Цемент со шлаком: Шлаковый цемент — области применения и характеристики портландцемента со шлаком

Нужно помнить, что срок годности шлакоцемента намного ниже в сравнении с обычным. Материал можно использовать 45 дней после отгрузки с производства, так как по прошествии этого времени он теряет характеристики водонепроницаемости и прочности.

Портландцемент и шлакопортландцемент – отличия

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

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

Классификация портландцемента со шлаком

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

Класс 300 по ГОСТ 10178-85

Класс 400

Класс 500

Приготовление бетона со шлаком

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

Состав смесей для приготовления шлакобетона

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

Как приготовить

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

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

Цемент со шлаком — что это такое, особенности и сфера применения

Многие строители используют смесь цемента со шлаком, что это такое и каковы пропорции для бетона, необходимо знать работающим на стройке. Смешение этих 2 материалов позволило получить прочное, высокоэффективное соединение, которое является одним из часто используемых при возведении зданий.

Шлакоцемент: определение

Шлакоцемент — порошок, который при добавлении в воду твердеет на воздухе. Он является смесью шлака (вторичного продукта металлургии) с клинкером (огнеупорно-водонепроницаемым кирпичом) и гипсом. Все эти составляющие измельчаются до размера песчинок и засыпаются в мешки или другую тару. Упакованный продукт (цемент со шлаком) развозится по стройкам и торговым точкам.

Бетон на основе цемента (слева) с добавлением гранулированного шлака (справа) не боится влаги, но схватывается несколько дольше обычного бетона.

Применение смеси цемента со шлаком

Начинающие строители не знают, для чего нужен этот материал. Это вещество активно используется при возведении различных объектов и сооружений (наземных, подводных, подземных), которые подвержены воздействию влаги. Из-за высокой прочности оно применяется при составлении растворов, производстве блоков и бетонных панелей.

Этот материал экономически привлекателен и доступен. Он является основой многих сооружений, в которых проект предусматривает выполнение фундамента из облегченных материалов. При постройке стен из шлакобетона применяются блочная и монолитная технологии.

Благодаря цементу со шлаком применение тяжелых железобетонных конструкций становится необязательным. Из-за малой массы материала нагрузки на цоколи, основания для фундамента и несущие перекрытия намного снижаются, а блоки из шлакобетона легко транспортируются.

Шлакоблок — один из самых популярных строительных материалов на основе цемента с добавлением шлака.

Технология производства

Главная составляющая этой смеси — шлак из доменных печей, который является вторичным продуктом металлургии. Технология основана на принципе его высушивания в специальных устройствах вместе с клинкером (выступает в роли катализатора) до достижения влажности 1% и менее. Туда же часто добавляют и гипс. Затем смесь перегружают в мельницу для цемента (бункер) и перетирают в тонкодисперсный порошок.

Использование при такой технологии негранулированных компонентов сильно усложняет производственный процесс. Получаемый продукт твердеет гораздо медленнее, ведь шлака в нем применено больше (20-80%). Поэтому смесям с гранулированным материалом отдается предпочтение.

Прочностные характеристики полученного продукта во многом зависят от химического состава, компонентов, а не от их физической структуры. На этом основывается главное правило подбора исходников.

Технические характеристики

Опытные строители часто работают с вяжущим гидравлическим соединением цемента со шлаком. Оно получается при дроблении отхода, смешанного с измельченным гипсом, клинкером и различными добавками. Пропорции составляющих веществ в этом соединении можно менять.

В состав такой смеси могут входить различные виды шлаков (основные и гранулированные кислые, негранулированные). По химическому составу этих отходов металлургического производства определяют прочность шлакоцемента (его класс). В качестве добавок для получения, например, портландцемента, выступают вещества с преобладанием силикатов кальция.

Сравнение времени схватывания различных видов цемента.

Основные характеристики материала:

• выделение малого количества тепла при затвердении позволяет использовать его при постройке больших объектов;
• низкая себестоимость;
• маленькая степень деформации;
• высокая жаростойкость;
• не боится влаги;
• пониженная морозостойкость дает возможность применения в местах с колебаниями температуры.

Основные особенности:

• цемент со шлаком застывает долго;
• прочность (при затвердении) нарастает медленно, для достижения величин, соразмерных с показателями стандартногоцемента, необходимо длительное время ½-1 год.

Ускорить процесс можно 2 путями:

• применяя клинкер с повышенным содержанием алюмината или силиката;
• с использованием высокоглиноземистых шлаков.

Выбор сырья и особенности хранения

Для получения шлакоцемента с высокими показателями нельзя использовать любые исходники. В качестве основы берут отходы металлургии и топливной промышленности — шлаки. Главным требованием к ним является отсутствие разных оксидов, оказывающих негативное воздействие на характеристики материала. Отходы металлургии используют все, а из топливных берут только антрацитные породы.

Цементы на основе шлака необходимо долго держать во влажной среде, ведь раннее высыхание негативно сказывается на времени их затвердевания. После этого строительный материал обрабатывают в автоклавах.

Расшифровка маркировки строительного цемента.

Классификация портландцемента со шлаком

Разделяют полученный продукт, по составу, качеству материалов-исходников и виду примененного шлака (основной, гранулированный, кислый, негранулированный). Портландцемент часто классифицируют по типу задач, для которых он предназначен.

Выделяют классы:

• 10 — используют при теплоизоляции;
• 25 и 35 — применяют при изготовлении любых конструкций;
• 50 — он необходим при постройке несущих стен, армированных перемычек.

В таблицах указаны основные характеристики 3 распространенных цементов.

Состав (соотношение в %):

Предел прочности на начальном и конечном этапах затвердевания (в мПа):

Другие показатели:

Особенности шлакощелочного бетона

Такой материал получают при добавлении щелочных металлов в основной состав компонентов при производстве портландцемента. Характеристики бетона можно увеличить, если применить в качестве дополнительных ингредиентов стекло, соду и т. д. Уже за сутки материал может достичь 30% прочности.

В шлакощелочном цементе пор мало. Он не боится влаги и противостоит агрессивным средам (кислота, вода морская и прочие). Из-за таких качеств морозоустойчивость и жаростойкость конструкций из этого материала повышается.

Портландцемент со шлаком: характеристики, сферы использования

Портландцемент со шлаком применяют во многих сферах строительства уже почти на протяжении 200 лет. Такой строительный материал широко используют, когда сооружают наземные, подземные и подводные постройки. Цемент со шлаком представляет собой вяжущий гидравлический компонент, который получают при измельчении цементного клинкера, гипса и гранулированного шлака.

Что такое цемент со шлаком? Долгое время гранулированные элементы считались отходами, но практика доказала, что шлаковые бетоны более легкие и долговечные. Благодаря материалам вторичного производства отходов металлургической промышленности, гипса или глины соединенных с цементом делают конструкции наиболее прочными.

Особенности

Шлакощелочной цемент изготавливают с использованием щелочных металлов. Высокие показатели прочности получились при добавлении различных щелочных материалов – сода, стекло.

Портландцемент со шлакоблоком широко используется при постройках железобетонных объектов, требования показателей которых должны обладать устойчивостью к химическим агрессивным веществам. Данные бетонные смеси незаменимы при монтаже монолитных построек. Когда при строительстве больших элементов применяют портландцемент, в процессе выделяется большое количество тепла и в такой момент температура достигает до 80 градусов С. Если конструкция охлаждается за короткий период имеется вероятность образования деформационных трещин. Шлакощелочной бетон не позволяет возникнуть такой проблеме.

Самый распространенный класс портландцемента, со шлаком — основанный на соединении щелочного метала с гидросиликатом Calcium, гидроалюмосиликатом и измельченным металлургическим шлаком. Конструкции, выполненные из такого стройматериала, обладают минимальной пористостью. Высокое качество сводит к минимуму гидропоглащение и повышает устойчивость к низким температурам. Спустя 24 часа стройматериал достигает прочности 30%.

Такие бетонные смеси обладают устойчивостью к влияниям агрессивной среды. Например, материалу не страшны сульфаты, кислоты, хлориды и морская вода. Добавки компонентов в цементный состав на различных этапах, позволяют получить связующие с такими характеристиками:

• морозоустойчивость;
• безусадочность;
• коррозийная устойчивость высокого уровня;
• повышенная скорость затвердения;
• тампонажный раствор.

Цемент со шлаком что это? Шлакопортландцемент – это строительная сухая смесь, которую производят путем тонкого помола нескольких компонентов.

Технические характеристики

По ГОСТ 1017-85 шлакопортландцемент включает в себя такие компоненты и технические условия:

1. Клинкер должен содержать магний не больше 5-6 %, так как этот элемент способен снизить качественные характеристики бетона.
2. Шлаки в гранулах, полученные доменным или электротермометаморфическим путем – примерно, 20-80 % (в зависимости от того какие характеристики нужны).
3. Минералы гипсового происхождения – чистый гипс, добытый природным путем с добавление фосфора и фтора, но не больше 5 процентов от всего объема клинкера.

ШПЦ делят на два вида – нормальнотвердеющий и быстротвердеющий. Во второй материал добавляют специальные присадки, которые являются ускорителями минерального и вулканического происхождения – пепел, пемза. Бетон из шлака имеет такие пропорции: 4-5 частей шлака, 2 части цемента, 2 части песка.  Прочность таких изделий достигается уже через 1-2 недели.

Бетоны на основе металлургических шлаков отрицательно переносят перепады температуры, поэтому материал будет затвердевать долгое время в прохладных условиях. Для ускорения процесса используют специальные присадки или обрабатывают конструкцию теплом при помощи тепловых подушек либо опалубок с электроподогревом. При воздействии высоких температур бетон наберет прочность через 28 дней. Вяжущее вещество обладает такими качествами:

• если в состав входит большое количество шлаков, тем будет дольше твердеть бетонная смесь и меньше тепла будет выделено при гидратации;
• шлаковые цементы дают такую же усадку, как и портландцемент;
• жаростойкость ШПЦ составляет от 600 до 800 градусов С;
• цемент на шлаке при отсутствии активных веществ и плотной молекулярной консистенции после застывания не будет вступать в реакции с водой. Такой материал является незаменимым для возведения сооружений во влажных условиях.

Сроки годности шлакопортландцемента намного ниже, чем у обычного сухого цементного раствора. Материал пригодный к использованию около 45 дней с момента отгрузки с производства. Категорически не рекомендуется применять просроченный стройматериал, так как он теряет свои качества на прочность и водонепроницаемость.

Портландцемент и шлакопортландцемент имеют такие отличия:

1. Стоимость портландцемента гораздо выше, чем обычная смесь ШПЦ.
2. Портландцемент быстрее становится прочным, а бетон, со шлаком спустя 21 день.
3. В портландцементном составе нет шлака, туда входят клинкер и определенный минеральный состав со специальными присадками-ускорителями.
4. ШПЦ имеет менее выраженную экзотермическую реакцию в процессе затвердения, бетонная смесь почти не нагревается, это в свою очередь приносит трудности при показателях температуры ниже +4 градусов С.
5. Шлакопортландцемент имеет меньшую плотность и вес готовых конструкций.

Сфера использования

Цемент со шлаком для чего он нужен? Портландцемент со шлаком пользуется популярностью при возведениях подводных бетонных и железобетонных конструкций, которые будут подвержены воздействиям водной среды. Материал имеет высокие показатели прочности, используется при изготовлении бетонного раствора, панелей для стен и сухих смесей. Данный вид цемента ничем не уступает марке М500, который является классическим цементом.

Цемент с добавлением шлака наиболее экономичный и популярный стройматериал для постройки стен и плит перекрытия с арматурой. Когда при постройке конструкций из облегченного мастерила для фундамента используют шлакобетон, который распределяется по классам:

• 10 – применяется при теплоизоляционных работах;
• 25-35 – незаменимы при постройках несущих элементов;
• 50 класс — лучший вариант при сооружении армированных перемычек, наружных несущих стен и внутренних перегородок.

Шлакобетон применяется на масштабных объектах, и ценится за маленький удельный вес, если сравнивать его с силикатными или керамическими изделиями. Благодаря таким положительным качествам нагрузка на фундаментные и конструктивные части получается сниженная. Также имеется возможность создавать плиты больших габаритов, такая методика экономит время и финансы в процессе монтажа. При надобности панели можно без затруднений транспортировать.

Сферы применения портландцемента со шлаком:

• возведение сборных и монолитных элементов в частных и промышленных стройках;
• изготовление конструкции, в технологии которой требуется ускоренное твердение;
• работы по укладке дороги, где требуется быстрое схватывание смеси;
• при производстве коммуникационных труб из бетона;
• постройка моста, эстакады;
• применение шлакопортландцемента для замеров растворов для штукатурки и кладки.

Хотя ШПЦ обладает хорошими характеристиками в эксплуатационный период, спустя три, четыре десятка лет качество каменных конструкций резко снижается. По этой причине имеет значение вовремя принять меры, которые предупредят разрушение построек.

Достоинства

Главным достоинством шлакопортландцемента является его низкая стоимость, если сравнивать его с портландцементом. Наиболее выраженные положительные качества ШПЦ:

1. Небольшой удельный вес и плотность готовых изделий не создают большого давления на фундаментное основание и перекрытия.
2. Материал жаростойкий, диапазон нагрева может составлять 600-800 градусов С.
3. Данный класс цемента наиболее приемлем для постройки конструкций в условиях влажности. Например, портландцемент М 400 со шлаком имеет в составе от 21-35 % гранулированного доменного материала.

Недостатки

Портландцемент со шлаком имеет один недостаток — если нарушена герметичность мешков, прочностные качества потеряются через 45 дней после даты изготовления.

Еще производители цемента могут добавлять минеральные добавки согласно нормативам и строительным правилам. Не стоит опасаться бетона с добавлением шлаков, рекомендуется подобрать марку, которая будет соответствовать поставленной задаче.

Отзывы

По отзывам и рекомендациям профессионалов и частных строителей шлакощелочной бетон имеет хорошо подобранный состав, который позволяет возводить надежные и долговечные сооружения. Многие мастера отмечают, что раствор имеет приемлемые цены и удобную упаковку, работать с ним достаточно просто. Товар легко доставлять на строительный объект и выгружать. Материал полностью соответствует стандартам качества, по этой причине конструкции получаются долговечными и прочными.

Легкий бетон из смеси цемента песка и шлака имеет только положительные характеристики. Кроме приемлемой цены и легкости в применении стройматериал имеет высокие показатели плотности готовых сооружений, водонепроницаемость, морозоустойчивость.

Шлаковый цемент – высокоэффективная и прочная смесь, которая широко применяется в строительных сферах. В зависимости от потребностей можно изменять пропорции составных частей в цементной смеси для того чтобы достичь наилучшего результата и качества.

Цемент со шлаком: применение смеси

Портландцемент представляет собой вяжущее гидравлическое вещество, получаемое методом измельчения цементного клинкера, гипса и гранулированного шлака.

Цемент со шлаком применяют с 1824 года. Это соединение справедливо может быть названо наиболее популярным видом цемента, нашедшим свое применение во всех сферах строительства.

Смесь цемента со шлаком используют уже почти 2 столетия, за это время данный материал нашел применение во всех сферах строительства.

Технология производства

Такой материал производят с использованием доменного шлака, который представляет собой вторичный продукт металлургического производства. Класс данного материала определяется качеством исходных материалов клинкера и доменных шлаков. Клинкер исполняет роль активизатора шлаков в составе шлакоцемента.

В основе технологии производства лежит принцип высушивания шлака в сушилках до получения показателей влажности не более 1%. Затем клинкер, шлак и гипс загружается в бункер цементной мельницы, и измельчается до гомогенного тонкодисперсного порошка.

Класс шлакоцемента зависит и от используемого вида шлака: это могут быть основные, кислые, гранулированные и негранулированные шлаки. Особое значение в определении прочности имеет не физическая структура, а химический состав. На данной закономерности основывается правило выбора сырья. С экономической стороны предпочтение стоит отдать гранулированным видам, в связи с тем, что использование негранулированных масс усложняет производственный процесс. Цемент со шлаком, который получается в результате, затвердевает медленнее обычного, потому что содержание шлака в нем варьируется в пределах 20-80% общей массы.

При изготовлении портландцемента используют сито с крупными (40х40 мм) и мелкими (5х5 мм) ячейками.

Шлаковый портландцемент изготавливают, используя два вида сит: с мелкими (5х5 мм) и крупными (40х40 мм) ячейками.

1. При использовании материала для наружных стен соединяют крупный и мелкий шлак в соотношении 7:3.
2. Для внутренних стен в пропорции 4 части мелких зерен и 6 частей крупных.
3. Для увеличения прочности материала заменяют пятую части самой мелкой фракции обычным песком и исключают из состава наиболее крупные зерна шлака.
4. Благодаря использованию сочетаний 2-х вяжущих компонентов (цемента и извести, цемента и глины) удается существенно снизить стоимость материала. Наиболее оптимальной являются пропорция: известь – не более 1/3 и цемент – не менее 2/3 общего объема.

Глина и известь способны не только снизить стоимость, но и делают стены более теплыми и сухими. Известковый портландцемент на основе шлака, в состав вяжущего которого входит 2/3 глины и 1/3 извести, твердеет дольше цементного, однако в дальнейшем показывает более высокие показатели прочности.

Состав возможных смесей шлакобетона

Технические характеристики

Портландцемент характеризуется медленным твердением, а достаточная прочность достигается за 6-12 месяцев.

Портландцемент в сравнении с обычным цементом обладает более низкой стоимостью, а также выделяет меньше теплоты в процессе затвердения, что в свою очередь дает возможность использовать его в возведении массивных бетонных сооружений. Помимо прочности, материал обладает меньшей степенью объемной деформации, противостоит негативному влиянию сульфатных и пресных вод, жаростоек. Ему присуща меньшая, в сравнении с обычным цементом, морозостойкость. Данный показатель важен при эксплуатации в условиях колебания температур, которые провоцируют переменное замораживание и оттаивание.

Для цемента со шлаком характерно медленное нарастание прочности при начальных стадиях твердения. Для достижения необходимых показателей прочности обычному цементу необходимо 6-12 месяцев.

Замедление процессов схватывания и твердения провоцируется пониженными температурами. В случае с цементом со шлаком ускорение процесса достигается благодаря использованию клинкера с высоким содержанием силиката и алюмината, а также шлаков с высоким содержанием глинозема.

Выбор сырья и особенности хранения

Портландцемент на основе шлака следует на протяжении длительного времени выдерживать во влажной среде, поскольку преждевременное высыхание плохо влияет на его твердение. При достаточных показателях влажности и повышенных температурах ускоряется твердение, поэтому обработка портландцемент в автоклавах и камерах весьма эффективна.

Прочность строительного материала достигается выполнением мельчайшего помола. Благодаря таким действиям цемент быстрее твердеет и становится более прочным. Тонкость помола отвечает за такой показатель, как активность. С целью получения вяжущего высокого качества специалисты рекомендуют применять двухступенчатый или сепараторный помол.

В производстве шлакобетона может использоваться не любое сырье. Главным требованием в отношении шлака выступает отсутствие оксидов химических соединений, которые способны отрицательно влиять на характеристики получаемого строительного материала. С особым вниманием относятся и к чистоте шлака, он должен быть лишен глины, земли, золы и иного мусора. В производстве шлакобетона используют шлаки топливной и металлургической промышленности.

Прочность портландцемента достигается мельчайшим помолом (двухступенчатым или сепараторным).

Благодаря металлургическому шлаку получают максимально прочный бетон. Из всего разнообразия шлаков топливной промышленности наиболее подходящий класс – антрацитные породы. Непригодными для данных целей считаются продукты сгорания бурых углей, поскольку они содержат примеси, которые присоединены к шлаку на основе неустойчивых связей.

Не последние место в достижении чистоты, а как результат и прочности принадлежит правильному хранению, в процессе которого шлак перемещают не менее 3-х раз с места на место, тем самым позволяя избавиться от примесей извести и серы.

Шлаки пригодны для производства до тех пор, пока сохраняют кристаллическую структуру и не проявляют признаков распада, возникающих при переходе одних соединений в другие под действием влаги и газов, которые находятся в воздухе. Образующиеся соединения обладают большим объемом, поэтому переход сопровождается разрушением кусков шлака и растрескиванием.

Класс шлакобетона зависит от размеров зерен шлака, которые могут варьироваться в пределах 5-40 мм. Песок для получения смеси используют с размером гранул не более 5 мм. Благодаря наличию шлакового песка повышается ряд показателей бетона, среди которых плотность и прочность. Шлаковый щебень позволяет получить более легкий бетон, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами, однако его прочностные характеристики будут иметь более низкий уровень.

Классификация портландцемента со шлаком

Портландцемент класс 300 по ГОСТ 10178-85

Портландцемент класс 400

Портландцемент класс 500

Сферы применения

Портландцемент отличается высокой прочностью, поэтому его используют в приготовлении бетонных смесей и строительных растворов.

Шлаковый портландцемент нашел свое активное применение при строительстве бетонных и железобетонных подводных, наземных и подземных сооружений, подверженных воздействию минерализованных и пресных вод. Благодаря высоким показателям прочности он используется при производстве бетонных смесей, стеновых блоков, сухих смесей и строительных растворов. Такой цемент не менее популярен, нежели классический цемент марки М500.

Строительный материал на данном этапе развития строительной промышленности является одни из наиболее доступных и экономически привлекательных. На его основе изготавливаются как стены, так и армированные плиты перекрытия. В большинстве случаев при сооружении зданий из облегченных материалов для фундамента отдают предпочтение шлакобетону.

При возведении стен используется как монолитная технология с переставной опалубкой, так и готовые фундаментные и стеновые блоки из шлакобетона.

Шлаковый портландцемент распределяют по классам, каждый из которых является наиболее подходящим для выполнения тех или иных задач. Класс 10 получил свое применение при теплоизоляции. Классы 25 и 35 используют при возведении ненесущих конструкций, класс 50 применяется при изготовлении армированных перемычек, наружных и внутренних несущих стен.

Масштабное применение шлакобетона определяется рядом преимуществ, среди которых малый удельный вес в сравнении с силикатным и керамическим кирпичом. Благодаря этому свойству снижаются нагрузки на фундамент и несущие конструкции строения.

Возможность создания блоков больших параметров способствует материальных и временных затрат в процессе укладки. Кроме того, такие блоки максимально удобны при транспортировке.

Особенности шлакощелочного бетона

Шлакощелочной портландцемент получают благодаря использованию щелочных металлов. Высоких показателей прочности удалось достичь добавлением различных щелочей: соды, стекла и ряда других.

Шлакощелочной портландцемент нашел свое применение при производстве железобетонных элементов с высоким показателем устойчивости к химически агрессивным веществам. Класс таких бетонов является незаменимым при строительстве массивных конструкций. Это связано с тем, что при производстве крупных бетонных элементов, в основе которых лежит портландцемент, происходит выделение большого количества тепла, и температура конструкции может достигать отметки в 80°С. При слишком быстром охлаждении объекта могут образовываться деформационные трещины. Использование шлакощелочного бетона позволяет избежать возникновения данной проблемы.

Наиболее популярным является класс шлакощелочного цемента на основе соединений щелочных металлов с преобладанием гидросиликатов кальция и гидроалюмосиликатов и молотого металлургического шлака.

Шлакощелочной цемент позволяет производить конструкции с меньшим количеством капиллярных пор. Данное свойство способно снизить водопоглощение и повысить морозоустойчивость бетона, способствуя росту эксплуатационных качеств строительной конструкции. За первые сутки материал набирает 30% прочности, которая в дальнейшем способна достичь отметки в МПа.

Данный класс бетона устойчив к воздействию агрессивных сред: сульфатов, кислот, хлоридов и морской воды. Возможность управлять свойствами цемента на различных стадиях структурообразования позволила получать вяжущие со специальными свойствами: морозо- и жаростойкие, безусадочные, с повышенной коррозионной устойчивостью, с высокой скоростью твердения, тампонажные.

Цемент с повышенным содержанием минеральных добавок

Опубликовано 20 апреля 2020, среда

С целью снижения содержания клинкерной части в цементах, широкого использования минеральных компонентов – отходов промышленности, снижения выбросов углекислого газа при производстве клинкера во многих передовых странах мира получили широкое распространение цементы с высоким содержанием (от 30 до 80%) активных минеральных добавок. Использование активных минеральных добавок при производстве цемента обусловлено не только необходимостью экономии дорогостоящего клинкера, но и необходимостью придания бетонам определенных строительно-технических свойств (повышенная водонепроницаемость, морозостойкость, трещиностойкость, стойкость к коррозии). Данное положительное влияние на свойства бетона обусловлено наличием пуццоланической активности у минеральных компонентов (шлак, кислая зола-уноса, пуццолана, микрокремнезем), т.е. способностью взаимодействовать с гидроксидом кальция, который образуется в значительном количестве (15-20%) при гидратации основных клинкерных минералов, с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция гелевидной структуры, которые уплотняют и упрочняют структуру цементного камня. Наиболее широко в мировой практике для производства цементов применяются золы-уноса и шлаки. Пуццоланы имеют высокую водопотребность, поэтому их использование ограничено. Микрокремнезем по причине высокой удельной поверхности имеет низкую технологичность (зависает в силосах, налипает на транспортирующие и дозирующие устройства), поэтому при производстве цемента не используется. В России нет зол-уноса требуемого качества для производства цемента, поэтому единственный материал, пригодный для производства цемента с повышенным содержанием минеральных добавок класса прочности не ниже 42. 5 – это доменный гранулированный шлак.

Пластифицированный цемент низкой водопотребности

Данная технология производства цемента была разработана в СССР для обеспечения нужд военно-промышленного комплекса. Технология предполагает совместный помол компонентов цемента в присутствии органического модификатора с целью механохимической активации клинкера и минеральных добавок. Преимущества данной технологии производства цемента следующие:

• Снижение клинкерной части до 30% за счет замещения ее минеральными добавками до 70%
• Повышение прочности цементов до класса 82,5 (до 100 МПа) за счет увеличения степени гидратации клинкера и снижения водопотребности
• Повышение гарантированного срока хранения цемента до 12 месяцев
• Снижение удельных затрат топлива и выбросов СО2 и Nox на каждую тонну цемента в 2-3 раза
• Улучшение технологических параметров работы цементных мельниц, перекачиваемости цементов
• Повышение качества и долговечности бетонов

На заводе Щурово было проведено несколько промышленных тестов по производству цемента низкой водопотребности. В качестве минерального компонента использовался шлак Северсталь и кварцевый песок в количестве около 40%. В качестве органического модификатора использовалась химическая добавка на основе эфиров поликарбоксилатов, которая показала более высокую эффективность по сравнению с нафталин сульфонатами. Характеристики цемента (по ПНСТ 19-2014 — расплыв конуса 130 мм) представлены в таблице ниже.

№	Прочность при сжатии			Сроки схватывания		Н.Г.Ц.Т.	Блэйн	Шлак	Песок	Химическая добавка ЭПК
	2 суток	7 суток	28 суток	начало	конец
	MПa	MПa	MПa	мин	мин	%	см2/г	%	%
1	45. 0	55.7	62.6	247	377	22.0	4656	-	40	0.6
2	58.0	72.5	86.0	246	380	22.2	4729	37	-	0.6

Из таблицы видно, что прочностные характеристики цемента со шлаком значительно выше во все сроки твердения, поскольку песок является инертным компонентом. Также необходимо отметить низкую водопотребность цемента (22%) по причине использования химической добавки. Водопотребность обычных цементов в пределе 27-28%. С использованием данных цементов были изготовлены стандартные составы бетона (расход цемента 330 кг/м3), характеристики которых представлены в таблице ниже.

№	Плотность [кг/м3]	В/Ц	ОК [см]	ОКt [см]	t [мин]	R ТВО [МПа]	R 3 сут [МПа]	R 7сут [МПа]	R 28/56 сут [МПа]
Без химических добавок
№1 песок	2380	0. 51	21	12	120	21.8	22.2	26.3	30.6/30.8
№2 шлак	2390	0.49	20	11	105	31.9	26.0	36.1	47.0/52.3
Зика Пласт Е-4 0.5%
№1 песок	2480	0.42	23	10	180	36.5	39. 0	46.2	53.6/57.8
№2 шлак	2500	0.46	21	10	110	44.1	38.1	46.1	62.7/68.4
Зика Пласт Е-4 1.0%
ЦЕМ II/А-К(Ш-И) 42.5Н ЩУР	2400	0.56	21	13	130	26.3	25.9	33.5	41.4
ЦЕМ I 42.5Н ЩУР	2430	0. 55	22	13	190	32.0	30.8	40.2	48.8

По результатам испытаний можно сделать следующие выводы:

• Возможность производства на цементе со шлаком бетонов класса прочности В35 без химических добавок и В50 с химическими добавками • Возможность производства на цементе с песком бетонов класса прочности В22.5 без химических добавок и В40 с химическими добавками • Остановка кинетики набора прочности после 28 суток на цементе с песком без химических добавок • Недостаточная сохраняемость подвижности бетонов на цементах низкой водопотребности

Кроме того, была зафиксирована потеря пластифицирующего эффекта цемента с химической добавкой на основе эфиров поликарбоксилатов в процессе хранения. При этом, себестоимость цемента низкой водопотребности значительно выше по сравнению с обычными цементами по причине использования химической добавки. Таким образом, широкое применение цемента низкой водопотребности невозможно по вышеуказанным причинам. Альтернативная возможность для производства цемента с повышенным содержанием минеральных компонентов – цемент ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н с количеством шлака 30%.

Цемент ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н с количеством шлака 30%

С целью изучения возможности производства данного типа цемента на заводах Щурово и Ферзиково были проведены сравнительные тесты с целью определения возможности производства продукта оптимального качества. Сырьевые компоненты на данных заводах отличаются. Активность клинкера Ферзиково выше Щурово по причине наличия в сырьевой базе Щурово высокого содержания оксида магния. Кроме того, шлак Тулачермет, который использует завод Ферзиково, имеет преимущества по активности и размалываемости перед шлаком Северсталь, который использует завод Щурово. Характеристики цемента ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н (по ГОСТ 30744) представлены в таблице ниже.

№	Прочность при сжатии			Сроки схватывания		Н. Г.Ц.Т.	Блэйн	Шлак
	2 суток	7 суток	28 суток	начало	конец
	MПa	MПa	MПa	мин	мин	%	см2/г	%
1 ЩУР	20.8	27.5	46.9	171	245	28.0	4922	33
2 ФЕР	24.1	35.7	48.3	205	265	27.0	3932	32

Из таблицы видно, что начальная прочность цемента, производства Щурово значительно уступает цементу Ферзиково, в то время, как разница в марочной прочности незначительна. Удельная поверхность цемента, при которой были достигнуты требуемые показатели прочности, завода Ферзиково значительно меньше завода Щурово по причине более высокой активности клинкера и шлака завода Ферзиково. С использованием данных цементов были изготовлены стандартные составы бетона (расход цемента 330 кг/м3) без использования химических добавок (вариант тарированного применения), характеристики которых представлены в таблице ниже.

Из таблицы видно, что характеристики цементов ЦЕМ II/В-Ш по всем параметрам сопоставимы с рядовыми цементами ЦЕМ II/А заводов Ферзиково и Щурово, а прочность в марочном возрасте даже превосходит. Результаты тестирования стандартных составов бетона (расход цемента 330 кг/м3) с использованием химических добавок (вариант навального применения) представлены в таблице ниже.

Из таблицы видно, что характеристики цементов ЦЕМ II/В-Ш по всем параметрам сопоставимы с рядовыми цементами ЦЕМ II/А заводов Ферзиково и Щурово, а прочность в марочном возрасте даже превосходит.

По результатам испытаний можно сделать следующие выводы:

• Результаты промышленных тестов показали возможность выпуска цемента ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н с повышенным до 32% содержанием минеральной добавки шлака сопоставимого по качеству с текущими продуктами ЦЕМ II/А-К(Ш-И) 42.5Н заводов Ферзиково и Щурово
• По причине низкой активности шлака производства Северсталь и высоких затрат на помол выпуск цемента ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н на заводе Щурово экономически нецелесообразен
• По причине высокой активности шлака производства Тулачермет экономически целесообразно выпускать цемент ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н на заводе Ферзиково

Понравилась статья?

Поделиться в соцсетях:

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, отводимый 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, каменной 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 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 шлакобетонным цементом. Если вы ищете дополнительную информацию о шлаковом цементе, ассоциации или если вы хотите запланировать презентацию, , пожалуйста, свяжитесь с нами здесь.

Победители конкурса « Проект года по производству шлакового цемента 2018 »

ПРОБЛЕМА СУЛЬФАТУСТОЙКОСТИ ШЛАКОВЫХ ЦЕМЕНТОВ

ТРИ КЛИНКЕРА С РАСЧЕТНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ТРИКАЛЬЦИЯ АЛЮМИНАТА 10%, 8% И 11% И ДВА ГРАНУЛИРОВАННЫХ ШЛАКА ПЕЧИ С СОДЕРЖАНИЕМ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ 11,0% И 17,7% БЫЛИ ОТДЕЛЬНО ЗЕМЛЕННЫМИ ОТ УДЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ И ПЛОЩАДНОСТИ 3000 САНТИМЕТРЫ / Г (ПО БЛАЙНУ).ИЗ ДАННЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ ИЗГОТОВЛЕНЫ С ДОБАВЛЕНИЕМ 5% ГИПСА ШЛАКОВЫЕ ЦЕМЕНТЫ С СОДЕРЖАНИЕМ ПЕЧИ 5%, 15% И 85% И ИСПЫТАНЫ НА СУЛЬФАТУСТОЙКОСТЬ МЕТОДОМ МАЛЫХ ПРИЗНАНИЙ. КРОМЕ ТОГО, ГИДРАТНЫЕ ФАЗЫ И СОЕДИНЕНИЯ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ В РЕАКЦИИ С 4,4% РАСТВОРА СУЛЬФАТА НАТРИЯ, БЫЛИ ОПРЕДЕЛЕНЫ РЕНТГЕНОВСКИМ АНАЛИЗОМ. ИСПЫТАНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУЛЬФАТУСТОЙЧИВОСТИ ПОКАЗАЛИ, ЧТО ПОРТЛАНДСКИЕ ЦЕМЕНТЫ (HOCHOFEN CEMENTS) УСТОЙЧИВЫ К СУЛЬФАТНОЙ АТАКЕ — НЕ ОТВЕТСТВЕННЫ НА СОСТАВ ИХ КЛИНКЕРА И СОДЕРЖАНИЕ ШЛАМА КЛИНКЕРА ПРИ 65% СОДЕРЖАЩИХСЯ КЛИНКЕРА И ШЛАМА СОДЕРЖАЩИХСЯ СЛАГЕНА — IF СОДЕРЖАЩИЙСЯ СЛАГОВОГО ШЛАМА.ТАКИЕ ЦЕМЕНТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ШЛАКА МЕНЕЕ 65%, ЯВЛЯЮТСЯ СУЛЬФАТУСТОЙКИМИ, ЕСЛИ КЛИНКЕРНЫЙ КОМПОНЕНТ ИМЕЕТ НИЗКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ГЛИНА. Более тонкое измельчение шлакового компонента увеличивает сульфатостойкость, если в цементе содержится более 65% шлака, и снижает сульфатную стойкость, если содержание шлака ниже 65%. РЕНТГЕНОВСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗАЛИ, что ПОРТЛАНДСКИЙ ЦЕМЕНТ НЕ СОДЕРЖИТ ТРИКАЛЬЦИЮ АЛЮМИНАТА, ЧТОБЫ БЫТЬ СЕРФАТУСТОЙЧИВЫМ, ПОТОМУ ЧТО ЕГО ГИДРАТАЦИОННЫЕ ПРОДУКТЫ НЕ МОГУТ РЕАГИРОВАТЬ С СУЛЬФАТОМ. ПРИ УВЛАЖНЕНИИ СУЛЬФАТУСТОЙЧИВЫХ ШЛАКОВЫХ ЦЕМЕНТОВ ВСЕГДА ОБРАЗУЮТСЯ СУЛЬФАТНО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ УВЛАЖНЯЮЩИЕ ПРОДУКТЫ, НО ОНИ МОГУТ ВЗАИМОДЕЙСТВОВАТЬ С СУЛЬФАТОМ С ОБРАЗОВАНИЕМ ТРИСУЛЬФАТА (ЭТРИНГИТА) ТОЛЬКО В СЛУЧАЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУЛЬФАТА, НЕ СОДЕРЖАЩЕГО ОБРАЗЦЫ. СТУПКА.ЭТО МОЖНО ОБЪЯСНИТЬ ЛИБО ИЗ ПРЕДПОЛОЖЕНИЯ, ЧТО НИКАКИЕ ЯДРА ТРИСУЛЬФАТА НЕ СПОСОБНЫ ОБРАЗОВАТЬСЯ В ПОРАХ ОТЛОЖЕННОЙ ЦЕМЕНТНОЙ ПАСТЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ СУЛЬФАТУСТОЙЧИВЫЙ ШЛАКОВЫЙ ЦЕМЕНТ, ИЛИ ЧТО ДИФФУЗИОННАЯ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЗАВЕРШЕННОЙ СУЛЬФАТНОЙ ЦЕМЕНТНОЙ ПАСТЫ ПРОНИКАЙТЕ ЭТО. / АВТОР /

• Дополнительные примечания:
• Авторов:
• Дата публикации: 1966-9

Информация для СМИ

Предмет / указатель терминов

Информация для подачи

• Регистрационный номер: 00212502
• Тип записи: Публикация
• Файлы: TRIS
• Дата создания: 1 сентября 1970 г. 00:00

Цемент: Продукция из чугуна и стали: NIPPON SLAG ASSOCIATION

Озеленение шлакобетона | Журнал Concrete Construction

Q: Мы используем бетонную смесь с 60% шлака в архитектурном бетоне, и у нас есть серьезные проблемы с цветом бетона.Что мы можем сделать, чтобы этого избежать?

A: Мы спросили об этом Тони Фьорато, бывшего генерального директора CTLGroup, а в настоящее время исполнительного директора Шлакоцементной ассоциации. Вот его ответ:

Затвердевший бетон, содержащий шлаковый цемент, может иметь пятнистые зеленые или сине-зеленые участки на поверхности в первые несколько дней после укладки. Это временное состояние обычно называют «озеленением». Озеленение поверхности происходит только в небольшом количестве бетона, сделанного из шлакобетона, и не влияет на характеристики бетона.Свойства затвердевшего бетона, такие как прочность, низкая проницаемость и долговечность, не ухудшаются из-за озеленения.

Сине-зеленый цвет объясняется сложной реакцией сульфидной серы в шлаковом цементе с другими соединениями в портландцементе. В большинстве случаев бетона, сделанного из шлакобетона, поверхность становится светло-серой или белой в течение нескольких часов после того, как бетонная поверхность подверглась воздействию прямых солнечных лучей и воздуха. Фактически, шлаковый цемент часто используется, потому что он улучшает белизну и яркость бетона.Однако внутренняя часть бетона может бесконечно оставаться сине-зеленой.

Если все же происходит озеленение, оно обычно появляется в течение недели после укладки бетона и обычно исчезает в течение недели после начала окисления. Степень и степень окрашивания зависят от скорости окисления, процентного содержания используемого шлака, условий отверждения и пористости бетонных поверхностей.Позеленение поверхности уменьшается по мере развития окисления и обычно не требует обработки. Озеленение редко сохраняется после недели пребывания на сухом воздухе и солнечном свете, хотя в крайних случаях это может занять месяц или больше. Шлаковый цемент не рекомендуется для таких применений, как бассейны, где бетон будет постоянно оставаться влажным, поскольку это препятствует окислению. Факторы, которые могут повлиять на озеленение, включают низкое соотношение Вт / см, которое приводит к бетону с низкой проницаемостью, длительному влажному отверждению, теневому воздействию и уплотненной поверхности, затертой стальным шпателем.

Хотя предпочтительнее дождаться естественного окисления, чтобы рассеять позеленение, есть случаи, когда процесс ускоряется за счет поверхностного нанесения перекиси водорода (от 3% до 10%), отбеливателя (гипохлорит натрия, от 3% до 6%) , или растворы цитрата диаммония (около 2 фунтов на галлон). Обычно они наносятся щеткой на бетонную поверхность, которую затем ополаскивают и дают высохнуть. Это следует сначала проверить на небольших участках, которые находятся вне поля зрения. При использовании любой обработки следует соблюдать рекомендуемые производителем меры безопасности и меры предосторожности для окружающей среды.

Спасибо Генри Пренгеру из Lafarge и Питеру Бёме из Holcim за техническую информацию.

Шлак или зола — в чем разница? — BGC Cement

Короче не много.

Любой из этих материалов может использоваться в сочетании с цементом для производства смешанных и специальных цементных продуктов. Производители бетона могут добавлять любой из них для улучшения конкретных свойств бетона, таких как удобоукладываемость, сульфатостойкость, теплота гидратации или долговечность.

На рынке Западной Австралии чаще используется шлак из-за ограниченного предложения и различного качества летучей золы в регионе.

Хотя названия различаются в зависимости от страны происхождения и местных сокращений, BGC Cement и многие ее клиенты обычно называют шлак GGBFS (измельченный гранулированный доменный шлак) или BMS (измельченный шлак навалом).

GGBFS — это высушенный и тонкоизмельченный побочный продукт доменного производства чугуна, а зола — мелкий зольный остаток, собираемый из отходящих газов электростанций.Что делает эти продукты особенно ценными, так это то, что они оба развивают цементирующие свойства, когда активируются реакцией между цементно-водной смесью. Соединения, образующиеся в результате этих реакций, не только связывают бетон вместе, но и помогают блокировать поры в бетоне. Это увеличивает срок службы и делает его более устойчивым к химическому воздействию.

Любой материал может использоваться в качестве замены цемента, и то, будет ли использоваться шлак и / или летучая зола, зависит в основном от области применения и местной доступности.Более высокие нормы добавления шлака или летучей золы обычно увеличивают время начального схватывания и снижают очень раннее развитие прочности по сравнению с прямыми цементными смесями. Однако прочность через 28 дней и более обычно лучше, если добавлено соответствующее количество шлака или летучей золы и бетон должным образом отвержден. В то время как летучая зола обычно используется с долей замещения до 30%, GGBFS часто используется с долей до 40% в продуктах General Blend (GB) и 65% в низкотемпературном цементе (LH).

BGC Cement использует и поставляет шлак, а также предлагает различные готовые смеси для различных областей применения.

GB состоит приблизительно на 70% из цемента общего назначения (GP) и на 30% из шлака. Эта смесь дает дополнительные преимущества пластичному и затвердевшему бетону. Он обычно используется для стабилизации дорог и в горнодобывающей промышленности для заливки пасты. GB имеет 28-дневную силу схватывания, аналогичную GP, но имеет немного большее время окончательной схватывания.

LH состоит примерно из 35% цемента GP и 65% шлака. Эта смесь идеально подходит для использования в конструкциях из массивного бетона, где скорость повышения температуры и максимальная достигаемая температура контролируются, чтобы снизить риск термического растрескивания.Цемент LH соответствует требованиям стандарта AS3972 по классификации как сульфатостойкий (тип SR) цемент . Еще одним популярным применением цемента LH является заполнение горной пастой из-за его более медленного профиля схватывания и аналогичной 28-дневной прочности цемента GP.

Прочностные характеристики и микроструктура измельченного доменно-шлакобетона, гранулированного | Международный журнал бетонных конструкций и материалов

Повышенная осадка и текучесть были измерены с увеличением процента замены GGBS.Для соотношения вода-вяжущий материал (w / c) = 0,5 и соотношения заполнитель / вяжущий материал (a / c) = 3, осадка увеличилась на 20, 35 и 55% для 10, 30 и 50% замены GGBS, соответственно. Об аналогичном улучшении сообщалось в другом месте (Gao et al. 2005) при частичной замене ПК на GGBS.

Механические свойства

На рисунке 3 показано изменение прочности на сжатие для контрольной смеси и смесей с заменой 10, 30 и 50% GGBS. Незначительное увеличение прочности на сжатие наблюдалось через 28 дней.Поскольку GGBS был мельче, чем PC, аналогичная прочность на сжатие была достигнута уже через 3 дня отверждения в воде. Подобные результаты для бетонных смесей с более мелким GGBS были сообщены в других исследованиях (Feng et al. 2000; Sabet et al. 2012).

Влияние замены GGBS на прочность на сжатие.

Микроструктура бетона

На рис. 4 показан нормализованный средний диаметр пор (слева) и распределение пор по размерам (справа), измеренные с помощью теста MIP через 28 дней отверждения в воде.Как показано, увеличение процента замены GGBS снижает средний диаметр пор на 15, 30 и 47% для 10, 30 и 50% замены GGBS соответственно. На рисунке 5 показано влияние соотношения вода / цемент и 50% замены GGBS на нормализованный средний размер пор бетона, измеренный через 28 дней отверждения. Для сравнения, замена 50% GGBS при водном соотношении 0,6 была более эффективна в уменьшении среднего размера пор, чем уменьшение водного соотношения с 0,6 до 0,4. Первоначальное отверждение водой цементного бетона с добавками GGBS было очень важным.Как показано на рис. 6, нормализованный средний размер пор цемента с добавкой GGBS был больше, чем у контрольной смеси ПК через 1 день (сразу после извлечения из формы). Однако средний размер пор цемента с добавкой GGBS значительно уменьшился с увеличением продолжительности отверждения в воде из-за вторичных пуццолановых реакций. Как упоминалось ранее, сушка в печи обычно используется для предварительного кондиционирования бетонных образцов перед ускоренным испытанием с целью достижения состояния равновесия (Galle 2001). На рис. 7 показан средний размер пор в центре и у поверхности образцов после различных условий сушки.Как показано, средний размер пор значительно увеличился после 1 и 5 дней сушки в печи при 105 ° C.

Влияние замены GGBS на средний диаметр пор бетона (w / c = 0,5 через 28 дней выдержки в воде) ( слева ), распределение пор по размерам ( справа ).

Влияние соотношения вода / цемент на средний диаметр пор бетона (при 28-дневном выдерживании).

Влияние продолжительности отверждения на средний диаметр пор бетона (w / c = 0.5).

Влияние условий сушки на средний диаметр пор ПК-бетона.

Гравиметрическая потеря веса и пористая структура бетона

На рис. 8 показано влияние замены 10, 30 и 50% GGBS на гравиметрическую потерю веса по сравнению с бетоном PC через 14 дней выдержки. Как показано на рис. 8, скорость потери веса снижалась с увеличением замены GGBS. На Рисунке 9 показано влияние периода отверждения на гравиметрическую потерю веса для 50% замены GGBS по сравнению с ПК-бетоном.Как показано, общая потеря веса была намного меньше, и поэтому степень внутреннего насыщения была выше для образцов бетона с заменой GGBS.

Влияние замены ГГБО на гравиметрическую потерю веса.

Влияние отверждения и 50% замены GGBS на гравиметрическую потерю веса.

Сушка в печи при 105 ° C не только увеличила средний размер пор, но также может увеличить их связность. Таким образом, после 5 дней сушки в печи образец снова был насыщен в течение 10 дней.Скорость гравиметрической потери веса после повторного смачивания сравнивали с начальной скоростью сушки, представленной на фиг. 10. Как показано, из-за сушки в печи при 105 ° C микроструктура была серьезно повреждена, и скорость гравиметрической потери веса значительно увеличилась. Кроме того, это повлияло на общую потерю веса и конечную степень насыщения. Повреждение, нанесенное во время предварительного кондиционирования, может привести к неверному выводу о результатах ускоренных испытаний.

Влияние условий сушки на весовую потерю.

Результаты по проницаемости хлоридов и электрическому сопротивлению

Общее количество кулонов, прошедших за 6 часов RCP, было записано для образцов с 42-дневным отверждением в воде. В таблице 3 показана классификация бетона по проницаемости для ионов хлора на основе общего количества пройденного заряда. Как показано на рис. 11, замена 50% GGBS привела к значительному снижению общего количества зарядов, проходящих через бетон. Образцы бетона, выдержанные в воде в течение 4 и 7 дней, были оставлены в помещении для измерения скорости естественной карбонизации.Через 4 года образцы бетона были погружены на 10 дней для полного насыщения. На Рисунке 12 показаны результаты испытаний RCP на этих образцах через 4 года. Общие расходы, проходящие через бетон с добавкой GGBS, остались намного ниже. Общие расходы, прошедшие для образцов бетона из смесей GGBS, составляли приблизительно 400, 600 и 800 C для w / c = 0,4, 0,5 и 0,6, все в диапазоне очень низких значений в соответствии с классификацией.

Влияние соотношения вода / цемент на результаты RCPT (отверждение в воде 42 дня).

Влияние соотношения вода / цемент на результаты RCPT (образцы возрастом 4 года, полностью пропитанные перед испытанием и 4–7 дней начального отверждения).

Удельное электрическое сопротивление образцов бетона было измерено с помощью метода четырехточечного зонда Веннера. Как показано на рис. 13, измерения удельного электрического сопротивления образцов с заменой 50% GGBS были значительно выше, чем у образцов ПК. В таблице 4 показана взаимосвязь между измерением удельного электрического сопротивления и скоростью коррозии в соответствии с ACI 222R-01 (2001).Если удельное электрическое сопротивление больше 20 кОм см, скорость коррозии низкая. Для замены 50% GGBS удельное электрическое сопротивление составляло 33, 50 и 72 кОм · см для w / c = 0,6, 0,5 и 0,4 соответственно. Уменьшение w / c с 0,6 до 0,4 увеличило удельное электрическое сопротивление вдвое, с 11 до примерно 22 кОм · см, в то время как замена 50% ПК на GGBS при w / c = 0,6 увеличила удельное электрическое сопротивление в три раза.

Влияние соотношения вода / цемент на удельное электрическое сопротивление (4 года, полное насыщение перед испытанием и начальное отверждение в течение 4–7 дней).

Результаты карбонизации

Единственным недостатком цементного бетона с добавками GGBS является повышенная скорость карбонизации из-за потребления гидроксида кальция. Влияние продолжительности отверждения, соотношения в / ц, коэффициента кондиционирования и замены GGBS на карбонизацию бетона представлено на рис. 14, 15, 16 и 17 соответственно. Большинство моделей карбонизации предсказывают, что скорость карбонизации связана с квадратным корнем из времени воздействия следующим образом:

, где x — глубина карбонизации, t — время воздействия и k — коэффициент, зависящий от различных факторов.Рисунки 14, 15 и 16 показывают хорошую корреляцию экспериментальных измерений и квадратного корня из времени. Пападакис (2000) предложил полную модель карбонизации с учетом типа и количества вяжущих материалов, степени гидратации и пористости бетона. Однако сушку в печи при 105 ° C использовали в качестве предварительного кондиционирования перед испытанием на карбонизацию. В результате модель переоценивает скорость карбонизации, особенно для смешанного цементного бетона (Sabet and Jong 2009). Скорость естественной карбонизации через 4 года представлена ​​на рис.17. Как показано, смесь с заменой 10% GGBS имела степень карбонизации, аналогичную скорости карбонизации образцов ПК. Однако для смесей с заменой 30 и 50% GGBS наблюдалось небольшое увеличение скорости карбонизации. Как показано на рис. 14, скорость карбонизации для образца бетона с заменой 50% GGBS за 14 дней отверждения в воде была ниже, чем для образца PC с 4 днями отверждения в воде. Поэтому для образцов, смешанных с GGBS, требовалось более длительное отверждение, чтобы уменьшить отрицательные эффекты.

Влияние продолжительности отверждения (w / c = 0,5, a / c = 3).

Влияние соотношения вода / цемент (a / c = 4 и 4 дня отверждения).

Влияние соотношения воздух / воздух (w / c = 0,5 и 4 дня отверждения).

Влияние замены GGBS на скорость карбонизации (w / c = 0,5 и средняя скорость карбонизации за 4 года).

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
США

Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

Уважаемый гражданин:

В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законе. Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:

.

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE) против Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы решаем управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на чтение этого закона, ознакомьтесь с Сводом федеральных нормативных актов или применимыми законами и постановлениями штата. на имя и адрес продавца. Для получения дополнительной информации о постановлениях правительства и ваших правах как гражданина в соответствии с нормами закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на общедоступных ресурсах. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]

Спасибо за интерес к чтению закона.Информированные граждане — это фундаментальное требование для работы нашей демократии. Благодарим вас за усилия и приносим извинения за неудобства.

С уважением,

Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.

Банкноты

[1] http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

[2] https://public.resource.org/edicts/

[3] https://public.resource.org/pro.docket.2015.html