Цемент зі шлаками застосування, класифікація, склад

Портландцемент є в'яжучий гідравлічне речовина, що отримується методом подрібнення цементного клінкеру, гіпсу та гранульованого шлаку.

Цемент зі шлаками застосовують з 1824 року. Це з'єднання справедливо можна назвати найбільш популярним видом цементу, що знайшли своє застосування у всіх сферах будівництва.

Суміш цементу з шлаком використовують уже майже 2 сторіччя, за цей час даний матеріал знайшов застосування в усіх сферах будівництва.

Технологія виробництва

Такий матеріал виробляють з використанням доменного шлаку, який являє собою вторинний продукт металургійного виробництва. Клас даного матеріалу визначається якістю вихідних матеріалів клінкеру і доменних шлаків. Клінкер виконує роль активізатора шлаків в складі шлакоцемента.

В основі технології виробництва лежить принцип висушування шлаку в сушарках до отримання показників вологості не більше 1%. Потім клінкер, шлак і гіпс завантажується в бункер цементного млина, і подрібнюється до гомогенного тонкодисперсного порошку.

При виготовленні портландцементу використовують сито з великими (40х40 мм) і дрібними (5х5 мм) осередками.

Жужільний портландцемент виготовляють, використовуючи два види сит: з дрібними (5х5 мм) і великими (40х40 мм) осередками.

1. При використанні матеріалу для зовнішніх стін з'єднують великий і дрібний шлак в співвідношенні 7: 3.
2. Для внутрішніх стін в пропорції 4 частини дрібних зерен і 6 частин великих.
3. Для збільшення міцності матеріалу замінюють п'яту частини найдрібнішої фракції звичайним піском і виключають зі складу найбільші зерна шлаку.
4. Завдяки використанню поєднань 2-х в'яжучих компонентів (цементу і вапна, цементу і глини) вдається істотно знизити вартість матеріалу. Найбільш оптимальною є пропорція: вапно - не більше 1/3 і цемент - не менше 2/3 загального обсягу.

Глина і вапно здатні не тільки знизити вартість, але і роблять стіни теплішими і сухими. Вапняний портландцемент на основі шлаку, до складу в'яжучого якого входить 2/3 глини і 1/3 вапна, твердне довше цементного, проте в подальшому показує більш високі показники міцності.

Склад можливих сумішей шлакобетона

Технічні характеристики

Портландцемент характеризується повільним твердением, а достатня міцність досягається за 6-12 місяців.

Портландцемент в порівнянні зі звичайним цементом володіє більш низькою вартістю, а також виділяє менше теплоти в процесі затвердіння, що в свою чергу дає можливість використовувати його в зведенні масивних бетонних споруд. Крім міцності, матеріал володіє меншим ступенем об'ємної деформації, протистоїть негативному впливу сульфатних і прісних вод, жаростійкий. Йому притаманна менша, в порівнянні зі звичайним цементом, морозостійкість. Даний показник важливий при експлуатації в умовах коливання температур, які провокують змінне заморожування і відтавання.

Для цементу зі шлаком характерно повільне наростання міцності при початкових стадіях твердіння. Для досягнення необхідних показників міцності звичайного цементу необхідно 6-12 місяців.

Вибір сировини та особливості зберігання

Портландцемент на основі шлаку слід протягом тривалого часу витримувати у вологому середовищі, оскільки передчасне висихання погано впливає на його твердіння. При достатніх показниках вологості і підвищених температурах прискорюється твердіння, тому обробка портландцемент в автоклавах і камерах дуже ефективна.

Міцність будівельного матеріалу досягається виконанням найменшого помелу. Завдяки таким діям цемент швидше твердне і стає більш міцним. Тонкість помелу відповідає за такий показник, як активність. З метою отримання в'яжучого високої якості фахівці рекомендують застосовувати двоступінчастий або Сепараторний помел.

У виробництві шлакобетона може використовуватися не будь-яка сировина. Головною вимогою щодо шлаку виступає відсутність оксидів хімічних сполук, які здатні негативно впливати на характеристики одержуваного будівельного матеріалу. З особливою увагою ставляться і до чистоти шлаку, він повинен бути позбавлений глини, землі, золи та іншого сміття. У виробництві шлакобетону використовують шлаки паливної та металургійної промисловості.

Міцність портландцементу досягається найдрібніших помелом (двоступінчастим або сепараторним).

Металургійному шлаку отримують максимально міцний бетон. З усього розмаїття шлаків паливної промисловості найбільш підходящий клас - антрацитні породи. Непридатними для даних цілей вважаються продукти згоряння бурого вугілля, оскільки вони містять домішки, які приєднані до шлаку на основі нестійких зв'язків.

Чи не останнє місце в досягненні чистоти, а як результат і міцності належить правильному зберіганню, в процесі якого шлак переміщують не менше 3-х разів з місця на місце, тим самим дозволяючи позбавитися від домішок вапна і сірки.

Шлаки придатні для виробництва до тих пір, поки зберігають кристалічну структуру і не виявляють ознак розпаду, що виникають при переході одних сполук в інші під дією вологи і газів, які знаходяться в повітрі. Утворені сполуки мають більший обсяг, тому перехід супроводжується руйнуванням шматків шлаку і растрескиванием.

Клас шлакобетону залежить від розмірів зерен шлаку, які можуть варіюватися в межах 5-40 мм. Пісок для отримання суміші використовують з розміром гранул не більше 5 мм. Завдяки наявності шлакового піску підвищується ряд показників бетону, серед яких щільність і міцність. Шлаковий щебінь дозволяє отримати більш легкий бетон, що володіє високими теплоізоляційними властивостями, проте його характеристики міцності матимуть нижчий рівень.

Класифікація портландцементу з шлаком

Портландцемент клас 300 по ГОСТ 10178-85

Сфера застосування

Портландцемент відрізняється високою міцністю, тому його використовують в приготуванні бетонних сумішей і будівельних розчинів.

Жужільний портландцемент знайшов своє активне застосування при будівництві бетонних та залізобетонних підводних, наземних і підземних споруд, що піддаються впливу мінералізованих і прісних вод. Завдяки високим показникам міцності він використовується при виробництві бетонних сумішей, стінових блоків, сухих сумішей і будівельних розчинів. Такий цемент не менш популярний, ніж класичний цемент марки М-500.

Будівельний матеріал на даному етапі розвитку будівельної промисловості є одні з найбільш доступних і економічно привабливих. На його основі виготовляються як стіни, так і армовані плити перекриття. У більшості випадків при спорудженні будівель з полегшених матеріалів для фундаменту віддають перевагу шлакобетону.

При зведенні стін використовується як монолітна технологія з переставною опалубкою, так і готові фундаментні та стінові блоки з шлакобетону.

Жужільний портландцемент розподіляють по класах, кожен з яких є найбільш підходящим для виконання тих чи інших завдань. Клас 10 отримав своє застосування при теплоізоляції. Класи 25 і 35 використовують при зведенні несучих конструкцій, клас 50 застосовується при виготовленні армованих перемичок, зовнішніх і внутрішніх несучих стін.

Масштабне застосування шлакобетона визначається рядом переваг, серед яких мала питома вага в порівнянні з силікатним і керамічною цеглою. Завдяки цій властивості знижуються навантаження на фундамент і несучі конструкції будівлі.

Можливість створення блоків великих параметрів сприяє матеріальних і тимчасових витрат в процесі укладання. Крім того, такі блоки максимально зручні при транспортуванні.

Особливості шлакощелочного бетону

Шлаколужне портландцемент отримують завдяки використанню лужних металів. Високих показників міцності вдалося досягти додаванням різних лугів: соди, скла і ряду інших.

Шлаколужне портландцемент знайшов своє застосування при виробництві залізобетонних елементів з високим показником стійкості до хімічно агресивних речовин. Клас таких бетонів є незамінним при будівництві масивних конструкцій. Це пов'язано з тим, що при виробництві великих бетонних елементів, в основі яких лежить портландцемент, відбувається виділення великої кількості тепла, і температура конструкції може досягати позначки в 80 ° С. При занадто швидкому охолодженні об'єкта можуть утворюватися деформаційні тріщини. Використання шлакощелочного бетону дозволяє уникнути виникнення даної проблеми.

Найбільш популярним є клас шлакощелочного цементу на основі сполук лужних металів з переважанням гідросилікатів кальцію і гідроалюмосілікатов і меленого металургійного шлаку.

Шлаколужне цемент дозволяє виробляти конструкції з меншою кількістю капілярних пір. Дана властивість здатне знизити водопоглинання і підвищити морозостійкість бетону, сприяючи зростанню експлуатаційних якостей будівельної конструкції. За першу добу матеріал набирає 30% міцності, яка в подальшому здатна досягти позначки в МПа.

Даний клас бетону стійкий до впливу агресивних середовищ: сульфатів, кислот, хлоридів і морської води. Можливість управляти властивостями цементу на різних стадіях структуроутворення дозволила отримувати в'яжучі зі спеціальними властивостями: морозо- і жаростійкі, безусадочние, з підвищеною корозійною стійкістю, з високою швидкістю твердіння, тампонажні.