Применение шлакового щебня в строительстве. Доменный шлак для бетона


Шлак больше не идет на свалку

Когда о чем-нибудь хотят сказать, что оно никуда не годится, говорят: это — шлак. Так называются отходы, которые получаются после того, как в доменных печах сварят чугун. Отходов этих бывает очень много, — целые железнодорожные составы едва успевают их увозить с территории, окружающей доменную печь.

Было время, когда считалось, что шлак ни для чего применить нельзя, и его выбрасывали на свалку. Поэтому-то и само слово «шлак» стало нарицательным.

Что же представляет собою шлак, получивший столь незавидную известность?

Если бы нашелся такой смельчак, который решился, несмотря на тысячеградусную температуру, заглянуть в доменную печь в тот самый момент, когда из нее собираются выпускать расплавленный металл, его глазам предстала бы такая картина: жидкий чугун весь собрался на самом дне печи, похожей на огромный глубокий колодезь, а на его поверхности, как это бывает при варке жирного супа, плавает еще какая-то пена. Однако пена эта вовсе не такая безобидная, как та, что мирно бурлит на поверхности кастрюли с супом.

Железнодорожные составы едва успевали увозить шлак.

Так выглядит шлак.

Из кратера вулкана начинают вырываться газы и огненная лава.

Это и есть огненно-жидкий шлак. Состоит он из тех самых веществ, которые встречаются в горных породах, в песке, глине и цементе.

Однако возникает вопрос: если в шлаке имеются такие ценные примеси, почему же его выбрасывали на свалку?

Справедливость требует сказать, что попыток найти полезное применение для шлака было не так уже мало. Еще в прошлом веке обратили внимание на одно очень интересное обстоятельство. Если шлаку не дать остынуть и превратиться в твердое состояние, а прямо из доменной печи вылить его в воду, он немедленно начнет шипеть, потом растрескиваться и, в конце концов, распадется на отдельные зерна — гранулы.

Какое найти им применение? К этой мысли ученые возвращались вновь и вновь.

Из шлака попробовали делать щебень. Но он оказался слишком тяжелым, и от него отказались. Потом решили попытаться приготовить с помощью шлака цемент. Попытки эти увенчались успехом. Из отходов, получающихся во время варки чугуна, стали делать один из лучших каменных клеев. Его назвали шлако-портландцементом.

Затем кому-то пришла в голову мысль: а почему бы не попробовать сделать из шлака блоки — этакие большие кирпичи, из которых можно было бы складывать дома так же, как это делают из обыкновенных кирпичей? Приготовили специальные формы, в которые стали разливать шлак. А когда он застывал, блоки вынимали из форм и отправляли на стройки. Дома получались такие же, как из кирпича. Только были они тяжелее кирпичных.

Стали искать способы, как бы облегчить шлаковые кирпичи. Но как ни пытались, ничего не получалось. Противники шлака предлагали прекратить бесполезную трату времени и отказаться от мысли, что из него удастся сделать кирпичи полегче.

Но у шлака оказалось много сторонников. Они утверждали, что, после того, как сделано больше чем полдела, было бы безрассудством не довести его до конца. И поиски ключа, который позволил бы полностью раскрыть тайну шлака, продолжались.

После долгого и внимательного изучения ученые пришли к заключению, которому суждено было сыграть самую важную роль в решении дальнейшей судьбы шлака. Заключение это было коротко и просто. «Шлак, — сказали они, — это то же самое, что огненная лава, которая бьет, клокочет и с шумом вырывается из кратера во время извержения вулкана». Только когда речь идет о вулкане, люди имеют дело со стихийным явлением природы, которое нельзя остановить или, наоборот, заставить действовать тогда, когда это нам наиболее удобно. Домна же — это вулкан «ручной», и ее можно заставить делать то, что захочет человек.

Вулканическая лава, бьющая из кратера, всегда бывает насыщена газами. Стоит только лаве с невероятной силой вырваться из заточения, в котором она находилась глубоко под землей, как неизменно сопутствующие ей газы, почувствовав свободу, быстро начинают расширяться. Под действием их лава закипает и вспенивается бесчисленным множеством пузырьков. Так бывает, когда открывают бутылку с каким-нибудь шипучим напитком. А потом лава начинает медленно застывать. И тогда на поверхности земли, недавно еще содрогавшейся от ударов, похожих на раскаты грома, вместо огнедышащего потока, сжигавшего всё на своем пути, остается камень.

Вы берете его в руки и поражаетесь необыкновенной легкости. Про него говорят, что он почти невесом. И это недалеко от истины.

Камень этот — пемза. Он в пять раз легче воды и гораздо легче дерева. Он прочен и хорошо сохраняет тепло. Поэтому строители не раз думали, как было бы хорошо, если б они могли строить дома из пемзы. Но камень этот в природе встречается очень редко, и от мысли возводить из него здания пришлось отказаться.

Однако если нельзя найти достаточно пемзы в природе, то почему бы не научиться приготовлять ее искусственным способом? Этот вопрос многие задавали себе часто. И, думая об этом, всякий раз первым делом вспоминали о шлаке.

В разное время в некоторых странах сделали даже попытки «вспенить» шлак и заставить его стать таким же легким и пористым, как пемза. Для этого шлак прямо из домны выпускали в глубокую яму, дно которой устилали влажным песком. Однако ничего из этой затеи не выходило. И застывший шлак не напоминал пемзу.

Тогда решили попробовать раскаленную пену направлять из печи в желоб, по которому всё время текла холодная проточная вода. Но и из этого тоже ничего не получилось: шлак вспенивался не весь, а поры выходили большие. Пробовали из него снова делать блоки. Но они оказывались такими же тяжелыми, как и те, что получались прежде.

В 1948 году два инженера, работавшие в научно-исследовательском строительном институте, попытались решить задачу, которая всё еще оставалась нерешенной. Однако одно дело — быть самим в чем-то уверенным, иное — убедить других в том, что решение, предлагаемое ими, правильно. Инженеры хорошо понимали это. И всё же печальная история предыдущих попыток не остановила их. Они были убеждены, что тщательно разработали свой план, и смело принялись его осуществлять.

План же этот заключался вот в чем. Расплавленный шлак вместе с холодной водой должен был направляться через воронку в центр специально построенной установки, похожей на большой вентилятор.

Попав на быстро вращающиеся лопасти «вентилятора», воде и жидкий еще шлак немедленно разбрызгивались. Вода вспенивала шлак и тут же испарялась. Шлак же, ставший уже пористым, подхваченный сильной воздушной волной, пролетев по воздуху полтора-два метра, падал остывший на металлическую плиту.

Казалось, теперь-то он обязательно превратится в камень, похожий на пемзу. Однако инженеров ожидало глубокое разочарование. Комья, упавшие на плиту, получались такими же тяжелыми, как и прежде. А иногда они вдруг начинали звенеть, как стекло, так что никакой речи о том, чтобы из них делать блоки, и не могло быть.

«Как же быть? — размышляли инженеры,— Как найти ошибку, из-за которой рушился весь разработанный с такой тщательностью план?»

Из доменного шлака решили попробовать приготовить бетон...

Вес шлака стал сразу втрое легче.

— Может быть,— высказал предположение один из них, — всё дело в том, что шлак брали остывший и потом его снова плавили? Не попробовать ли направить в «вентилятор» шлак прямо из домны?

Мысль эта всем понравилась, и было решено установку переделать так, чтобы ею было удобно пользоваться вблизи доменной печи.

И вот, спустя почти пять лет после начала опытов в институте, их стали продолжать на металлургическом заводе. Новую установку поместили так, чтобы не мешать людям, варившим чугун. Поэтому шлак приходилось доставлять к ней в ковшах-вагонетках, в которых обычно развозят расплавленный чугун.

После того, как все приготовления были закончены, запустили машину и из опрокинутого ковша на ее вертящиеся лопасти потекла расплавленная струя.

Машина работала исправно, всё шло как будто хорошо, и присутствующим не терпелось скорее посмотреть, каков будет теперь результат.

Наконец вентилятор остановили и люди бросились подбирать куски остывшего шлака. По наружному виду к нему как будто никаких претензий предъявить было нельзя. Комья хорошо вспенились, и, взяв их в руку, сразу можно было заметить, что они стали гораздо легче. Их собрали и положили на весы. И оказалось, что шлак действительно стал вдвое легче. Но всё-таки он еще оставался тяжелее пемзы.

Один из инженеров попробовал сыпать в расплавленный шлак угольную пыль и известь, надеясь, что газ, который начнет при этом выделяться, сделает шлак еще более пористым и легким. Однако всё было напрасно, — вес комьев не уменьшался ни на один грамм.

Опыты продолжались. И вдруг кубометр вспененного шлака вместо тысячи ста килограммов стал весить только семьсот.

Все наперебой стали поздравлять инженеров. А они от растерянности не знали даже, что сказать в ответ, — настолько это было неожиданно.

Наконец, объяснение странного происшествия было найдено. До сих пор подававшийся для опытов шлак имел температуру 1 300 градусов. У того же, который доставили в последний раз, она случайно оказалась на сто градусов больше. И какой это сразу дало скачок!

Теперь всё было понятно. Значит, самое главное — в температуре. А раз так, то и переработку шлака надо вести поближе к доменной печи, чтобы он не успевал остывать. Однако это помешало бы варить чугун. Получался заколдованный круг: температура шлака должна была быть не меньше тысячи четырехсот градусов, но получать такой шлак было невозможно.

Что же оставалось делать? Бросить опыты и отказаться от всего, когда цель казалась уже такой близкой?

«Нет, — твердо решили инженеры. — Поступить так было бы безрассудством».

И они погрузились в поиски способа, который дал бы возможность получать шлак нужной температуры, не приближая свою установку к доменной печи.

Однажды, это было уже на другом заводе, где инженеры продолжали свои опыты, им посоветовали прибавить в воду, с которой смешивали шлак, чуть-чуть мела. Тогда он будет вспучиваться не только от пара, получавшегося при соприкосновении v холодной воды с расплавленной массой, но и от газа, который мел вызовет к жизни.

Предложение это инженерам очень понравилось. И они решили так и сделать.

Результат сказался сразу. Комья шлака равномерно были пронизаны мелкими порами. И самое главное — он стал втрое легче, и теперь вес его был такой же, как вес пемзы. Теперь шлак можно примешивать к бетону вместо гравия или щебня. И польза получается превеликая,  — искусственный камень от этого становится на одну треть легче.

www.stroitelstvo-new.ru

Количество цемента в бетоне можно уменьшить за счет доменного шлака. | Бетон и строительные технологии

admin 14.10.2016

 

 

Привет всем моим коллегам и посетителям этого сайта, сегодня пишу пост о том как уменьшить количество цемента в бетоне при его производстве.

Надеюсь всем понятно, что цемент самый дорогой компонент бетонной смеси и даже уменьшение его количества на 5,0% значительно снижает себестоимость товарного бетона.

Есть много вариантов удешевления стоимости бетонной смеси, о некоторых из них я писал ранее, об этом можно прочесть по ссылкам ниже.

Зола уноса применение ее в производстве пенобетона.

Качество цемента – как оперативно проверить его активность!

Золошлаковые отходы — используйте их для производства стройматериалов.

Какие пропорции щебень и песок в бетоне нужно соблюдать?

Приготовление бетонной смеси — подбор состава бетона по программе.

Приготовление бетонной смеси с применением золы уноса

Я не стал давать больше ссылок, так как тема эта, я имею в виду экономию цемента очень многогранная и факторов влияющих очень много, часть я дал в серии ссылок, остальные можно найти перейдя на страницу карта сайта.

Или купив мою программу, ссылки о программе есть в начале или в серии ссылок чуть выше.

Давайте перейдем все таки к основной теме этого поста.

 

Как реально уменьшить количество цемента в бетоне используя доменный шлак.

 

В этой статье поделюсь своим опытом и дам рекомендации как использовать доменный шлак, как частичная замена цемента.

А в следующей обязательно напишу подробнее о механизме образования цементного камня на шлаке.

В принципе правильное название этого компонента — тонкомолотый доменный гранулированный шлак.

Тонкомолотый понятно, так как удельная поверхность этого материала 3500 см2/гр, а у обычного цемента в среднем 2500 см2/гр, то есть в 1,5 раза выше.

Этот шлак образуется в доменных печах при плавке чугуна.

А гранулированный (хотя фактически он мелкодисперсный), потому, что его быстро охлаждают для получения нужных свойств, а именно гидравлической активности.

Доменные шлаки имеют хим состав, который зависит от свойств и видов железной руды, кокса, флюсов и марок выплавляемого чугуна.

Содержание в них окислов близки к цементу, но содержание в них минералов значительно отличается от портандцементного клинкера

Для тех, кто хочет более детально познакомиться со свойствами доменных шлаков могут скачать файлы ниже.

+ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

+Молотый шлак. Характеристики и рекомендации по применению

ШЛАК ДОМЕННЫЙ ГРАНУЛИРОВАННЫЙ МОЛОТЫЙ 

+Экспертное заключение на шлак доменный гранулированный молотый 

Теперь даю практические рекомндации.

В свое время я детально протестировал частичную замену цемента марки ПЦ500Д0 на тонкомолотый доменный гранулированный шлак производства фирмы «МЕЧЕЛ».

Кстати это одна из единственных фирм, которая производит и продает нужный нам шлак, пройдите по ссылке и посмотрите.

Я проводил лабораторное тестирование для бетонной смеси БСТ, класса В25, П4, на цементе ПЦ500Д0.

Максимально получилось заменить 25,0% цемента на шлак с сохранением нужных параметров, далее наблюдалось снижение прочности.

Важным фактором в этом деле при замене обычного цемента на ТМДШГ (тонкомолотый доменный шлак гранулированный), является логистика, так что все просчитайте.

А вот для тех, кто работает с белым цементом экономия 3х кратная.

Но получить ТМДШГ с высокой степенью белизны довольно сложно, но можно, помогу тем, кто в этом заинтересован.

Все мои координаты есть в Сайдбаре под фото.

На этом пожалуй все, кто заинтересован пишите, помогу с расчетами и применением.

Посмотрите и другие мои статьи на сайте, уверен найдете много интересного и полезного.

 

Можете добавиться ко мне в Skype — biggmaster123, это специальный аккаунт для консультаций онлайн и общения в чате со мной и коллегами по строительной тематике!

 

Если статья понравилась, поделитесь ею в соц сетях, кнопки ниже.

Будут вопросы пишите, с уважением Николай Пастухов.

Рекомендую прочесть похожие посты!

www.helpbeton.ru

Применение доменного шлака - СамСтрой

В связи с увеличением объемов строительства, а также существенным повышением цены на цемент актуальным станвоится вопрос экономии данного материала.

Одним из эффективных вяжущим, который может заменить цемент является тонкомолотый гранулированный доменный шлак.

Доменный шлак хорошо изучен специалистами и является активной минеральной добавкой в цементы, кроме этого данный материал является основным компонентом для получения щлакощелочных вяжущих , а также изделий изготовленных на его основе. Применяя доменный шлак мы решаем экологическую проблему.

Шлак гранулированный доменный получают при обработке огненно-жидких металлургических шлаков водой, происходит резкое охлаждение шлакового расплава и его грануляция-дробление на отдельные мелкие зерна.

Применение доменного гранулированного шлака

Молотый доменный гранулированный шлак, применяется для изготовления растворов и бетонов, при производстве сухих строительных смесей, в гидротехническом, сельскохозяйственном, дорожном строительстве, а также при строительстве промышленных, общественных и жилых зданий, в изготовлении искусственного конгломерата.

Доменный шлак применяется для получения различных видов цемента.Для получения клинкерных цементов шлак используют как добавку, а в бесклинкерны цементах-шлак применяется как основной компонет.

Также этот материал можно применять как частичный заменитель портландцемента при производстве легких бетонов, ячеистых бетонов, и при изготовлении пенополистирольных блоков.

Преимущества доменного шлака

Использованиемолотого гранулированного шлака при изготовлении бетона сокращает расход клинкерного цемента при этом не уменьшает прочностные показатели.

Экономия портландцемента бывае высока от 20до 70%. Процент замещения зависит от, активности портландцемента, состава бетона, состава песка, условий уплотнений бетонной смеси, температуры и прочее.

Электропрогрев увеличивает прочностные характеристики доменных шлаков.

Молотый шлак способствует улучшению структуры бетона и улучшает поверхность изделия за счет того, что он является микрозаполнителем.

Если в бетоне заменить 20-50% портландцемента молотым шлаком, значительно повышается морозостойкость пропариваемого бетона

Свойства молотого шлака.

Высокая реакционная спосбность, высокая водонепроницаемость, высокая адгезия, никая деформативность, низкие усадочные деформации при твердении, сульфастойкость, морозостойкость, повышенная трещиностойкость, повышенная коррозиостойкость, устойчивость до агрессивной среды, плотная и высопрочная структура искусственного камня.

Применение доменного шлака и шлакощелочного цемента

Нужно отметить, чтошлакощелочной цемент широко используется во всем мире. Среди лидеров по производству вяжущего является Япония и Сингапур.

Шлакощелочной цемент имеет ряд преимуществ перед портландцементом: химически устойчив, большая сопротивляемость проникновению хлоридов, имеет повышенную прочность, низкая температура гидратации, удобоукладываемость.

В России и странах СНГ использование шлакощелочного цемента минимально, хотя он не является новым видом строительного материала.

По последним даннымВ Европе цемент используется:

Великобритания-2млн тонн в год

Континентальная Европа-17,7 млн тонн в год:

Германия-14%;

Бельгия-25%;

Италия-27%;

Нидерланды-54%;

Развитие производства шлакощелочного цемента признано в Европе приоритетным из-за того, что при производстве не нужен обжиг, соответственно, нет выбросов CO2 и, как следствие – минимальный вред окружающей среде, что нельзя сказать о производстве портландцемента с вреднейшими ротационными или вертикальными печами

Бетон, приготовляемый с использованием добавки молотого доменного гранулированного шлака, стоек к воздействию различных агрессивных сред. В частности он был применен при сооружении двух резервуаров, предназначенных для хранения сжиженного природного газа. Диаметр резервуаров равен 90 м, высота – 35 м.

Общий объем товарного бетона, примененного при строительстве резервуаров, составил 13400 куб.м. Содержание в бетоне молотого доменного гранулированного шлака достигало 66%. Положительный опыт примнения шлакощелочного цемента указанных объектов позволил использовать его при строительстве еще 5 резервуаров для хранения сжиженного газа.

В Блекпуле завершился проект, предусматривающий укрепление берега пляжа и набережной. В этом случае используются сборные железобетонные изделия. Общий объем бетона, предназначенного для их изготовления, равен 23000 куб.м. Содержание в бетоне молотого доменного гранулированного шлака – 50%. Он отличается повышенной стойкостью к воздействию содержащихся в морской воде хлоридов.

В настоящее время на примере Великобритании ежегодно для замены портландцемента в бетоне используется более 2 млн. т молотого доменного гранулированного шлака. При этом выбросы в атмосферу диоксида углерода сокращаются почти на 2 млн. т, что эквивалентно общему объему выбросов 500000 автомобилей в год. Расход электроэнергии сокращается на 2000 ГВт/год. Ежегодная экономия природных сырьевых материалов для приготовления бетона составляет 2,5 млн. т. Потенциальное сокращение объемов захоронений равно 2 млн. т /год. По оценке Научно-исследовательской организацией по строительству (Building Research Establishment) использование шлака примерно в 10 раз благоприятнее для окружающей среды, чем портландцемента.

samstroy.com

Мечел-Материалы

 

GGBS 450 ТУ 0799-001-99126491-2013

Новое слово в строительстве и производстве строительных материалов

Одним из приоритетных направлений современного строительства и применения строительных материалов является повышение их экономической эффективности путем снижения их материалоемкости и стоимости при одновременном обеспечении высокой долговечности и высоких физико-механических характеристик.

Для решения этой задачи руководством ГК МЕЧЕЛ было принято решение о строительстве и вводе в эксплуатацию одного из крупнейших объектов, расположенных на промышленной площадке ОАО «Челябинский металлургический комбинат» – Помольно-смесительного комплекса, рассчитанного на производство нескольких продуктов: от бездобавочного цемента до чистого доменного шлака, а также различных композиционных материалов.

Главной технологической особенностью ПСК является применение вертикально-валковых мельниц Loesche LM53.3+3, которые позволяют достичь максимальной степени измельчения - тонкости помола не менее 4500 м2/кг по Блейну - это первое подобное производство в России, построенное по современным европейским стандартам.

Основная и пока единственная продукция - молотый гранулированный доменный шлак. С момента начала работы ПСК произвел более 10 тыс. тонн продукции. Опытная партия продукции полностью реализована потребителям.

Молотый шлак применяется для получения различных видов цемента, для изготовления растворов и бетонов в различных видах строительства, жби, а так же для производства сухих строительных смесей.

По физико-химическим показателям, шлак доменный гранулированный молотый должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 1 и 2.

Таблица 1
CaO SiO2 Al2O3 MgO FeO Na2O K2O TiO2 MnO S Mo
35.0-45.0 35.0-45.0 ≤8 ≤15 0,2-1,0 0.5-1.0 1.0-1.5 ≤4.0 ≤2.0 ≤1.0 0,95-1,10
Таблица 2
Показатель Ед. изм. Параметры
Размер зерна: %  
Содержание фракции, < 0,080 мм   96,0;
Содержание фракции, < 0,020 мм   60,0
Удельная поверхность, м2/кг 450
Влажность, % Не более 0,3
Содержание стекловидной фазы % 66,6
Активность шлака молотого естественного твердения в нормальных условиях в возрасте 28 суток, не менее МПа 10
Удельная эффективная активность естественных радионуклидов, не более Бк/кг 370

Преимущества молотого шлака:

  1. Использование при изготовлении бетона молотого гранулированного шлака позволяет сократить расход клинкерного цемента без уменьшения прочностных показателей.
  2. Экономия исходного портландцемента колеблется в широких пределах – от 20 до 80%. Процент замещения зависит от таких факторов: активность портландцемента, состав бетона, зерновой состав песка, условия уплотнения бетонной смеси, температуры и продолжительности ТВО и проч.
  3. Молотый гранулированный доменный шлак имеет стекловидную структуру, что приводит к уменьшению водопотребности бетонной смеси.
  4. Применение ТВО, электропрогрева значительно увеличивает прочностные характеристики.
  5. Эффективность замещения портландцемента молотым шлаком возрастает при увеличении мелкого заполнителя в бетоне.
  6. Молотый шлак является микрозаполнителем, способствующим улучшению структуры строительно-технических свойств бетонов, улучшающим поверхность изделия.
  7. Замещение портландцемента молотым шлаком в количестве от 20-50% в составе бетона приводит к устойчивому повышению морозостойкости пропариваемого бетона.
  8. Молотый гранулированный шлак обладает такими свойствами как:
    • высокая реакционная способность;
    • высокая водонепроницаемость;
    • высокая адгезия;
    • низкая деформативность;
    • низкие усадочные деформации при твердении;
    • сульфатостойкость;
    • морозостойкость;
    • повышенная трещиностойкость;
    • повышенная коррозиостойкость;
    • повышенная долговечность в условиях действия агрессивных сред;
    • плотная и высокопрочная структура искусственного камня;
    • возможность регулировать эксплуатационные и строительно-технологические свойства получаемого искусственного камня за счет использования в качестве дисперсных заполнителей некондиционных силикатных материалов.

 По всем вопросам обращаться:

 Менеджер отдела продаж: Крысько Егор Дмитриевич

 Тел.: 8 (351) 725-27-80

[email protected]

xn----8sbaracvufbe4cya8dud.xn--p1ai

Cтроительный шлак

Еще не так давно в районах, где расположены металлургические и сталелитейные заводы, терриконы доменных шлаков были неизменным элементом местных пейзажей. Отвалы отходов производства не только портили ландшафт, но и наносили серьезный вред экологии. Новый взгляд на шлаки изменили ситуацию, они из разряда бесполезных отходов металлургической промышленности перешли в сегмент востребованных строительных материалов.

Доменный шлак: применение

Для общестроительных работ вторичный сырьевой ресурс используют в нескольких основных вариантах:

  • Обычный отвальный. Материал отличается свойством быстро схватываться, аналогично цементу. Его используют в дорожном строительстве для отсыпки полотна, активно применяют для укрепления основания под фундамент различного рода сооружений.
  • Шлаковый щебень. Его получают дроблением и грохочением шлака из отвалов. Второй способ производства щебня (литого) – это медленное охлаждение расплавленного жидкого шлака, слитого слоями. Различают мелкую, среднюю и крупную фракции материала. В зависимости от размера частиц продукт используется как наполнитель при изготовлении бетонных смесей высокой прочности, шлакоблоков. Щебень, полученный из доменного шлака, широко используют в дорожном строительстве для щебеночных оснований, балластной подушки ж/д путей, производства асфальтобетона, укрепления береговых откосов водоемов, обустройства пирсов, причалов, площадок различного назначения, производства бетонных строительных конструкций.
  • Гранулированный шлак. Продукт производят методом быстрого охлаждения жидкой массы. Он обладает способностью самоцементироваться при воздействии влаги, поэтому его применяют с целью укрепления влагонасыщенных грунтов. Используют гранулы, как компонент при производстве разнообразной строительной продукции: шлакоблоков, теплоизоляционных материалов. Измельченный в порошок продукт включается в состав шлакоцемента.

От способа обработки шлака зависят такие параметры, как размеры, вес и структура, что в свою очередь обуславливает сферу его применения в различных строительных целях.

Портландцемент со шлаком

В строительной индустрии наряду с обычным цементом применяют гидравлическое вяжущее вещество на основе шлака. Технологический процесс его изготовления заключается в тщательном просушивании вторичного сырья (влажность допускается не более 1%), которое проводится в специальном сушильном оборудовании. Затем в мельницу загружаются цементный клинкер, гипс и шлак (лучшим вариантом считается гранулированный), все компоненты измельчаются. Степень помола – тонкодисперсный порошок. Нормы содержания шлака в шлакопортландцементе варьируются в диапазоне 20% – 60 %.

Область применения цемента со шлаком – строительство железобетонных подземных, наземных и гидротехнических сооружений, изготовление стеновых блочных конструкций, производство сухих строительных смесей и растворов.

Бетоны и фундаменты

Значительное удешевление высокопрочного бетона для изготовления многообразных конструкций можно получить, заменив щебень из природного камня на щебень из доменного шлака. Эффект экономии достигается в среднем на 20 – 30%. Для тяжелых бетонов плотность шлакового щебня должна составлять не менее 1000 кг/м3. При использовании одновременно традиционных и шлаковых вяжущих в альянсе со шлаковыми наполнителями получают продукцию практически всех классов по прочности на сжатие. Наравне с крупнозернистыми видами бетонных смесей производят мелкозернистые, где наполнителем служит гранулированный шлак. Вес такого шлака в 1 м3 составляет 600 – 800 кг.

Фундаментное основание из шлака имеет право на существование, однако строить его под жилой дом – не лучший вариант, крайне сложно определить его несущую способность, поскольку состав шлака и содержание в нем цементных частиц бывает разным. Чаще всего фундамент их шлака используется для возведения объектов хозяйственного назначения: гаражей, летних кухонь, сараев.

Для строительства фундаментной конструкции пригоден только отвальный тяжелый шлак – побочный продукт металлургических и сталелитейных производств. Отходы предприятий химической отрасли или ТЭЦ неприемлемы. По структуре специалисты рекомендуют выбирать рассыпчатый материал, фракции менее 5 мм. О наличии в нем цемента свидетельствует серый оттенок массы. В идеале содержание цемента должно составлять коло 30%, это способствует успешному процессу застывания и отвердения. При увлажнении материал отлично уплотняется, уменьшая пористость будущей конструкции. Насыпная плотность шлака составляет 1000 – 1300 кг/м3.

И еще один нюанс. Хорошую несущую способность конструкции обеспечит только свежий, дымящийся шлак, а не долго пролежавший в отвалах или мокрый.

Если на участке строительства расположены слабые грунты, то для их укрепления выполняют специальную подушку. Доменные шлаки – один из вариантов материала, используемых для этих целей. Правильно рассчитанная толщина слоя, тщательное его уплотнение и соблюдение всех правил укладки позволяет создать прочную и надежную подушку, не уступающую параметрам бетонной.

Сам процесс устройства ленточного фундамента из строительного шлака не отличается от общих правил, аналогичен процессу с применением традиционных материалов. Для упрочения конструкции основания обустраивают бетонный пояс, параметр толщины которого составляет 20 – 30 см.

Шлак в роли утеплителя

Теплоизоляция частного дома – одна из насущных проблем владельцев. Утепляют все элементы дома: стены, кровлю, перекрытия, полы и потолки. Рынок предлагает огромное количество утеплителей, каждый из которых имеет свои преимущества и используется для наружной термоизоляции или работ внутри постройки.

Среди бюджетных вариантов можно рассматривать утепление шлаком потолка. Материал засыпают на предварительно уложенную пароизоляцию, толщина слоя может варьироваться от 20 до 30 см, сверху его накрывают диффузионной мембраной. Если планируется использовать чердачное пространство для хозяйственных нужд целесообразно сделать бетонную 2-сантиметровую стяжку и деревянный настил. Средний параметр теплопроводности шлака - 0,29 Вт/м(К), что и объясняет толщину насыпного слоя.

Шлак, как утеплитель имеет свои достоинства и недостатки. К первым относят:

  • пожаростойкость;
  • простоту и короткие сроки ведения работ;
  • невысокую стоимость.

Недостаток насыпного утеплителя – большой вес, поэтому нужно учитывать прочность конструкции перекрытия и соответствующую нагрузку, которую ему предстоит нести. Объемный вес шлака строительного в россыпи составляет 700 – 1900 кг/м3. Наилучшим видом насыпного утеплителя из шлака считается топливный вариант, получаемый в виде очаговых отходов при сжигании топлива в котлах.

Для чего еще используют шлак

Вспучивание шлаков позволяет получить гравиеподобную пемзу. Такой материал нашел применение в приготовлении легких марок бетона, используется в основаниях дорожной одежды с обработкой вяжущими. Способом литья из шлаков получают различные виды искусственных каменных материалов: брусчатку, тротуарную плитку, бордюры. Но все же основным видом продукции остается доменный щебень и гранулированный шлак.

www.hugebuilding.ru

что это такое, характеристики, применение, цены

Конкуренция заставляет предприятия строительной сферы искать новые способы удешевления своей продукции. Как правило, все начинается с исходных компонентов. В категории доступного сырья благодаря особым характеристикам выделяется щебень из шлака.

Шлаковая щебенка

Виды и особенности

Шлаковый щебень – это раздробленные и разделенные на фракции отходы, которые образуются в процессе производства металла, некоторых химикатов, сжигания твердого топлива в котельных и тому подобного. В зависимости от размера зерен щебневая масса разделяется на:

  • Крупнофракционную 40-7 и 70-120 мм;
  • Среднефракционную 20-40;
  • Мелкофракционную 5-20;
  • Отсев до 5 мм.

От диаметра гранул зависит насыпная плотность материала, которая влияет на конструкционную прочность готовых смесей или изделий. Для него минимальный уровень – 1 000 кг/м3 и выше. Как показывают исследования, средние и тяжелые бетоны, произведенные с использованием щебневой массы из доменного шлака, демонстрируют отличные значения по прочности на растяжение, механические удары, долговечность и так далее.

Щебневая масса разных фракций

Технические характеристики шлакового щебня включают также следующие параметры:

1. Прочность на сжатие в качестве наполнителя бетонных растворов – от М300 до М1200.

2. Содержание примесей (пыль, глинистые частицы) – не более 3 %. «Грязный» шлаковый щебень быстро разрушается, а смеси не набирают заданной прочности.

3. Водопоглощение – около 1,5-4 % от общей массы.

4. Морозостойкость – от 15 до 300 циклов замораживания-размораживания.

5. Радиоактивность должна соответствовать 1 классу.

Марки шлакового щебня по морозостойкости

Щебень из отвальных металлургических шлаков

Используется в следующих сферах:

1. Изготовление бетонных смесей всех марок, в том числе ячеистых. Гранулированные доменные отходы считаются гораздо лучшим наполнителем, чем гранитная «дробленка». Связано это с тем, что поверхность шлака обладает большей адгезивной активностью (сцепление) по отношению к цементному вяжущему. Поэтому застывший шлакобетон имеет больший процент прочности, чем гранито-гнейсовый.

2. Шлакоблок. В регионах, где сосредоточены предприятия металлургии, щебневые материалы из отходов обходятся значительно дешевле, чем остальные виды наполнителей. К тому же коэффициент теплопроводности готового изделия в 5 раз ниже, чем аналогичный показатель силикатного кирпича, то есть он теплее.

3. Производство тротуарной плитки с гранулированным доменным шлаком экономически эффективно – расходы уменьшаются в 1,5-3 раза. По этой же причине мелкофракционные отходы применяются для кирпича.

4. Выпуск ЖБИ. При этом используется щебень из шлака с морозостойкостью от F75 и выше.

5. Дорожно-строительные работы. Применяется в качестве недорогой подсыпки (не дробится при укладке и уплотнении, сохраняет ровность покрытия при повышенных нагрузках), а также для износоустойчивого асфальтобетона.

6. Изготовление каменной ваты. Технология позволяет использовать в производстве не только природный базальт, но и шлак. Продукция обладает неплохими качественными характеристиками, уступающими стекловате незначительно.

Стоимость

Чтобы купить шлаковый щебень, можно обратиться непосредственно на комбинат или позвонить продавцам нерудных строительных материалов. Большинство покупателей выбирает последний вариант, так как цена с транспортными услугами почти идентична. Стоимость щебня по Москве и Московской области приведена в таблице ниже.

Фракция щебня, мм Марка прочности на сжатие Цена, руб/м3
5-20 800 1 000
20-40 800 980
40-70 800 930
70-120 800 880
5-20 1 000 1 300
20-40 1 000 1 150
40-70 1 000 1 000
5-20 1 200 1 500
20-40 1200 1400
40-70 1200 1350

hardstones.ru

Гранулированный шлак и его состав, применение граншлака в строительстве и сельском хозяйстве

Гранулированный шлак. Что такое граншлак?

 Граншлак - это материал, состоящий из неметаллических многокомпонентных расплавов, которые как пена покрывают жидкий металл при плавлении. Шлак предохраняет металл от вредных воздействий газовой среды доменной печи. Также он обладает абсорбирующими свойствами, удаляя различные примеси из расплавов. Шлаки обладают богатым химическим составом, который содержит в себе различные оксиды кальция, магния, сульфиды серы и марганца

 Они подразделяются на шлаки черной и цветной металлургии. В зависимости от типов печей их делят на следующие виды: доменные, сталеплавильные, ферросплавные, ваграночные. Самым шлакообразующими печами являются доменные печи, на выходе около 600- 700 кг с 1 тонны чугуна. В мартеновских печах около 200 – 300 кг на 1 тонну чугуна, в электропечах до 100 кг на 1 тонну чугуна.

Доменная печь

Электросталеплавильная печь

Как получают гранулированный шлак. Получение граншлака

 Не гранулированный доменный шлак получают путем воздушного охлаждения шлака путем подачи воздушной струи под давлением. Затем охлажденные кристаллы направляются на дробление и грохот-машину для придания форм. Такой шлак используют в дорожном строительстве, в качестве наполнителя бетонных пустот, сельском хозяйстве, а так же в качестве вторичной переплавки.

 Гранулированный шлак получают путем внезапного охлаждения водой, паром и воздухом на специальной установке с постепенным переходом на мельницу для дробления. После этого образуются различные зерна крупностью до 10 мм. Гранулированный шлак получают двумя способами: мокрым и полусухим способом. В первом способе на шлак оказывается воздействие водой, который располагается в специальных резервуарах объемом 800 м3. Одним из недостатков данного способа являются расходы на сушку шлака. Если его не высушивать, то влажность составит около 20 - 30% Во втором способе на шлак оказывается воздействие водой, а затем воздухом. Данный метод более экономичен т.к. на выходе получается шлак с влажностью не более 10 %

Состав гранулированного шлака. Минералогический состав граншлака.

Гранулированный шлак, произведенный на заводе Мечел, обладает следующими характеристиками (содержание химических элементов в %):

CaO

SiO2

Al2O3

MgO

FeO

Na2O

K2O

TiO2

MnO

S

Mo

35.0-45.0

35.0-45.0

≥8

≤15

0,2-1,0

0.5-1.0

1.0-1.5

≤4.0

≤2.0

≤1.0

0,95-1,10

Технические характеристики граншлака. Показатели граншлака.

Граншлак произведенный на заводе Мечел, обладает следующими техническими характеристиками:

Показатель

Ед. изм.

Параметры

Размер зерна:

Содержание фракции, < 0,080 мм

Содержание фракции, < 0,020 мм

%

96,0

60,0

Удельная поверхность,

м2/кг

450

Влажность,

%

Не более 0,3

Содержание стекловидной фазы

%

66,6

Активность шлака молотого естественноготвердения в нормальных условиях ввозрасте 28 суток, не менее

МПа

10

Удельная эффективная активностьестественных радионуклидов, не более

Бк/кг

370

Характеристики материала

  • высокая реакционная способность;
  • высокая водонепроницаемость;
  • высокая адгезия;
  • низкая деформативность;
  • низкие усадочные деформации при твердении;
  • сульфатостойкость;
  • морозостойкость;
  • повышенная трещиностойкость;
  • повышенная коррозиостойкость;
  • повышенная долговечность в условиях действия агрессивных сред;
  • плотная и высокопрочная структура искусственного камня;
  • возможность регулировать эксплуатационные и строительно-технологические свойства получаемого искусственного камня за счет использования в качестве дисперсных заполнителей некондиционных силикатных материалов.

Кто является основным потребителем шлаков?

Цементная промышленность активно использует шлак, т.к. данный материал значительно снижает себестоимость изготовления продукции, а именно снижением расходов на известняковые компоненты около 20%, повышение производительности печей вследствие использования шлака на 10- 20% от исходной мощности и снижением удельного расхода на топливо и электроэнергию около 10- 20%.

Шлакопортландцемент

Гранулированный шлак это строительный материал, который применяется в изготовлении портландцемента, материала в качестве заполнителя пустот в бетоне, в дорожном строительстве. Шлак находит широкое применение и при изготовлении минеральной ваты, шлаковой пемзы, шлаковых силикатов и блоков. Тем самым шлак практически безотходный материал, который перекочевывает из металлургии в строительство.

Шлакоблок

Сельское хозяйство активно использует шлак в качестве удобрений, которые содержат калий, магний, фосфор магний, бор, т.е. шлак, используют в качестве добавки позволяющий снизить кислотность почвы.

Применение шлака 

В итоге мы получаем большой перечень отраслей использующих шлак: сельское хозяйство, строительство, металлургия.

Вернуться на главную или в блог

pesok174.ru