Sarvtor.ru

SarVtor.Ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности цемента со шлаком

Особенности цемента со шлаком

Цемент со шлаком — строительный материал, используемый для возведения конструкций, подвергающихся воздействию агрессивной среды. Он облегчает вес железобетонных изделий без снижения прочностных показателей. В производстве материала обычно используется вторсырье: дробленый цементный клинкер, шлак в гранулах и гипс. Цементный раствор со шлаком пригоден для возведения монолитных сооружений, стеновых блоков.

Шлак — использование в строительстве

Самое распространенное применение в строительной отрасли – наполнитель бетонных составов. Как отход металлургического производства, шлак более безопасный, чем те же отходы сгорания углей, потому что в углях, залегающих под землей, будь это бурый, каменный, антрацит, имеются в наличии радионуклиды.

Сгорая, концентрация этих веществ в дыме, резко возрастает, хотя в исходном состоянии их доля не так уж и велика, а в некоторых углях (бурый, каменный) концентрация приобретает недопустимые значения в санитарном плане. Получается, что в строительстве зданий и сооружений, жилых помещений, такой шлак не пригоден, потому что радиоактивный фон здания будет превышать предельно допустимые нормы.

В строительстве высотных зданий используются бетонные смеси из цементов с повышенными вяжущими свойствами, применяемый в них граншлак значительно улучшает прочностные характеристики конструкций (плит перекрытия). В кирпич, с повышенной износоустойчивостью, влаго- и теплоизоляционными качествами, добавляют граншлак с большей фракцией, из таких смесей получается прочные и легкие строительные материалы.

При производстве шлаковаты, тротуарной плитки, бордюров и брусчатки применяют мелкофракционный шлак (в том числе и пылевой). Такой шлак в готовом изделии отлично заполняет все имеющиеся пустоты и значительно упрочняет конструкцию. Часто применяется при возведении зданий с насыпными стенами.

Аналогичный эффекту от применения портландцемента, достигается эффект при добавлении в цемент шлаков, содержащих кальциевые силикаты, которые подвергают тонкому помолу для смешивания. Использование таких добавок дает:

  • возможность выпускать особо прочные и тяжелые марки бетона, классами прочности В15-В30;
  • осуществлять выпуск сухих строительных смесей;
  • изготавливать плиты перекрытий, ригеля, колонны, бетонные панели и предварительно напряженные конструкции;
  • возводить подвалы, погреба, фундаменты любого исполнения и сложности, производить отливку плит перекрытия и возведение стен с помощью скользящей опалубки.

Применение[ | ]

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

Читайте так же:
Убрать цементный раствор с окон

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

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

Устройство шлакового фундамента

Исходя из вышесказанного, можно отметить, что:

  • на шлаковом фундаменте не стоит возводить тяжеловесные строения;
  • структура затвердевшего шлака по периметру ленты может быть неоднородной;
  • материал нельзя подвергать замачиванию до начала проведения работ;
  • подобрать качественные отходы металлургического производства, надеясь на внешние признаки, достаточно сложно;
  • готовая конструкция боится воды, поэтому требует хорошей гидроизоляции.

Все эти факторы следует учитывать при возведении шлакового фундамента. Но прежде всего, необходимо выполнить подготовительные работы, заключающиеся в очистке участка от посторонних предметов, снятии плодородного слоя и перемещении его в иное место, выполнении разметки, а также выкапывании траншеи. Для опалубки потребуется запастись цельными досками и гвоздями, а для выведения коммуникаций – обрезками труб.

Глубину закладки фундаментной ленты принимают в зависимости от показателя промерзания грунта. А траншею выкапывают с учетом устройства щебеночной подушки толщиной 30см. Для обеспечения лучшей устойчивости подземной конструкции, ее укладывают с обязательным уплотнением дна выемки и послойной трамбовкой щебня.

Снизить риск разрушения фундамента из-за подвижек грунта поможет его заглубление минимум на 1,2м. Высота траншеи, в этом случае, составит не менее 1,5м.

Опалубочный короб сбивается из расчета того, что ширина шлакового фундамента должна составить не менее 60см. При этом следует учитывать необходимость возвышения щитов над уровнем земли минимум на 25см. Для упрочнения конструкции, на короб устанавливаются внутренние и наружные распорки, а в местах выхода коммуникаций – монтируются куски труб.

Важным моментом является правильное определение положения металлических кожухов в деревянном коробе относительно канализационных и водопроводных выпусков. Несоблюдение данного условия приведет впоследствии к необходимости пробивки фундаментной ленты, что для шлакового монолита не допустимо.

Читайте так же:
Как разбавить цемент с песком для пола

В нижней части фундамента рекомендуется уложить вязаную арматурную сетку. Она позволит основанию стать единым целым и поможет равномернее распределить нагрузки. Для ее изготовления используют арматурные стержни с переменным сечением, обработанные противокоррозионным составом во избежание появления процессов ржавления металла. В теле шлакового фундамента каркас не устанавливается с целью улучшения трамбовки сыпучего материала.

Формирование ленты

Наиболее ответственным этапом при возведении фундамента является правильная засыпка шлака в траншею и тщательная трамбовка уложенных слоев.

  • Первое условие – толщина нижних и средних пластов должна составлять 20-25см, а верхние допускается увеличивать на 5см.
  • Второе условие – обильная проливка водой или цементным молочком каждого слоя. Жидкость выбирается в зависимости от содержания в шлаке вяжущих компонентов.
  • Третье условие – добросовестная трамбовка всех без исключения слоев.
  • Четвертое условие – устройство верхнего армированного пояса, обеспечивающего прочную стыковку подземной и наземной частей строения.

Пропитывание шлака водой гарантирует лучшее качество трамбовки, способствующей уплотнению пористой структуры материала. В результате происходит довольно прочное сцепление частиц. Некоторые мастера предлагают в случае малого содержания цемента в шлаке подсыпать вяжущий компонент непосредственно в траншею, вперемешку с отходами металлургического производства. Другие советуют вместо воды использовать цементное молочко. Наверняка оба способа имеют право на существование.

После укладки и утрамбовки каждого слоя делают перерыв около часа для того, чтобы начался процесс схватывания цемента. Затем приступают к засыпке следующего пласта.

Не дожидаясь схватывания последнего слоя шлака, на него укладывают арматурную сетку с заглублением нижних стержней в засыпанный фундамент. После этого конструкцию оставляют примерно на 12-16 часов. На последнем этапе выполняют верхний бетонный пояс толщиной не менее 20-30см. Для этого бетонную смесь заливают в опалубку до проектной отметки с обязательной утрамбовкой.

Устройство защиты

По окончании процесса отверждения подземной конструкции приступают к ее гидроизоляции. Следует понимать, что от качества защиты будет зависеть долговечность и надежность шлакового фундамента. Он обладает пористой структурой и быстро насыщается влагой, поэтому к изоляционным работам необходимо подойти ответственно.

Читайте так же:
Как посчитать соотношение цемента

Для аккуратного снятия опалубки и получения свободного доступа к поверхности конструкции, требуется освободить территорию по ее периметру. Это делается в том случае, когда откосы слишком близко располагаются к фундаменту. Если места достаточно, можно данный подготовительный этап пропустить.

Гидроизоляцию рекомендуется выполнять из двух слоев:

  • штукатурки – помогает компенсировать пористость поверхностей, заделывает микротрещины и закрывает раковины;
  • жидкой резины – создает непроницаемый, водоотталкивающий слой, равномерно распределяясь посредством напыления.

Без дополнительной защиты штукатурка не сможет гарантировать полную водонепроницаемость, так как обладает способностью к растрескиванию.

Кроме вертикальной защиты следует предусматривать два горизонтальных слоя гидроизоляции. Первый из них выполняется до засыпки шлака, а второй укладывается между верхним бетонным поясом и стеной. Для их устройства в обоих случаях используются рулонные материалы, надежность укладки которых обеспечивает битумная мастика. Необходимо помнить, что стыковка вертикальной и горизонтальной гидроизоляции должна быть герметичной.

После возведения фундаментной части не следует сразу же нагружать ее наземной надстройкой. Оптимальный срок «отдыха» конструкции составляет не менее полугода.

Доменный шлак и шлакощелочной цемент: применение

В настоящее время шлакощелочной цемент широко используется во всем мире. Лидерами производства являются Япония и Сингапур.

Шлакощелочной цемент имеет ряд преимуществ над портландцементом:

  • Повышенная прочность;
  • Химическая устойчивость;
  • Сопротивляемость проникновению хлоридов;
  • Отличная обрабатываемость;
  • Низкая температура гидратации;
  • Удобоукладываемость.

В России и странах СНГ использование шлакощелочного цемента минимально. Шлакощелочной цемент не является новым материалом для нашей родины. В 1987 году в Липецке, СУ «Центрметаллургремонт», был построен 20-этажный, 80-квартирный жилой дом, полностью выполненный из бетонов на шлакощелочном цементе.

По последним данным в Европе имеются следующие тенденции использования шлакощелочного цемента:

  • Великобритания – 2 млн. тонн в год.
  • Континентальная Европа – 17,7 млн. тонн в год, в частности:
  • Нидерланды – 54% шлакощелочного, 46% прочих цементов
  • Бельгия – 25%
  • Италия – 27%
  • Германия – 14%

Развитие производства шлакощелочного цемента признано в Европе приоритетным из-за того, что при производстве не нужен обжиг, соответственно, нет выбросов CO2 и, как следствие – минимальный вред окружающей среде, что нельзя сказать о производстве портландцемента с вреднейшими ротационными или вертикальными печами.

Мост Luas в городе Dundrum (Ирландия), изготовленный из шлакощелочного бетона.

Бетон, приготовляемый с использованием добавки молотого доменного гранулированного шлака, стоек к воздействию различных агрессивных сред. В частности он был применен при сооружении двух резервуаров, предназначенных для хранения сжиженного природного газа. Диаметр резервуаров равен 90 м, высота — 35 м.

Читайте так же:
Можно смешивать шамотную глину с цементом

Общий объем товарного бетона, примененного при строительстве резервуаров, составил 13400 куб.м. Содержание в бетоне молотого доменного гранулированного шлака достигало 66%. Положительный опыт применения шлака при строительстве указанных объектов позволил использовать его при строительстве еще 5 резервуаров для хранения сжиженного газа.

В Блекпуле завершился проект, предусматривающий укрепление берега пляжа и набережной. В этом случае используются сборные железобетонные изделия. Общий объем бетона, предназначенного для их изготовления, равен 23000 куб.м. Содержание в бетоне молотого доменного гранулированного шлака — 50%. Он отличается повышенной стойкостью к воздействию содержащихся в морской воде хлоридов.

В настоящее время на примере Великобритании ежегодно для замены портландцемента в бетоне используется более 2 млн. т молотого доменного гранулированного шлака. При этом выбросы в атмосферу диоксида углерода сокращаются почти на 2 млн. т, что эквивалентно общему объему выбросов 500000 автомобилей в год. Расход электроэнергии сокращается на 2000 ГВт/год. Ежегодная экономия природных сырьевых материалов для приготовления бетона составляет 2,5 млн. т. Потенциальное сокращение объемов захоронений равно 2 млн. т /год. По оценке Научно-исследовательской организацией по строительству (Building Research Establishment) использование шлака примерно в 10 раз благоприятнее для окружающей среды, чем портландцемента.

Применение шлака в строительстве

В строительстве в основном применяется в качестве наполнителей бетонных смесей. Шлак – отходы металлургического производства, как более безопасные по сравнению отходов сгорания угля. Ведь в ископаемом угле (буром, каменном чёрном и антраците) обязательно присутствуют радионуклиды. Их доля в исходном материале невысока, но при сгорании их концентрация резко увеличивается, и в буром и каменном угле доходит до неприемлемых в санитарном отношении величин. Так что ни в бетон стен, ни при возведении бетонированных подвалов, ни для заливки стяжек такой шлак не годится, радиоактивный фон в таких помещениях может оказаться превышающим ПДН.

Гранулированный шлак, идущий в производство цементов с исключительными вяжущими свойствами, позволяет получать очень прочные на разрыв и раскол плиты перекрытий в многоэтажном строительстве. А граншлак с более крупными фракциями идёт в бетон в качестве заполнителя для получения прочных и лёгких строительных блоков, отличающихся от обычного кирпича износоустойчивостью, небольшим удельным весом, хорошими влаго- и теплоизоляционными свойствами.

Читайте так же:
Цемент для производства цсп

Мелкофракционный граншлак (в т. ч. и пылевой) используется как сырьё для получения шлаковаты, а также для изготовления тротуарной плитки, бордюров и брусчатки. Его крошка добавляется в бетонные смеси для их упрочнения, а также для заполнения пустот при строительстве зданий с насыпными стенами.

Присутствие в таких шлаках кальциевых силикатов позволяет применять тонкий помол для смеси с цементом, что даёт такой же эффект при создании конструкций, как и у портландцемента. Применение таких присадок позволяет:

• создавать тяжёлые и особо прочные бетоны классов прочности В15-В30.

• Производить сухие строительные смеси

• Изготавливать плиты перекрытий, ригелей, колонн, бетонных панелей, балок и других предварительно напряжённых строительных конструкций.

• Строить погреба, фундаменты любой степени сложности, которые делаются методом бетонной заливки, осуществлять отливку плит перекрытия и заливку в скользящую опалубку при возведении стен.

Марки прочности шлакоблока

Марка прочности шлакобетонных блоков вместе с плотностью – это основные характеристики строительного материала. Для получения высокой несущей способности лучше применять марки М25 или М35, М10 следует использовать лишь в качестве утеплителя, а марки М50 и выше уже подходят для несущих стен.

Состав шлакобетона в соответствии с марками прочности

Марка шлакобетонаМатериал на 1 м3 шлакобетона, кг/лОбъемная масса шлакобетона, кг/м3
цемент М400известь или глинапесокшлак
М1050/4550/35100/60700/1000900
М25100/9050/35200/125700/9001050
М35150/13550/35300/190700/8001200
М50200/18050/35400/250700/7001350

Процесс изготовления шлакоблоков своими руками на видео

Получили ответ на свой вопрос?

Поделитесь с друзьями и коллегами с помощью кнопок соц. сетей. Спасибо!

Читайте далее:

  • Опилкобетон возвращается на строительный рынок: успех неизбежен
  • Преимущества и области применения стеклофибробетона
  • Стеклобетон: классификация, виды и свойства разных видов
  • Деревобетон — новое рождение известного стройматериала
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector