manager@kirpichnaya-stena.ru ............................................. технологии & материалы возведения стен
Из чего сделать несущие стены для индивидуального жилого дома? Есть ответ


Шлакопортландцемент: вяжущие на основе шлаков

В начале 20 века производители чугуна начали искать возможные сферы применения доменного шлака – продукта, полученного вместе с чугуном в доменной печи в виде расплава. В 1908 году компания «Карнеги Стил» начала исследование возможных областей применения доменного шлака.

 



 

Сначала 20 века производители чугуна начали находить вероятные сферы внедрения доменного шлака – продукта, приобретенного совместно с чугуном в доменной печи в виде расплава. В 1908 году компания «Карнеги Стил» начала исследование вероятных областей внедрения доменного шлака.

В 1911 году в отчете компании «Карнеги Стил» — «Использование доменного шлака в производстве бетона» в первый раз обусловлено говорилось о способности использовать доменный шлак в производстве бетона.

К 1917 году стало разумеется, что шлак является ценным продуктом, и что компаниям – производителям шлака стоит слиться для более действенного продвижения нового продукта. В 1918 году в США была сотворена Государственная Шлаковая Ассоциация. В 1919 году в США было 14 компаний – производителей шлака, которым принадлежало 32 завода.

Технология производства газобетона
Строительство является одной не только из самых востребованных, но и наиболее динамично развивающихся сред народного хозяйства. Для того, чтобы специализированные компании с минимальными затратами вр...
Объектные стеновые покрытия
Объектные стеновые покрытия: виды и функциональное назначение. Рулонные объектные стеновые покрытия появились на российском рынке достаточно давно, но до недавнего времени их выбор был ограничен ...

За всегда существования населения земли доменный шлак прошел путь от использования в дорожном строительстве (в качестве агрегата) в Древнем Риме до ценного строительного материала с различными сферами внедрения в наше время. На данный момент шлак находит обширное применение в строительной промышленности, включая: создание гранулированного доменного шлака, смешанного (многокомпонентного цемента), гидравлических закладок, цельного и конструкционного бетона, асфальтобетона, гранулированного заполнителя, минеральной ваты, кровельного материала, стекла, проведения оструктуривания земли и много другого.

Определение и описание шлака

Южноамериканское общество по испытанию материалов (ASTM C125) определяет доменный шлак как «неметаллический продукт, состоящий в главном из силикатов и алюминатов кальция, приобретенный совместно с чугуном в доменной печи в виде расплава».

При производстве чугуна в доменную печь загружают металлическую руду, флюсовый камень (известняк и/либо доломит) и кокс. Получаемая на выходе из печи продукция — расплавленный чугун и шлак. Шлак состоит в главном из кварца и оксидов алюминия (от стальной руды) и оксидов кальция и магния (от флюсового камня). Из печи шлак выходит в расплавленном состоянии, при этом температура расплава может превосходить 1480?C (2700?F). Существует четыре главных метода обработки расплавленного шлака: остывание воздухом, резвое остывание прохладной водой (вспучивание шлака), дробление и помол. При каждом из данных способов обработки выходит уникальный шлаковый материал, владеющий различительными качествами.

Хим характеристики

Главные составляющие доменного шлака — кварц, оксиды алюминия, кальция и магния, на которые приходится 95% всего состава шлака. Другие 15% — марганец, соединения железа и серы и следовое количество других частей. Но, необходимо подчеркнуть, что главные оксиды, входящие в состав шлака не встречаются в свободной форме. В доменном шлаке, охлажденном воздухом, оксиды соединяются воединыжды в разные силикаты и алюмосиликатные минералы, такие как мелилит, мервинит, волластонит и др., которые также есть в виде природных пород. В дробленом и молотом шлаках, данные элементы находятся в виде стекла. Хим состав шлаков варьируется в очень узеньких границах, так как все сырье, загружаемое в доменную печь, очень кропотливо отбирается и смешивается.


Кирпич с выемкой постельной поверхности

Полуторный кирпич ложится в кладку быстрее

Стекловидная глазурь на поверхности кирпича

Цветовые решения гиперпрессованного кирпича

Обычный хим состав доменного шлака, %

кварц (SiO2)

32-42

оксид алюминия (A12O3)

7-16

оксид кальция (CaO)

32-45

окись магния (MgO)

5-15

сера (S)*

1-2

оксид железа (Fe203)

1–1,5

оксид марганца (MnO)

0,2–1,0

* в главном в виде сульфида кальция

Физические характеристики

Физические свойства шлака, такие как вес, размер частиц, структурные характеристики и т. д. различаются зависимо от способа обработки расплавленного шлака. Соответственно, конечное применение обработанного шлака также различается зависимо от способа обработки.

В ближайшее время в Рф и других странах огромное внимание уделяется дилемме использования вторичных ресурсов. Одним из более многообещающих направлений утилизации промышленных отходов является внедрение их в производстве строй материалов.

Металлургия занимает одно из ведущих мест посреди других отраслей индустрии. На главных технологических переделах производства темных и цветных металлов образуются побочные продукты – отходы, химико-минералогический состав и физико-механические характеристики которых позволяют считать их ценным сырьем для производства строй материалов. Основная масса отходов металлургических процессов появляется в виде шлаков.

Шлаки – продукты высокотемпературного взаимодействия компонент начальных материалов – горючего, руды, плавней и газовой среды. Тяжело, пожалуй, отыскать другое сырье, которое обладало бы таким обилием ценных свойств и при всем этом так длительно пробивало бы путь к обильному применению в строительной индустрии, как шлак. В почти всех районах страны из шлака построены высотные дома, промышленные строения, построены мосты и плотины, проложены ленты автострад. Из обременительного отхода он становится общепризнанным сырьем строительной индустрии.

Самая ранешняя попытка использования доменного шлака относится к 1589 г., когда в Германии из него отливали пушечные ядра. В строительстве шлак стали использовать исключительно в 18 веке. В Нижнем Тагиле из шлаковых расплавов начали отливать плиты для ступеней, брусчатку для дорог. В Швеции литые шлаковые камешки применялись заместо кирпича для кладки высшей части шахт доменных печей. В Рф и других странах отвальный шлак использовали в качестве щебня при постройке дорог. В следующие годы ценные характеристики шлаков еще более завлекают внимание ученых и практиков в мире к дилемме внедрения шлаков в строительстве.

Для решения вопросов организации переработки шлаков, использования их, координации исследований и опытнейших работ, в Москве в 1933 г. была сотворена Всесоюзная контора по шлакопереработке. В почти всех странах сделаны особые университеты и организации, специализирующиеся вопросами использования шлака в строительстве, время от времени на базе металлургических заводов: в США – Государственная шлаковая ассоциация, во Франции – Техно ассоциация по исследованию и использованию доменных шлаков, в Канаде — Государственная шлаковая ассоциация, В Великобритании – Английская ассоциация шлака. Организация переработки шлаков в различных странах неодинакова, что разъясняется специфичными критериями каждой страны. В Великобритании и Германии шлаковую продукцию, получают конкретно на металлургических заводах, в других странах шлак в водянистом состоянии либо отчасти обработанный передают компаниям и особым фирмам по производству строй материалов. Стоит отметить очень действенные деяния Государственной шлаковой ассоциации США, к заслугам которой относится создание шлакоперерабатывающей промышленности. Шлак признан минеральным сырьевым материалом. Переработка шлака в главном осуществляется фирмами, независящими от металлургов, и исключительно в немногих случаях металлургические компании перерабатывают шлак для собственных нужд и продают его [3]. В США, Великобритании, Германии, Франции воздушно охлаждаемые металлургические шлаки в главном перерабатываются на щебень, используемый в качестве балласта при строительстве стальных дорог, также употребляют как заполнитель при сооружении аэродромных покрытий и авто дорог. Асфальтобетонные покрытия с применением шлакового заполнителя характеризуется высочайшей прочностью, устойчивостью к истиранию, огромным коэффициентом сцепления, отсутствием сдвиговых деформаций. Вся продукция шлакопереработки экономически прибыльна. К примеру, шлаковый щебень в 1,5–2 раза дешевле природного и просит в 4,5 раза меньше удельных серьезных вложений. Шлаковая пемза в 3 раза дешевле керамзита и просит в 1,5 раза меньше удельных серьезных вложений. Строительство домов из дерева.

Главным видом промышленной продукции, производимой на базе металлургических шлаков, является шлакопортландцемент. В первый раз гранулированный шлак был использован как добавка при производстве цемента в Германии в 1892 г.

Шлакопортландцемент – это гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое совместным узким измельчением портландцементного клинкера и гранулированного шлака. Содержание шлака в шлакопортландцементе по ГОСТ 10178–85 должно составлять более 21 и менее 60% массы цемента [5]. По южноамериканскому эталону содержание шлака должно составлять от 25 до 65%, по британскому не больше 65%. В Германии стандартизованы два вида шлакопортландцемента: железопортландцемент, содержащий менее 35% шлака, и доменный цемент с содержанием шлака от 31 до 85%. Во Франции выпускаются 4 вида шлакопортландцемента: железопортландцемент с 20–30% шлака, смешанный металлургический цемент с 50% шлака, доменный цемент с 70% шлака и шлако-клинкерный цемент, содержащий более 80% шлака. Любой из этих видов цемента делится на две марки по прочности. В Германии каждый вид шлакопортландцемента имеет три марки по прочности, а в Великобритании и США – только одну марку, как и обычный портландцемент.

Шлакопортландцементы обширно используются в текущее время в почти всех странах для общих строй работ, для гидротехнических сооружений и для сборных железобетонных изделий (к примеру, бетонные трубы). По прочности они не уступают портландцементу, но нуждаются в более кропотливом уходе при завышенных и пониженных температурах.

Исторически сложилось так, что доменные гранулированные шлаки в Рф и неких европейских странах употребляются в большей степени для производства вяжущих материалов, в особенности для производства шлакопортландцемента. В США и Стране восходящего солнца они используются в главном для производства заполнителя. Последнее направление позволяет вовлечь в строительный комплекс существенно большее количество шлака, чем в создание из него вяжущих веществ. В особенности отлично создание шлакового щебня при использовании технологии придоменной переработки шлака. При всем этом употребляется та термическая энергия, которая была аккумулирована шлаковым расплавом в процессе производства чугуна. Такая разработка позволяет достигнуть значительную экономию топливно-энергетических ресурсов.

В последние годы наблюдается рост шлаковых отвалов вокруг металлургических заводов Рф. Одной из обстоятельств уменьшения использования доменных гранулированных шлаков цементной индустрией является падение спроса на шлакопортландцемент. В этой связи приобретает огромное значение расширение масштабов производства шлакового заполнителя, в том числе шлаковой пемзы, которая является заменителем керамзита, также литого шлакового щебня для томных бетонов.

Следует отметить, что бетоны с заполнителем из доменных гранулированных шлаков отличаются рядом преимуществ перед классическими бетонами. Как было установлено в работах доменный шлак в составе портландцементного бетона делает функцию активного заполнителя, т. е. его поверхностный слой реагирует с гидроксидом кальция, выделяющимся при гидролизе алита. При всем этом появляется дополнительное количество гидросиликатов кальция, которые делают очень крепкую связь заполнителя с цементной матрицей, стопроцентно исчезают капиллярные каналы, которые в итоге усадки цементного камня образуются меж ним и поверхностью заполнителя. Это приводит к значительному увеличению коррозионной стойкости бетона с активным заполнителем по сопоставлению с классическими составами в большинстве брутальных сред, в том числе даже против такового сурового вида хим злости, как кислотная. Не считая того, благодаря специфичной структуре и отсутствию микрозазоров на границе раздела вяжущего и заполнителя, такие бетоны владеют различительными физико-механическими чертами. Конкретно этим обосновано обширное применение бетонов на шлаковом заполнителе в США, Стране восходящего солнца и других странах.

В Рф шлаковый заполнитель употребляется сравнимо изредка, потому имеются большие резервы расширения производства бетонов на шлаковом заполнителе, что позволит остановить рост шлаковых отвалов в районах расположения металлургических заводов Рф.

 



 

Источник: http://betostroy.ru/