Использование доменного шлака и золы для производства бетона

Цемент со шлаком для бани

Toggle navigation

Ремонт в регионах

Топливными отходами называют остатки, образующиеся при сжигании в топках котлов антрацита, каменного угля, бурого угля и других видов минерального топлива. Они образуются в результате обжига, сопровождающегося расплавлением, спеканием и вспучиванием тех неорганических примесей (главным образом глинистых), которые содержались в топливе.

Выход шлаков и зол, в зависимости от вида угля и условий его сжигания, составляет от 7 до 25% от веса сжигаемого угля.

Виды материала

Из отходов металлургических производств и энергетической отрасли получают следующие виды утеплителя:

• доменный;
• металлургический;
• топливный и каменноугольный.

Разные виды используют для утепления конструктивных элементов дома.

Доменный

Материал получают при выплавлении чугуна. В состав входят остатки горной породы, флюсов и зола топлива. Куски очень пористые, материал сыпучий.

В частном строительстве мелкая (более тяжёлая) фракция идёт на засыпки полостей в стенах или под стяжку бетонных полов. Крупная фракция — лёгкая по массе — пригодна для засыпки чердачных перекрытий.

Этот вид сырья идёт на изготовление шлаковых теплоизоляционных материалов.

Наиболее пригодна для утепления шлаковая пемза, обладающая хорошими тепло- и звукоизолирующими свойствами. Она же идёт в наполнитель для шлакоблоков.

Металлургический

К этому типу чаще относят отходы никеле- и медеплавильных заводов, сталелитейных комбинатов.

Материал представляет собой спёкшиеся куски различных фракций. В них много окислов металлов из-за чего масса состава велика.

Металлургические отходы больше пригодны для отсыпок дорожек, стоянок автотранспорта. Большой удельный вес и излишняя теплопроводность ограничивают применение материала для утепления, создавая большую нагрузку на фундамент и строительные конструкции.

Топливный

Сырьём для изготовления служат остатки сгоревших в котельных мазута и каменного угля. Фракция и свойства зависят от типа сжигания (камерное или слоевое).

Остатки топлива гигроскопичны, поэтому перед засыпкой должен быть высушен в течение минимум 2 месяцев без воздействия осадков.

Применяется для засыпки полостей в стенах из кирпича или под бетонную стяжку на полу и перекрытиях.

ВОПРОС про цемент со шлаком

Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.

Как спланировать кухню у окна в частном доме: советы для 4 типов оконных проемов

11 лайфхаков, которые помогут содержать кухонные ящики в порядке (всегда!)

Как крепить стеновую панель на кухне: инструкции, советы и видео

• Строительство и ремонт
• Фундамент
• Кровля
• Стены
• Окна
• Двери и перегородки
• Потолок
• Балконы и лоджии
• Внутренние конструкции
• Пол
• Водоснабжение и канализация
• Отопление
• Вентиляция и кондиционирование
• Газо- и энергоснабжение
• Освещение
• Сантехническое оборудование
• Безопасность и домашняя автоматика
• Бани, сауны, бассейны
• Строительные материалы
• Отделочные материалы
• Инструменты
• Техника
• Законы и финансы
• Технониколь

• Дизайн и декор
• Квартира
• Спальня
• Кухня
• Столовая
• Гостиная
• Ванная комната, санузел
• Прихожая
• Детская
• Мансарда
• Маленькие комнаты
• Рабочее место
• Гардеробная
• Библиотека
• Декорирование
• Мебель
• Аксессуары
• Загородный дом
• Ландшафт

• Перепланировки
• Каталог домов

• Журнал

• Новости

• События

• О проекте
• Реклама на сайте
• Реклама в журнале
• Пользовательское соглашение

• Контакты

• О проекте
• Реклама на сайте
• Реклама в журнале
• Пользовательское соглашение

• Реклама на сайте

• Реклама в журнале

• Пользовательское соглашение

• Контакты

Вы профессиональный
архитектор или
дизайнер?

ИВД. Ремонт и отделка

Вы профессиональный
архитектор или
дизайнер?

Сайт IVD.ru — ведущий интернет-проект, посвященный вопросам реконструкции и оформления интерьера жилых помещений. Основной контент сайта составляет архив журнала «Идеи Вашего Дома» — эксклюзивные авторские статьи, качественные иллюстрации, практические советы и уроки. Над проектом работает команда профессионалов в тесном сотрудничестве с известными дизайнерами, архитекторами и ведущими экспертами издательства.

На нашем сайте вы можете подобрать комплексные дизайнерские решения; просмотреть подробные обзоры рынка строительных и отделочных материалов, мебели, техники и оборудования; сравнить собственные идеи с дизайн-проектами ведущих архитекторов; напрямую пообщаться с другими читателями и редакцией на форуме.

Технические характеристики

По ГОСТ 1017-85 шлакопортландцемент включает в себя такие компоненты и технические условия:

1. Клинкер должен содержать магний не больше 5-6 %, так как этот элемент способен снизить качественные характеристики бетона.
2. Шлаки в гранулах, полученные доменным или электротермометаморфическим путем – примерно, 20-80 % (в зависимости от того какие характеристики нужны).
3. Минералы гипсового происхождения – чистый гипс, добытый природным путем с добавление фосфора и фтора, но не больше 5 процентов от всего объема клинкера.

ШПЦ делят на два вида – нормальнотвердеющий и быстротвердеющий. Во второй материал добавляют специальные присадки, которые являются ускорителями минерального и вулканического происхождения – пепел, пемза. Бетон из шлака имеет такие пропорции: 4-5 частей шлака, 2 части цемента, 2 части песка. Прочность таких изделий достигается уже через 1-2 недели.

Бетоны на основе металлургических шлаков отрицательно переносят перепады температуры, поэтому материал будет затвердевать долгое время в прохладных условиях. Для ускорения процесса используют специальные присадки или обрабатывают конструкцию теплом при помощи тепловых подушек либо опалубок с электроподогревом. При воздействии высоких температур бетон наберет прочность через 28 дней. Вяжущее вещество обладает такими качествами:

• если в состав входит большое количество шлаков, тем будет дольше твердеть бетонная смесь и меньше тепла будет выделено при гидратации;
• шлаковые цементы дают такую же усадку, как и портландцемент;
• жаростойкость ШПЦ составляет от 600 до 800 градусов С;
• цемент на шлаке при отсутствии активных веществ и плотной молекулярной консистенции после застывания не будет вступать в реакции с водой. Такой материал является незаменимым для возведения сооружений во влажных условиях.

Сроки годности шлакопортландцемента намного ниже, чем у обычного сухого цементного раствора. Материал пригодный к использованию около 45 дней с момента отгрузки с производства. Категорически не рекомендуется применять просроченный стройматериал, так как он теряет свои качества на прочность и водонепроницаемость.

Портландцемент и шлакопортландцемент имеют такие отличия:

1. Стоимость портландцемента гораздо выше, чем обычная смесь ШПЦ.
2. Портландцемент быстрее становится прочным, а бетон, со шлаком спустя 21 день.
3. В портландцементном составе нет шлака, туда входят клинкер и определенный минеральный состав со специальными присадками-ускорителями.
4. ШПЦ имеет менее выраженную экзотермическую реакцию в процессе затвердения, бетонная смесь почти не нагревается, это в свою очередь приносит трудности при показателях температуры ниже +4 градусов С.
5. Шлакопортландцемент имеет меньшую плотность и вес готовых конструкций.

Цемент со шлаком, пропорции для бетона

Основные характеристики силосов для цемента. Раствор цемента и клей ПВА.

Портландцемент с минеральными добавками выпускается марками ММ ПЦ-Д5 марок М и М имеет среднюю скорость набора прочности. Область применения — изготовление бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций. Портландцемент М и М используется для тех же целей, но имеет высокую скорость затвердевания. Шлакопортландцемент изготавливается марок М, М и М ШПЦ М имеет низкую скорость набора прочности и слабый показатель морозоустойчивости.

ШПЦ М обладает средней скоростью набора прочности и морозостойкостью. ШПЦ М и М являются низкотермичными цементами.

Сульфатоский портландцемент применяется для сооружений, которые будут находиться в агрессивных средах. Выпускается марок М и М Пуццолановый портландцемент имеет низкую скорость набора прочности, но устойчив к агрессивным средам.

Используется для конструкций, которые будут находиться в воде и под землей.

Бывает марок М и М Гидрофобный портландцемент подходит для изготовления бетонных растворов, которые применяются при строительстве дорог и аэродромов, а также гидротехнических сооружений. Перед тем как приобрести цемент, нужно точно определить требуемую марку. Для этого необходимо учесть следующие факторы:.

Если использовать для строительства низкомарочный цемент, то конструкция может не выдержать тяжести и бетон начнет разрушаться. Также следует обращать внимание на срок годности. Чем материал свежее, тем выше будут его прочностные характеристики. Оглавление: Технические параметры цемента Таблицы с расшифровкой маркировок Сфера применения разных марок Характеристики цементного порошка На цементную конструкцию, которая уже затвердела, постоянно воздействует окружающая среда.

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.

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

Специфика материала

Предугадать, какая прочность будет у фундамента из шлака, довольно сложно, так как пропорции компонентов, находящихся в отходах металлургических предприятий, никто в точности не определяет. В одной привезенной партии сыпучего материала может присутствовать неоднородность, связанная с неравным количеством остатков металлической и цементной крошки, либо других вкраплений. Данный факт влияет на то, что в одинаковых условиях эксплуатации, и даже под одним домом, возведенный фундамент может вести себя совершенно по-разному.

Кроме того, в нормативах нет описания алгоритма расчета шлакового фундамента, а также четкой технологии его укладки. Мастера руководствуются собственным опытом или подсказками приятелей. Но это далеко не всегда приводит к положительным результатам.

Шлак от воздействия с водой способен разрушаться, поэтому его не следует использовать на участке застройки с высоким уровнем подземных вод. По той же причине фундамент, возведенный на сухом грунте, требует усиленной гидроизоляции, но уже для защиты от дождевых и талых вод. Кроме того, следует заранее позаботиться и о дренажной системе, отводящей влагу от подземной конструкции во избежание образования застойных процессов.

Несущая способность фундамента из шлака имеет недостаточный показатель, требующийся для удержания капитальных домов, хотя известно немало случаев его удачного возведения под дачными и относительно легкими жилыми строениями.

Использовать шлак при устройстве фундаментов категорически не допускается в сейсмически активных регионах. Не стоит даже сомневаться в том, что подземная конструкция не выдержит толчкообразных подвижек грунта и разрушится. Для территорий, входящих в зону риска из-за возможных землетрясений, предусматриваются специфические конструктивные схемы строительства.

Шлакобетон — технические характеристики

Основным отличием шлакобетона от обычного бетона на песчано-гравийном заполнителе является его легкость. Это уменьшает нагрузку на фундамент здания, позволяя сэкономить на материалах.

Шлакобетонные блоки легко монтируются и имеют разнообразие размеров и форм. Так как, в основном, шлакобетон готовят на строительной площадке, опалубку под него делают там же.

Пористый заполнитель позволяет увеличить шумопоглащение конструкции. К тому же производятся пустотелые блоки для стен и перегородок. Они обеспечивают большее задержание тепла и не пропускают шумы. Срок эксплуатации шлакобетонных конструкций 100 лет, это больше чем многие строительные материалы.

В зависимости о марки цемента и добавление пластификаторов определяется морозостойкость конструкции. Для наружных стен используется количество циклов разморожения не менее 35, для севера не менее 50.

Шлакобетонные конструкции имеют высокую гигроскопичность. Необходимо обратить пристальное внимание на гидроизоляцию данного изделия. Зато стены из этого материала «дышат», не создавая препятствие парам. Шлакобетон, изготовленный в заводских условиях, имеет сертификат качества и отвечает всем характеристикам. Блоки, вылитые на стройплощадке обходятся дешевле, но определить их показатели и срок годности достаточно тяжело.