камня;
  • высокие водоотталкивающие характеристики обеспечивают возможность использования материала для сооружения градирен атомных и тепловых электростанций, каналов орошения;
  • высокопрочные варианты применяются при прокладке железнодорожных путей.

Выбор сырья и особенности хранения

Портландцемент на основе шлака следует на протяжении длительного времени выдерживать во влажной среде, поскольку преждевременное высыхание плохо влияет на его твердение. При достаточных показателях влажности и повышенных температурах ускоряется твердение, поэтому обработка портландцемент в автоклавах и камерах весьма эффективна.

Прочность строительного материала достигается выполнением мельчайшего помола. Благодаря таким действиям цемент быстрее твердеет и становится более прочным. Тонкость помола отвечает за такой показатель, как активность. С целью получения вяжущего высокого качества специалисты рекомендуют применять двухступенчатый или сепараторный помол.

В производстве шлакобетона может использоваться не любое сырье. Главным требованием в отношении шлака выступает отсутствие оксидов химических соединений, которые способны отрицательно влиять на характеристики получаемого строительного материала. С особым вниманием относятся и к чистоте шлака, он должен быть лишен глины, земли, золы и иного мусора. В производстве шлакобетона используют шлаки топливной и металлургической промышленности.

Прочность портландцемента достигается мельчайшим помолом (двухступенчатым или сепараторным).

Благодаря металлургическому шлаку получают максимально прочный бетон. Из всего разнообразия шлаков топливной промышленности наиболее подходящий класс – антрацитные породы. Непригодными для данных целей считаются продукты сгорания бурых углей, поскольку они содержат примеси, которые присоединены к шлаку на основе неустойчивых связей.

Читать еще:  Песчано цементная смесь петрович

Не последние место в достижении чистоты, а как результат и прочности принадлежит правильному хранению, в процессе которого шлак перемещают не менее 3-х раз с места на место, тем самым позволяя избавиться от примесей извести и серы.

Шлаки пригодны для производства до тех пор, пока сохраняют кристаллическую структуру и не проявляют признаков распада, возникающих при переходе одних соединений в другие под действием влаги и газов, которые находятся в воздухе. Образующиеся соединения обладают большим объемом, поэтому переход сопровождается разрушением кусков шлака и растрескиванием.

Класс шлакобетона зависит от размеров зерен шлака, которые могут варьироваться в пределах 5-40 мм. Песок для получения смеси используют с размером гранул не более 5 мм. Благодаря наличию шлакового песка повышается ряд показателей бетона, среди которых плотность и прочность. Шлаковый щебень позволяет получить более легкий бетон, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами, однако его прочностные характеристики будут иметь более низкий уровень.

Технологическая схема производства бетонов и растворов на основе шлакощелочных вяжущих (ШЩВ) с использованием дезинтеграторной мельницы-сепаратора

Состав технологической схемы:

  1. Винтовой конвейер подачи материала в измельчитель — дезинтегратор (3 кВт)
  2. Мельница — дезинтегратор (37 кВт)
  3. Воздушно-проходной классификатор
  4. Циклон — разгрузитель «ПОТОК-ЦРК-750»
  5. Шлюзовой затвор модели «БАРЬЕР-14/55» (0,55 кВт)
  6. Пылеулавливающий агрегат модели «ПОТОК – ВЦП 2.5 — 10000» (2,2 кВт)
  7. Винтовой конвейер загрузки тонкомолотого шлака в дозатор (3 кВт)
  8. Весовой дозатор тонкомолотого шлака
  9. Весовой дозатор раствора щелочного активатора
  10. Весовой дозатор инертного заполнителя
  11. Бетоносмеситель «Скаут-Миксер — 350» (5,5 кВт)

Производительность агрегата до 6 м куб./ч.
Установленная мощность агрегата 51,2 кВт.

Технологическая схема производства безклинкерного вяжущего

Технологическая схема применения металлургических шлаков в технологии производства безклинкерных вяжущих должна разрабатываться на каждом конкретном предприятии с учетом особенностей его сырьевой базы. Основные технологические операции производства безклинкерного шлакового вяжущего: сушка и помол.

Производство ШЩВ начинается с составления пропорций шихты бесклинкерного вяжущего. В зависимости от формирования состава шихты выбирается принципиальная схема помола – либо совместный помол шлака с соединениями щелочных металлов либо раздельный помол с последующим затворением молотого шлака растворами этих соединений. В случае совместного помола активность шлакощелочного вяжущего несколько выше.

Компоненты шихты (металлургический шлак и минеральная добавка) со склада, через систему дозирования поступает в сушильный барабан, после чего загружается в бункер. Из расходного бункера шлак загружается в дезинтеграторную мельницу-сепаратор, где измельчается до удельной поверхности не менее 3000 см 2 /г по ПСХ. Изготовленное вяжущее поступает на склад готовой продукции для дальнейшего затаривания и транспортировки.

Металлургический шлакМинеральная добавка
Дозирование
Совместная сушка
Совместный помол
Склад готовой продукции

Сушка осуществляется в сушильных барабанах или, что эффективнее, в специальных установках в условиях кипящего слоя до влажности, не превышающей 1-2%. При этом шлак не следует нагревать выше 600-700°С, так как при более высокой температуре он может расстекловываться, что вызывает уменьшение его гидравлический активности.

Помол осуществляется в дезинтеграторной мельнице-сепараторе до удельной поверхности не менее 3000 см 2 /г, для достижения оптимальных физико-технических свойств ШЩВ. Введение при помоле различных минеральных добавок позволит повысить степень гидратации шлака с увеличением количества новообразований и формированием камня с более однородной микроструктурой, а, следовательно, повысить прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетонов на основе ШЩВ.

Обеспечение хранения и отгрузки потребителю ШЩВ с соблюдением герметичности транспортировки, без доступа загрязняющих примесей немаловажный фактор стабильных показателей свойств ШЩБ.

Несомненными преимуществами данной технологии получения ШЩВ можно отнести :

  • пониженные энергозатраты и удельные капиталовложения;
  • дешевизну использования исходного сырья (отходы промышленных производств);
  • возможность производства широкой номенклатуры ШЩВ и КШЩВ с незначительным увеличением себестоимости продукции;
  • гибкость производства, возможность быстрого перехода к выпуску других видов и марок ШЩВ;
  • простота, экономичность технологического процесса и используемого оборудования.

Использование безклинкерного вяжущего

При производстве шлакощелочных вяжущих в больших объемах используются техногенный молотый шлак и щелочные затворители. По данным проф. Дворкина Л.И., сравнение затрат на производство шлакощелочных вяжущих марок 600-1200 и портландцемента марки 600 показывает, что у шлакощелочных вяжущих ниже: себестоимость в 1,7-1,9 раза, удельный расход топлива в 3-5 раз, электроэнергии в 2 раза, приведенные затраты – в 2-2,5 раза. Данные свидетельствуют о целесообразности и технико-экономической эффективности производства шлакощелочных вяжущих для бетонов, бетонных и железобетонных изделий для промышленного, транспортного, мелиоративного и гражданского строительства.

Продукты твердения шлакощелочных вяжущих не содержат свободной извести и высокоосновных новообразований, характерных для цементного камня, тем самым обусловлена возможность использования ШЩВ в бетонах, работающих в условия минерализованных, сульфатных, магнезиальных и морских водах, а также в растворах солей и неорганических кислот.

Бетоны на основе ШЩВ способны твердеть как при низкой положительной температуре, так и при отрицательных температурах; облают низким тепловыделением при твердении, что обеспечивает возможность использования для бетонирования массивных конструкций.

Особую актуальность производство шлакощелочных вяжущих и бетонов представляет для регионов страны, не имеющих собственного производства портландцемента. Организация производства и применение шлакощелочных вяжущих, в том числе композиционных, бетонов, бетонных и железобетонных изделий на их основе позволит снять проблему дефицита цемента и повысить доступность жилья для населения.

Сфера использования

Цемент со шлаком для чего он нужен? Портландцемент со шлаком пользуется популярностью при возведениях подводных бетонных и железобетонных конструкций, которые будут подвержены воздействиям водной среды. Материал имеет высокие показатели прочности, используется при изготовлении бетонного раствора, панелей для стен и сухих смесей. Данный вид цемента ничем не уступает марке М500, который является классическим цементом.

Цемент с добавлением шлака наиболее экономичный и популярный стройматериал для постройки стен и плит перекрытия с арматурой. Когда при постройке конструкций из облегченного мастерила для фундамента используют шлакобетон, который распределяется по классам:

  • 10 – применяется при теплоизоляционных работах;
  • 25-35 – незаменимы при постройках несущих элементов;
  • 50 класс — лучший вариант при сооружении армированных перемычек, наружных несущих стен и внутренних перегородок.

Шлакобетон применяется на масштабных объектах, и ценится за маленький удельный вес, если сравнивать его с силикатными или керамическими изделиями. Благодаря таким положительным качествам нагрузка на фундаментные и конструктивные части получается сниженная. Также имеется возможность создавать плиты больших габаритов, такая методика экономит время и финансы в процессе монтажа. При надобности панели можно без затруднений транспортировать.

Сферы применения портландцемента со шлаком:

  • возведение сборных и монолитных элементов в частных и промышленных стройках;
  • изготовление конструкции, в технологии которой требуется ускоренное твердение;
  • работы по укладке дороги, где требуется быстрое схватывание смеси;
  • при производстве коммуникационных труб из бетона;
  • постройка моста, эстакады;
  • применение шлакопортландцемента для замеров растворов для штукатурки и кладки.

Хотя ШПЦ обладает хорошими характеристиками в эксплуатационный период, спустя три, четыре десятка лет качество каменных конструкций резко снижается. По этой причине имеет значение вовремя принять меры, которые предупредят разрушение построек.

?

Тяжелый высокопрочный шлакощелочной бетон на крупном заполнителе

Прочность шлакощелочного бетона регулируется главным образом путем изменения плотности щелочного компонента, степень влияния которого зависит от его природы. Наиболее ощутимо сказывается на повышении прочностных характеристик применение растворимых силикатов натрия. Бетоны изготовленные с использованием растворимых силикатов натрия получаются высокопрочными.

Читать еще:  Водорастворимый кальцийсодержащий цинксульфатный цемент

Таким образом если использовать карбонатные щелочные компоненты прочность бетонов может достигать 45…80 МПа. На прочность бетона естественного твердения большое влияние оказывает вид используемого шлака, так как такие бетоны продолжают активно набирать прочность в более поздние сроки твердения. При снижении модуля основности шлака и уменьшения его расхода, прочность таких бетонов уменьшается на одну-полторы марки.

Пропаренные шлакощелочные бетоны изготовленные на основе нейтральных шлаков и низкомодульных (Мс=1…2) жидких стекол характеризуются наибольшей прочностью при сжатии (120 МПа).Прочность пропаренных шлакощелочных бетонов можно увеличить путем уменьшения силикатного модуля жидкого стекла. Тяжелые шлакощелочные бетоны выпускают следующих марок:

В 10 (200); В15 (250); В 20 (300); В 25 (400); В 30 (500); В 55 (800); В 60 (900); В 70 (1000); В 80 (1100); В 90 (1200); В 100 (1300); В 110 (1400).

Марки шлакощелочного бетона предусмотрены в зависимости от условия работы строительных изделий и конструкций:

1.По морозостойкости-F200, F300, F400, F500, F600, F700, F800, F900, F1000.

2.По водонепроницаемости-W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W25, W30.

Морозостойкость-одна из очень важных характеристик шлакощелочного бетона, которая обуславливает его долговечность. По сравнению с морозостойкостью цементного бетона, морозостойкость шлакощелочного бетона в два -три раза выше. Морозостойкость шлакощелочного бетона зависит от вида шлака и щелочного компонента и соответствует в пределах от 200 до 1000 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

Другой важной характеристикой шлакощелочного бетона является водонепроницаемость. Водонепроницаемость шлакощелочного бетона зависит от плотности структуры затвердевшего бетонного камня, от количества и качества многочисленных сферических гелевых пор и микропор в структуре а также, от адгезионных свойств вяжущего по отношению к заполнителям и от других характеристик. Проводимые испытания в наиболее жестких условий при попеременном увлажнении образцов и высушивании, а также их хранении в атмосфере углекислого газа показали,что коррозия арматуры в шлакощелочных бетонах ниже чем в бетонах на основе портландцемента.

Шлакощелочной бетон-корозионностойкий материал

Шлакощелочной бетон -корозионно и биостойкий материал (стойкость его обуславливается свойствами используемого вяжущего ). Его используют в конструкциях предназначенные для работы в агрессивных средах:

В мягких водах а также проточных (для элементов градирен ТЭЦ и ТЭС), для облицовки оросительных каналах, для элементов лотковых линий используемых в сульфатных водах с концентрацией до 50 000 мг/л, в строительстве различных морских сооружений и других видов работ.

Мелкозернистый шлакощелочной бетон

Это искусственный каменный материал, которого получают после отвердения подобранной рационально смеси молотого шлака, мелкого заполнителя и раствора щелочного компонента. В качестве мелкого заполнителя используют мелкие пески и грунты в виде легких суглинков и супесей.Частицы песчаных фракций активизируются щелочью и связываются частично продуктами гидратации глинистых минералов.

Они равномерно распределяются в их массе и заполняют все пустоты в песчаном каркасе, уплотняя тем самым структуру бетона. Экспериментальным путем определяется допустимое соотношение между частицами различных фракций в заполнителе и при этом должно учитываться методы приготовления бетона, укладки и обработки готовых изделий.

Если использовать для приготовления мелкозернистого шлакощелочного бетона дисперсные заполнители, то это может привести к появлению в бетоне различных усадочных трещин. По этому во избежании этого, из шлакощелочного вяжущего и дисперсных заполнителей содержащие глинистые фракции изготовляют безобжиговые бетонные гранулы, которые вводятся в состав бетона.

Безобжиговые бетонные гранулы способствуют в получении конструкционных шлакощелочных бетонов обладающие повышенной трещиностойкостью. В бетонах на основе шлакощелочного вяжущего также целесообразно использовать и мелкозернистые кварцевые пески с Мкр=0,7…1,2. Мелкозернистые шлакощелочные бетоны выпускаются классов B10…60. Свойства таких бетонов определяются практически такими же факторами,что и свойства тяжелых шлакощелочных бетонов приготовленных на крупном заполнителе.

Результаты изменения прочности при сжатии образцов из мелкозернистого бетона и наиболее оптимальные рекомендуемые составы бетона на дисиликате натрия приводятся в таблицах №1 и №2.

Таблица №1.Зависимость прочности при сжатии мелкозернистого бетона от расхода компонентов

Таблица №2. Состав бетона на дисиликате натрия

Жаростойкий шлакощелочной бетон

Шлакощелочные жаростойкие бетоны изготавливаются на основе шлакощелочного вяжущего и предназначены для строительства объектов у которых температура эксплуатации составляет от 200 до 1500 °С.

Жаростойкость шлакощелочных бетонов обусловлена близостью значений коэффициента термического расширения используемого заполнителя и вяжущего. Также жаростойкость бетона

обусловлена особенностями фазового состава продуктов гидратации последнего,в частности способностью гидратных новообразований к топотоксичной перекристаллизации в безводные вещества без развития значительных деструктивных напряжений в структуре обожженного искусственного камня.
Опыт использования разработанных композиций для футеровки магнитодинамических дозаторов и металлопроводов насосов,предназначенных для перекачивания расплавленных цветных металлов,показал,что остаточная прочность после взаимодействия с расплавом алюминия (t=1000 °С) составляла 93…95 %.
А металлоустойчивость, определенная по стандартной методике, отвечала предъявляемым к ним требованиям. Футеровка магнитодинамических насосов после 6 месяцев эксплуатации не разрушилась,футеровка их жаростойкой смесью на основе глиноземистого цемента выдерживала не более 1…2 месяца эксплуатации.

Шлакощелочной ячеистый бетон

Благодаря использованию в производстве автоклавного ячеистого бетона шлакощелочного вяжущего, удалось получить долговечный, малоэнергоемкий и высокопрочный строительный материал. Для того чтобы получить шлакощелочной пенобетон с высокоразвитой пористостью и низкой плотностью используют электротермофосфорный молотый шлак (с удельной поверхностью 350…400 м²/кг) и щелочные растворы.

Высокоразвитая пористая структура обеспечивает материалу довольно высокие звукопоглощающие свойства и низкую теплопроводность, а также сравнительно легкий вес. Способ поризации и стабилизации поровой структуры предусматривает приготовление устойчивой пеномассы с последующим введением тонкомолотого шлака в нее.

Используют в качестве пенообразователей древесную смолу омыленную, древесный пек омыленный, отходы производства содержащие белки и протеины.В поризованную шлакощелочную бетонную смесь вводят до 10 % дегидратированной глины, которая способна стабилизировать пену и более полно связывает щелочные компоненты. Прочностные и деформативные показатели шлакощелочного ячеистого бетона для наглядности приводятся в таблицу №3.

Таблица №3.

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector