Шлакобетонный: Nothing found for Stroitelstvo Doma Shlakobetonnyj Dom Plyusy I Minusy 499%23I

Автор

Содержание

состав, марки, виды и способы изготовления

Шлакобетонная продукция в виде блоков широко используется в строительстве зданий различной этажности. Дом полностью можно выстроить из шлакоблоков, в том числе и собрать фундамент. Развитые технологии производства позволяют реализовать в шлакоблоках заданные характеристики, эксплуатационные и технологические свойства. Таким образом, отходы металлургического и теплоэнергетического производств получают вторую жизнь, входя в состав шлакоблоков. Вместе с тем изделия имеют как большие плюсы, так и значительные, в том числе и технологические минусы.

Где используются?

Шлакобетонные изделия завоевали популярность у промышленных и частных застройщиков. Место укладки и решаемые задачи определяют набор придаваемых свойств. Характеристики шлакоблоков формируют пропорции и состав компонентов. Дом может получить фундамент и все стены из шлакоблоков. Модификации продукции позволяют формировать наружные несущие и ненесущие стены, перегородки, перемычки проемов, дымо- и газоходы и пр. Также изделия могут формировать пояса жесткости. Плиты перекрытий при использовании внутреннего армирования могут быть целиком изготовлены из шлакобетона.

Вернуться к оглавлению

Состав

Шлакобетонные блоки включают в состав вылежавшиеся шлаки определенных фракций. Размер зерна шлакового песка — формирующий свойства параметр шлакобетонной продукции. Вяжущим компонентом выступают в основном цемент, известь. Для раствора используется чистая вода либо специально закисленная. Известные рецептуры материала предполагают дополнительно к шлаку использовать цементную, кирпичную и бетонную крошку, отсев щебня, золу, вулканический перлит, песок, керамзит и пр.

Пониженную теплопроводность продукции придают хвоя, древесные опилки. Сокращение размеров камневидных наполнителей придает блокам высокую прочность, дополнительный вес. Однако, низкие теплопроводность и масса достигаются использованием более крупных их фракций. Таким образом, характеристики граншлака являются определяющими.

Особый состав имеет шлакощелочной бетон. Смесь включает молотый песчаный шлак, подобранный щелочной раствор, крупные и мелкие заполнители. Легкий шлакощелочной бетон создается на основе доменного граншлака или керамзита. Вместе с тем в смеси находится место для аглопорита, пемзы, известняка (ракушечника), отходов деревообработки.

Вернуться к оглавлению

Марки

Конкретная пропорция компонентов материала формирует его характеристики — марки блока. Параметр прочности изделий — один из основных. Несущая способность шлакобетонных блоков установлена от М10 до М125 (кг/см2). В фундамент укладываются шлакоблоки с М100 и М125, они выдержат и дом.

В ненесущих стенах используются М25, М35. Несущие стены возводят блоками с М50 и больше. Дом целесообразно утеплять изделиями с прочностью М10. Теплопроводность увязана с марками прочности изделий.

Так, для плотности материала 1050-1200 кг/м3 показатели теплопроводности оказываются в пределах 0,35 – 0,48 Вт/(м °С). Шлакощелочной бетон имеет другие установленные марки прочности (от В10 до В110), влагостойкости, морозостойкости и пр., получаемые благодаря существенным отличиям в технологии производства. Теплопроводность подобного материала может быть очень низкой — лежать в допусках 0,059 – 0,13 Вт/(м °С), дом эффективнее утеплять именно такими блоками.

Вернуться к оглавлению

Способы изготовления

Используются формы (в том числе без дна), в которых материал набирает первичную прочность камня. Начальные механические свойства ему придают вибропрессование, прессование и формовка. Основная цель — равномерно и быстро уплотнить формируемую массу. На крупных предприятиях данные операции автоматизированы и технологически объединены соответствующим оборудованием.

Вернуться к оглавлению

Прессование

Масса материала, загруженная в прочные матрицы, подвергается уплотнению путем механического прижима. Прессовое оборудование развивает усилие порядка нескольких тонн. Операция единообразна при изготовлении как монолитных, так и пустотелых изделий.

Вернуться к оглавлению

Вибропрессование

Подвижная смесь в формах уплотняется на участке вибропрессования. Операция создает условия для поддержания массой приобретенной пространственной формы перед высвобождением из матриц. Длительность процесса составляет 20 – 30 сек. и может быть увеличена до полутора минут (для оборудования без усиленного прессования). Частота встряхивания составляет около 50 Гц. На менее оснащенных производствах используются вибрационные столики и ручные поверхностные электровибраторы.

Вернуться к оглавлению

Формовка

Может быть ручной и автоматизированной, предусматривающей использование для заливки смесью деревянных, полиуретановых и стальных матриц, которые могут иметь различные конструкции, в том числе многоячейковые. Поверхности форм покрываются смазкой. Для декоративных изделий (например, для создания лицевой фактуры «колотый кирпич») на дне разравнивается штукатурная масса.

Затем в матрицу до половины глубины выливают шлакобетонную смесь, которую уплотняют. Далее в форму вводят пустотообразователи, заливаемые до края формы остатками смеси. Форма подвергается вибропрессованию и прессованию Наружная поверхность изделий создается последней. Качественные камни, освобожденные из форм, имеют плотное сплошное тело, правильную устойчивую форму по граням и ребрам.

Вернуться к оглавлению

Разновидности

В строительной индустрии принято подразделять шлакоблоки в зависимости от степени пустоты внутреннего объема на полнотелые и пустотелые. Воздух может занимать до 40% размера камня.

Вернуться к оглавлению

Полнотелый

Марка прочности определяет, каким быть изделию — пустотелым или полнотелым. Фундамент, опорные конструкции формируются только из полнотелых камней. Однако, стеновые, перегородочные камни могут быть как первыми, так и вторыми.

Вернуться к оглавлению

Пустотелый

Продукция различается количеством и размерами внутренних пустот. Форма полостей играет существенную роль. Отверстия в теле камня создаются сквозными и глухими. Последние позволяют экономить кладочный раствор. Изделия с прямоугольными пустотами возможно легко ровно поломать.

Вместе с тем круглые и овальные воздушные полости создают дополнительную прочность. Изделия, объем которых на 40% заполняет воздух, имеют приемлемую теплопроводность. Однако, уменьшение объема полостей до 30% при небольшом ухудшении теплоизоляционных свойств значительно повышает прочность камня.

Вернуться к оглавлению

По назначению

Типовые размеры и предназначение камня увязаны. Полные стеновые блоки и полублоки — стандартный размерный ряд типоразмеров. Их функциональное предназначение: рядовой (в кладке) и лицевой. Последние прочнее и долговечнее.

Вернуться к оглавлению

Полный стеновой блок

Изделие изготавливается как полнотелым, так и пустотелым. Стандартные размеры одной единицы — 390×190×188 мм.

Вернуться к оглавлению

Стеновой полублок — пустотелый

Изделие имеет меньшие размеры по сравнению с полным стеновым блоком. Выпускается только в пустотелой модификации. Единица продукции представлена в двух размерах: 390×120×188 мм и 390×90×188 мм.

Вернуться к оглавлению

Перегородочные

Целевым образом используется только один типоразмер стенового полублока — 390Х120Х188. Реализуемая толщина кладки — 120 мм, что аналогично ширине стен при их выведении с применением стандартного кирпича.

Вернуться к оглавлению

Декоративные стеновые полублоки и блоки

Изделия отливаются в специальных формах, дно которых формирует фактурный рисунок («битый кирпич», «дикий камень» и пр.) лицевой стороны изделий. Могут иметь конструкционные пазы, повышающие удобство кладки. Изделия оригинально смотрятся в кладке ограждений. Их состав включает красители, имеющие высокую влагостойкость.

Вернуться к оглавлению

Достоинства и недостатки

Одним из преимуществ есть простота укладки.

Плюсы камня:

  • Практически самая низкая стоимость по сравнению с материалами аналогичного назначения.
  • Возможность отливки камня с любыми заданными свойствами.
  • Шлакоблоки зарекомендовали себя при установке в фундамент сооружений.
  • Стеновые модификации сокращают нагрузку на основание и конструкцию в целом, имеют хорошие звукоизоляционные свойства.
  • Увеличенный размер единиц камня сокращает сроки и затраты на строительство.
  • Простота укладки.
  • Длительность эксплуатации — десятки лет.

Минусы продукции:

  • Теплоизоляционные свойства изделий не являются анизотропными.
  • Отстоявшийся камень сохраняет эксплуатационные качества даже при интенсивном воздействии влаги. Однако, набор полный прочности происходит через 1 год, что требует после укладки надлежащего ухода за ним.
  • Теплопроводность шлакоблоков, используемых в наружных стенах, слишком высокая.
Вернуться к оглавлению

Вывод

Шлакобетонный камень широко используется в строительстве. Возможность маневра ингредиентами рецептур позволяет создавать блоки относительно низкой стоимости с заданными выраженными свойствами. Поэтому подобная продукция находит применение в зданиях от котлована до возведения любых стен и перекрытий.

Шлакобетонный — это… Что такое Шлакобетонный?

Шлакобетонный
шлакобето́нный
прил.
1.
2.

Свойственный шлакобетону, характерный для него.


3.

Сделанный из шлакобетона.

Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000.

.

  • Шлакобетон
  • Шлакоблок

Смотреть что такое «Шлакобетонный» в других словарях:

  • шлакобетонный — шлакобетонный …   Орфографический словарь-справочник

  • шлакобетонный — ШЛАКОБЕТОН, а, м. Лёгкий бетон из смеси цемента, песка и топливного шлака. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • шлакобетонный — шлакобетонный, шлакобетонная, шлакобетонное, шлакобетонные, шлакобетонного, шлакобетонной, шлакобетонного, шлакобетонных, шлакобетонному, шлакобетонной, шлакобетонному, шлакобетонным, шлакобетонный, шлакобетонную, шлакобетонное, шлакобетонные,… …   Формы слов

  • шлакобетонный — шлакобет онный …   Русский орфографический словарь

  • шлакобетонный — …   Орфографический словарь русского языка

  • шлакобетонный — см. шлакобетон; ая, ое. Ш ые панели. Шлакобето/нный коровник (сделанный из шлакобетона) …   Словарь многих выражений

  • шлакобетонный — шлак/о/бетон/н/ый …   Морфемно-орфографический словарь

  • Шлакобетонный блок —    см. Клинкерный блок.    (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005) …   Архитектурный словарь

  • Клинкерный (шлакобетонный) блок — – дешевый строительный бетонный блок. [Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005] Рубрика термина: Блоки Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Клинкерный (шлакобетонный) блок —    дешевый строительный бетонный блок.    (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005) …   Архитектурный словарь

шлакобетонный — это… Что такое шлакобетонный?

шлакобетонный
шлакобетонный
ШЛАКОБЕТО́Н, -а, м. Лёгкий бетон из смеси цемента, песка и топливного шлака.

Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949-1992.

.

  • ШЛАКОБЕТОН
  • шлаковый

Смотреть что такое «шлакобетонный» в других словарях:

  • шлакобетонный — шлакобетонный …   Орфографический словарь-справочник

  • Шлакобетонный — прил. 1. соотн. с сущ. шлакобетон, связанный с ним 2. Свойственный шлакобетону, характерный для него. 3. Сделанный из шлакобетона. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

  • шлакобетонный — шлакобетонный, шлакобетонная, шлакобетонное, шлакобетонные, шлакобетонного, шлакобетонной, шлакобетонного, шлакобетонных, шлакобетонному, шлакобетонной, шлакобетонному, шлакобетонным, шлакобетонный, шлакобетонную, шлакобетонное, шлакобетонные,… …   Формы слов

  • шлакобетонный — шлакобет онный …   Русский орфографический словарь

  • шлакобетонный — …   Орфографический словарь русского языка

  • шлакобетонный — см. шлакобетон; ая, ое. Ш ые панели. Шлакобето/нный коровник (сделанный из шлакобетона) …   Словарь многих выражений

  • шлакобетонный — шлак/о/бетон/н/ый …   Морфемно-орфографический словарь

  • Шлакобетонный блок —    см. Клинкерный блок.    (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005) …   Архитектурный словарь

  • Клинкерный (шлакобетонный) блок — – дешевый строительный бетонный блок. [Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005] Рубрика термина: Блоки Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Клинкерный (шлакобетонный) блок —    дешевый строительный бетонный блок.    (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005) …   Архитектурный словарь

Шлакобетонный блок. Стандартные размеры шлакобетонных блоков

Часто до одной четверти шлака при этом заменяют песком.

Модификации шлакоблоков

Весьма вредным является присутствие в шлаке глинистых частиц, комков земли и не сгоревшего угля. Поэтому в течение года шлак необходимо выдержать на открытом воздухе, обеспечив отвод дождевой воды. Как приготовить шлакобетонные блоки для стен? Часть шлака, которая не прошла через второе сито, и есть крупный шлак.

Затем шлак увлажняют на 1м3 шлакобетона около л воды. В течение часа с момента замеса шлак должен быть уложен. Иногда в смесь добавляют гипс, в этом случае укладывайте раствор быстрее, за время не более 10 минут после его изготовления.

Технические характеристики и свойства шлакоблоков

Как и при приготовлении обычного бетона, цемент, песок и шлак смешивают в сухом виде, затем добавляют глиняное или известковое тесто. Иногда для уменьшения теплопроводности стен цемент вообще не используют, оставляя в качестве вяжущих известь и глину.

Шлакобетонные блоки достаточно часто используются при строительстве частных домов, особенно в средней полосе. Прежде всего, из этого материала изготавливают монолитные набивные и блочные стены рис. Шлакобетонные блоки обладают хорошей теплоизоляцией, по сравнению, например, с кирпичом шлакобетон эффективнее примерно в 1,5 раза.

Такой состав: шлак — 0,7; известь — 0,1; глина — 0,2. Этим способом необходимо пользоваться в теплое время года, а стропила, перекрытия на стенах из шлакобетона можно устанавливать через месяца после возведения стен: бесцементный шлакобетон долго схватывается до необходимой прочности.

Стены набивные изготавливают с применением переставной опалубки, при этом к хорошо подогнанным доскам опалубки изнутри прибивают рубероид, можно полиэтиленовую пленку. Иначе цементное или известковое молоко будет протекать через стенки опалубки. Особое внимание следует обратить на прочность опалубки для шлакобетонных и бетонных стен рис.

Стойки для крепления щитов устанавливают не реже, чем через 1,5 м, скрепляют их подкосами, внутри щитов делают распорки, между стойками и щитами — клинья, через всю толщину стен набивают обожженную проволоку, используют стальные стяжки и т. В некоторых случаях шлакобетонные стены делают пустотелыми: вставляют в бетон вкладыши, после высыхания раствора их вынимают, а пустоты засыпают сухими составами. Цементный шлакобетон в течение десяти суток поливайте водой и укрывайте рубероидом, мешковиной.

Срок службы шлакоблоков долгий, он может служить десятилетиями, так как не подвержен перепадам температуры.

Сырьё для шлакоблоков

При этом он достаточно морозоустойчив, имеет несколько циклов. Для северных районов подходит шлакоблоки 50 цикла, а для других районов подойдет 15, 25 и 25 циклы.

Поскольку в производстве шлакоблоков используются отходы производства, в частности, металлургических комбинатов, их экологичность оставляет желать лучшего. По сравнению с другими стеновыми блоками строительство домов из шлакоблоков производить нежелательно, этот материал лучше использовать для хозяйственных построек и гаражей, поскольку он может быть вреден для здоровья.

К плюсам относятся: Недорогой по цене материал; Использование шлакоблоков существенно уменьшает сроки сдачи объекта из-за больших размеров каждого блока; Выполнение кладки шлакоблоков можно производить своими руками, их геометрические размеры облегчают строительство; Шлакоблоки не подвержены усадке; Универсальность; Длительный срок эксплуатации, около лет; При использовании декоративных видов стройматериала удешевление строительства, не требует дополнительного использования штукатурного раствора; Устойчивость к высоким температурам; Высокая звукоизоляция, шлакоблоки хорошо поглощают звуки.

Соответственно, на другую чашу весов следует поставить и недостатки: Несмотря на свою прочность, этот материал считается достаточно хрупким. К сожалению, легко разрушается при транспортировке и погрузке. Шлакоблоки выбирают из-за невысокой стоимости, простоты и скорости монтажа, кстати, крепкий материал. И никаких не имеется вопросов с монтажом радиаторов отопления и всяческой мебели.

Шлакоблоки

При этом шлакоблок имеет толстые стенки, в которые всё крепится надёжно. Из моего опыта присутствуют проблемы с креплением точечных нагрузок.

Цена, конечно, ниже чем у того же газоблока, но и сам он холоднее, а следовательно, нужно лучшее утепление. В итоге при правильном перерасчете, цена может получиться одинаковая.

Да не едят они его! У меня полтора года стоит изнутри не отделанный. Делайте выводы, я свои уже сделал! Его можно использовать для несущих стен.

Когда выбирали дом, пересмотрели много, больше шлакоблочных, при этом к стенам претензий никаких. Выбрали для себя дом в половину шлакоблока, утеплили эковатой и украсили сайдингом. Получилось супер! Конечно, шлакоблок — это недорогой стеновой материал, но, он подходит только для строительства гаражей, или сараев, жилые дома лучше строить из кирпича, или ракушечника.

Шлакобетонные блоки

Вес снижается, теплозащита повышается. Добавка древесного наполнителя в небольшом объеме не сказывается на снижении огнестойкости блоков. Но прочность, напрямую зависящая от прочности заполнителя, снижается существенно.

Кроме того, намного возрастает водопоглощение, возводимые стены нужно закрывать от атмосферных осадков и выполнять наружную отделку не откладывая.

По степени заполнения объема шлакоблоки делят на полнотелые и пустотелые. Полнотелые блоки — самые тяжелые и прочные — подходят для устройства подземных частей здания, фундаментов и стен цокольных этажей, и для любых нагруженных конструкций — стоек и колонн каркаса, несущих стен. Пустотелые блоки используют для ненесущих внутренних стен и перегородок. Свойства пустотных блоков сильно варьируются в зависимости от процента и конфигурации пустот.

Пустоты могут быть круглые, конусные, овальные и прямоугольные камерные. Блоки с круглыми пустотами считаются более прочными, зато блоки, имеющие прямоугольные полости, удобнее в кладке и технологичнее, их можно ровно ломать без применения специальных инструментов.

Возможно применение шлакоблоков с высокой пустотностью для строительства хозпостроек. Процент пустотности обязательно указывается производителем в документе качества или сертификате.

В качестве вяжущего материала используется цемент. Производить шлакоблок можно как в промышленных условиях, так и в домашних. Для производства шлакоблока в домашних условиях используют малогабаритные виброустановки для производства шлакоблока. Чтобы производить шлакоблок в промышленных масштабах также существуют станки. Сегодня шлакоблоками условно называют любые строительные камни, полученные методом вибропрессования из бетонного раствора.

Блоки марки М35 применяют как теплоизоляционные в конструкциях стеновых пирогов с основным, более прочным блоком или кирпичом. Блоки марок М50 и М75 используют для устройства самонесущих внутренних перегородок и стен.

Технология изготовления, видео

Самые прочные блоки марок М и М идут для кладки фундаментов и стен подвальных помещений, а также для несущего каркаса — стоек, колонн, наружных стен. Морозостойкость шлакоблоков от F15 — F50 число означает количество циклов замораживания-оттаивания без потери свойств.

Для кладки наружных стен применяют шлакоблок с морозостойкостью не менее F35, в холодных районах — не менее F Теплозащитные свойства. Вес шлакоблоков разный, и зависит не только от габарита и пустотности блока, но и от заполнителей, которые применяет производитель. Полнотелые блоки имеют массу от 25 до 30 кг, пустотные примерно 16 — 23 кг, полублоки — 10 — 12 кг. При покупке шлакоблока нужно ответственно подойти к вопросу — какой наполнитель использован и откуда его доставили.

Рациональным будет лично посетить производство. Технология, применяемое оборудование, внешний вид цеха, складирование и отпуск блоков также могут дать информацию об ожидаемом качестве. Основным преимуществом шлакоблоков является все же их более низкая цена по сравнению с другими стеновыми материалами. Но вопрос цены для частного строителя далеко не самый последний, а хорошая отделка сделает шлакоблочный дом привлекательным.

Классическую кирпичную кладку , применяемую при возведении стен дома, в современном строительстве все чаще используют в комбинации с другими материалами нового поколения, а иногда заменяют ими полностью. Широкое распространение получило каркасное и блочное домостроение. Альтернативой кирпича стали шлакоблоки, которые являются прекрасным строительным материалом. Шлак представляет собой застывшие отходы доменных печей, получающиеся в результате плавления металла.

Публикации Калькуляторы. Вход Регистрация. Шлакоблоки Шлакоблоки это стеновые блоки, прошедшие проверку временем, знакомые всем с советских времен, прочные и надежные.

Сырьё для шлакоблоков Сырьем для шлакоблоков в настоящее время служат: цемент как вяжущее и самые разнообразные наполнители — гранитный щебень мелких фракций, речной гравий и песок, кварцевый и карьерный песок, керамзит, перлит горная порода вулканического происхождения, после дробления и термообработки вспучивающаяся и превращающаяся в отличный утеплитель и наполнитель , а также отходы сжигания угля — котельные шлаки и зола, и древесные щепа и опилки.

Строительные материалы 21 июля в Оставить комментарий.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь. Строительные материалы. Стеновые блоки относительно новый строительный материал. Классический кирпич и новые его виды в своем широчайшем ассортименте всегда востребованы для.

Шлакобетон и блоки

Главное преимущество шлакобетона – низкая себестоимость, обусловленная доступностью его компонентов. Для изготовления этого материала используют практически бросовый наполнитель, поэтому его стоимость намного меньше, чем кирпича, пенобетона и т. п. При этом шлакобетон обладает отличными показателями тепло- и звукоизоляции.

Применение шлакобетонных блоков в частном строительстве

Шлакоблоки – практичный и одновременно недорогой строительный материал. Он отлично подходит для строительства, как жилого дома, так и различных хозяйственных построек. Например, баня из шлакоблоков строится очень быстро, но получается достаточно теплой.

Эти блоки можно использовать не только для надземной части дома, но и для несущих стен подвала. Этот вид бетонных блоков обладает хорошей несущей способностью и не восприимчив к сырости. При надлежащей гидроизоляции шлакобетонные блоки обеспечивают длительную и надежную эксплуатацию любого здания.

Самый прочный тот шлакоблок, при производстве которого были использованы песок, щебень или галька.

Но строительство из этих блоков имеет ограничение по этажности. Опирание панелей перекрытия на несущие стены из данного материала не приветствуется. Это связано с неоднородностью состава шлакобетона. Поэтому проекты домов из шлакоблока предусматривают, как правило, один этаж.

Виды и преимущества шлакоблоков, размер и кладка

Приступая к строительству, необходимо очень тщательно изучить все плюсы и минусы шлакоблоков, чтобы потом не разочароваться в своем доме. Данное изделие достаточно легкий материал, поэтому его применение позволяет существенно сократить расходы на механизацию строительства и на обустройство фундамента. Обычно для домов из шлакобетона применяют малозаглубленные ленточные фундаменты.

Шлакобетонные блоки могут быть полнотелыми или пустотелыми. Полнотелые имеют хорошие прочностные свойства и чаще всего используются для наружной облицовки или фундаментов.

Пустотные блоки обеспечивают отличную звуко- и теплоизоляцию стен. Кроме того, пустоты позволяют снизить расход сырья при изготовлении блоков, а, следовательно, себестоимость материала. При этом прочностные характеристики пустотных блоков соответствуют всем необходимым требованиям.

При возведении стен используют блоки с щелевидными сквозными пустотами или монолитные стеновые камни. Для скрепления блоков между собой используют простой цементный раствор. Специфика кладки шлакоблоков своими руками обуславливает значительную толщину соединительных швов. Кладка по технологии тонких швов при использовании шлакобетонных блоков невозможна.

Особенности изготовления шлакоблоков в домашних условиях

Шлакоблоки получают путем вибропрессования бетонной смеси в формах. В качестве наполнителя для бетонной смеси может использоваться доменный, вулканический или топливный шлак, зола, отсев щебня, гравий, песок, обработанные опилки и пр. Применение различных наполнителей обусловливает большой разброс технических характеристик блоков из шлакобетона.

Совершенно невозможно предсказать технические характеристики шлакоблоков, сделанных своими руками в домашних условиях. В этом случае состав материала и его качество в значительной степени зависит от доступности компонентов и профессионализма людей, обслуживающих вибропрессы. Некоторые виды наполнителей могут разрушаться с течением времени, а это существенно сокращает срок эксплуатации материала. Поэтому определить долговечность, надежность и прочие плюсы и минусы дома из шлакоблоков в подобных случаях будет просто невозможно.

Без виброусадки шлакобетон имеет низкую плотность

Применение виброусадки при изготовлении шлакоблоков

Еще одной проблемой при изготовлении шлакобетонных блоков в домашних условиях может стать применение виброусадки. В вибрационных станках и столах для производства шлакоблоков используются площадочные двигатели-вибраторы. Найти их бывает трудно, да и цена высокая, поэтому многие народные умельцы применяют подручные средства – двухвальные двигатели от старых стиральных машин.

Пренебрегать виброусадкой нельзя, поскольку без этой процедуры невозможно получить высококачественную продукцию. В плохо уплотненной бетонной массе могут затаиться остатки воздуха, способствующие растрескиванию блоков после сушки.

Размеры шлакоблоков, полученных без усадки, имеют большие отклонения от необходимых значений. Кроме того, плотность таких блоков довольно низкая, поэтому стены из них потеряют не только прочность, но и стойкость к промерзанию.

При изготовлении шлакобетона часто используют специальные пластифицирующие добавки, позволяющие улучшить технические характеристики готового материала и увеличить прочность всей строительной конструкции, ее морозостойкость и водонепроницаемость.

Немаловажным условием для любого удачного строительства из шлакоблоков является также проведение финишной отделки.

Пример изготовления шлакоблоков своими руками можно посмотреть в видео:

Шлакобетонные блоки. Шлакоблоки.

 
 
   Шлак представляет из себя сопутствующий продукт при высокой термической обработке какого-либо сырья. Это сплав оксидов различного состава, и в зависимости от своих составляющих бывает кислым или основным.

 В металлургическом производстве выделяющиеся окислы пустых пород отделяются от сырья и обволакивают поверхность жидкого металла, защищая его от негативного воздействия внешней среды. Для производства шлакобетона используется далеко не любой шлак. Нужный шлак не должен иметь каких-либо химических соединений, которые отрицательно повлияют на технические характеристики готового продукта. Очень хорошим считается шлак, полученный при производстве железа в доменных печах. Необходимый шлак должен иметь красноватый оттенок — это свидетельствует о том, что в нём присутствует незначительная доля не перегоревшего угля. Сам шлак хранится не менее шести месяцев, желательно на открытом воздухе. За это время благодаря самовоспламенению остатков несгоревшего угля он успевает приобрести нужные кондиции, а под воздействием естественных атмосферный осадков шлак освобождается от ненужных компонентов. Весьма неплохо, если за время хранения шлак был раза три перемещён с одного места на другое — для достижения более тщательной очистки от лишних примесей извести и серы.

В зависимости от размера шлаковых зёрен шлак для производства шлакобетона делится на шлаковый щебень (от 5 до 40мм в диаметре) и шлаковый песок (гранула до 5мм в диаметре). При добавлении шлакового песка в бетоне повышаются такие показатели, как плотность и теплопроводность. А при использовании шлакового щебня бетон становится более лёгким. Шлак с зёрнами 8-16мм имеет объёмную массу 400-500кг в одном кубометре, а объёмная масса шлака с диаметром зёрен 3-7мм уже составляет 500-600кг в одном кубометре. Использование готового шлакобетона должно быть не позднее полутора часов после замеса.

 Шлакобетонные блоки относятся к строительным материалам из лёгкого бетона. В состав шлакобетона входит вяжущий материал, роль которого исполняет цемент (портландцемент) и известь, а роль заполнителя играет шлак, точнее топливный шлак. Причём в вяжущем веществе доля цемента должна быть не менее 2/3 от общего объёма, а доля извести — не более 1/3. В армированном шлакобетоне доля извести вообще составляет не более 1/10 части. Можно и отказаться от использования извести, но в этом случае подготавливаемая смесь не будет обладать достаточной пластичностью и её невозможно будет должным образом перемешать до получения однородного цветового окраса всей массы — а процесс перемешивания в изготовлении шлакобетонной смеси играет очень большую роль. Само качество перемешивания оказывает влияние на такие показатели, как несущая способность готового изделия из шлакобетона.

Примечание: любители делать всё своими руками при изготовлении подобной смеси в «домашних» условиях ведут перемешивание не чем попало, а именно граблями. Во время подготовки к перемешиванию шлака с вяжущими составляющими его следует предварительно увлажнить — цемент имеет тенденцию забивать все неровности и шероховатости на поверхности шлака и тем самым ослабляет вяжущее вещество, что в конечном итоге приведёт к недостаточной прочности готового изделия. Вяжущее вещество следует добавлять только в увлажнённый шлак, после чего в эту подготовленную смесь добавляется вода и начинается очередной процесс перемешивания. Изготовление шлакоблоков в домашних условиях.

К преимуществам шлакобетонный блоков следует прежде всего отнести их относительно небольшой объёмный вес — в сравнении с объёмным весом кирпичной кладки с применением традиционного керамического или силикатного кирпича. Это даёт положительный эффект в расчётах нагрузки на фундамент и все несущие элементы строительной конструкции. К тому же сам блок из шлакобетона имеет гораздо большую размерность, чем кирпич — и отсюда следует немудрёный вывод, что скорость воздвижения объекта значительно увеличивается, весомо сокращая расходы (а это деньги!). Транспортировка этого строительного материала также выгодно отличает использование шлакобетонных блоков (как, впрочем, и других бетонных блоков).

К недостаткам шлакобетонных блоков следует отнести то, что шлакобетон сам по себе неохотно аккумулирует тепло — т.е. плохо его держит. Особенности шлакобетона — это то, что он требует больше времени на затвердевание. Готовый блок через четыре недели после своего производства имеет прочность только 50% от заложенных в данную марку характеристик. Полностью соответствовать положенным для какой-либо марки характеристикам шлакобетонный блок будет только через год. Шлакобетон по сравнению с тяжёлыми типами бетонов имеет более высокую гигроскопичность из-за своей пористости — и поэтому требует к себе внимательного ухода уже через 2-3 дня после производства. Однако соблюдение всех надлежащих правил гарантирует получение пригодного строительного материала с низкой себестоимостью.

Строительные блоки из бризолита

Марка прочности шлакоблока — каменного блока из шлакобетона, а также его плотность являются основными характеристиками строительного материала. Если не требуется высокая несущая способность, то есть смысл применять М25 или М35, а М10 — вообще следует использовать только в качестве утеплителя. Шлакобетон с маркой М50 и выше можно уже использовать для строительства несущих стен.

 

Стандартные размеры шлакоблока, технические характеристики, цены

Для малоэтажных строений в российских регионах все чаще используются шлакобетонные блоки. Производители предлагают их большой ассортимент, отличающийся по размеру и назначению – для несущих, перегородочных, оградительных конструкций и возведения фундамента. Строители ценят их за скорый монтаж – ширина шлакоблоков и стандартные габариты соответствуют в кладке примерно 5 штукам обычного кирпича.

Оглавление:

  1. Разновидности
  2. Изделия для стен и перегородок
  3. Расценки

Промышленным способом выпускаются блоки 390 мм в длину, 190 по ширине и высотой 188. Гораздо разнообразнее представлены внутренние формы полых камней. Они бывают прямоугольной, круглой и щелевидной конфигурации. Количество пустот может доходить до 3-х. В зависимости от сферы применения изделия подбирают по размеру, проценту пустотности и коэффициенту прочности. Чаще всего они используются для монтажа коттеджей, домов за городом, дач и хозяйственных построек – гаражей, бань, летних кухонь, беседок, из материала возводят несущие стены и межкомнатные перегородки.

Шлакоблок по техническим характеристикам близок к пенистым бетонам. Он имеет:

1. низкую теплопроводность;

2. достаточную твердость для возведения строений в 2-3 этажа;

3. легкую массу камней, снижающую нагрузку на опору;

4. отличную звукоизоляцию;

5. пористую структуру, которая хорошо обрабатывается электрическим и ручным инструментом;

6. состав, неподверженный гниению, негорючий, непривлекательный для плесневых грибов и грызунов;

7. свойства впитывать влагу из атмосферы, разрушаться от морозов и от ударов;

8. поверхность, которую трудно обрабатывать штукатурными растворами из-за плохой адгезии.

В отличие от газосиликата требует монтажа утеплителя, а при использовании камней с большими пустотами – устройства звукоизоляции. Хрупкость материала – основная трудность при транспортировке и хранении. В производстве часто применяются компоненты, разрушающие здоровье человека. Если в состав включены опилки, то в результате их быстрого разрушения срок эксплуатации строения уменьшается. Есть сложности с креплением предметов интерьера и элементов оборудования внутри дома.

Чтобы принять решение в пользу материала, следует знать, что если он изготовлен в условиях небольшого предприятия, то параметры камней в объеме партии могут отличаться от принятых размеров шлакоблоков по ГОСТу. Это достойная замена кирпичу и дереву.

Разновидности

Государственными стандартами 6133-84 предусмотрено производство стеновых и перегородочных шлакоблоков, которые используют в возведении несущих стен и организации внутреннего пространства строения. По типу они выпускаются:

  • полнотелым цельным камнем;
  • продольными полублоками;
  • пустотелыми блоками.

Пустотность варьируется в пределах от 28 до 40 %. В качестве связывающего компонента используются цемент, известковый раствор, шлак и строительный гипс. В зависимости от особенностей строения производители предлагают рядовой материал и для лицевой кладки. Есть специальные отделочные варианты, поверхность которых покрыта различными по колеру составами. Они подходят для устройства оградительных конструкций. Применение таких камней оправдано невысокой ценой и отсутствием необходимости в отделке – цветная облицовка хорошо защищает от морозов и повышенной влажности.

Декоративный шлакоблок выпускают с поверхностями разной фактуры:

  • рифленой;
  • под «рваный» и колотый кирпич;
  • гладкой;
  • шлифованной;
  • со встроенными пазами для монтирования «под лицо».

Модификации шлакоблоков

Размеры по ГОСТу предусмотрены в зависимости от назначения строительных кладок. Это дает возможность сэкономить средства, а также возвести прочное сооружение с презентабельным внешним видом.

1. При выборе для несущих стен учитывают такие показатели, как плотность, теплопроводность и морозостойкость. Для этого лучше всего подбирать полнотелые камни со стандартными размерами 390х190х188 либо 410×215×190 мм, их вес составляет 25-28 кг. В этом случае шлакоблоки выдерживают опорную нагрузку в 150 кг. Ширина стенок в 190 мм достаточна для климатических условий большинства регионов. Для хозяйственных построек подходят кирпичи с пустотами 28-30% и весом до 23 кг.

2. Перегородки. Для них применяются варианты с габаритами 390х90х188, пустотность составляет 40 %, а вес – до 10 кг. Также для монтажа межкомнатного простенка используют изделия 390х120х188. В этом случае толщина 120 мм соответствует параметрам кирпича. Внутреннее разделение можно устроить также из полублоков, особенно в сооружениях технического назначения.

На рынке можно купить блоки с размерами, отличающимися от стандартов ГОСТ. Это связано с тем, что на небольших предприятиях выпускают материал, руководствуясь техническими условиями или требованиями заказчика.

Цены на блоки

Стоимость зависит от стандартных габаритов, состава и процента пустотности. Примерная таблица выглядит так:

 РазмерКомпонентыПустотность в %Цена, рубли
390х190х188керамзит/бетонполнотелый58-60
390х190х188песок/цементполнотелый50-52
390х190х188керамзит/бетон4040-42
390х190х188песок/цемент4036
390х190х188песок/цемент3041
390х90х188керамзит/бетон3026
390х90х188песок/цемент3023-25
Полублок: 400х200х90песок/цементот 18

Шлакоблок для строительства домов выгоден прежде всего по стоимости. Во многих регионах России появляются малоэтажные жилищные массивы, выполненные с использованием этого искусственного камня. Технические параметры материала схожи с пенистыми бетонами.

Что такое шлаковый цемент

Шлаковый цемент — это гидравлический цемент, образующийся при измельчении гранулированного доменного шлака (GGBFS) до необходимой степени измельчения и использовании для замены части портландцемента. Это регенерированный побочный продукт производства чугунной доменной печи. Расплавленный шлак, поступающий из доменной печи, быстро охлаждается, образуя стекловидные гранулы, которые при измельчении до крупности цемента дают желаемые реактивные вяжущие характеристики.

После охлаждения и измельчения до пригодной для использования крупности шлак хранится и отправляется поставщикам по всей территории Соединенных Штатов. Шлаковый цемент обычно содержится в товарном бетоне, сборном железобетоне, кирпичной кладке, грунтовом цементе и строительных изделиях, устойчивых к высоким температурам. Хотя существует множество применений и преимуществ шлакового цемента, некоторые из них выделены ниже, а подробные информационные листы: , расположенные здесь .

Шлаковый цемент — SCIC № 1
Шлаковый цемент, или измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS), был включен в бетонные проекты в США.S. более века для повышения долговечности и снижения затрат в течение жизненного цикла. Среди его ощутимых преимуществ в бетоне — лучшая обрабатываемость и обрабатываемость, более высокая прочность на сжатие и изгиб, а также улучшенная устойчивость к агрессивным химическим веществам. SCIC # 1, Slag Cement, дает представление о преимуществах материала, производственном процессе и соответствующей терминологии, а также является отличной грунтовкой для новичков в цементной и бетонной промышленности.
Посмотреть Скачать
Шлаковый цемент и летучая зола — SCIC № 11
Шлаковый цемент и летучая зола являются дополнительными вяжущими материалами, часто включаемыми в современные бетонные смеси.SCIC № 11, Шлаковый цемент и летучая зола, сравнивает эти два материала, объясняя, что, хотя между ними существует химическое сходство, они оказывают различное влияние в конкретных применениях. Шлаковый цемент — это гидравлический цемент, а летучая зола — пуццолан. В этом информационном листе перечислены свойства, которые шлаковый цемент может придать бетону как в пластичной, так и в затвердевшей форме. Например, добавление шлакового цемента обычно приводит к снижению потребности в воде, более быстрому схватыванию, улучшенной перекачиваемости и чистоте, более высокой 28-дневной прочности, более низкой проницаемости, устойчивости к сульфатной атаке и щелочно-кремнеземной реактивности (ASR), а также к более легкой. цвет.
Посмотреть Скачать
Смешанные цементы — SCIC № 21
ASTM C595, Стандартные технические условия для смешанных гидравлических цементов, требует, чтобы смешанные цементы состояли из однородной и однородной смеси определенных составляющих материалов. Смешанный цемент получают путем взаимного измельчения портландцементного клинкера с другими указанными материалами или путем смешивания портландцемента с другими материалами, или путем сочетания измельчения и смешивания. Цементы с бинарными смесями содержат два компонента, а цементы с тройными смесями содержат три компонента. Смешанный цемент может позволить некоторым производителям бетона воспользоваться преимуществами шлакового цемента, несмотря на ограничения по хранению.
Посмотреть Скачать

Преимущества шлакобетона и его использование в бетоне

Шлаковый цемент — это гидравлический цемент, образующийся при измельчении гранулированного доменного шлака (GGBFS) до необходимой степени измельчения и использовании для замены части портландцемента. Это регенерированный побочный продукт производства чугунной доменной печи. Расплавленный шлак, поступающий из доменной печи, быстро охлаждается, образуя стекловидные гранулы, которые при измельчении до крупности цемента дают желаемые реактивные вяжущие характеристики.

После охлаждения и измельчения до пригодной для использования крупности шлак хранится и отправляется поставщикам по всей территории США. Шлаковый цемент обычно содержится в товарном бетоне, сборном железобетоне, кирпичной кладке, грунтовом цементе и строительных изделиях, устойчивых к высоким температурам. Хотя существует множество применений и преимуществ шлакового цемента, некоторые из них описаны ниже, а подробные информационные листы расположены здесь.

Использование шлакового цемента продемонстрировало долгосрочное улучшение характеристик, что позволяет проектировщикам уменьшить воздействие бетона на окружающую среду, обеспечивая при этом улучшенные характеристики и увеличенную долговечность.

Преимущества использования шлакового цемента включают:

Существует множество различных применений и применений шлакового цемента, включая массивный бетон, плоские работы, бетонное покрытие, стабилизацию грунта, и многое другое.SCA выпустила 29 информационных листов по широкому кругу вопросов, связанных с цементом шлака. Если вам нужна дополнительная информация о шлаковом цементе, ассоциации или если вы хотите запланировать презентацию, , пожалуйста, свяжитесь с нами здесь.

Победители конкурса «Проект года по производству шлакового цемента 2018»

Шлаковый цемент — Lehigh Hanson, Inc.

Переработка побочных промышленных продуктов

Шлаковый цемент, первоначально известный как гранулированный доменный шлак, начинается с производства чугуна. В основе процесса лежит доменная печь, которая перерабатывает железную руду в железо. Ингредиенты нагреваются почти до 1500 градусов по Цельсию с образованием двух компонентов: железа и расплавленного шлака.

Чугун используется для производства стали, а расплавленный шлак превращается в цементоподобный материал путем его быстрого охлаждения водой. Это быстрое охлаждение, называемое закалкой, приводит к образованию стекловидных гранул, которые затем измельчаются в мелкий порошок, известный как шлаковый цемент.

Шлаковый цемент стар, как само производство чугуна. В 1700-х годах его смешивали с известью для изготовления раствора. Одним из первых крупных применений шлако-известкового цемента было строительство парижского метрополитена в конце 1800-х годов. В США смеси шлака и портландцемента были введены в производство в 1896 году.

Сегодня шлаковый цемент может составлять от 30% до 50% содержания цемента в бетоне. Для таких применений, как массовый бетон, и в морской среде этот показатель может возрасти до более 70%.

Экологические преимущества стимулируют принятие

Шлаковый цемент используется практически во всех типах бетонных конструкций: тротуарах, конструкциях и фундаментах, массивном бетоне (т.д., плотины и подпорные стены) и сборные железобетонные изделия, такие как трубы и блоки.

Защитники

указывают на несколько способов, с помощью которых шлаковый цемент делает бетон лучше и прочнее:
• Легче разместить и закончить
• Повышенная прочность
• Более низкая проницаемость
• Лучшая стойкость к агрессивным химическим веществам
• Более светлый цвет, чем у обычного бетона (лучшая архитектурная и декоративная отделка)

Шлаковый цемент приносит впечатляющий набор экологических преимуществ в соответствии с стремлением к более экологичному строительству.

В первую очередь, это вторичный продукт, созданный из доменного шлака, который в противном случае предназначался для утилизации. Энергия, выбросы и сырье, необходимые для производства шлакового цемента, составляют лишь часть того, что требуется для традиционного портландцемента.

Замена части портландцемента на шлаковый цемент — обычно от 30% до 50% — значительно снижает воздействие бетона на окружающую среду.

Шлаковый цемент требует почти на 90% меньше энергии для производства, чем портландцемент.По данным Ассоциации шлакового цемента, замена портландцемента на 50% шлаковым цементом снижает выбросы парниковых газов более чем на 40% и снижает энергию бетона более чем на 30%.

Еще один фактор — почти белый цвет шлакового цемента. Бетон более светлого цвета имеет лучшую отражательную способность и видимость, что снижает потребление энергии, необходимой для освещения улиц и парковок в ночное время.

Более высокий коэффициент отражения также снижает эффект теплового острова, в результате чего высокоразвитые городские районы, как правило, поглощают тепло и испытывают более высокие температуры.Светлые здания и тротуары сокращают потребление энергии, необходимой для охлаждения, и понижают уровень озона.

Агентство по охране окружающей среды признает экологические преимущества использования шлакового цемента в бетоне. Он классифицировал шлаковый цемент как «восстановленный» продукт в соответствии с Законом о сохранении ресурсов и выпустил руководство по закупкам, требующее его спецификации для большинства проектов, финансируемых из федерального бюджета.

Slag Cement — обзор

15.4.3 Расширение, которое нельзя не заметить, но ниже, чем у OPC

Metso (1982) был одним из первых, кто изучал реакцию щелочного агрегата в шлаковых смесях, активированных щелочью.Использовали два вида гранулированного доменного шлака (RRGR и OVGR), различающиеся в основном составом: 35,1% SiO 2 и 1,89% Na 2 O экв для RRGR по сравнению с 40,4% SiO 2 и 1,12% Na 2 O экв для OVGR. Шлаки активировали F-добавкой при трех концентрациях натрия: 1,6%, 2,4% и 3,9% чистого Na в расчете на массу шлака. Расширение сравнивали для смесей, состоящих из портландцемента с низким содержанием щелочи и обычного портландцемента (соотношение вода / цемент 0.485). Опал использовался в совокупности с разными дозами: 3%, 8% и 15% на массу заполнителей. Испытания проводились в соответствии с ASTM C277-71, т.е. отверждение при 40 ° C, но также при 20 ° C и 80 ° C.

Основной результат представлен на Рисунке 15.6. Был отмечен пессимальный эффект опала для OPC и некоторых смесей AAS. Общая тенденция заключалась в том, что AAS расширялся меньше, чем OPC, особенно при низком содержании опала (3%). При 8% опала только шлаковый RRGR с 2,4% Na приблизился к эталону, в противном случае расширение было намного ниже (хотя RRGR 1.5% Na был выше предела 0,1%). При 15% опала RRGR при 2,4% Na показал очень высокое расширение по сравнению с другими смесями, показывая, что ААС может быть очень реактивным по отношению к щелочам. Автор пришел к выводу, что разные шлаки могут иметь разное поведение в отношении ASR, даже если они активируются одинаковой концентрацией натрия. Он также заявил, что увеличение количества Na усиливает восприимчивость к ASR.

Рисунок 15.6. Расширение за 70 дней растворов, сделанных с 3, 8 и 15% опала.Сравнение ОРС с ААС из двух разных шлаков, активированных при 1,5 и 2,4% Na.

Данные Metso (1982).

Ши (1988) провел исследование активированного щелочью портланд-фосфорного шлакового цемента с использованием метода быстрого автоклавирования (от Tang et al. , 1989) и обнаружил, что расширение слабоактивированного щелочами шлака, испытанного с опалом, не привело превышают предельное значение 0,1%. В более поздней работе (Shi, 2003) он заявил, что щелочи в пасте AAS могут существовать в трех формах, как и в случае OPC: (1) включены в CSH, (2) физически адсорбированы на поверхности продуктов гидратации и (3) свободно в пористом растворе.Однако, в отличие от OPC, C-S-H от AAS имел очень низкое соотношение Ca / Si и, следовательно, гораздо более высокую способность связывать щелочи. Поскольку щелочи были более концентрированы в C-S-H, ожидалось, что для ASR будет доступно меньше свободной щелочи, чем предполагалось изначально. Серия исследований с участием Pu и Yang (Pu and Chen, 1991; Pu and Yang, 1994; Yang, 1997; Yang et al. , 1999) была проведена в 1990-х годах по реакции щелочных агрегатов в щелочно-активированных шлаковые цементы. Пу и Чен (1991) и Ян (1997) отметили, что добавление дыма кремнезема может устранить расширение, вызванное ААР в ААС.Более того, было обнаружено, что использование 30–50% летучей золы с низким содержанием кальция снижает расширение цемента AAS ниже допустимого предела (Yang, 1997). Pu и Yang (1994) провели исследование с использованием метода быстрого автоклавирования (из Tang et al. , 1989) и пришли к выводу, что AAR имеет место в матрицах AAS, расширение из-за этой реакции зависит от используемого активатора и реактивное совокупное содержимое. Таким образом, в шлаках на основе NaOH было обнаружено неразрушающее расширение до 15% реактивного заполнителя, тогда как в системах на основе карбоната или силиката натрия содержание реактивного заполнителя могло быть намного выше, т.е.е. До 50%. Ян (1997) и Ян и др. (1999) исследовал несколько факторов, влияющих на реакцию щелочных агрегатов, таких как основность шлаков или концентрация активатора. Основные выводы были следующими:

Расширение развивалось в основном в течение первых 30–60 дней и после этого достигало плато, какой бы активатор не использовался. Кроме того, это расширение увеличивалось с увеличением концентрации щелочи или основности шлаков, или содержания реактивного заполнителя (до 30%).

При равном содержании NaOH было обнаружено, что шлаковый цемент, активированный силикатом натрия, показал самое высокое расширение (до 0,25% с 30% кварцевого стекла), а шлаковый цемент, активированный NaOH, самое низкое расширение (до 0,05% при 30% кварцевом стекле).

Когда содержание реактивного заполнителя составляло менее 5%, расширение цементных систем, активируемых щелочами, находилось в пределах предела расширения, независимо от дозировки щелочи и природы активаторов.

В 1996 году исследование, проведенное Гиффордом и Гиллоттом (1996), касалось щелочно-кремнеземной реакции (ASR) и щелочно-карбонатной реакции (ACR) в бетонах со щелочно-активированным шлаком (AAS). ААС был изготовлен из шлака (содержащий SiO 2 = 33,5%, Al 2 O 3 = 12,5%, CaO = 39,3%, MgO = 11,7%, Na 2 O экв. = 0,8% по масса, крупность по Блейну = 340 м ( 2 / кг) и активатор, состоящий из силиката натрия или карбоната натрия, растворенного в воде для смешивания до 6% Na 2 O экв. на массу шлака.Сравнение было проведено с бетоном, составленным с портландцементом (CSA тип 10), водным / цементным отношением 0,43 и повышенным содержанием щелочи раствором NaOH для получения Na 2 O экв. 1,25% (по массе цемент). Были использованы шесть источников канадского заполнителя: один нереактивный заполнитель, четыре кремнистых заполнителя (потенциально реактивных по отношению к ASR) и один доломитовый известняк (потенциально реагирующий по отношению к ACR). Исследование проводилось в соответствии с CSA A23.2-14A-94 на призмах 7,5 × 7,5 × 30,5 см, отвержденных при 38 ° C и относительной влажности 100% в течение одного года.Предел расширения для бетона, который считается нереактивным, составлял 0,04%.

Измерения расширения образцов через 1 год (рис. 15.7) показали, что все OPC-бетоны с реактивными заполнителями приводили к аномальному расширению, превышающему 0,04% предела стандарта. Что касается ААС, то у бетонов расширение значительно ниже, чем у бетонов OPC. Однако, как видно на рисунке 15.7, два реактивных агрегата (S2 и B) привели к расширению, превышающему стандартный предел, для обоих типов активатора (без возможности сделать вывод, какой из активаторов был худшим в отношении ASR).

Рисунок 15.7. Расширение за 1 год для бетонов OPC и AAS, отвержденных при 38 ° C и содержащих один нереактивный и четыре ASR-реактивных заполнителя.

Данные Gifford and Gillott (1996).

Имеющиеся данные не позволяют полностью понять причины таких результатов. Однако считалось, что высокая щелочность ААС приводит к быстрому растворению реакционноспособного кремнезема в агрегатах в ранний период твердения. Более того, предполагалось, что вязкий щелочной силикагель легче приспособится к пористости систем AAS, чем к бетону OPC.

Следует отметить, что это исследование также оценивало один заполнитель (доломитовый известняк) на предмет щелочно-карбонатной реакции. Результаты показали очень значительные повреждения OPC, и даже более заметные повреждения наблюдались на AAS с теми же заполнителями, с расширением вдвое больше, чем у цемента (OPC = 0,305%, Na 2 CO 3 -активированный AAS = 0,720 % и Na 2 O.SiO 2 -активированный ААС = 0,617%). Авторы пришли к выводу, что ACR является следствием повышенной щелочности систем AAS, которая может включать дедоломитизацию и последующее набухание сухих глинистых минералов при воздействии воды.

Фернандес-Хименес и Пуэртас (2002) изготовили ААС с использованием испанского гранулированного доменного шлака с удельной поверхностью 460 м 2 / кг, смешанного с раствором NaOH (4% Na 2 O на массу шлак). Отношение раствор / шлак составляло 0,57. В качестве заполнителя использовали опал с содержанием реактивного кремнезема 21%. Сравнение проводилось с CEM I 42.5. Авторы использовали стандартизированный тест ASTM C1260-94 с образцами (2,5 × 2,5 × 23 см), хранящимися при 80 ° C в контейнерах с деионизированной водой или 1 м раствором NaOH.

Они обнаружили, что при тех же условиях хранения цемент показал более высокое расширение, чем ААС, в то время как для той же матрицы консервация в 1 м раствора NaOH с большей вероятностью спровоцировала набухание. Через 16 дней OPC в растворе NaOH почти достиг предела расширения 0,1%, в то время как AAS в аналогичных условиях все еще находился в фазе усадки (рис. 15.8). ААС потребовалось около 80 дней для достижения 0,1% расширения, но раствор продолжал набухать до конца испытания, через 140 дней.

Рисунок 15.8. Расширение растворов OPC и AAS, выдержанных в 1 м NaOH при 80 ° C.

Данные Фернандеса-Хименеса и Пуэртаса (2002).

Расширение OPC и AAS в воде (80 ° C) не было критическим до 140 дней. SEM-анализ AAS показал хорошую границу раздела паста-агрегат с некоторыми микротрещинами, наиболее многочисленными в случае погружения в NaOH. Основным продуктом реакции ААС в двух условиях отверждения был гидрат силиката кальция, но в случае ААС-NaOH были обнаружены некоторые розеточные кристаллы, типичные для АСР.

В результате этих испытаний было установлено, что без внешней подачи щелочи ААС не набухает. Напротив, внешняя подача щелочи (например, 1 м раствора NaOH) приводит к образованию продукта реакции, типичного для ASR и, вероятно, способствуя расширению образца. Тот факт, что набухание, производимое в AAS, было более медленным, чем в OPC, объясняется конкуренцией за щелочи между шлаком и реактивным заполнителем. Авторы пришли к выводу, что использованный ускоренный тест (80 ° C в 1 м NaOH), вероятно, не подходит для исследования ASR в AAS из-за их более низкой скорости расширения в первые дни теста.

Chen et al. (2002) изучал поведение различных активированных щелочами шлаковых цементов (AAS) в присутствии ASR-реактивных агрегатов. Они использовали три различных доменных шлака, названные S1 (основной шлак), S2 (нейтральный шлак) и S3 (кислый шлак), и сравнение было проведено с обычным портландцементом. Щелочная активация шлака была достигнута с использованием четырех различных растворов: Na 2 CO 3 , NaOH, Na 2 SO 4 и промышленного раствора жидкого стекла (модуль 3.29). Реактивные заполнители, использованные в этом исследовании, представляли собой кварцевое стекло, предварительно измельченное и просеянное, а нереактивные заполнители — стандартный китайский песок. Были приготовлены шесть образцов каждой смеси (размеры 10 × 10 × 60 мм) с соотношением цемент / заполнитель 1: 2,25 и массой 0,4. Их хранили при 20 ° C и относительной влажности 95% в течение первых 24 часов. После первоначальных измерений образцы помещали в герметичный контейнер при 38 ° C и относительной влажности 95%.

Основные результаты и выводы были следующими:

Независимо от количества щелочи, типа реактивных агрегатов или размера агрегатов максимальное расширение всегда достигалось для системы с жидким стеклом, а минимальное расширение всегда измеряли для системы NaOH.

Расширение увеличивается с увеличением количества щелочей, используемых в смесях. Например, расширение раствора ААС-жидкое стекло увеличилось с 0,04% до 0,16%, когда количество щелочи изменилось с 2% до 6,5%. Однако было указано, что никакое расширение, измеренное для содержания щелочи, равного или менее 5%, не превышает 0,1%, и поэтому такое расширение, вероятно, не является разрушительным.

Основной шлак (S1) привел к наибольшему расширению (0.08% за 180 дней), в то время как использование кислого шлака (S3) значительно снизило расширение (0,03% за 180 дней), нейтральный шлак дает промежуточное значение 0,5% за то же время. Поэтому авторы пришли к выводу, что следует рекомендовать использование кислого шлака для уменьшения воздействия AAR, зная, что это может снизить активность AAS.

Расширение смесей AAS было систематически ниже, чем у OPC. Авторы объяснили эту разницу в поведении тремя причинами / механизмами: во-первых, поскольку шлаки являются ингибиторами AAR, и поскольку они являются основным компонентом AAS, было бы разумно, чтобы расширение было меньше, чем в OPC; во-вторых, щелочь ААС участвует в независимой реакции, приводящей к образованию щелочного гидрата и тем самым уменьшая количество свободной щелочи; и в-третьих, гель, образующийся в ААС, очень сильно абсорбирует щелочи, что значительно снижает активность свободных щелочей.

Puertas et al. (2009) изучали влияние типа заполнителя на поведение AAR активированного щелочами шлака (AAS) по сравнению с растворами OPC. Шлак (содержание стекловидного тела 99%) активировали раствором жидкого стекла, содержащим 4% Na 2 O по массе шлака и соотношением SiO 2 / Na 2 O 1,08. Были использованы три типа заполнителей: два известковых песка (реактивный и инертный) и один кремнистый песок. Тесты AAR проводились в соответствии со стандартом ASTM C1260-94 (2.5 × 2,5 × 28,7 см) при 80 ° С в 1 м растворе NaOH. Стабильность объема, прочность на сжатие, микроструктурные и минералогические характеристики контролировались в течение 4 месяцев на образцах OPC и AAS.

Результаты показали следующее:

Через 14 дней расширение раствора OPC с кремнистым заполнителем было в 3,6 раза больше допустимого предела, установленного стандартом (0,36% против 0,10%). Для того же возраста и агрегата миномет AAS был на пределе 0.10%. Таким образом, даже несмотря на то, что расширение AAS было намного ниже, чем у OPC, его нельзя считать незначительным. Расширение этих двух минометов продолжалось до 4 месяцев и все еще продолжалось в конце испытания. Прочность на сжатие кремнистых растворов OPC и AAS снизилась между 14 днями и 4 месяцами. Наблюдения SEM подтвердили, что агрегат подвергся атаке на OPC и AAS в ускоренных условиях. Гели ASR в ступках AAS выглядели как розетки с более низкой концентрацией кальция, чем гели OPC ASR.

Расширение за 14 дней и 4 месяца для строительных растворов из известкового заполнителя было очень низким как для смесей OPC, так и для смесей AAS. Исследование SEM показало, что поверхность инертного известкового заполнителя подверглась атаке, что привело к образованию на границе раздела паста / заполнитель геля белого цвета с высоким содержанием кальция. Этот гель улучшил когезию между пастой и заполнителем и объяснил, по мнению авторов, низкую пористость и высокую прочность строительного раствора AAS.Наконец, хотя никаких отрицательных воздействий на прочность реактивного известкового песка не наблюдалось, наблюдения с помощью SEM показали, что реакции щелочно-известкового заполнителя действительно имели место через 14 дней.

Кривенко и др. (2013) изучали механизмы предотвращения ААР в системах на основе шлака. Для испытаний использовались пять различных агрегатов (оливин, базальт, андезит, перлит и кварц). Щелочная активация смесей была достигнута с использованием карбоната натрия и пентагидрата метасиликата натрия.Испытания на расширение, проведенные на образцах раствора (2,5 × 2,5 × 28,5 см) при относительной влажности 100% и двух температурах (38 ° C и 70 ° C), показали, что активированный щелочами шлаковый цемент (2,5% Na 2 O экв ) представлены:

расширений намного ниже критического предела расширения для обоих испытаний, максимальное полученное расширение (для андезитового заполнителя) составляет менее 25% от допустимого предела; использование 15% метакаолина в смесях привело к нулевому расширению или даже к небольшой усадке для всех агрегатов;

более высокое расширение, чем у слабощелочного портландцемента (0.22% Na 2 O экв ), но это расширение все еще считалось допустимым, поскольку оно было значительно ниже критического предела расширения;

гораздо более низкое расширение, чем у высокощелочного портландцемента (1,3% Na 2 O экв ) и активированного щелочью шлакового портландцемента (60% шлака по массе и 2,5% Na 2 O экв ), особенно для высокореактивных заполнителей (андезит).

Низкое расширение в шлаковых растворах, активированных щелочами, объясняется активным Al 2 O 3 , содержащимся в шлаковом стекле (и, вероятно, в метакаолине, когда использовалась эта добавка).Наблюдения ITZ с помощью СЭМ показали образование щелочных алюмосиликатных цеолитоподобных гидратов (Na 2 O • Al 2 O 3 • mSiO 2 • nH 2 O), чему способствует высокое содержание щелочи и наличие оксида алюминия. Этот плотный, прочный, непроницаемый гидрат образовывал оболочку вокруг зерен заполнителя, которая могла остановить дальнейшее развитие деструктивной реакции. Поэтому считалось, что свободный алюминий играет очень важную роль в этих системах, поскольку он будет в значительной степени контролировать структуру образующихся гелей и, таким образом, определять, являются ли гели разрушительными или полезными.

Шлакобетон — обзор

11.4 Подробный обзор морозостойкости систем щелочно-активированного шлака (AAS)

Shi et al. В книге (2005) сообщается о многих исследованиях морозостойкости активированных щелочами шлаковых систем, проведенных Киевским инженерно-строительным институтом в 1980-х годах. Глуховский (1979) и Глуховский и др. (1988) изучил влияние активатора ААС на морозостойкость и пришел к выводу, что шлакобетон, активированный силикатом натрия, обычно имеет наименее пористую структуру, самую высокую прочность и лучшую морозостойкость.Было обнаружено, что эти бетоны выдерживают от 300 до 1300 циклов замораживания-оттаивания. Другие бетоны, использующие в качестве активатора натриево-щелочной расплав, выдерживали только 200-700 циклов (что, тем не менее, было лучше, чем у портландцементного бетона для данной прочности). Также было отмечено, что основность шлака влияла на морозостойкость, т.е.бетон из кислого шлака показал худшие характеристики. Тимкович (1986) завершил эти результаты, заявив, что шлакобетон, активированный силикатом натрия, независимо от основности используемого шлака, показал гораздо лучшую морозостойкость в коррозионных солевых растворах, чем шлакобетон, активированный карбонатом натрия и портландцементный бетон.Герасимчук (1982) также пришел к выводу о лучшей морозостойкости ААС по сравнению с ФОС в исследовании легкого шлакобетона, активированного щелочами, сделанного из пористых заполнителей, таких как вспученный перлит. Эти более высокие характеристики были приписаны различиям в структурах и границах раздела между цементным тестом и заполнителем и, в частности, более низкой пористостью ААС. Наконец, Скурчинская и Белицкий (1989) обнаружили, что на шлакобетоне, активированном силикатом натрия, после 45, 60 и 100 циклов замораживания-оттаивания в 5% -ном растворе NaCl, MgSO 4 и CaCl 2 не наблюдалось видимых повреждений соответственно. .

Хаккинен (1986) (цитируется Ши и др. , 2005) также пришел к выводу о лучшей морозостойкости ААС при испытаниях на замораживание-оттаивание, которые показали, что шлакобетон, активированный щелочами, без воздухововлекающего материала может показать лучшую стойкость, чем Бетон портландцементный. Однако шлакобетон с воздухововлекающими добавками, активированным щелочами, пострадал больше, чем бетон на портландцементе, во время испытаний на замораживание-оттаивание.

Pu et al. (1988) (цитируется Wang et al. , 1995) изучали морозостойкость бетонов AAS различной прочности (низкой, средней и высокой) в соответствии с китайским стандартом, в котором замерзание происходило на воздухе.Они обнаружили, что никаких повреждений не произошло после 200 циклов замораживания-оттаивания для бетонов AAS с прочностью выше 60 МПа, а потеря веса была менее 0,118% для бетонов с более низкой прочностью.

Byfors et al. (1989) изучал долговечные свойства разновидности активированного щелочами шлака, называемого F-цементом. Эти шлаки были активированы с использованием гидроксида натрия, карбоната натрия и F-активатора (NaOH 2,75%, Na 2 CO 3 1%, лигносульфонат 1,5%, глюконат натрия 0,02% и трибутилфосфат 0.02%). Образцы использовались, среди прочего, для изучения раннего замораживания, морозостойкости и солеустойчивости, а также влияния воздухововлекающих агентов на сеть воздушных пузырьков. Были испытаны различные коммерческие AEA (винзольная смола, алкилалкоголсульфонат-тензид, полигликолэфир-сульфонат-тензид и полые пластиковые микросферы), и был сделан вывод, что можно ввести воздух в F-бетон при условии, что доля AEA была увеличена по сравнению с таковыми. обычно вводится в OPC.Распределение пузырьков воздуха по размерам было признано удовлетворительным для двух из протестированных AEA в соответствии с критериями для бетона OPC (алкилалкоголсульфонатный поверхностно-активный и полигликолэфир-сульфонатный поверхностно-активные вещества).

Испытания на образование морозно-солевых отложений были также проведены на трех F-бетонах с соотношением вода / вяжущее 0,32, 0,40 и 0,50 (с и без AEA), в соответствии с предварительным шведским стандартом, который рекомендует замораживание в 3% растворе NaCl, и путем измерения накопленной массы масштабированного материала.Было замечено, что соотношение вода / связующее оказывает очень значительное влияние на образование накипи (рис. 11.5), намного больше, чем количество AEA, введенного в смеси. Фактически, по этим результатам было невозможно обнаружить тенденцию в отношении содержания AEA. По словам авторов, исследование микроструктуры объяснило эти результаты, поскольку оказалось, что структура очень плотная, с небольшой капиллярной пористостью и захваченной проницаемостью, комбинация, которая делает невозможным транспортировку замораживаемой воды в воздушные поры.

Рисунок 11.5. Потеря веса из-за окалины шлакобетонов, активированных щелочами, с различным соотношением вода / шлак. Данные Byfors et al. (1989).

Наконец, была проверена чувствительность этих бетонов к раннему замерзанию путем выдерживания образцов с разными значениями ранней прочности при -20 ° C в течение 5 дней. Прочность на сжатие образцов измеряли через 91 день после отверждения. Было обнаружено, что повреждение из-за преждевременного замерзания наблюдалось только тогда, когда бетон имел начальную прочность ниже 5 МПа, т.е.е. то же значение, что и для OPC.

Дуглас и др. (1992) изучал свойства и долговечность шлакобетона, активированного щелочами. Они использовали гранулированный доменный шлак и два разных силиката натрия ( M s = 1,47 или 1,22), и все смеси включали воздухововлекающий агент (сульфированный углеводородный тип). Для своих исследований замораживания-оттаивания (на основе ASTM C 666, Процедура A) они подготовили призматические образцы (76 мм × 102 мм × 390 мм), выдержанные при 23 ° C в атмосфере, насыщенной водой, в течение 14 дней.Затем были проведены морозостойкие испытания. Они состояли из шести четырехчасовых циклов замораживания-оттаивания при температуре от 4,4 ° C до -17,8 ° C в день. Длину образцов измеряли при 4,4 ° C, как и потерю массы, резонансную частоту и скорость импульса, каждые 50 циклов до 500 ± 10 циклов. Остаточная прочность на изгиб была определена в конце 500 циклов. Образцы эталонных бетонов оставались во влажной атмосфере.

Пять смесей, имеющих эквивалентную 28-дневную прочность на сжатие (около 30 МПа), были отлиты с соотношением вода / связующее, равным 0.48. Составы бетона различались в основном соотношением силикат натрия / шлак (таблица 11.1). Результаты испытаний на морозостойкость приведены в таблице 11.1. Приемлемые пределы, указанные в ASTM C 666, соответствуют относительному динамическому модулю упругости 60% от начального модуля и расширению 0,10%. Среди всех результатов было видно, что бетонные призмы Смеси 5 достигли указанных пределов до 300 циклов, тогда как все другие бетонные смеси были ниже указанных значений при 500 циклах, что означает, что их морозостойкость была хорошей.

Таблица 11.1. Свойства шлакобетонов и сводка результатов испытаний в бетонных призмах после 500 циклов замораживания и оттаивания

9042 ) 9glas и др., 1992.

Измерения коэффициентов зазора между воздушными пустотами показали, что для всех составов значения составляли от 270 до 380 мкм (таблица 11.1), что, по мнению авторов, было выше, чем обычно рекомендуемый предел 220. мкм для бетона, устойчивого к циклическому замерзанию-оттаиванию. Фактор расстояния между воздушными пустотами Смеси 5 (377 мкм), вероятно, был причиной преждевременного разрушения этого бетона. Более того, нельзя исключить, что посредственное поведение этой смеси могло быть связано с более низким содержанием силиката натрия (0.33 по сравнению с 0,37-0,48, как показано в таблице 11.1).

Авторы указали, что было относительно легко ввести воздух в свежий бетон, но небольшое количество воздуха в затвердевшем бетоне указывало на нестабильность увлеченного воздуха. Эта нестабильность может быть связана с несовместимостью воздухововлекающего агента и химических добавок, используемых для активации шлака, что, вероятно, приводит к слиянию пузырьков воздуха и приводит к потере воздуха во время литья образцов.

Гиффорд и Гиллотт (1996) представили исследование устойчивости шлакобетона доменного шлака, активированного карбонатом натрия или силикатом натрия, против замерзания-оттаивания (ASTM C 666).Они также оценили параметр воздушных пустот (ASTM C 457) с использованием воздухововлекающего агента, который представлял собой раствор различных поверхностно-активных веществ (более подробная информация отсутствует), специально разработанного для бетона с низкой оседанием или высокощелочного цемента. Следует отметить, что попытка использования коммерчески доступного AEA, разработанного для портландцемента (водный раствор модифицированных солей сульфированного углеводорода), оказалась неэффективной для AAS.

Были исследованы три типа бетона (соотношение воды и вяжущего 0.44): один портландцементный бетон в качестве эталона и два бетона AAS, активированных карбонатом натрия или силикатом натрия (SiO 2 / Na 2 O = 1), при дозах, обеспечивающих 5,7 и 6,1% Na 2 O по отношению к массе шлака соответственно. Известковая суспензия, используемая для замедления схватывания смесей, добавлялась к бетонам ААС (8 кг / м 3 ). Для каждого состава были отлиты четыре призматических образца (75 мм × 75 мм × 350 мм) для исследования замораживания-оттаивания и два цилиндра 100 мм × 200 мм для исследования воздушных пустот.Половина образцов была нагрета до 60 ° C в течение первых 6 часов, а другая половина была отверждена при комнатной температуре. Через 24 часа образцы были извлечены из формы и хранились во влажной комнате для отверждения до времени проведения испытаний. Результаты замораживания / оттаивания регистрировались каждые 35 циклов для измерения изменения массы и динамического модуля до 300 циклов (или до тех пор, пока модуль не упал ниже 60% от его начального значения).

Из результатов было сделано несколько выводов:

Что касается OPC, удобоукладываемость бетонов AAS улучшилась, когда количество воздуха в смеси увеличилось.

Для того, чтобы достичь того же количества увлеченного воздуха в бетонах с ААС, необходимо было удвоить содержание АЭА в ААС силиката натрия по сравнению с бетоном OPC. В случае карбоната натрия содержание AEA в четыре раза превышало необходимое для OPC. Таким образом, дозировка AEA зависит от природы и концентрации активирующего раствора. Был сделан вывод о возможности создания мелкодисперсных и близко расположенных пузырьков воздуха в бетонах с ААС, активированных силикатом натрия, с использованием того же АЭА, что и для OPC, но в более высоких дозах.

Было замечено, что образцы ААС, активированные карбонатом натрия, показали большую потерю веса и более низкий относительный динамический модуль, чем две другие смеси. Силикат натрия AAS имеет наименьший масштаб, немного меньше, чем образцы портландцемента. Относительный динамический модуль упругости силиката натрия AAS всегда был выше 80%, недалеко от модуля портландцементной смеси.

Параметры воздушных пустот и устойчивость к замораживанию-оттаиванию для образцов, подвергшихся раннему нагреву, были несколько ниже, чем для образцов, содержащихся в стандартных условиях.

Ши и др. (2005) изучал влияние замораживания-оттаивания на цементные пасты AAS по сравнению с OPC, уделяя особое внимание электролитам порового раствора, которые могли быть причиной различных деформаций, наблюдаемых между этими двумя матрицами во время замораживания. Установлено, что в капиллярных порах OPC раствор скачкообразно замерзает, в то время как в цементных пастах AAS замерзание раствора происходит более плавно. Кроме того, на точку замерзания порового раствора ААС значительно влияет природа используемого щелочного активатора.В случае карбоната калия температура замерзания эвтектической смеси составляла -36 ° C, тогда как температура замерзания карбоната натрия составляла только -2,1 ° C. Более низкая температура замерзания активированного щелочами шлакового цементного теста также объяснялась различиями в структуре пор между AAS и OPC, поскольку цементные пасты AAS содержали больше пор геля, в то время как пасты портландцемента имели больше капиллярных пор.

Fu et al. (2011) изучали влияние циклов замораживания-оттаивания и механических повреждений на бетон AAS в соответствии с ASTM C 666 и GB / T50082-2009.Они использовали доменный шлак, активированный раствором гидроксида натрия и силиката натрия (модуль 3,34). Пять составов бетонов AAS оценивали с использованием шести образцов на рецептуру (размеры 100 мм × 100 мм × 400 мм). Затем измеряли массу и динамический модуль упругости каждые 25 циклов до 300 циклов.

Результаты показали небольшое снижение динамического модуля упругости при увеличении количества циклов (менее 12% при 300 циклах). Точно так же процент потери веса был очень низким для всех образцов, так как он оставался ниже 1% в конце ускоренного теста.Следует отметить, что прочность бетонов для всех смесей была выше 86 МПа. По мнению авторов, эти результаты являются доказательством отличной морозостойкости бетонов AAS. Анализ SEM показал симметричную компактную структуру, в основном состоящую из C-S-H с низким соотношением Ca / Si и бескальциевых алюмосиликатов и цеолитов, что затрудняло проникновение воды в бетон. Кроме того, высокая прочность на сжатие бетонов AAS еще больше повысила их способность противостоять поверхностным повреждениям, что сделало их очень прочными в отношении отрицательных температур.

В другой статье та же команда (Cai et al. , 2013) использовала те же шлаки и активаторы для проведения исследования, посвященного устойчивости щелочно-шлакобетона к замерзанию и оттаиванию, на основе методологии поверхности отклика (RSM). RSM применяли для изучения влияния соотношения раствор / шлак (A / S), содержания шлака и соотношения песка на сопротивление замораживанию-оттаиванию (ASTM C 666). Структура воздушных пустот оценивалась с использованием ASTM C 457-1998. Для оценки морозостойкости использовался коэффициент морозостойкости D F , определяемый как отношение динамического модуля упругости после 300 циклов замораживания-оттаивания к начальному динамическому модулю упругости.Эмпирическая модель, использованная для построения кривых изо-отклика, была рассчитана на основе 17 экспериментов, выбранных в соответствии с принципом дизайна Бокса-Бенкена.

Анализ поверхностей отклика показал, что рангом значимости факторов для морозостойкости бетона ААС является соотношение раствор / шлак> содержание шлака> соотношение песка. Более низкое соотношение раствор / шлак и более высокое содержание шлака привели к лучшим характеристикам, в то время как содержание песка очень мало повлияло на результаты.

Было замечено, что устойчивость к замораживанию-оттаиванию в конечном итоге зависит от пористой сетки материалов.Коэффициент зазора и удельная поверхность воздушных пузырьков довольно хорошо коррелировали с коэффициентом долговечности, с большей морозостойкостью при меньшем коэффициенте расстояния между воздушными пузырьками (рис. 11.6) и более высокой удельной поверхностью воздушных пузырьков.

Рисунок 11.6. Соотношение между коэффициентом расстояния между воздушными пузырьками и коэффициентом морозостойкости D F , определяемым как отношение динамического модуля упругости после 300 циклов замораживания-оттаивания к начальному динамическому модулю упругости.Данные Cai et al. (2013).

Бетонные смеси
1 2 3 4 5 *
Силикат натрия / шлак 0,48 0,48 0,39 0,37 0,33
Содержание воздуха в свежем бетоне (%) 6.2 5,2 7,3 7,2 5,7
Пустоты в затвердевшем бетоне (%) 3,9 4,2 4,5 6,2 4,7
270 325 336 286 377
Начальная прочность на сжатие (МПа) 30,2 29,7 30,7 32,1 33.7
После 500 циклов замораживания-оттаивания *
Изменение длины (%) + 0,03 + 0,04 + 0,07 + 0,09 + 0,09 Изменение веса (%) -3,7 -1,0 -2,7 -2,9-2,6
Изменение резонансной частоты (%) + 1,8 + 3,4-1,4 -0.1 -29,9
Изменение скорости импульса (%) -1,0 + 0,8 -3,6 -8,1-29,0
Относительный динамический модуль упругости (%) 104 107 97 100 50
Остаточная прочность на изгиб (%) 62 63 58 67 32

Доменный шлак — Руководство пользователя — Портландцементный бетон — Руководство пользователя по отходам и побочным продуктам при строительстве дорожных покрытий

ШЛАК ПЕЧИ Руководство пользователя

Портландцементный бетон

ВВЕДЕНИЕ

Измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS) в течение многих лет использовался в качестве дополнительного вяжущего материала в портландцементном бетоне, либо как минеральная добавка, либо как компонент цементной смеси.

Использование GGBFS в портландцементе регулируется AASHTO M302. (1) Обычно производится три типа измельченного гранулированного шлакового цемента. Они включают портландцемент согласно AASHTO M85 (2) , портландцемент доменного шлака (смешанный цемент типа IS) и шлаковый цемент (шлаковый цемент типа S) согласно AASHTO M240. (3)

Использование GGBFS в качестве частичной замены портландцемента позволяет использовать энергию, вложенную в процесс производства шлака, и соответствующие преимущества в отношении улучшенных вяжущих свойств шлака.Помол шлака для замены цемента требует всего около 25 процентов энергии, необходимой для производства портландцемента.

РЕГИСТРАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Сообщается, что четыре агентства штата изучают возможность использования GGBFS в качестве дополнительного цементирующего материала (Флорида, Мэриленд, Нью-Гэмпшир и Орегон). (5) По крайней мере, 11 штатов (Делавэр, Флорида, Индиана, Мэриленд, Массачусетс, Мичиган, Нью-Гэмпшир, Северная Каролина (ограниченное использование на экспериментальной основе), Пенсильвания, Южная Каролина и Вирджиния) в настоящее время имеют спецификации, охватывающие использование GGBFS. как частичная замена портландцементу.Некоторые агентства сообщили о проблемах с долговечностью (стойкость к образованию солей) с обнаженным бетоном, содержащим доменный шлак, где количество шлакового цемента превышает примерно 25 процентов от общего количества цемента. (6)

Агентство по охране окружающей среды (EPA) рекомендовало, чтобы с 1 мая 1995 г. закупочные агентства специально включали положения во все строительные контракты на использование GBBFS, в зависимости от обстоятельств. (7)

ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАБОТКЕ МАТЕРИАЛА

Обезвоживание

Влага в доменном шлаке, которая возникает в процессе грануляции или в гранулированном шлаке, должна удаляться сушкой перед использованием GGBFS в качестве добавки к портландцементу или минеральной добавки к портландцементному бетону.

Шлифовальный

Обработка для использования в качестве дополнительного вяжущего материала требует измельчения шлака, как правило, с использованием тех же или аналогичных установок и оборудования, что и для производства портландцемента.

ИНЖЕНЕРНАЯ НЕДВИЖИМОСТЬ

Некоторые из технических свойств GGBFS, которые представляют особый интерес, когда доменный шлак используется в качестве дополнительного вяжущего материала в портландцементном бетоне, включают гидравлическую реактивность шлака и его крупность.

Гидравлическая реактивность : В зависимости от процесса закалки структура гранулированного доменного шлака может варьироваться от кристаллической (медленная закалка) до стекловидной (быстрая закалка). Для достижения цементирующих свойств важно быстрое охлаждение. Химический состав GGBFS, используемого в портландцементном бетоне, также должен соответствовать ограничениям по содержанию серы и сульфатов, изложенным в AASHTO M302. (11)

Тонкость помола : Гранулированный доменный шлак представляет собой стекловидный гранулированный материал, распределение частиц, форма и размер которого варьируются в зависимости от химического состава и метода производства от рыхлых частиц, напоминающих попкорн, до плотных зерен размером с песок.Гранулированный доменный шлак, в отличие от вспененного доменного шлака с воздушным охлаждением, имеет относительно гладкую текстуру и округлую форму. Измельчение уменьшает размер частиц до крупности цемента для использования в качестве гидравлического цемента, которая обычно составляет менее 3500 см 2 / г. (8)

Некоторые свойства бетонных смесей, содержащих GGBFS, которые представляют особый интерес при использовании в качестве частичной замены цемента, включают развитие прочности, удобоукладываемость, теплоту гидратации, устойчивость к реакционной способности щелочных заполнителей, стойкость к воздействию сульфатов и отложению солей.

Развитие прочности : Бетон, содержащий GGBFS, развивает прочность несколько медленнее, чем бетон, содержащий только портландцемент, но в конечном итоге может развить эквивалентную прочность. Это может быть проблемой, когда важно раннее развитие прочности (поэтапное строительство, когда первая структура должна развить прочность до того, как можно будет разместить вторую структуру). Низкие температуры (холодная погода) обычно более неблагоприятно влияют на рост прочности у бетона, содержащего GGBFS, чем у бетона, содержащего только портландцемент.

Технологичность : Бетон, содержащий GGBFS в качестве частичной замены цемента, имеет более длительную удобоукладываемость и низкие потери осадки при строительстве в жаркую погоду.

Теплота гидратации : Бетон, содержащий GGBFS, имеет более низкую теплоту гидратации, чем обычный портландцементный бетон.

Реакционная способность щелочных заполнителей : Использование GGBFS в качестве частичной замены портландцемента может уменьшить доступные щелочи и может уменьшить реакцию между некоторыми кремнийсодержащими компонентами заполнителей бетона и щелочами в бетоне. (9)

Сульфатостойкость : Использование GGBFS в качестве частичной замены цемента дает бетону умеренную устойчивость к сульфатному воздействию. (10)

Солевые отложения : Бетон, содержащий высокие концентрации GGBFS, может быть восприимчив к солевым отложениям (потере поверхностных слоев цементного раствора во время повторяющихся циклов замораживания-оттаивания). Из-за этой проблемы некоторые агентства ограничивают количество шлака в портландцементной бетонной смеси до 25 процентов от общего веса цемента. (6)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Смешанный дизайн

Наиболее часто используемые рекомендации по дозированию GGBFS в конструкциях бетонных смесей содержатся в ACI 226.1R. (11) Некоторые агентства требуют, чтобы испытание на образование солей также проводилось для выбранных бетонных смесей, подвергнутых воздействию солей для борьбы с обледенением. (6,12)

Структурное проектирование

Традиционные методы структурного проектирования дорожных покрытий AASHTO подходят для бетонных смесей, содержащих GGBFS.

ПРОЦЕДУРЫ СТРОИТЕЛЬСТВА

Погрузочно-разгрузочные работы и хранение

GGBFS (или цемент, содержащий GGBFS) обрабатывается и хранится как обычный портландцемент.

Смешивание, размещение и уплотнение

То же оборудование и процедуры, что и для обычного портландцементного бетона, могут использоваться для дозирования, смешивания, транспортировки, укладки и отделки бетона, содержащего GGBFS.

Отверждение

Более медленное развитие прочности бетона, содержащего GGBFS, может потребовать, чтобы влага удерживалась в бетоне в течение более длительного периода времени, чем это обычно требуется для обычного бетона. Планирование строительства дорожного покрытия должно предусматривать достаточное время для заданного набора прочности до размещения транспортных нагрузок, начала циклов замораживания-оттаивания и применения противообледенительных солей.

Контроль качества

Те же процедуры контроля качества, которые используются для обычного портландцементного бетона, могут использоваться для бетона, содержащего GGBFS.

НЕРЕШЕННЫЕ ВОПРОСЫ

Основной проблемой, связанной с использованием шлакового цемента, является заявленная потеря прочности (стойкость к образованию солей) для открытого портландцементного бетона, содержащего более 25 процентов шлакового цемента. Неизвестно, проводят ли какие-либо агентства США конкретные исследования этой проблемы (о некоторых исследованиях сообщалось в Канаде). (5) На этапе проектирования смеси необходимо провести испытание на устойчивость к образованию солей (ASTM C672) (12) для оценки потенциальных проблем долговечности, которые могут возникнуть при используемых уровнях GGBFS.

ССЫЛКИ

  1. Смит, М.А. Политика в отношении ресурсов , Том 1, № 3, 1975.

  2. Коллинз Р. Дж. И С. К. Чесельски. Переработка и использование отходов и побочных продуктов при строительстве автомобильных дорог . Национальная совместная программа исследований автомобильных дорог, Синтез практики автомобильных дорог 199, Транспортный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1994.

  3. Афрани, И.и К. Роджерс. «Влияние различных цементирующих материалов и отверждения на образование отложений», Цементный бетон и заполнители , декабрь 1994 г.

  4. Уведомление о восстановленных материалах (RMAN). Агентство по охране окружающей среды, Федеральный регистр : май 1995 г.

  5. Эмери, Дж. Дж. «Использование шлака при строительстве тротуаров», Расширение совокупных ресурсов . Специальная техническая публикация ASTM 774, Американское общество испытаний и материалов, Филадельфия, 1982.

  6. Хоган, Ф. Дж. «Влияние доменного шлакового цемента на реакционную способность щелочных агрегатов: обзор литературы», Цементный бетон и агрегаты , Vol. 7, № 2, 1985.

  7. Хутон Р. Д. и Дж. Дж. Эмери «Сульфатостойкость канадского шлакового цемента», ACI Journal , Vol. 87, No. 6, Американский институт бетона, ноябрь-декабрь 1990 г.

  8. ACI. «Гранулированный доменный шлак в качестве цементирующего компонента в бетоне», ACI Руководство по бетонной практике , 1990, часть 1, Материалы и общие свойства бетона, Американский институт бетона, ACI 226.1Р, 1990.

  9. Американское общество испытаний и материалов. Стандартные технические условия C672-92, «Устойчивость к образованию накипи на бетонных поверхностях, подверженных воздействию химикатов против обледенения», Ежегодный сборник стандартов ASTM , том 04.02, 1993.

Предыдущая | Содержание | Следующий

Зачем использовать летучую золу и шлак в бетоне?

Подрядчики нередко игнорируют использование летучей золы и шлака в своем бетоне.Обычно это происходит, когда подрядчик не совсем понимает роль дополнительных цементных материалов (SCM) в бетоне. Да, некоторые приложения не поддерживают использование SCM, например, при производстве проницаемого или проницаемого бетона. Однако, даже когда SCM является допустимым вариантом, подрядчики не тратят время, чтобы включить его в свою структуру микса.

Что такое летучая зола?

Проще говоря, летучая зола — это остатки горящего угля. Летучая зола собирается в мешке.См. Диаграмму ниже:

Частицы летучей золы имеют сферическую форму и меньше по размеру, чем цемент. Зольную пыль можно активировать только при использовании цемента. Когда цемент вступает в реакцию с водой, образуется известь, которая вступает в реакцию с летучей золой, в результате чего образуется CSH (гидратированный силикат кальция). CSH — это тот же цементный продукт, что и портландцемент. При использовании летучая зола обычно составляет от 15 до 30% цемента.

Поскольку зола-унос мельче, чем портландцемент, она будет заполнять пустоты даже меньшего размера, чем частицы цемента, которые обычно населены водой.Таким образом, это помогает создать более прочный бетон с меньшей проницаемостью. Чтобы бетон стал работоспособным, требуется меньше воды, максимальная прочность при сохранении удобоукладываемости. Хотя время схватывания с летучей золой увеличивается, всего за 28 дней бетон по прочности превзойдет такую ​​же смесь без летучей золы.

Шлак похож на летучую золу тем, что он мельче, чем стандартный портландцемент, а также дешевле, поскольку является побочным продуктом процесса. Производится сталелитейной промышленностью.Шлак возникает при плавке железной руды. Расплавленный чугун опускается на дно, а шлак будет плавать наверху чугуна. См. Схему ниже:

Еще одно различие между шлаком и летучей золой состоит в том, что, хотя летучая зола редко превышает 35% содержания цемента, шлак может заменять 50% содержания цемента или даже больше для различных применений. Это способствует значительной экономии затрат на использование шлакового цемента.

Приложения для летучих и шлаков могут варьироваться

Зола-унос — это скорее гладкие частицы, чем грубая и рыхлая текстура шлака.Это помогает в таких случаях, как отделка полов.

Общие области применения включают заполнение небольших трещин, где может потребоваться смесь с низким содержанием зерна, чтобы проникнуть в ограниченные пространства. Для этого часто используется сборный железобетон. Другие области могут быть важны, когда управление проницаемостью имеет важное значение, например, области, где будет много соли, например дороги и тротуары в северном климате. И, наконец, когда вы просто хотите сократить материальные затраты на бетон. Поскольку цемент является самым дорогостоящим ингредиентом, замена летучей золы или шлака может помочь сохранить более прочную смесь с меньшими затратами.Летучая зола и шлак обычно на 18% дешевле портландцемента. Когда смесь включает 20% летучей золы, это обеспечивает экономию затрат на 3,5%. Преимущество шлака в том, что он заменяет больше цемента. Дает экономию до 9% стоимости цемента при соотношении содержания шлака к цементу 50%.

Благодаря сочетанию экономии затрат и увеличения прочности для определенных применений всегда следует рассматривать такие SCM, как летучая зола и шлак. Узнайте больше о том, как установить объемный смеситель с бункером для летучей золы, связавшись с командой Bay-Lynx по телефону 905-304-3900.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *