Шлак доменный гранулированный: производство, состав, ГОСТ. Шлак доменный для бетона


Гранулированный шлак как заполнитель для бетона

Гранулированные шлаки могут применяться в качестве заполнителя для легких как бетонных, так и железобетонных конструкций. Равным образом из него готовятся легкие растворы; неактивные виды шлаков могут идти на теплоизоляционные засыпки. Кроме того основные гранулированные шлаки идут в подушки под фундаменты, образуя бетон без дополнительного вяжущего вещества. Для этого шлаки смачиваются водой и сильно трамбуются.

Для бетона и железобетона применяются как легкие разновидности шлаков (500 — 700 /кг/м3), так и более тяжелые (900—1100 кг/м3). При этом бетоны на тяжелых шлаках получаются более прочными, чем на обычном песке, бетоны же на легких шлаках в силу хрупкости последних имеют меньшую прочность (50 — 70 кг/см2).

Для железобетона на гранулированных шлаках следует во избежание ржавления железа от пористости бетона употреблять лишь жирные и плотные бетоны с хорошо подобранным гранулометрическим составом. По Бурхартцу такие бетоны должны быть не тощее, чем 1:2:3.

Допускается защита от ржавления укладкой вокруг арматуры слоя плотного бетона. При пористых бетонах ржавление арматуры усиливается при наличии в шлаках соединений серы, при плотных же бетонах эти соединения считаются безвредными для железа.

При употреблении гранулированных шлаков как заполнителя для легких бетонов можно применять шлаки различного химического состава как кислые, так и основные, если только они обладают постоянством объема. Постоянство объема шлаков по Гутманну может быть определено по цвету шлаков в ультрафиолетовых лучах кварцевой лампы. Нераспадающиеся и активные шлаки светятся при этом темно- или светлофиолетовым светом, распадающиеся же желтоватым, красноватым и бурым цветом. Шлаки, склонные к распаду, светятся частью фиолетовым, частью же желтым или красновато-бурым цветом.

Кроме этого испытания следует также подвергнуть шлаки водяной пробе. При этом шлаки, склонные к так называемому „железному распаду» (т. е. имеющие опасное содержание железа или железистых соединений), распадаются в воде.

Цвет шлаков, употребляемых для нагруженных частей здания, должен быть светлым (белый, желтый, коричневый, бурый, красноватый, светлосерый, серый, голубой). Синие и голубые цвета указывают на присутствие марганца. Шлаки зеленые и темнозеленые годятся лишь как легкий песок для неответственных работ (засыпки, подсыпки и пр.). Шлаки черные (содержащие большое количество железа) в работу употребляться не должны.

Употребление гранулированных шлаков допускается как свежих (не ранее чем через 2 недели после грануляции), так и лежалых. При этом рекомендуется для освобождения шлака от легко разлагающихся примесей серы выдерживать его рассыпанным тонким слоем не менее 2 недель после грануляции с обильной поливкой.

Освобождение шлака от крупных включений обычно производится вручную. Прогрохотка употребляется лишь при большом количестве включений.

Куски шлаковой хрупкой пены (в количестве свыше 5%) могут быть оставлены в шлаке лишь при употреблении его в бетоны для малонагруженных наружных стен (верхних этажей), а также для частей зданий, не несущих нагрузки. При этом не следует оставлять крупных кусков пены (размером свыше 50 мм).

Гроздья и комки слежавшегося шлака перед употреблением должны быть разбиты.

Если шлак применяется для ответственных конструкций, его следует прогрохотить через грохот с ячейками в 5 мм.

Объемный вес и коэффициенты теплопроводности легких бетонов на гранулированном шлаке зависят от состава бетона и объемного веса шлака.

Гранулированные доменные шлаки применяются также для изготовления шлакового кирпича.

www.stroyotd.ru

Тонкомолотые гранулированные шлаки в производстве стройматериалов

На сегодняшний день, когда, цена цемента постоянно растет, повышаясь на 20-30% ежегодно, а объемы строительства в стране увеличиваются, экономия цементного вяжущего вновь становится актуальной, как и прежде.

Одним из самых эффективных материалов в части экономии цемента является тонкомолотый доменный гранулированный шлак. Данный материал достаточно хорошо изучен как активная минеральная добавка в цементы, кроме того, шлак является основным компонентом при получении шлакощелочных вяжущих и изделий на их основе. При его использовании параллельно решается экологическая проблема.

Шлак доменный - побочный продукт, образующийся при производстве чугуна.

Химический состав доменных шлаков зависит от вида и свойств железных руд, качества кокса, флюсов и вида выплавляемого чугуна. По содержанию окислов доменные шлаки близки к цементу, при этом их минералогический состав существенно отличается от минералогического состава портландцементного клинкера.

Гидравлической активностью обладают гранулированные шлаки (шлаки быстрого охлаждения).

Шлаки медленного охлаждения (шлаковые пески) обладают заметно меньшей гидравлической активностью, вследствие отличной от гранулированных шлаков кристаллической структуры. Поэтому данные материалы не представляют интереса в качестве активной минеральной добавки к цементам (таблица 1).

Активность тонкомолотых шлаков определялась на стандартных образцах - балочках 16х4х4 см, изготовленных из состава 1:3 (шлак : стандартный песок). Испытания проводились по ГОСТ 310.1?4. Результаты испытаний можно увидеть в таблице 1.

Таблица 1. Исходные материалыО.К.В/ЦПрочность образцов-балочек, кгс/см2Шлак молотый (Липецк)Sуд=3200 см2/гШлак молотый (Липецк)Sуд=4500 см2/гШлак молотый (Старый Оскол) Sуд=6000 см2/гПесок стандартВодаТВО3сут7сут28сут
500 - - 1500 190 107 0,38 121 - 5 150
  500 - 1500 195 112 0,39 154 - 8 200
    500 1500 190 110 0,38 13 - - 15

Как видно из таблицы 1 наибольшей гидравлической активностью тонкомолотые шлаки обладают после ТВО. В ранние сроки твердения (при хранении в нормальных условиях) тонкомолотые шлаки без щелочных активаторов твердения обладают очень низкой гидравлической активностью. Шлаковый песок № 3 (Старый Оскол) практически не обладает гидравлической активностью даже после ТВО, поэтому для дальнейших исследований в качестве активной минеральной добавки и компонента ШЩВ он не представляет интереса. Наибольшей гидравлической активностью (154 кгс/см2) обладает молотый граншлак № 2 с удельной поверхностью 4500 см2/г после ТВО.

Нормативной базой применения молотых шлаков в бетонах и растворах являются ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов» и ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент».

Практически доказано, что наиболее эффективно гранулированные доменные шлаки проявляют себя в качестве гидравлического компонента при тонине помола 3200-5000 см2/г.

Отдельный, все более возрастающий интерес представляют шлакощелочные вяжущие (ШЩВ) и бетоны на их основе.

ШЩВ получают путем затворения тонкомолотых гранулированных шлаков щелочными активаторами. Одними из самых эффективных и исследуемых, на сегодняшний день активаторов, являются растворы жидкого стекла и кальцинированной соды.

При использовании в качестве щелочного активатора шлака раствора соды кальцинированной плотностью 1,18 г/см3 полученные результаты, отражены в таблице 2.

Таблица 2. Исходные материалыО.К.В/ЦПрочность образцов-балочек, кгс/см2Шлак молотый Sуд=3200 см2/гШлак молотый Sуд=4500 см2/гР-р соды кальцини-рованной, плотностью 1,18г/см3, млПесок стандарт.ТВО3 сут.7 сут.28 сут.
500 - 190 1500 115 0,38 233 10 14 300
  500 200 1500 115 0,4 352 14 18 400

При активации тонкомолотого гранулированного шлака раствором кальцинированной соды наилучший результат получился на шлаке с тониной помола 4500 см2/г. Прочность после ТВО составляет более 350 кгс/см2. По результатам этого испытания можно говорить о получении шлакощелочного вяжущего М 400 на основе тонкомолотого шлака и кальцинированной соды.

Шлакощелочные бетоны, предложенные проф. Глуховским в 1957 г., а в 70—х годах прошлого века получившие признание, как конкурентно способного материала по отношению к традиционным бетонам, тем не менее, требует дальнейшего серьезного изучения. В особенности требуют изучения такие свойства как: усадочные деформации, химическая стойкость, морозостойкость.

Для каждого вида бетонов и изделий на основе ШЩВ требуется отдельный подбор составов в зависимости от применяемых шлаков и щелочных активаторов с изучением вышеперечисленных свойств.

На основе шлакощелочных вяжущих возможно получение высокопрочных мелкозернистых бетонов (прочностью на сжатие от 30,0 до 80,0 МПа), которые могут найти успешное применение при производстве тротуарной плитки, стеновых блоков и других изделий.

Особый интерес тонкомолотые гранулированные шлаки могут представлять как материал, эффективно экономящий цемент в пенобетонах и газобетонах безавтоклавного твердения, полистиролбетоне, являющихся одними из перспективных конструкционно-теплоизоляционных материалов для малоэтажного строительства.

Строительная лаборатория ОАО «Тулаоргтехстрой» (аттестат аккредитации №РОСС. RU.0001.21 СЛ) более 10 лет занимается изучением, разработкой и внедрением составов и материалов, с использованием тонкомолотых гранулированных шлаков. За это время набран богатейший опыт по применению тонкомолотых шлаков в производстве различных строительных материалов.

В настоящее время работа ведется в тесном сотрудничестве с МП «ТЕХПРИБОР», что позволяет заказчику комплексно решать задачу от разработки составов и технологических регламентов на производство выбранных материалов и изделий, до поставки всего необходимого технологического оборудования.

Строительная лаборатория оснащена оборудованием, которое позволяет определять физико-механические свойства стройматериалов, имеет в своем составе высококвалифицированные кадры.

Кроме того, лаборатория ОАО «Тулаоргтехстрой»:

  1. Предлагает предприятиям стройиндустрии и строительным фирмам широкий спектр услуг по сертификации и испытаниям строительных материалов и изделий.
  2. Оказывает консультации по новейшим материалам строительной химии (добавки к бетонам и растворам, гидроизоляционные материалы, сухие смеси, полимерные материалы для промышленных полов, гидрофобизаторы, пропитки, клеи, герметики и многое другое), помощь в их подборе, техническое сопровождение при производстве строительных и отделочных работ.
  3. Производит подбор составов тяжелых и легких бетонов, растворов, более 10 лет занимаемся разработкой и внедрением составов сухих строительных смесей (клеи, шпатлевки, ремонтные и гидроизоляционные составы, самонивелирующиеся стяжки пола и т.д.). Накоплен богатейший опыт и рецептуры всех видов сухих смесей с использованием добавок ведущих зарубежных производителей.
  4. Осуществляет разработку технических условий на новые виды строительных материалов, с полным комплексом соответствующих испытаний.

Гудков А.Н. Руководитель строительной испытательной лаборатории ОАО «Тулаоргтехстрой»

www.tpribor.ru

Шлак доменный гранулированный: производство, состав, ГОСТ

Гранулированный доменный шлак - это отход металлургического производства. Если быть точнее, то это сырье, которое остается после плавки чугуна в доменных печах.

Что такое шлак и откуда он берется?

Для того чтобы произвести такое сырье, как чугун, в доменную печь необходимо загрузить определенное сырье. Такими материала стали железная руда, флюсовый камень, кокс. На выходе из печи получается всего два вещества - это чугун и шлак. В состав доменного шлака входят такие вещества, как кварц, оксиды алюминия (переработка от железной руды), оксиды кальция и магния (отходы от флюсовых камней). Расплавленный шлак, получаемый на выходе из доменного агрегата, может иметь температуру 1500 градусов по Цельсию, а в некоторых случаях и больше. Естественно, что требуется охлаждение материала. В настоящее время на заводах используют всего 4 основных вида обработки доменного шлака.

шлак доменный

  • Первый способ предполагает охлаждение сырья обычной холодной водой. Еще эту операцию называют вспучиванием шлака.
  • При втором способе используется охлаждение вещества при помощи воздуха.
  • Третий способ - это дробление.
  • Четвертый - помол.

Главные компоненты материала и результаты обработки

Здесь важно отметить, что от выбора способа обработки доменного шлака будет зависеть то, какое именно вещество получится в итоге, и какими именно свойствами оно будет обладать. Каждый метод придает уникальные качества сырью. Еще одно важное наблюдение заключается в том, что основные оксиды, которые входят в состав шлака - оксиды магния, кальция и алюминия, не встречаются в природе в свободной форме. Другими словами, их не существует, а получить их можно лишь путем переработки шлака и железной руды в доменной печи. Помимо основных оксидов, в состав вещества входит марганец, соединения железа и серы, кварц.

гост шлак доменный

К примеру, если прибегнуть к охлаждению отработанного материала воздухом, то в результате состав доменного шлака получится примерно следующим: силикаты и алюмосиликатные материалы, такие как воластонит, мелилит и мервинит.

Как проходит процесс грануляции?

Процесс грануляции вещества осуществляется методом быстрого охлаждения расплавленного сырья. Здесь важно добавить, что в некоторых случаях может добавляться процесс механического дробления либо все еще жидкого шлака, либо уже наполовину затвердевшего. Основная цель этой операции заключается в том, чтобы переработать большие куски материала в более мелкое зерно, которое будет удобнее перерабатывать в будущем, а также повысить такое качество, как гидравлическая активность. Это очень важная операция, поскольку именно это свойство является важнейшим, так как шлак может использоваться в качестве составляющего компонента для шлаковых цементов, а также может выступать добавкой к портландцементу.

доменный гранулированный шлак

Нужно понимать, что как такового специального производства доменного шлака не существует. Его получают только при переработке руды и прочих веществ в доменной печи.

Способы грануляции

Необходимо знать, что для грануляции отходов производства, то есть шлака, имеются несколько способов, а также устройств, осуществляющих эту операцию. В зависимости от того, какая влажность шлака получается в конечном итоге, и разделяют установки на типы. Бывают установки для мокрой, а также для полусухой грануляции.

доменный шлак состав

Если осуществляется метод мокрой грануляции, то шлак, загружаемый в шлаковозные ковши в раскаленном виде, подается к железобетонным бассейнам, наполненным водой. После этого из ковшей он сливается в эти бассейны по специальным желобам. Небольшое преимущество метода заключается в том, что бассейны разделены на несколько секций. Это позволяет вести процесс охлаждения практически непрерывно. Когда в одну секцию сливается раскаленное вещество, из другой в это же время можно выгружать уже охлажденный доменный шлак. Для отгрузки сырья на заводах имеются грейферные краны, которые подают его сразу в железнодорожные вагоны открытого типа. После этого осуществляется доставка шлака либо на склад, либо сразу к потребителю.

Содержание влаги

Тут стоит отметить, что содержание влаги в материале зависит от общего веса доменного шлака, который проходит процесс гранулирования. Другими словами, чем более пориста структура зерен, тем больше в них остается влаги. Образование пор в затвердевшем гранулированном шлаке происходит из-за воздействия газов. Эти летучие вещества содержатся в расплавленном сырье и начинают испаряться тогда, когда понижается температура шлака, то есть при его охлаждении. Однако здесь важно отметить, что охлаждение и затвердевание материала происходит настолько быстро, что газ не успевает испаряться из шлака. Он остается внутри в виде маленьких пузырьков, которые и создают пористую структуру зерен. Пористость, а из-за этого и влажность шлака также напрямую зависят от тех условий, которые используются непосредственно в процессе охлаждения шлака. То есть от выбора метода зависит не только конечный результат, но и сама структура.

вес доменного шлака

Полусухой метод

Полусухой шлак получается при использовании метода механического дробления, а также отбрасывании в воздух предварительно охлажденного, но в то же время еще не затвердевшего шлака. Таким образом, структура материала получается намного более плотной, что существенно повышает и физический вес примерно в полтора раза, если сравнивать с тем весом, который имел бы шлак, если бы проходил через мокрую грануляцию, имея то же начальное количество вещества. Если говорить о такой характеристике, как влажность, то у мокрого сырья это значение находится в пределах от 15 до 35%, довольно редко 10%. В то время как сухая грануляция сопровождается влажностью шлака в пределах от 5 до 10%. Если сравнивать объемный вес, то при мокром способе обработки он будет в пределах от 400 до 1000 кг/м, а при сухом - в пределах от 600 до 1300 кг/м. Тут стоит добавить, что с повышением температуры доменной плавки будет уменьшаться итоговый вес доменного шлака.

жоменный шлак производство

Важно добавить, что большинство заводов использует именно мокрую грануляцию, несмотря на то, что метод обладает рядом недостатков:

  • Большой расход топлива на сушку материала перед его поломкой.
  • Производительность оборудования по сушке шлака низкая.
  • Смерзаемость мокрого шлака в вагонах, складах и других местах хранения в зимнее время.

Доменный шлак ГОСТ 3476-74

В данном стандарте описываются все технические требования, методы испытания и правила приемки, а также способы хранения и транспортировки шлака доменного производства. Один из пунктов государственного документа касается влажности сырья. Говорится о том, что процент влажности должен соответствовать тому, который был согласован заказчиком и поставщиком. Другими словами, можно сказать, что заказчик выбирает метод грануляции материала.

fb.ru

Область применения шлаков - Дорожные одежды

Навигация:Главная → Все категории → Дорожные одежды

Область применения шлаков Область применения шлаков Металлургические и фосфорные шлаки являются хорошим сырьем для производства строительных материалов. Распространение шлаков, хотя и неравномерное, по территории страны делает их применение еще более эффективным, так как снижается дальность возки материалов к объектам строительства. В наибольшей степени используют шлаки черной металлургии, особенно доменные. Более 50% доменных шлаков перерабатывают в гранулированный.

За рубежом используют сталеплавильные шлаки. В дорожном строительстве щебень из них целесообразнее использовать в асфальтобетонных покрытиях. Щебень сталеплавильных шлаков и асфальтобетон на нем имеют высокое сопротивление износу и обладают необходимыми фрикционными свойствами, обеспечивая покрытию требуемый коэффициент сцепления. Сталеплавильные шлаки с большим содержанием фосфора перерабатывают на удобрения. Ежегодный выход этих шлаков около 15 млн. т в год. Однако шлаки цветной металлургии являются ценным сырьем для получения целого комплекса металлов, которые в них остаются после извлечения основного продукта, что ограничивает их применение в строительстве. Они имеют некоторые отличия от шлаков черной металлургии. В шлаках цветной металлургии практически отсутствует окись марганца, значительно меньше окиси кальция и окиси магния. В то же время они содержат до 50% закиси железа, поэтому имеют высокую истинную плотность (2,8— 4,9 г/см3). По сравнению со шлаками черной металлургии шлаки цветной металлургии более тепло- и электропроводны. В дорожном строительстве из 1 млн. т используют около 0,7 млн. т в основном для устройства щебеночных оснований и приготовления асфальтобетонных смесей на основе щебня и песка из шлаков медно-никеле-вого производства. Шлаки фосфорного производства — менее распространенный материал по сравнению с металлургическими шлаками. При ежегодном выходе более 1,5 млн. м3 перерабатывают на строительные материалы около 0,6 млн. м3. Из этого количества для строительства автомобильных дорог используют не более 0,26 млн. м3.

Щебень и песок применяют в асфальто- и цементобетоне, в основаниях и дополнительных слоях дорожных одежд, в насыпях. Щебень получают дроблением и грохочением шлака, разработанного в отвалах по аналогии с переработкой естественных горных пород или путем медленного охлаждения слитого слоями жидкого шлака (лигой щебень). Средняя плотность литого щебня выше, чем щебня из отвалов. Выпускают щебень фракций 5 — 120 мм.

Гранулированный шлак находит широкое применение как сырье для производства гидравлических вяжущих, песок для бетонов и асфальтобетонов, в качестве теплоизоляционного материала. Гранулированные шлаки из активных доменных шлаков могут быть использованы как самостоятельное вяжущее при устройстве оснований и покрытий из грунтов и каменных материалов, обработанных вяжущими. Гранулированный шлак получают быстрым охлаждением жидких шлаков. Влажность его может достигать 10%, насыпная плотность зависит от химического состава и способа производства. В большинстве случаев она меньше 1200 кг/м3.

Только в бетонах применение шлакового щебня и песка несколько ограничено. Особенно это касается дорожных бетонов.

Однако опыт показывает, что на шлаках можно получать бетоны с пределом прочности при изгибе 5,2—6,4 МПа и с пределом прочности при сжатии 30—45 МПа. Для приготовления бетонов использовали шлаки медеплавильного производства с содержанием 13—39% закиси железа, 31—49% окиси кремния, 8—16% окиси кальция и 10—11% окиси алюминия. Щебень, предназначенный для применения в бетоне, имел среднюю плотность 2,90 г/см3, пористость около 3—8%, водопоглощение до 1% и износ в полочном барабане около 30%. Для приготовления цементобетона использовали шлаковый щебень с размером зерен 20—40 и 5—20 мм. Расход цемента марки 500 составлял 300— 330 кг. Водоцементное отношение 0,38—0,5.

Влияние гранулированного шлака на свойства бетона проверяли на смесях, содержание гранулированного шлака в которых менялось от 0 до 100% через каждые 20%. Для сравнения были приготовлены образцы на гранитном щебне. Результаты исследования показали, что предел прочности бетона при сжатии с повышением содержания гранулированного шлака от 0 до 20% возрастает на 21—29% и при дальнейшем его увеличении практически не изменяется. Прочность бетона на кварцевом песке и щебне из шлаков составляет 70% прочности бетона того же состава на гранитном щебне. Различие в прочности можно объяснить большим содержанием стекла в шлаке и незначительной шероховатостью поверхности щебня из него. Предел прочности при сжатии составлял 39,6—28 МПа.

Предел прочности при растяжении (изгибе) практически не зависит от состава бетона и равен 6,3—5,1 МПа. Максимальное значение относится к бетону на гранитном щебне и гранулированном песке, минимальное — к бетону на щебне из шлака и 40% гранулированного шлака. Для практического использования рекомендованы бетоны с 20—60% гранулированного шлака от общего количества песка.

После испытания на морозостойкость (100 циклов) прочность относительно возраста 28 сут снизилась только у смесей с содержанием гранулированного шлака 100 и 80%.

Таким образом, опыт применения отвальных шлаков медеплавильного производства в бетоне показывает возможность его применения.

Бетоны на литом никелевом шлаке имеют более высокие механические свойства, чем бетоны на гранито-гнейсе независимо от пластичности смеси и расхода цемента, который изменялся от 200 до 400 кг на 1 м3 бетона.

Предел прочности при сжатии в соответствии с расходом цемента изменялся для бетона в возрасте 28 сут (смесь с удобоуклады-ваемостью 60 с от 24,2 до 42,7 МПа). Никелевые гранулированные шлаки, как и гранулированные медеплавильного производства, являются полноценным компонентом бетонов. Бетоны на гранулированном шлаке обладают достаточной удобоукладываемо-стью. Иногда бетоны на гранулированных шлаках имеют более высокую прочность, чем бетоны с применением местного строительного песка. Вместе с тем отмечается, что часто бетоны на гранулированных шлаках вследствие их большой крупности и угловатости зерен обладают худшими пластическими свойствами, чем на речном песке. При этом и прочность на 15—25% ниже, что приводит к необходимости применять гранулированный шлак совместно с речным песком в соотношении 1:1.

Отходы цинкового производства для бетона непригодны, так как образцы в возрасте 28 сут легко разрушались руками. Объясняется это весьма медленным схватыванием цемента, на которое оказывает влияние присутствие цинка, точнее углекислого цинка, который значительно удлиняет сроки схватывания гидравлических вяжущих. При содержании углекислого цинка около 0,3% от массы цемента наблюдается ощутимое замедление твердения бетона. Все исследованные отходы цинкового производства обладают высокой реакционной способностью.

Пемзу получают вспучиванием шлаков при быстром последующем охлаждении. Насыпная плотность пемзы менее 1000 кг/м2. Пемза может быть в виде щебня или гравия. Гравиеподобная пемза в бетонах более экономична, чем дробленая. В дорожном строительстве пемза может быть использована в основаниях дорожных одежд при ее обработке вяжущими. Такие слои выполняют роль теплоизоляционных. Используют пемзу и для приготовления легких бетонов.

Литье — брусчатка, плиты для полов и тротуаров, бордюрные камни, трубы получают из шлакового расплава по специальной технологии. Прочность литья очень высокая: предел прочности при сжатии 200—400 МПа, предел прочности при изгибе 40—50 МПа. Для сравнения следует указать прочность при изгибе бетона для автомобильных дорог, которая не превышает 5 МПа. Из шлаков получают литые тюбинги для крепления горных выработок. Работоспособность их выше бетонных тюбингов, особенно в среде с агрессивными водами. Трубы из шлакового литья используют для транспортирования абразивных сыпучих материалов.

Литье из металлургических шлаков является разновидностью каменного материала. Изделия из каменного и шлакового литья находят широкое применение в химической, угольной, горнорудной, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности, а также в строительстве, на транспорте и в сельском хозяйстве. Литые изделия эффективно заменяют металл при работе в абразивных и агрессивных условиях, бетон и железобетон — в промышленном, гидротехническом, дорожном строительстве.

При выборе сырья для получения литых изделий с заданными свойствами необходимо учитывать не только вещественный состав сырья, но и условия кристаллизации. Сырье должно иметь невысокую температуру плавления, давать хорошо заполняющий формы расплав, пределы колебаний окислов не должны превышать 3% п0 массе. Для получения литых изделий пригодны шлаки с пониженным содержанием окиси кальция и серы. Окиси кальция должно быть менее 20%. В большинстве случаев ее количество ограничивают 10—12%.

Литые изделия из никелевых шлаков имеют предел прочности Прй изгибе 74 МПа, водопоглощение 0,13%.

Из медеплавильных шлаков были получены изделия с пределом прочности при сжатии более 100 МПа, пределом прочности при растяжении 5—10 МПа.

В ПНР из медеплавильных шлаков налажено производство брусчатки, щебня и других изделий. Брусчатка имеет предел прочности при сжатии около 150 МПа и используется для строительства дорог, улиц, промышленных площадок. Покрытия дорог из такой же брусчатки в ГДР, ФРГ и Голландии после многолетней эксплуатации находятся в хорошем состоянии.

Шлаки свинцово-цинкового производства являются также хорошим сырьем для производства литых изделий. При добавлении к шлакам, содержащим 45% кремнезема, 10% окиси алюминия, 9% окиси магния, 16% окиси кальция, 20% кварцевого песка получен шлакоситалл с прочностью при сжатии 490— 510 МПа и прочностью на изгиб 150 МПа. Сочетание высокой прочности, износостойкости и химической стойкости во всех агрессивных средах позволяет использовать эти материалы в различных отраслях народного хозяйства. Литые изделия из шлаков свинцового производства обладают следующими механическими свойствами: предел прочности при сжатии 170—230 МПа, микротвердость 6000—7000 МПа.

Минеральный порошок для приготовления асфальтобетонных смесей готовят по технологии, разработанной применительно к производству порошка из естественных горных пород. При этом следует обращать внимание на необходимость отделения металла.

Основным видом продукции является гранулированный шлак и щебень. Шлаковое вяжущее для производства бетонов, обработки каменных материалов и грунтов готовят из гранулированных и отвальных шлаков. Практически все шлаки пригодны для производства вяжущих веществ. Однако для получения максимального эффекта необходимо подбирать оптимальный состав вяжущего и оптимальные условия его твердения. Это можно сделать с помощью классификации шлаков как сырья для получения вяжущих. В классификации шлаки расположены по убыванию их активности: от шлаков, требующих малых добавок активизаторов твердения и невысоких температур (20—100 °С), к малоактивным, требующим повышенных дозировок активизаторов твердения и обработки при высоких давлении и температуре (150—200 °С).

Очень часто в качестве активизаторов выступает цемент, известь. Для ускорения схватывания добавляют гипс. Наиболее широко используют для приготовления гидравлических вяжущих шлаки черной металлургии. Шлаки цветной металлургии можно использовать для приготовления вяжущего автоклавкого твердения. Молотый шлак 70—80%, известь или цементный клинкер 15—25%, гипс 5% дают вяжущее, на основе которого получают бетон марок 100—400. Из шлаков можно получить известково-шлаковый цемент активностью до 15,0 МПа.

Похожие статьи:Контроль качества облегченных покрытий

Навигация:Главная → Все категории → Дорожные одежды

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

stroy-spravka.ru

Шлак доменный - Продукция - «НерудСнаб»

Доменные шлаки — применяемый повсеместно наполнитель, пригодный для использования в строительной отрасли.

Доменные шлаки уступают сталелитейным по своему химическому составу. Взять, к примеру, процент железа, где в сталеплавильных шлаках его до 24, а в доменных значительно меньше. Но за счет того, что у них низкая теплопроводность, доменные шлаки активно используют для изготовления термоизоляции бетонных блоков. Причем особенно эффективно их применять при относительной влажности грунта, тогда ячейки доменного шлака склеиваются между собой и образуют прочный камень. Во многом именно за это свойство так ценят шлак, способный в естественной среде образовывать прочные соединения и создавать мощную конструкцию.

Свое применение строительной материал этой категории находит во многих направлениях, таких как гражданское строительство, прокладка автомобильных дорог и создание различных капитальных строений.

Доменный шлак — это неметаллический продукт, состоящий в основном из силикатов и алюминатов кальция. Он получается вместе со сталью (чугуном) в доменной печи в виде расплава и затем охлаждается. При быстром охлаждении водой, паром или воздухом образуется гранулированный шлак, при медленном — комовой. Высокую гидравлическую активность доменный шлак приобретает при очень быстром охлаждении или грануляции водой. Медленно охлаждаемый шлак успевает до некоторой степени закристаллизоваться, и его гидравлические свойства снижаются.

Молотый доменный гранулированный шлак

  • молотый доменный гранулированный шлак применяется для изготовления растворов и бетонов, в производстве сухих строительных смесей, в гидротехническом, сельскохозяйственном, дорожном строительстве, а также строительстве промышленных, общественных и жилых зданий, в изготовлении искусственного конгломерата;
  • молотый доменный шлак применяется для получения различных видов цемента. При получении клинкерных цементов молотый шлак используют как добавку. При получении бесклинкерных цементов молотый шпак применяется как основной компонент. В качестве бесклинкерных цементов могут выступать шлакощелочные цементы;
  • доменный молотый шлак применяется как частичный заменитель портландцемента при производстве легких бетонов для производства ячеистых и пенополистиролбетонных блоков. Наиболее эффективен при производстве строительных блоков автоклавным методом при тепловлажностной обработке.

Сталеплавильный шлак

Сталеплавильный шлак — это сравнительно легкоплавкие массы, получаемые как побочный продукт при выплавке стали. По способу выплавки в печах сталеплавильные шлаки в свою очередь подразделяются на мартеновские и конверторные. Щебень для строительства получают дроблением и при необходимости рассевом сталеплавильных отвальных шлаков. Качество щебня нормируется ГОСТ 5578–94,ГОСТ3344-83.

Кислые сталеплавильные шлаки, благодаря содержанию большого количества закиси железа, окисей марганца, магния, кремнезема, отличаются от доменных шлаков способностью плавиться при более низких температурах. Закристаллизованные кислые шлаки, в частности ваграночные, обладают повышенной стойкостью в щелочных и кислых средах, а также при высоких температурах. Это позволяет применять их в качестве заполнителей в кислотостойких и жаростойких бетонах.

В дорожном строительстве щебень из сталеплавильных шлаков целесообразнее использовать в асфальтобетонных покрытиях. Щебень сталеплавильных шлаков и асфальтобетон на нем имеют высокое сопротивление износу и обладают необходимыми фрикционными свойствами, обеспечивая покрытию требуемый коэффициент сцепления. Сталеплавильные шлаки с большим содержанием фосфора перерабатывают на удобрения. По сравнению со шлаками черной металлургии шлаки цветной металлургии более тепло- и электропроводны.

Применяются сталеплавильные металлургические шлаки так же, как и обыкновенный природный щебень, в качестве заполнителя при приготовлении цементобетонов и асфальтобетонов, как насыпной грунт для выравнивания рельефа. Благодаря низкой теплопроводности шлаки применяют как теплоизоляционную засыпку в сухих помещениях. Особенно эффективно применение сталеплавильного шлака в качестве искусственного основания под фундаменты при наличии слабых ненадежных увлажненных грунтов. При продолжительном увлажнении зерна шлакового щебня спекаются между собой, приобретая прочность камня.

nrsnab.ru

Щебень для бетона фр. 5-20 мм (из доменного шлака)

Шлаковая пемза – термозит, пористый искусственный наполнитель лёгких бетонов, образуемый при вспучивании расплава металлургических шлаков (при быстром охлаждении водой). После остывания шлаковую пемзу дробят и фракционируют. Зёрна шлаковой пемзы имёют неправильную шероховатую форму, крупностью от 0 до 20 мм и пористостью 30-80%. 250-1200 кг/м3 насыпная объёмная масса.

 

Пемза шлаковая (Шлакопемзовый гравий) ГОСТ 9757-90  

- Шлаковая пемза фракция 0-5 мм  (Шлакопемзовый гравий)

- Шлаковая пемза фракция 5-10мм  (Шлакопемзовый гравий)

- Шлаковая пемза фракция 10-20 мм  (Шлакопемзовый гравий)

 

На основе шлаковой пемзы изготовляют легкие бетоны двух разновидностей: конструкционно-теплоизоляционный бетон на шлаковой пемзе имеет объемную массу 1300—1600 кг/м3 при прочности 5—7,5 МПа (50—75 кгс/см2) и конструкционный — объемную массу 1500—1800 кг/м3 при прочности 10—20 МПа (100—200 кгс/см2).

 

Компания ГефестАвто осуществляются поставки по всей России в самые короткие сроки.

Доставка шлакового щебня вагонами при помощи  железнодорожного транспорта является наиболее выгодной при закупке серьёзных объемов. Доставка ЖД транспортом осуществляется до ближайшей к строительному объекту железнодорожной станции (перевалки), где имеется возможность для правильной разгрузки полувагонов.

Изучайте наш шлаковый щебень и делайте заказ на поставку железнодорожным и автомобильным транспортом.

 

Щебень из Доменного шлака (доменный щебень) ГОСТ 3344-83 производят из отходов доменного шлака и зарекомендовал себя превосходным строительным материалом, относящимся строительным материалом 1 класса, разрешенным к применению в дорожном и жилищном строительстве без ограничений по естественному содержанию радионуклидов и по показателям радиационного контроля.

Марка прочности: М1000-1200    Морозостойкость: F200

Шлак доменный - побочный продукт, образующийся при производстве чугуна.

 

Особенность шлакового щебня в том, сто в течении 5-7 лет эксплуатации, дороги набирают прочность и практически превращаются в металлическую плиту.

Экологически чистый доменный щебень (металлургический) применим в различных областях и стал полноценным заменителем щебня природного и гранитного камня:

- в дорожном строительстве (при строительстве автомобильных и железных дорог, аэродромов, территорий складов и супермаркетов, временных и основных покрытий, оснований, благоустройства объектов)

- при производстве строительных материалов (минералватные изделия, минваты, цемента, бетона, шлакоблоков, кирпичей)

 

Доменный щебень шлаковый имеет следующие фракции:

- фр. 0-5 мм (отсев) Щебень доменный для дорожного строительства

- фр. 0-20 мм Щебень доменный для дорожного строительства

- фр. 0-40 мм Щебень доменный для дорожного строительства

- фр. 5-20 мм Щебень доменный для дорожного строительства

- фр. 20-40 мм Щебень доменный для дорожного строительства

- фр. 20-70 мм Щебень доменный для дорожного строительства

- фр. 40-70 мм Щебень доменный для дорожного строительства

- фр. 70-120 мм Щебень доменный для дорожного строительства

- фр. 0-120 мм Щебень доменный для дорожного строительства

xn--80aebia0dsico.xn--p1ai

Шлак - Строительные материалы - СтройТехСервис

Шлак доменный несортированный для дорожного строительства

Доменные шлаки являются продуктами взаимодействия флюсов (карбонатов кальция и магния) с пустой породой железной руды и золой кокса. Различия в составах железных руд и кокса в разных регионах страны обусловливают соответствующие различия в составе шлаков. Металлургические заводы южных и центральных районов производят шлаки с низким содержанием А1203 (6–10%) и сравнительно высоким содержанием СаО (до 50%) и сульфидной серы (до 3–4%). В металлургии Урала и Кузнецкого бассейна, применяющей железные руды, богатые глиноземом, и малосернистый кокс, выплавляют шлаки с содержанием А1203 до 20% и сульфидной серы — до 1%. Для шлаков первой группы М0 > 1, второй — М0 < 1, что объясняет существенные различия в их гидравлической активности и других свойствах.

В общем случае основные шлаковые стекла имеют большую гидравлическую активность, чем кислые.

Наиболее распространенным способом переработки шлаков является грануляция, сущность которой заключается в резком охлаждении шлаковых расплавов водой, паром или воздухом и образовании в результате этого стекловидных зерен размером до 10 мм. Применяют два способа грануляции: мокрый и полусухой.

Мокрая грануляция заключается в резком охлаждении расплавленного шлака обычно в железобетонных резервуарах объемом до 800 м3, наполненных водой, и диспергировании его образующимся паром, а также газами, выделяющимися из расплава. Установки мокрой грануляции несложны ( 2.1), имеют высокую производительность, а выполнение технологического процесса требует небольших затрат труда. Однако шлаки мокрой грануляции имеют высокую влажность (10–30%), что приводит к смерзанию их в зимнее время, повышению стоимости транспортирования, вызывает необходимость значительных затрат тепла на их сушку.

Более эффективна полусухая грануляция, основанная на комбинированном охлаждении шлаков: сначала водой, а затем воздухом. Конечная влажность гранулированного шлака при этом достигает 4–7%.

Из многочисленных установок для полусухой грануляции наиболее прогрессивны в настоящее время гидрожелобные (2.2), которые можно сооружать как вне доменного цеха, так и непосредственно у доменной печи. В таких установках расплав первоначально поступает в приемную ванну, а затем на наклонный желоб, где охлаждается водой, подаваемой под давлением 0,7–0,8 МПа. Гранулированный шлак отбрасывается водой на расстояние до 20 м и выносится в приемник пульпы, а затем по трубопроводам поступает в систему обезвоживающих бункеров, откуда подается на склад. Гранулировать шлак полусухим способом можно также на барабанных, гидроударных установках и в грануляционных мельницах.

Максимальное содержание стеклофазы наблюдается в шлаках мокрой грануляции, полученных на бассейновых и желобных установках из сильно перегретых расплавов (температура более 1600 °С). Такие шлаки имеют и наиболее высокую химическую активность. При полусухой грануляции шлаковых расплавов происходит замедленное охлаждение расплава с соответствующим уменьшением количества стекла и химической активности. Химическую (гидравлическую) активность шлаков характеризуют количеством СаО в мг, поглощенным 1 г шлака в течение 28 сут. У гранулированных доменных шлаков она может достигать обычно около 100 мг СаО на 1 г шлака.

Способ переработки и режим охлаждения шлаков влияют на их физико-механические свойства.

Меньшая механическая прочность гранулированных шлаков по сравнению с отвальными объясняет их лучшую размалываемость. На тонкое измельчение гранулированных шлаков требуется в 1,3–1,5 раза меньше энергии, чем на измельчение отвальных шлаков.

В большинстве стран гранулируют в основном доменные шлаки. Основная масса гранулированных доменных шлаков поступает в производство шлакопортландцемента. Их применяют также для получения местных бесклинкерных вяжущих, шлакощелочных бетонов, минеральной ваты, шлакоситалловых изделий, в качестве заполнителя в цементных и асфальтовых бетонах.

Сталеплавильные шлаки характеризуются высоким модулем основности, поэтому при их охлаждении они практически полностью кристаллизируются и почти не содержат стекла. Эти шлаки не гранулируются, а сливаются в отвалы, где медленно остывают.

Мартеновские шлаки обычно содержат включение металла (1–3%), поэтому их не гранулируют, а сливают в отвалы. Для мартеновских шлаков характерна высокая основность, что способствует их полной кристаллизации. Этот вид шлаков имеет плотную или ноздреватопористую структуру.

Основные шлаки, находясь в отвалах, распадаются на куски вследствие известкового распада. Прочность мартеновских шлаков 80— 150 МПа, они выдерживают более 200 циклов испытаний на морозостойкость. Конвертерные и электроплавильные шлаки обычно содержат продукты распада. Кусковые шлаки имеют плотную структуру, среднюю плотность 3100–3400 кг/м3. Прочность при сжатии 60–130 МПа.

При плавке литейного чугуна в вагранках образуются ваграночные шлаки, модуль основности которых довольно низкий и, как правило, не превышает 0,8. В этих шлаках, как гранулированных, так и в отвальных, присутствует стекло. Из шлаков производства ферросплавов наибольший интерес представляют шлаки от выплавки феррохрома и феррованадия, имеющие высокий модуль основности (1,6–1,8), а также кислые ферромолибденовые шлаки. В основных ферросплавных шлаках преобладает ортосиликат кальция в у-модификации, и они обычно при охлаждении рассыпаются в шлаковую муку. Шлаки ферросплавов содержат остаточные количества соответствующих элементов (Сг, V, Мо и т. п.) в виде металлов, оксидов или других соединений.

Более 60% сталеплавильных шлаков составляют шлаки мартеновского производства и более 35% — конвертерного. Перерабатывается около 30% сталеплавильных шлаков, а также шлакоб ферросплавного производства, из которых получают в основном щебень, шлаковая мука используется в качестве минерального удобрения. Из шлаков производства ферросплавов для производства строительных материалов наибольший интерес представляет феррохромовый шлак, получаемый при производстве феррохрома, применяемого для раскисления и легирования стали. Этот шлак представляет собой порошкообразный материал с высокой дисперсностью, вследствие распада при полиморфном Р <— у превращения двухкальциевого силиката. Исследования показали, что использование феррохромового шлака в качестве алюмосиликатного и окрашивающего компонента сырьевой шихты позволяет получить портландцементный клинкер зеленого цвета, что существенно снижает себестоимость цветного цемента.

Из шлаков цветной металлургии наибольшее значение для строительства имеют медеплавильные и никелевые шлаки. Отвальные медеплавильные шлаки имеют черный цвет. Они не подвержены распаду. Средняя плотность шлаков составляет 3300–3800 кг/м3, водопоглощение 0,1–0,6%, предел прочности при сжатии 120–300 МПа. Никелевые шлаки обладают такими же высокими показателями физико-механических свойств, как и медные. По химическому составу они относятся к кислым. Никелевые гранулированные шлаки, несмотря на стекловатое строение, практически не обладают гидравлической активностью.

При переплавке алюминиевых сплавов получают алюминиевые (вторичные) шлаки. Химический состав их следующий: КС1 — 38— 59%, NaCJ- 11,4-34,1, СаС12 — 3,0-4,2, MgO — 6,2-7,2, А1203 −6,5–12,6, Si02 — 1,8–3,5%. Водорастворимые соединения в шлаке составляют 75–85% массы. При длительном нахождении шлаков в воде водорастворимые соединения выщелачиваются. Средняя плотность шлаков 1800–2000 кг/м3. Предел прочности их 40–45 МПа.

Используется в качестве заполнителя габионных конструкций при благоустройстве водоохраной зоны:

  • для укрепления берегов рек, озёр, водохранилищ, морей;
  • для выпремления русел;
  • для стабилизации почвенной эрозии;
  • для создания водопропускных сооружений, отстойников;
  • для укрепления склонов автомобильных дорог и ж/д насыпей;
  • для облицовки каналов и дамб и др.

Щебень из доменного шлака по большинству характеристик не уступает гранитному, гравийному или известковому. В настоящее время продажа доменного щебня в г. Череповец и Вологодской области проводится весьма активно, что связано главным образом с оптимальным соотношением высоких прочностных характеристик данного материала и его доступной цены.

sts35.ru