ШЛАКОЩЕЛОЧНЫЕ ВЯЖУЩИЕ И БЕТОНЫ


beton











Шлакощелочные вяжущие (шлакощелочной цемент и бетон)

Шлакощелочной цемент — это высокопрочное вяжущее, полностью заменяющее обычный цемент и состоящее из молотого шлака, смешанного с любой щелочью (жидкое стекло, сода и т.д.). Процесс твердения этого цемента при его затворении аналогичен твердению обычного, т.е. допускается твердение при положительной температуре, ускоренная обработка в пропарочных камерах. На основе шлакощелочного цемента могут быть получены железобетонные изделия, обладающие повышенной стойкостью к агрессивным средам. При этом могут применяться загрязненные наполнители (с глинистыми включениями).

Установление вяжущих свойств у соединений щелочных металлов (лития, калия, натрия, рубидия, цезия) изменило традиционные представления о закономерностях проявления вяжущих свойств неорганическими веществами и послужило основой для создания нового класса цементов — щелочных. Они представляют собой смесь щелочей I-ой группы соединений (по периодической системе) и алюмосиликатов природного и искусственного (металлургические шлаки) происхождения. Едкие щелочи и соли щелочных металлов, дающие в водной среде щелочную реакцию, при достаточной их концентрации взаимодействуют с минералами глин и алюмосиликатами.

В последние несколько лет, в связи с неоправданно высокими ценами на портландцемент, и увеличивающимися объемами строительства, как никогда становится актуальным вопрос разработки и внедрения в производства новых вяжущих веществ, цементов. Наиболее интересным в этой ситуации является шлакощелочной цемент. Но назвать шлакощелочной цемент новым материалом будет не совсем верно.

Шлакощелочной цемент – это далеко не новый продукт, который успешно используется в мире с начала 19-го века. Шлакощелочной цемент изобрел Эмиль Лангин в 1824 году, спустя 38 лет после изобретения Джоном Аспидином портландцемента, который сразу прочно занял свою нишу на рынке цементов. Германия начала производство шлакощелочного цемента в 1865 году, а через 15 лет шлакощелочной цемент повсеместно использовался во всей Европе наряду с портландцементом. В частности шлакощелочной цемент использовался при строительстве Метро в Париже в 1889 году. А 1896 году производство шлакощелочного цемента начали и США.

Шлакощелочное вяжущее является оптимальным вяжущим для строительства дорог.
Европейский стандарт шлакощелочного цемента №6699 впервые был принят в Европе в 1923 году.
В настоящее время шлакощелочной цемент широко используется во всем мире.
Лидерами производства являются Япония и Сингапур.

В Европе, по данным 2011 г., имеются следующие тенденции использования шлакощелочного цемента:
Великобритания и Ирландия – 2,5 млн. тонн в год.
Континентальная Европа – 17,7 млн. тонн в год (в процентном соотношении производство шлакощелочного цемента от общего объема производства всех цементов: Нидерланды – 54%, Италия – 27%, Бельгия – 25%, Германия – 24%).

При использовании шлакощелочного цемента при производстве бетона у получающейся цементной пасты намного меньше капиллярных пор, чем у бетона, изготовленного на обычном портландцементе. Этот фактор значительно уменьшает водопоглощение и увеличивает морозостойкость бетона, что увеличивает эксплуатационные свойства бетонных конструкций. Коррозия арматуры в шлакощелочном бетоне в разы меньше, чем в портландцементных бетонах.

Шлакощелочной бетон незаменим при изготовлении массивных бетонных конструкций, т.к. при бетонировании этих конструкций на портландцементах возникает следующая проблема: бетон при твердении выделяет тепло (экзотермия) — чем больше массив, тем выше температура (она может достигать 80°С). Дальше идёт процесс остывания конструкции и при резком охлаждении могут образовываться деформационные трещины. В случае применения щлакощелочного бетона образование трещин исключается.

Преимущества шлакощелочного цемента (вяжущих на его основе):
Высокая прочность (до 130 МПа);
Прекрасная обрабатываемость;
Прекрасная удобоукладываемость;
Низкая теплота гидратации;
Набор прочности за 1-е сутки до 30%;
Водонепроницаемость и стойкость к морской воде;
Высокая химическая устойчивость;
Высокое сопротивление хлоридам, сульфатам и кислотам;
Морозостойкость до 1000 циклов и более;
Высокая жаропрочность (до 1400°С, в отличие от обычного бетона — 300-400°С);
Увеличение срока эксплуатации конструкций;
Низкое воздействие на окружающую среду;
Уменьшение себестоимости конструкций.

В СНГ шлакощелочной бетон применялся на советских военных объектах, в частности, при строительстве Балаклавской штольни в г. Севастополе, которая выдерживает удар прямого попадания атомной бомбы.

Для гражданского строительства производство шлакощелочного бетона было освоено в 60-х годах прошлого столетия в г. Мариуполе на комбинате «Ждановстрой». При этом использовались гранулированные шлаки комбината «Азовсталь» и отходы(содовый плав) Щёкинского химического комбината (г.Тула).

В 1987 году в г. Липецк, Строительным управлением «Центрметаллургремонт», был построен 20-этажный, 80-квартирный жилой дом, полностью выполненный из бетонов на шлакощелочном цементе. Для приготовления шлакощелочного цемента использовался нейтральный гранулированный шлак от домны №6 Новолипецкого металлургического комбината. В качестве щелочного активатора использовались отходы местного химического производства, содержащие до 50% каустической соды.

Различия в сырьевых материалах и составах новообразований щелочных цементов позволили разделить их на два класса. У цементов I класса основными структурообразующими элементами служат щелочные и щелочноземельные цеолитоподобные гидроалюмосиликаты, а дополнительными могут быть низкоосновные гидросиликаты кальция.

У цементов II класса, наоборот, основными являются низкоосновные гидросиликаты кальция, а дополнительными — гидроалюмосиликаты, которые вследствие более медленной кристаллизации возникают в цементном камне на более поздних стадиях. Образуясь в основном в поровом пространстве, они уплотняют его, способствуя возникновению прочных контактов с первичными фазами, что обусловливает формирование более однородной и плотной структуры цементного камня.

Из щелочных цементов II класса наибольшее применение нашли шлакощелочные цементы, получаемые на основе соединений щелочных металлов и молотых металлургических шлаков. Они способны твердеть на воздухе, в воде и в условиях термовлажностной обработки. Образующийся при этом искусственный камень по ряду физико-механических показателей (прочности, водонепроницаемости, коррозионной стойкости и др.) превосходит портландцементный камень.

Благодаря управлению свойствами шлакощелочных вяжущих на разных стадиях структурообразования были получены шлакощелочные цементы специального назначения: жаро-, морозо-, коррозионностойкие, быстротвердеющие, безусадочные, тампонажные.

Сначала зайдите на смотреть фильмы, а потом обязательно зайдите сюда это стоит того
Популярный ролик
Дизайн