.
главная | статьи | карта | реклама

Шлакопортландцемент: вяжущие на основе шлаков

КАТАЛОГ СТАТЕЙ
  • Архитектура и дизайн
  • Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы
  • Все о вентиляции и кондиционировании
  • Все о инструментах
  • Все о отоплении и газоснабжении
  • Все о сантехнике и канализации
  • Все про электрооборудование
  • Двери входные и межкомнатные, перегородки
  • Кровельные материалы, водосток
  • Лакокрасочные материалы
  • Напольные покрытия
  • Окна, оконные блоки, остекление
  • Плитка, мрамор, гранит
  • Потолки
  • Стекло, поликарбонат, зеркала
  • Стеновые материалы
  • Строительные технологии и достижения техники
  • Строительство, ремонт, монтаж
  • Сухие смеси, сыпучие материалы
  • Тепло-, гидро-, звукоизоляция

  • ПОПУЛЯРНЫЕ СТАТЬИ В КАТЕГОРИИ
  • Декоративная штукатурка: сухая смесь или готовый продукт? (31)
  • Выбор штукатурки для отделки фасада (16)
  • Вяжущие материалы: глина, известь, цемент, гипс (13)
  • Промышленные полы (13)
  • Сухое строительство: обзор рынка сухих строительных смесей (13)
  • Технология штукатурных работ с гипсовой штукатуркой Rotband (10)
  • Безклинкерный цемент (9)

  • Сначала 20 века изготовители 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 применять доменный шлак в производстве бетона.

    К 1917 году стало разумеется, что шлак служит ценным продуктом, и что компаниям – изготовителям шлака стоит слиться для наиболее действенного продвижения новейшего 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.

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

    Определение и описание шлака

    Южноамериканское общество по испытанию материалов (ASTM C125) описывает 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, скорое остывание прохладной водой (вспучивание шлака), дробление и помол. При каждом из данных способов обработки выходит неповторимый 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 остальных частей. Но, следует отметить, что главные оксиды, входящие в состав шлака не встречаются в вольной форме. В доменном шлаке, охлажденном воздухом, оксиды объединяются в разные силикаты и алюмосиликатные минералы, эти как мелилит, мервинит, волластонит и др., которые тоже есть в виде природных пород. В дробленом и молотом шлаках, данные части находятся в виде стекла. Хим состав шлаков варьируется в чрезвычайно узеньких пределах, так как все сырье, загружаемое в доменную печь, чрезвычайно кропотливо отбирается и смешивается.

    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, эти как вес, размер частиц, структурные характеристики и т.д. различаются в зависимости от способа обработки расплавленного шлака. Соответственно, конечное использование обработанного шлака тоже различается в зависимости от способа обработки.

    В ближайшее время в Рф и остальных странах огромное внимание уделяется дилемме эксплуатации повторных ресурсов. Одним из более многообещающих направлений утилизации промышленных отходов служит внедрение их в производстве строй материалов.

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

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

    Самая ранешняя попытка эксплуатации доменного шлака относится к 1589 г., когда в Германии из него отливали пушечные ядра. В постройке шлак стали использовать лишь 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 остальных странах отвальный шлак употребляли в качестве щебня при строительстве дорог. В следующие годы ценные характеристики шлаков еще более завлекают внимание ученых и практиков во всем мире к дилемме внедрения шлаков в постройке.

    Для решения вопросцев организации переработки шлаков, эксплуатации их, координации научных исследований и опытнейших работ, в Москве в 1933 г. была сотворена Всесоюзная контора по шлакопереработке. Во почти всех странах сделаны особые университеты и организации, специализирующиеся вопросцами эксплуатации шлака в постройке, 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 остальных странах шлак в водянистом состоянии либо отчасти обработанный передают компаниям и особым фирмам по производству строй материалов. Нужно отметить очень результативные 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 лишь в немногих вариантах 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 постройке 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 показателем сцепления, отсутствием сдвиговых деформаций. Вся продукция шлакопереработки экономически выгодна. К примеру, шлаковый щебень в 1,5-2 раза дешевле природного и просит в 4,5 раза меньше удельных капитальных вложений. Шлаковая пемза в 3 раза дешевле керамзита и просит в 1,5 раза меньше удельных капитальных вложений.

    Главным видом промышленной продукции, производимой на базе металлургических шлаков, служит 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 обязано составлять более 21 не наиболее 60% массы цемента [5]. По южноамериканскому эталону содержание шлака обязано 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 2 марки по прочности. В Германии каждый вид шлакопортландцемента имеет три марки по прочности, а в Великобритании и США – лишь одну марку, как и обычный портландцемент.

    Шлакопортландцементы обширно используются в текущее время во 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 наиболее 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. Крайнее направление дозволяет 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 тепловая энергия, которая была аккумулирована шлаковым расплавом в процессе производства чугуна. Таковая разработка дозволяет достичь внушительную экономию топливно-энергетических ресурсов.

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

    Нужно выделить, что бетоны с заполнителем из доменных гранулированных шлаков различаются рядом преимуществ перед традиционными бетонами. Как было установлено в работах доменный шлак в составе портландцементного бетона выполняет функцию активного заполнителя, т.е. его поверхностный слой реагирует с гидроксидом кальция, выделяющимся при гидролизе алита. При всем этом появляется доп количество гидросиликатов кальция, которые делают очень крепкую связь заполнителя с цементной матрицей, на сто процентов 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 традиционными составами в большей части 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, эти бетоны владеют различительными физико-механическими чертами. Конкретно сиим обосновано обширное использование бетонов на шлаковом заполнителе в США, Стране восходящего солнца и остальных странах.

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

    Статья предоставлена Академией Конъюнктуры Промышленных Рынков


    .


    Rambler's Top100



    Copyright © 2009г.
    Строимся.ру - ремонт своими руками! При использовании материалов - ссылка обязательна. Адрес для контакта и предложений: админ@stroimsia.ру