Меню

Как залить фундамент граншлаком



Бетон из граншлака: состав и пропорции

Доменный шлак частично используют как сырье для изготовления обыкновенного цементного клинкера, шлакового кирпича, шлакобетона и других материалов

Производство цемента из доменных шлаков основано на том, что по своему химическому составу эти шлаки, в особенности основные (богатые окисью кальция), близки к составу обыкновенного портландцемента. Например, химический состав доменного шлака одного из наших металлургических заводов: СаО—50%, MgO—1,5%; SiO2—32%, Аl2О3—13% и т. д.

Химический состав доменного шлака

Он отличается от состава обыкновенного цемента меньшим содержанием СаО и большим содержанием SiO2, A12O3 и других окислов. Эти окислы образуют в шлаке химические соединения: двухкальциевый силикат 2СаО • SiO2 (обладает вяжущими свойствами), геленит 2СаО • SiO2 • А12О3 — инертное вещество и др. В результате резкого охлаждения (грануляции) жидкого доменного шлака получается гранулированный шлак, который, кроме указанных соединений, входящих в состав кристаллической фазы, содержит алюмосиликатное стекло, обладающее химической активностью.

Барабанная установка для полусухой грануляции шлака: 1— шлаковозный ковш; 2 — приемная ванна; 3 — желоб; 4— вращающийся барабан; 5 — гранулированный шлак

Применение[ | ]

Шлак в стеклоподобной форме Шлак средневековых доменных печей, найденный при раскопках в графстве Кент
Шлак применяется для изготовления стройматериалов (кирпич, черепица), в качестве добавки к цементу (существуют также цементы полностью изготавливаемые из шлака), как удобрение. Также шлаки — твёрдые отходы некоторых химических производств и спёкшаяся зола от сжигания твёрдого и мягкого топлива (например, каменного угля или мазута).[1]

Доменные шлаки, как правило, подвергаются грануляции[2]. Основные пути утилизации шлаков сталеплавильного производства следующие:

  • извлечение металла;
  • получение железо-флюса для вагранок и аглодоменного производства;
  • получение щебня для дорожного и промышленного строительства;
  • использование основных шлаков в качестве известковых удобрений (шлаковой муки) для сельского хозяйства;
  • использование фосфорсодержащих шлаков для получения удобрений для сельского хозяйства;
  • вторичное использование конечных сталеплавильных шлаков[3].

Свойства гранулированного шлака

Гранулированный шлак обладает гидравлическими вяжущими свойствами. Они проявляются при действии на тонко измельченный шлак возбудителей твердения щелочных (известь, цементный клинкер) или сульфатных (сернокислый кальций и др.). Эти свойства шлака используются для производства шлаковых цементов посредством совместного размола гранулированного шлака с возбудителями твердения. Таким образом получают известково-шлаковый, сульфатно-шлаковый цементы и шлакопорт-ландцемент. Кроме того, доменный шлак частично используют как сырье для изготовления обыкновенного цементного клинкера, шлакового кирпича, шлакобетона и других материалов.

Производство шлаковых цементов выгодно, так как оно основано на использовании очень дешевого сырья — отходов доменного производства — шлаков, получающихся в громадных количестав на металлгических заводах. Выход доменного шлака составляет в среднем 60% от веса выплавленного чугуна. Кроме того имеются огромные запасы старых отвальных шлаков, пользуемых для изготовления бетона в дорожном строительстве и др.

Применение шлака

Шлак является вторичным сырьём. Широко применяется в строительстве: гранулированный шлак используют для получения шлако-портландцемента, в качестве заполнителя для бетонов, в дорожном строительстве, из шлаковых расплавов вырабатывают минеральную вату, шлаковую пемзу, шлаковое литьё и шлакоситаллы. Полное и комплексное применение шлака обеспечивает безотходную технологию и уменьшает загрязнение окружающей среды.

Получение доменных шлаков

Доменные шлаки получаются при выплавке чугуна в резултате сплавления глинистых и других примесей, входящих в состав руды и топлива, с известью, получаемой при обжиге известняка, вводимого в доменную печь. В зависимости от состава шихты, применяемой при производстве чугуна, получают основной или кислый шлак. Основным считается шлак, состав которого в процентах характеризуется модулем основности Мо, превышающим 1: Мо= CaO+MgO разделить на SiO + Al2O3 > 1

У кислого шлака Мо

Применение

Шлак применяется для изготовления стройматериалов (кирпич, черепица), в качестве добавки к цементу (существуют также цементы полностью изготавливаемые из шлака), как удобрение. Также шлаки — твёрдые отходы некоторых химических производств и спёкшаяся зола от сжигания твёрдого и мягкого топлива (например, каменного угля или мазута).[1]Доменные шлаки, как правило, подвергаются грануляции[2]. Основные пути утилизации шлаков сталеплавильного производства следующие:

  • извлечение металла;
  • получение железо-флюса для вагранок и аглодоменного производства;
  • получение щебня для дорожного и промышленного строительства;
  • использование основных шлаков в качестве известковых удобрений (шлаковой муки) для сельского хозяйства;
  • использование фосфорсодержащих шлаков для получения удобрений для сельского хозяйства;
  • вторичное использование конечных сталеплавильных шлаков[3].

Гранулированные доменные шлаки

Доменные шлаки гранулируются т. е. превращаются в мелкие частицы при быстром охлаждении расплавленного шлака водой или водой и воздухом. Это придает им большую активность и облегчает помол.

Быстрое охлаждение шлакового расплава предотвращает или приостанавливает его кристаллизацию, сохраняя в шлаке ту внутреннюю энергию, которая выделилась бы в виде теплоты образования и кристаллизации химических соединений. Это повышает способность тонко размолотого гранулированного шлака затвердевать при затворении водой в присутствии возбудителей твердения. Для производства шлаковых цементов можно применять основные, а также кислые шлаки (при Мо >0,65), богатые глиноземом. Так называемый модуль активности шлака, выражающийся отношением % Al2O3 : % SiO2 должен быть у основных шлаков больше 0,17, а у кислых — больше 0,33.

Читайте также:  Плитка для отделки фундамента забора

Кроме того, в зависимости от сорта шлака содержание МпО должно быть не более 2—5%, а серы S Читайте также: Все виды асфальтов — дешевое и незаменимое покрытие для дорог

Индивидуальности и области внедрения

Гранулированный шлак везде применяется в строй целях. Доменные граншлаки в составе консистенции употребляются в качестве заменителя (время от времени отчасти) песка. Также гранулированный шлак – это действенный заменитель натуральных материалов из камня, которые употребляются для ремонта и строительства авто магистралей.

Схема производства бесклинкерных цементов.

Ежели ассоциировать основание из гранитного щебня и из шлака, то 2-ое имеет ряд преимуществ. Благодаря тому что шероховатость поверхности зернышек щебня из шлаков больше, он лучше и легче укатывается.

Щебень из доменного шлака увеличивает качество технологических черт бетона, являясь действенным заполнителем. На 70-80% его крепкость выше, чем те же характеристики у бетонной консистенции с добавлением гранита, что не может не сказываться на качестве готовых изделий.

Схема процесса сухой грануляции доменного шлака.

Тонкодисперсный бетон, применяемый в армоцементных и железобетонных конструкциях, содержит в собственном составе гранулированные шлаки. В целом состав тонкодисперсного бетона смотрится последующим образом: в роли вяжущего компонента используют шлакопортландцемент и бесклинкерные шлаковые вяжущие, дробленый отвальной/литой шлак в качестве заполнителя, вода и ПАВ.

Для заслуги полноты химико-физических действий, которые происходят при тепловлажностной обработке, и высочайшей удобоукладываемости принципиально подобрать при выбирании сочетания тонкодисперсного шлакового бетона нужное содержание воды.

Монолитный фундамент из граншлака

До 90-х годов прошлого века возведение таких фундаментов было однозначно правильным решением благодаря значительному – до 30 % содержанию в граншлаке цемента.

Сейчас из остатков доменного производства почти весь цемент, остаток в граншлаке которого снизился до 12 % и менее, используется сейчас скорее как щебенка наполнителем в бетоне. Но продолжают лить желающие сэкономить, имеющий доступ к дармовому песку или граншлаку.

Классический случай – строится дорога, подсыпается граншлаком, возможен вариант приобрести «по случаю» с доставкой. Четыре КАМАЗа достаточно для среднего фундамента. Заливается фундамент в ориентировочной пропорции 1/3/8, -цемент, песок, граншлак.

Преимущества граншлака – низкая цена и простота монтажа, не нужна тяжелая техника. Нужна большая бетономешалка, чем больше тем лучше, и пару человек. Фундамент 8 х 7 м без подвала можно вылить за 7 дней.

Недостатки– низкая скорость, часто нужна опалубка. Вылить подвал – головная боль с опалубкой.

Сравнительная стоимость – 190 грн/м. Сильно колеблется от вариантов «по случаю».

Гранулированный шлак

Наименование Цена
Отсев шлаковый (мучка). за 1 тн с НДС от 500 руб.
Шлак отвальный за 1 тн с НДС от 550 руб

Изготовление и применение гранулированного шлака

С помощью граншлака можно получить различные виды высококачественного цемента. При этом для грануляции можно применять любой шлак. Однако, лучше отдать предпочтение шлакам, обогащенным окисью кальция (мартеновские и доменные виды шлаков).С помощью гранулированного шлака изготавливают шлакощелочной цемент. Шлакощелочной цемент может быть чистым (бездобавочным), с добавками горных пород, минералов глины, а также веществ, которые содержат кремний и щелочь.

Еще одним направлением в применении граншлака является изготовление шлакопортландцемента. Стоит отметить, что применение гранулированного шлака не понижает прочность портландцемента. Шлакопортландцемент применяется в сфере строительства. Главным направлением в его использовании является строительство гидротехнических конструкций. Применение портландцемента позволяет избежать появления трещин в бетонном массиве.

Погрузка и доставка щебня НерудГрупп:

Основные свойства

ГОСТ Уровень влажности (в процентах) Модуль крупности Наличие зерен размером более 5 мм (в процентах)
3476-74 ТУ 14-127-269-2008 8 процентов 3 1,6 процентов

В настоящее время, когда стоимость цемента постоянно возрастает (цена на цемент повышается примерно на 30 процентов каждый год), а масштабы строительства в государстве увеличиваются, экономия этого материала становится все более актуальной.

Ваш личный менеджер Иваникин Никита
Получить консультацию
Едва ли не самый эффективный материал в области экономии цемента – это тонкомолотый гранулированный шлак (а именно его доменная разновидность). Сейчас этот материал весьма детально изучен. Доменный гранулированный шлак выступает в качестве активной минеральной добавки в цемент. Кроме того, граншлак – это основной компонент, с помощью которого получают шлакощелочные вяжущие, а также изделия на их основе. При использовании тонкомолотого граншлака одновременно решаются и многие проблемы экологического характера.

В заключение можно добавить, что стройматериалы, изготовленные на основе цемента, обладают огромными преимуществами. Спрос на такие материалы весьма велик.

Также у нас вы можете приобрести отсев шлаковый и шлак отвальный по выгодным ценам.

Источник

Что это такое — цемент со шлаком, его применение, пропорции для бетона

Цемент со шлаком – строительный материал, применяемый во многих сферах для возведения наземных/подземных, подводных сооружений. Это вяжущий гидравлический компонент, производимый посредством измельчения цементного клинкера, шлака в гранулах (20-80%, но оптимально 50%) и гипса (максимум 5%).

На протяжении достаточно длительного времени в сфере строительства гранулированный шлак считали отходом, но потом начали применять шлаковые бетоны, оценив их долговечность и легкость. Материалы вторичного производства, так называемые отходы работы металлургической промышленности, с добавлением глины, гипса, смешанные с цементом, придают конструкции повышенную прочность.

Шлаковый цемент нашел широкое применение в сооружении железобетонных объектов, где установлены высокие показатели стойкости к воздействию агрессивных химических веществ. Эти бетонные смеси актуальны для монтажа монолитных построек. Так, в случае применения обычного цемента в больших конструкциях выделяется значительный объем тепла, который в процессе быстрого охлаждения может стать причиной появления деформаций и трещин. При использовании шлакобетона такой проблемы не возникает.

Читайте также:  Фундамент для теплиц выращивания роз

Самый распространенный цемент со шлаком – это созданный на соединении щелочного металла и гидросиликата Calcium, в тандеме с гидроилюмосиликатом и мелким металлургическим шлаком. Выполненные из данного материала конструкции дают минимальную пористость. Благодаря высокому качеству гидропоглощение минимально, а стойкость к низким температурам максимальная. Уже через сутки материал набирает около 30% прочности по нормативу.

Недостатки

Следует упомянуть, рассматривая цемент со шлаком, что это материал со сравнительно небольшим количеством минусов. Точнее, он один – при нарушении герметичности тары, в которой поставляется цемент, он теряет свою прочность уже через полтора месяца со дня производства.

Достоинства

Рассматривая цемент со шлаком, нужно тщательно изучить все нюансы и особенности. Несмотря на большое количество плюсов, основным достоинством шлакопортландцемента является более низкая себестоимость при прочих равных. Доменный гранулированный шлак, который появляется в качестве отходов выплавки черного металла, проявляет все те же свойства, что и обыкновенный цемент. При этом, предполагает и некоторые положительные свойства.

Основные преимущества цемента со шлаком:

  • Более низкая цена при условии тех же параметров и характеристик прочности.
  • Небольшой показатель плотности и удельного веса не оказывают на фундамент и перекрытия существенного давления.
  • Прекрасная жаропрочность материала – диапазон нагрева доходит до +800 градусов.
  • Коррозийная стойкость на высоком уровне.
  • Высокая скорость затвердевания.
  • Повышенный показатель морозостойкости при применении технологии пропаривания железобетонных изделий.
  • Сравнительно низкая температура тепловыделения.
  • Великолепная стойкость монолита к воздействию сульфатных и пресных вод, другим агрессивным средам.

Технология производства

Цемент со шлаком пропорции для бетона может предполагать разные – все зависит от требуемых характеристик и параметров, условий эксплуатации итоговой конструкции. Обычно в составе шлакоцемента есть три компонента: клинкер, гипс и шлак. Но есть шлаковый бесклинкерный цемент, в котором объем шлака может достигать 90%. Такой материал стоит меньше, но сфера применения его достаточно ограничена.

Процесс производства шлакового цемента простой:

  • Высушивание шлака до уровня влажности менее 1%. В общем объеме материала его доля может варьироваться в пределах от 20 до 80%.
  • Тщательный помол шлака с гипсом и клинкером в мельнице до получения тонкодисперсного гомогенного порошкообразного вещества. Одновременно осуществляется смешивание материалов и доля гипса не должна быть больше 5%.

Класс шлакоцемента определяется видом шлака – он бывает гранулированным, кислым, основным. На прочность влияет не столько физическая структура, сколько химическая формула. Гранулированные шлаки стоят меньше, но нужно помнить, что созданный на их основе раствор будет твердеть дольше обычного и в смесь шлак не стоит вводить в объеме более 50%.

Сферы применения портландцемента со шлаком

Цемент со шлаком применение нашел в самых разных сферах. Часто используют его в строительстве подводных железобетонных конструкций, на которые будет постоянно влиять водная среда. Также материал актуален для создании сухих смесей для производства панелей для стен, других конструкций. Этот тип цемента по характеристикам соответствует портландцементу марки М500.

Шлакобетон ценят за небольшой удельный вес, поэтому часто применяют на серьезных объектах. Таким образом удается существенно снизить нагрузку на конструктивные части и фундамент, сэкономить финансы и время при монтаже плит больших габаритов (за счет пониженной массы).

Основные сферы применения шлакобетона:

  • Создание монолитных/сборных элементов в промышленном/частном строительстве
  • Создание конструкций с необходимостью ускоренного твердения
  • Производство бетонных коммуникационных труб
  • Работы по монтажу дорог, где актуально быстрое схватывание раствора
  • Строительство мостов, эстакад
  • Замес растворов для кладки, оштукатуривания

Когда готовится цемент со шлаком, пропорции для бетона, нужно учитывать одну особенность – несмотря на все положительные свойства материала, через 3-4 десятка лет качество монолита резко снижается. Об этом моменте нужно помнить и вовремя принимать меры по предупреждению деформации конструкций/зданий.

Выбор сырья и особенности хранения

Производство шлакоцемента регулируют ГОСТы 10178-85 и 31108-2003: первый определяет марку прочности, второй – класс. При выборе материала ориентироваться лучше всего на лабораторный анализ.

Обращают внимание на пропорцию химических элементов:

  • В составе доменного шлака должны быть 4 оксида: CaO, SiO2, Al2O3, MgO в общей пропорции 9:1.
  • Объем оксида серы SO3 – максимум 3.5%
  • В клинкере должны быть: MnO в объеме не больше 3%, также C3A и C3S
Читайте также:  Как правильно уложить геотекстиль под фундамент

Прочность шлакоцемента гарантируется очень мелким помолом, который в ответе за быстрое твердение и высокую прочность. Именно тонкость помола влияет на активность. Если нужно получить высококачественное вяжущее (для фундамента, к примеру) лучше применять сепараторный либо двухступенчатый помол.

В смесь для приготовления шлакобетона добавляют далеко не любое сырье. Основное требование к шлаку – отсутствие в его составе оксидов химических соединений, способных плохо повлиять на свойства материала. Обязательное требование: шлак должен быть чистым, без любого рода примесей (земли, глины, золы и т.д.). Как правило, в цемент идут шлаки металлургической/топливной промышленности.

Большое значение для чистоты и прочности шлака имеет правильное хранение: шлак перемещают минимум 3 раза в местах хранения, избавляясь от примесей серы и известей. Материал пригоден для производства, пока в нем сохранена кристаллическая структура и отсутствуют признаки распада, появляющиеся под воздействием находящихся в атмосфере газов и влаги в процессе перехода одних соединений в другие. Эти соединения имеют большой объем, ввиду чего при переходе разрушаются и растрескиваются куски шлака.

Класс шлакобетона зависит от величины зерен шлака – они могут варьироваться в диапазоне 5-40 миллиметров. Для получения смеси песок берут фракции максимум 5 миллиметров. Шлаковый песок повышает многие показатели бетона, в том числе прочность и плотность. Из шлакового щебня производят легкий бетон, с прекрасными показателями теплоизоляции, но низкий прочностью.

Технические характеристики

Все свойства и параметры шлакобетона определяются ГОСТ 10178-85 и зависят от используемых в производстве компонентов (их качества и объема).

Компоненты и свойства смеси:

  • В клинкере должно содержаться магния максимум 5-6%, в противном случае понижается качество бетона
  • Шлаки в гранулах, произведенные электротермометаморфическим или доменным путем, входят в состав в объеме 20-80% и определяют плотность, прочность и другие характеристики
  • Чистый гипс, полученный естественным путем с добавлением фтора и фосфора, включается в состав в объеме максимум 5%
  • Чем больше в составе шлака, тем дольше затвердевает смесь и тем меньше тепла продуцируется реакцией гидратации
  • Усадка шлакового цемента такая же, как и у обычного
  • Жаропрочность находится в пределах +600-800 градусов
  • При условии отсутствия плотной молекулярной консистенции, а также использующихся для активации веществ после застывания шлак не станет реагировать с водой, поэтому смесь часто используют в создании конструкций в условиях повышенной влажности

Шлакопортландцемент бывает быстротвердеющим и с нормальными параметрами твердения. Для активизации процесса в материал добавляют присадки – это специальные ускорители вулканического или минерального происхождения (это могут быть пемза, пепел). Произведенный из шлака бетон готовят в таком соотношении: 4-5 частей шлака, по 2 части песка и цемента.

Конструкции/здания достигают прочности уже в течение 7-14 дней. В прохладных условиях материал твердеет медленно, поэтому для ускорения процесса используются обработка теплом, добавка специальных присадок.

Портландцемент и шлакопортландцемент – отличия

Отличия обыкновенного портландцемента и материала на базе шлака определяют сферу использования смесей. Свойства и параметры достаточно сильно разнятся, поэтому до начала работ нужно все тщательно изучать.

Чем отличается цемент со шлаком от обычного:

  • Цена портландцемента намного выше стоимости смеси со шлаком.
  • Портландцемент при условии отсутствия присадок быстрее набирает прочность.
  • Отличается состав – в цементе со шлаком есть также гипс, в портландцемент часто добавляют различные присадки-ускорители, пластификаторы и т.д.
  • У шлакоцемента менее выражена экзотермическая реакция при застывании, благодаря чему бетон почти не греется, поэтому не может использоваться при низких температурах (но и усадки, деформаций дает меньше).
  • Цемент со шлаком демонстрирует меньшие показатели плотности и массы готовых конструкций.

Классификация портландцемента со шлаком

Портландцемент со шлаком делится на разные классы, каждому из которых присущи определенные технические характеристики и параметры, отраженные в нормативных документах. Ниже представлены таблицы со всеми значимыми данными, без которых невозможно выполнить расчеты и начать работы.

Класс 300 по ГОСТ 10178-85

Класс 400

Класс 500

Приготовление бетона со шлаком

В составе шлакоцемента основными компонентами являются сам шлак, клинкер и гипс в разных пропорциях. Оптимальное соотношение указано в документах и сертификатах, процесс приготовления смеси идентичен работе с обычным цементом.

Состав смесей для приготовления шлакобетона

Чтобы получить шлакобетон средней марки, достаточно взять 4-5 частей фракционной смеси шлака, по 2 части песка и цемента. Удешевить раствор можно посредством смешивания цемента и извести в пропорции 3:1.

Как приготовить

За несколько часов до предполагаемого замеса раствора желательно увлажнить шлак водой для повышения длительности службы бетона. Потом все компоненты смешивают в нужных пропорциях, аккуратно перемешивают до однородности. Готовую массу используют в течение часа-полтора.

Шлаковый цемент – прочная и высокоэффективная смесь, которая часто используется в выполнении разнообразных ремонтно-строительных работ. Пропорции входящих в состав материалов можно менять для получения нужных свойств и характеристик.

Источник