Портландцемент со шлаком применение: Портландцемент со шлаком: характеристики, сферы использования

Содержание

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.

Шлаковый цемент — области применения и характеристики портландцемента со шлаком

Шлакопортландцемент – гидравлическое вяжущее, получаемое путем совместного помола клинкера, гипса и гранулированного доменного или электротермометаморфического шлака. Есть и другой способ производства этого вяжущего – раздельный помол компонентов с последующим их перемешиванием. Долгое время шлак считался бесполезным отходом металлургических производств, но практика показала, что с помощью его добавления в цемент можно добиться ценных характеристик вяжущего. Количество шлака в вяжущем составляет 20-80 %. До 10 % этого компонента может заменяться трепелом или другой активной добавкой.

Производство гранулированного шлака

Шлак – побочный продукт металлургического производства, состоящий из кварца, оксидов кальция, магния. Расплавленный шлак, предназначенный для добавки в портландцемент, подвергается ускоренному охлаждению водой или паром – грануляции. Скоростное охлаждение предотвращает кристаллизацию продукта, он остается в химически активном стеклообразном тонкозернистом состоянии. Гранулированный шлак, благодаря сохранению химической активности, вступает во взаимодействие с компонентом клинкера – гидроксидом кальция – с образованием гидросиликата и гидроалюмината кальция.

Компоненты цемента со шлаком:

  • Клинкер с содержанием магния не более 6 %. Оксид магния снижает прочность бетона.
  • Доменный или электротермометаморфический шлак – 20-80 %. Оптимальное количество шлаковых добавок зависит от требуемых характеристик вяжущего.
  • Гипс природный чистый и гипс, содержащий фосфор, бор, фтор. Содержание гипсовых компонентов не должно превышать 5 % от общей массы клинкера.

Компоненты высушивают в специальных камерах. Влажность после высушивания не превышает 1 %. После этого их перемалывают до состояния тонкодисперсного порошка.

Характеристики шлакопортландцемента

Зачем в цемент добавляют шлак?

С помощью этого технологического приема удается добиться получения целого комплекса полезных характеристик:

  • Повышенная стойкость материала к мягким и сульфатным водам, благодаря отсутствию активных компонентов и плотной молекулярной структуре. ШПЦ может использоваться для строительства конструкций, эксплуатируемых во влажной среде.
  • Пониженное тепловыделение, что является положительным моментом при строительстве массивных конструкций, но отрицательным при бетонировании в холодные периоды года.
  • Умеренная водопотребность.
  • Высокая водостойкость и морозостойкость.
  • Повышенная жаростойкость – +600…+800 °C.
  • Стоимость, которая ниже стоимости традиционного портландцемента на 15-20 %. В масштабах крупного строительства этот фактор обеспечивает существенную экономию.
  • Возможность применения для строительства как наземных, так и подземных конструкций.

Цемент со шлаком отличается от цемента традиционного состава меньшей плотностью, что снижает массу готовой строительной конструкции или бетонного изделия.

Минусом шлакосодержащего материала считается замедленное твердение в первое время после заливки. Особенно медленно оно протекает при пониженных температурах. Твердение шлакопортландцемента можно значительно ускорить применением тепло-влажностной обработки. Поэтому такое вяжущее активно используется при производстве изделий, подвергаемых пропариванию.

Можно назвать еще одну отрицательную характеристику цемента со шлаком – меньший гарантированный срок годности, по сравнению с обычным ПЦ. Шлакопортландцемент способен сохранять рабочие характеристики на протяжении всего 45 суток после отгрузки с завода-изготовителя. При хранении необходимо соблюдать нормативные требования, иначе ШПЦ потеряет рабочие характеристики еще быстрее.

Виды цемента с добавкой шлака

Шлакопортландцемент по скорости твердения делится на два основных типа:

  • Нормальнотвердеющий. По набору прочности отстает в первые дни от обычного портландцемента. Но после трех недель твердения прочность ШПЦ выше прочности ПЦ аналогичной марки.
  • Быстротвердеющий. В составе такого вяжущего присутствуют ускорители твердения вулканического и минерального происхождения – пепел, пемза и другие. Марочную прочность такое вяжущее способно набрать уже после 7-14 суток твердения.

Области применения цемента со шлаком

Для чего пригоден цемент с содержанием шлака более 20 %:

  • Производство ЖБИ – панелей, плит перекрытия.
  • Изготовление монолитных строительных конструкций объектов жилого и промышленного назначения.
  • Изготовление бетонных изделий с применением пропаривания.
  • Строительство объектов с применением различных способов тепло-влажностной обработки.
  • Устройство дорожного полотна.
  • Производство бетонных труб для устройства инженерных коммуникаций.
  • Строительство мостовых конструкций и эстакад.
  • Приготовление штукатурных и кладочных растворов.

Бетонные смеси и строительные растворы на основе шлакопортландцемента в нашей стране распространены не очень широко. Они изготавливаются в заводских условиях, а их использование в строительстве контролируется инженерами-строителями.

Цемент со шлаком — что это значит?

Цемент со шлаком – строительный материал, применяемый во многих сферах для возведения наземных/подземных, подводных сооружений. Это вяжущий гидравлический компонент, производимый посредством измельчения цементного клинкера, шлака в гранулах (20-80%, но оптимально 50%) и гипса (максимум 5%).

На протяжении достаточно длительного времени в сфере строительства гранулированный шлак считали отходом, но потом начали применять шлаковые бетоны, оценив их долговечность и легкость. Материалы вторичного производства, так называемые отходы работы металлургической промышленности, с добавлением глины, гипса, смешанные с цементом, придают конструкции повышенную прочность.

Шлаковый цемент нашел широкое применение в сооружении железобетонных объектов, где установлены высокие показатели стойкости к воздействию агрессивных химических веществ. Эти бетонные смеси актуальны для монтажа монолитных построек. Так, в случае применения обычного цемента в больших конструкциях выделяется значительный объем тепла, который в процессе быстрого охлаждения может стать причиной появления деформаций и трещин. При использовании шлакобетона такой проблемы не возникает.

Самый распространенный цемент со шлаком – это созданный на соединении щелочного металла и гидросиликата Calcium, в тандеме с гидроилюмосиликатом и мелким металлургическим шлаком. Выполненные из данного материала конструкции дают минимальную пористость. Благодаря высокому качеству гидропоглощение минимально, а стойкость к низким температурам максимальная. Уже через сутки материал набирает около 30% прочности по нормативу.

Когда добавляется шлак в бетонную смесь, она не боится агрессивной среды – морская вода и разного типа хлориды, кислоты и сульфаты конструкции/зданию будут не страшны.

Недостатки

Следует упомянуть, рассматривая цемент со шлаком, что это материал со сравнительно небольшим количеством минусов. Точнее, он один – при нарушении герметичности тары, в которой поставляется цемент, он теряет свою прочность уже через полтора месяца со дня производства.

Достоинства

Рассматривая цемент со шлаком, нужно тщательно изучить все нюансы и особенности. Несмотря на большое количество плюсов, основным достоинством шлакопортландцемента является более низкая себестоимость при прочих равных. Доменный гранулированный шлак, который появляется в качестве отходов выплавки черного металла, проявляет все те же свойства, что и обыкновенный цемент. При этом, предполагает и некоторые положительные свойства.

Основные преимущества цемента со шлаком:

  • Более низкая цена при условии тех же параметров и характеристик прочности.
  • Небольшой показатель плотности и удельного веса не оказывают на фундамент и перекрытия существенного давления.
  • Прекрасная жаропрочность материала – диапазон нагрева доходит до +800 градусов.
  • Коррозийная стойкость на высоком уровне.
  • Высокая скорость затвердевания.
  • Повышенный показатель морозостойкости при применении технологии пропаривания железобетонных изделий.
  • Сравнительно низкая температура тепловыделения.
  • Великолепная стойкость монолита к воздействию сульфатных и пресных вод, другим агрессивным средам.

Технология производства

Цемент со шлаком пропорции для бетона может предполагать разные – все зависит от требуемых характеристик и параметров, условий эксплуатации итоговой конструкции. Обычно в составе шлакоцемента есть три компонента: клинкер, гипс и шлак. Но есть шлаковый бесклинкерный цемент, в котором объем шлака может достигать 90%. Такой материал стоит меньше, но сфера применения его достаточно ограничена.

Процесс производства шлакового цемента простой:

  • Высушивание шлака до уровня влажности менее 1%. В общем объеме материала его доля может варьироваться в пределах от 20 до 80%.
  • Тщательный помол шлака с гипсом и клинкером в мельнице до получения тонкодисперсного гомогенного порошкообразного вещества. Одновременно осуществляется смешивание материалов и доля гипса не должна быть больше 5%.

Цемент со шлаком производят из доменного шлака – вторичного продукта металлургической сферы. Класс материала во многом зависит от качества исходных материалов: свойств клинкера и шлака. Клинкер в смеси выступает в качестве активизатора шлаков.

Класс шлакоцемента определяется видом шлака – он бывает гранулированным, кислым, основным. На прочность влияет не столько физическая структура, сколько химическая формула. Гранулированные шлаки стоят меньше, но нужно помнить, что созданный на их основе раствор будет твердеть дольше обычного и в смесь шлак не стоит вводить в объеме более 50%.

Сферы применения портландцемента со шлаком

Цемент со шлаком применение нашел в самых разных сферах. Часто используют его в строительстве подводных железобетонных конструкций, на которые будет постоянно влиять водная среда. Также материал актуален для создании сухих смесей для производства панелей для стен, других конструкций. Этот тип цемента по характеристикам соответствует портландцементу марки М500.

Шлаковый цемент – популярный и экономный строительный материал, использующийся для возведения плит перекрытия, стен с арматурой. Способность шлакобетона демонстрировать те или иные параметры зависит от класса.

Классы шлакобетона и его применение:

  • 10 – используется при выполнении теплоизоляционных работ
  • 25-35 – актуален для строительства несущих конструкций/элементов
  • 50 – лучший материал для создания наружных несущих стен, разного типа армированных перемычек, внутренних перегородок зданий и т.д.

Шлакобетон ценят за небольшой удельный вес, поэтому часто применяют на серьезных объектах. Таким образом удается существенно снизить нагрузку на конструктивные части и фундамент, сэкономить финансы и время при монтаже плит больших габаритов (за счет пониженной массы).

Основные сферы применения шлакобетона:

  • Создание монолитных/сборных элементов в промышленном/частном строительстве
  • Создание конструкций с необходимостью ускоренного твердения
  • Производство бетонных коммуникационных труб
  • Работы по монтажу дорог, где актуально быстрое схватывание раствора
  • Строительство мостов, эстакад
  • Замес растворов для кладки, оштукатуривания

Когда готовится цемент со шлаком, пропорции для бетона, нужно учитывать одну особенность – несмотря на все положительные свойства материала, через 3-4 десятка лет качество монолита резко снижается. Об этом моменте нужно помнить и вовремя принимать меры по предупреждению деформации конструкций/зданий.

Выбор сырья и особенности хранения

Производство шлакоцемента регулируют ГОСТы 10178-85 и 31108-2003: первый определяет марку прочности, второй – класс. При выборе материала ориентироваться лучше всего на лабораторный анализ.

Обращают внимание на пропорцию химических элементов:

  • В составе доменного шлака должны быть 4 оксида: CaO, SiO2, Al2O3, MgO в общей пропорции 9:1.
  • Объем оксида серы SO3 – максимум 3.5%
  • В клинкере должны быть: MnO в объеме не больше 3%, также C3A и C3S

Цемент на базе шлака долгое время держат во влаге, так как раннее высыхание негативно влияет на твердение. При правильных показателях влажности и высокой температуре твердение ускоряется, в связи с чем обработка цемента в специальных камерах и автоклавах очень эффективна.

Прочность шлакоцемента гарантируется очень мелким помолом, который в ответе за быстрое твердение и высокую прочность. Именно тонкость помола влияет на активность. Если нужно получить высококачественное вяжущее (для фундамента, к примеру) лучше применять сепараторный либо двухступенчатый помол.

В смесь для приготовления шлакобетона добавляют далеко не любое сырье. Основное требование к шлаку – отсутствие в его составе оксидов химических соединений, способных плохо повлиять на свойства материала. Обязательное требование: шлак должен быть чистым, без любого рода примесей (земли, глины, золы и т.д.). Как правило, в цемент идут шлаки металлургической/топливной промышленности.

Из металлургического шлака делают самый прочный бетон. В то же время, из шлаков топливной промышленности больше всего подходят антрацитовые породы. Не применяются для производства шлакоцемента продукты сгорания бурых углей ввиду наличия в них примесей, соединяющихся со шлаком неустойчивыми связями.

Большое значение для чистоты и прочности шлака имеет правильное хранение: шлак перемещают минимум 3 раза в местах хранения, избавляясь от примесей серы и известей. Материал пригоден для производства, пока в нем сохранена кристаллическая структура и отсутствуют признаки распада, появляющиеся под воздействием находящихся в атмосфере газов и влаги в процессе перехода одних соединений в другие. Эти соединения имеют большой объем, ввиду чего при переходе разрушаются и растрескиваются куски шлака.

Класс шлакобетона зависит от величины зерен шлака – они могут варьироваться в диапазоне 5-40 миллиметров. Для получения смеси песок берут фракции максимум 5 миллиметров. Шлаковый песок повышает многие показатели бетона, в том числе прочность и плотность. Из шлакового щебня производят легкий бетон, с прекрасными показателями теплоизоляции, но низкий прочностью.

Технические характеристики

Все свойства и параметры шлакобетона определяются ГОСТ 10178-85 и зависят от используемых в производстве компонентов (их качества и объема).

Компоненты и свойства смеси:

  • В клинкере должно содержаться магния максимум 5-6%, в противном случае понижается качество бетона
  • Шлаки в гранулах, произведенные электротермометаморфическим или доменным путем, входят в состав в объеме 20-80% и определяют плотность, прочность и другие характеристики
  • Чистый гипс, полученный естественным путем с добавлением фтора и фосфора, включается в состав в объеме максимум 5%
  • Чем больше в составе шлака, тем дольше затвердевает смесь и тем меньше тепла продуцируется реакцией гидратации
  • Усадка шлакового цемента такая же, как и у обычного
  • Жаропрочность находится в пределах +600-800 градусов
  • При условии отсутствия плотной молекулярной консистенции, а также использующихся для активации веществ после застывания шлак не станет реагировать с водой, поэтому смесь часто используют в создании конструкций в условиях повышенной влажности

Шлакопортландцемент бывает быстротвердеющим и с нормальными параметрами твердения. Для активизации процесса в материал добавляют присадки – это специальные ускорители вулканического или минерального происхождения (это могут быть пемза, пепел). Произведенный из шлака бетон готовят в таком соотношении: 4-5 частей шлака, по 2 части песка и цемента.

Конструкции/здания достигают прочности уже в течение 7-14 дней. В прохладных условиях материал твердеет медленно, поэтому для ускорения процесса используются обработка теплом, добавка специальных присадок.

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.

Чем отличается цемент со шлаком от обычного:

  • 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 пропорции для бетона

Очень часто в строительстве используется цемент со шлаком, что это за материал, не нужно объяснять опытным мастерам. А вот новичкам в строительном деле будет полезно узнать, что шлакоцемент — это гидравлическая вяжущая субстанция, образованная посредством измельчения клинкера, гипса, а также доменного шлака — вторичного металлургического продукта. Химический состав шлаков играет важнейшую роль в определении класса прочности шлакоцемента. В цемент могут идти гранулированные и негранулированные, кислые, основные шлаки.

Блок: 1/2 | Кол-во символов: 535
Источник: http://zFundament.ru/materialy/shlakotsement-opredelenie-ponyatiya-glavnye-osobennosti-pravilnye-proportsii/

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

Класс шлакобетона Объемный состав (в частях) Объемный вес
Цемент 400 Песок Известь или глина Крупный шлак Мелкий шлак
50 1 3 0,6 5 6 1300
35 0,9 2 0,3 3 3 1500
35 1 3 0,8 8 6 1100
25 0,9 2 0,5 5 3 1300
25 1 2 1 12 6 900
10 0,9 1 0,7 8 3 1100
10 0,9 1 2 12 5 700

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 2553
Источник: http://o-cemente.info/izgotovlenie-betona/tsement-so-shlakom-primenenie-smesi.html

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.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 2716
Источник: https://betonov.com/vidy-betona/drugie-vidy-i-marki/portlandcement-so-shlakom.html

Как приготовить шлакобетон

До начала приготовления смеси (примерно за несколько часов) необходимо увлажнить шлак водой, чтобы улучшить долговечность будущего бетона. Далее необходимо смешать компоненты в одной из указанных выше пропорций, хорошо перемешать. После добавления воды раствор следует вымесить до однородного состояния. Для получения средней марки бетона, можно использовать 4-5 частей шлака (фракционной смеси), 2 части цемента и 2 части песка.

Готовую массу желательно использовать в течение часа, максимальное время обработки – 1,5 часа. Более дешевым раствор можно сделать, смешав цемент с известью в соотношении 3:1. Стены дома могут быть возведены набивным методом (монолитная конструкция) или из приготовленных шлакобетонных блоков.

Блок: 2/2 | Кол-во символов: 773
Источник: https://postroika.com.ua/2016/02/29/beton-iz-shlaka-kak-prigotovit-svoimi-rukami/

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.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 2019
Источник: https://betonov.com/vidy-betona/drugie-vidy-i-marki/portlandcement-so-shlakom.html

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.

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 2609
Источник: http://o-cemente.info/izgotovlenie-betona/tsement-so-shlakom-primenenie-smesi.html

Классификация портландцемента со шлаком

Портландцемент класс 300 по ГОСТ 10178-85

Характеристика Показатель
1 Вещественный состав цемента, %:- гранулированный доменный шлак- портландцементный клинкер- гипсовый камень 50-6040-501,5-3,5
2 Предел прочности (3 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 3,0-3,512,0-13,0
3 Массовая доля:- свободного оксида кальция, %- оксид магния в клинкере, % менее 0,5менее 1,6
4 Активность при пропаривании- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 3,8-4,222,0-23,5
5 Предел прочности (28 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 5,2-5,533,5-34,0
6 Начало схватывания не ранее, час/мин 3-10
7 Тонкость помола (через сито 008), % 90,0
8 Конец схватывания не ранее, час/мин 4-40

Портландцемент класс 400

Характеристика Показатель
1 Вещественный состав цемента, %:- гранулированный доменный шлак- портландцементный клинкер- гипсовый камень 38-4058-621,5-3,5
2 Предел прочности (3 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 3,0-3,512,0-13,0
3 Массовая доля:- свободного оксида кальция, %- оксид магния в клинкере, % менее 0,5менее 1,6
4 Активность при пропаривании- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 4,1-4,325,0-26,0
5 Предел прочности (28 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 5,8-6,041,4-42,5
6 Начало схватывания не ранее, час/мин 3-00
7 Тонкость помола (через сито 008), % 90,0
8 Конец схватывания не ранее, час/мин 4-20

Портландцемент класс 500

Характеристика Показатель
1 Вещественный состав цемента, %:- гипсовый камень- портландцементный клинкер 2,0-2,5100
2 Предел прочности (3 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 4,5-4,825,0-27,0
3 Массовая доля:- свободного оксида кальция, %- оксид магния в клинкере, % менее 0,5менее 1,5
4 Активность при пропаривании- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 4,3-4,631,0-34,0
5 Предел прочности (28 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 6,3-6,550,5-52,0
6 Начало схватывания не ранее, час/мин 2-32
7 Тонкость помола (через сито 008), % 90,0
8 Конец схватывания не ранее, час/мин 3-43

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 2015
Источник: http://o-cemente.info/izgotovlenie-betona/tsement-so-shlakom-primenenie-smesi.html

Особенности применения шлакоцемента

Состав данного продукта определяет ряд особенностей применения, на которые следует обратить особое внимание:

  • Повышенное время схватывания и набора марочной прочности.
  • Небольшой гарантированный период хранения – 45 суток.
  • Необходимость в длительном тщательном уходе за конструкциями в жаркое время года – регулярном увлажнении и укрытии полиэтиленовой пленкой.
  • «Капризность» по отношению к перепадам температуры.
  • Ограниченное применение в условиях пониженной температуры окружающей среды.

В то же время, учитывая положительный баланс преимуществ и особенностей «вяжущего» этого вида можно утверждать что если стоит задача возведения здания при минимальных затратах на основные строительные материалы, шлакопортланцемент, является самым предпочтительным вариантом общестроительному портландцементу.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 826
Источник: https://cementim.ru/tsement-so-shlakom-osobennosti-i-primenenie/

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.

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.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 1457
Источник: https://betonov.com/vidy-betona/drugie-vidy-i-marki/portlandcement-so-shlakom.html

Кол-во блоков: 12 | Общее кол-во символов: 16708
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

  1. http://o-cemente.info/izgotovlenie-betona/tsement-so-shlakom-primenenie-smesi.html: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 7177 (43%)
  2. https://betonov.com/vidy-betona/drugie-vidy-i-marki/portlandcement-so-shlakom.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 6754 (40%)
  3. https://cementim.ru/tsement-so-shlakom-osobennosti-i-primenenie/: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 1469 (9%)
  4. https://postroika.com.ua/2016/02/29/beton-iz-shlaka-kak-prigotovit-svoimi-rukami/: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 773 (5%)
  5. http://zFundament.ru/materialy/shlakotsement-opredelenie-ponyatiya-glavnye-osobennosti-pravilnye-proportsii/: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 535 (3%)

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

Класс шлакобетона Объемный состав (в частях) Объемный вес
Цемент 400 Песок Известь или глина Крупный шлак Мелкий шлак
50 1 3 0,6 5 6 1300
35 0,9 2 0,3 3 3 1500
35 1 3 0,8 8 6 1100
25 0,9 2 0,5 5 3 1300
25 1 2 1 12 6 900
10 0,9 1 0,7 8 3 1100
10 0,9 1 2 12 5 700

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

Характеристика Показатель
1 Вещественный состав цемента, %:- гранулированный доменный шлак- портландцементный клинкер- гипсовый камень 50-6040-501,5-3,5
2 Предел прочности (3 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 3,0-3,512,0-13,0
3 Массовая доля:- свободного оксида кальция, %- оксид магния в клинкере, % менее 0,5менее 1,6
4 Активность при пропаривании- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 3,8-4,222,0-23,5
5 Предел прочности (28 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 5,2-5,533,5-34,0
6 Начало схватывания не ранее, час/мин 3-10
7 Тонкость помола (через сито 008), % 90,0
8 Конец схватывания не ранее, час/мин 4-40

Портландцемент класс 400

Характеристика Показатель
1 Вещественный состав цемента, %:- гранулированный доменный шлак- портландцементный клинкер- гипсовый камень 38-4058-621,5-3,5
2 Предел прочности (3 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 3,0-3,512,0-13,0
3 Массовая доля:- свободного оксида кальция, %- оксид магния в клинкере, % менее 0,5менее 1,6
4 Активность при пропаривании- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 4,1-4,325,0-26,0
5 Предел прочности (28 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 5,8-6,041,4-42,5
6 Начало схватывания не ранее, час/мин 3-00
7 Тонкость помола (через сито 008), % 90,0
8 Конец схватывания не ранее, час/мин 4-20

Портландцемент класс 500

Характеристика Показатель
1 Вещественный состав цемента, %:- гипсовый камень- портландцементный клинкер 2,0-2,5100
2 Предел прочности (3 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 4,5-4,825,0-27,0
3 Массовая доля:- свободного оксида кальция, %- оксид магния в клинкере, % менее 0,5менее 1,5
4 Активность при пропаривании- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 4,3-4,631,0-34,0
5 Предел прочности (28 суток твердения)- при изгибе, МПа- при сжатии, МПа 6,3-6,550,5-52,0
6 Начало схватывания не ранее, час/мин 2-32
7 Тонкость помола (через сито 008), % 90,0
8 Конец схватывания не ранее, час/мин 3-43

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 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 %):

Марка Камень гипсовый Клинкер портландцементный Шлак гранулированный
300 1,5-3,5 40-50 50-60
400 1,5-3,5 58-62 38-40
500 2,0-2,5 98-100 до 30

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

Класс После 3 дней По окончании 28 суток
На сжатие На изгиб На сжатие На изгиб
300 12-13 3-3,5 33,5-34 5,2-5,5
400 12-13 3-3,5 41,4-42,5 5,8-6
500 25-27 4,5-4,8 50,5-52 6,3-6,5

Другие показатели:

Характеристика Класс портландцемента
300 400 500
Доля CaO и MgO (в %) <0,5 и <1,6 <0,5 и <1,6 <0,5 и <1,5
Первое схватывание (часы) 3-10 3-00 2-30
Конец схватывания (часы) 4-40 4-20 3-45
Тонкость помола (в %) 90 90 90

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.

Мне нравитсяНе нравится

Портландцемент и шлакопортландцемент — состав, свойства и применение

Шлакопортландцементом называется искусственно полученное гидравлическое вещество, обладающее вяжущим эффектом.

Состав шлакопортландцемента

Шлакопортландцемент получают из портландцементного клинкера, глины, шлака и известняка. Стоит отметить, что при производстве цемента крайне важная роль отводится именно химическому составу материала, а не его физической структуре, в связи с чем, исходное сырье выбирается очень тщательно. Поэтому, при производстве данного цемента может быть использован как основный, так и кислый доменный шлак. Шлаки также могут быть гранулированные и не гранулированные, однако, зачастую используются именно гранулированные шлаки. Это обусловлено двумя причинами. В основе первой причины лежит экономический аспект. А вторая причина основывается на самом процессе производства шлакопортландцемента, который существенно усложняется при использовании не гранулированном типе шлака. Однако, те шлаки, которые добавляются уже после обжига, являются гранулированными в обязательном порядке. Процентное содержания шлака в портландцементе не должно выходить за пределы 30-60%. Максимальное содержание гипса в данном цементе составляет 5%.

Технология производства шлакопортландцемента относительно несложная. Она состоит всего из двух этапов. На первом этапе осуществляется просушивание шлака, для чего используются специальные сушильные камеры. После высушивания, шлак должен иметь максимальную влажность 1%. Второй этап заключается в измельчении и смешивании всех составляющих шлакопортландцемента. Для этого используется бункер цементной мельницы, в которую загружаются шлак, гипс, клинкер, известняк. В данной мельнице происходит измельчение всех составляющих до консистенции гомогенного тонкодисперсного порошка, а также смешивание этих компонентов. Стоит отметить, что подобным образом происходит приготовление минерального порошка, используемого в производстве асфальтобетона. В зависимости от размера частиц входящих в состав веществ шлакопортландцемента, в настоящее время на рынке существуют следующие марки данного материала: м150, м200, м250, а также м300. Фракция помола порошка влияет на прочность, активность, а также на время застывания уже готовой смеси. Так, чем мельче помол, тем быстрее застывает раствор. Если сравнивать данное вещество с обычным цементом, то стоит сказать, что благодаря более тонкому помолу шлакоцемента, он обладает более выраженным эффектов. Обычно, чтобы получить очень высокие вяжущие качества данного вещества, рекомендуют использовать именно двухступенчатый или сепараторный помол. В связи с этим, шлакопортландцемент перемалывается практически до той же фракции, что и обычный портландцемент.

Порландцемент – это искусственный материал зеленовато-серого цвета, состоящий из измельченного клинкера и глины. Такое название данный материал унаследовал от природного камня, добыча которого осуществляется на острове Портленд. По мнению первооткрывателей порландцемента, материал, благодаря, в первую очередь, своему окрасу, очень похож на этот природный камень.

Таким образом, портландцемент и шлакопортландцемент являются двумя схожими по своему составу и свойствам материалами. Это обуславливает практически одинаковые сферы их применения.

Отличия портландцемента и шлакопортландцемента

  1. В отличие от портландцемента, кроме глины и клинкера, шлакопортландцемент в своем составе содержит еще и шлаки. Это является первым и наиболее явной отличительной особенностей двух схожих материалов.
  2. Разный набор прочности в момент начала затвердевания материалов. Так, у шлакопортландцемента этот процесс протекает существенно медленнее, чем у портландцемента.
  3. Несмотря на предыдущий пункт, шлакопортландцемент спустя некоторое время (как правило, два-три месяца) демонстрирует существенно большую прочность, чем портландцемент.
  4. Однако, в отличие от шлакопортландцемента, портландцемент имеет преимущество в том, что он менее подвержен негативному воздействию окружающей среды, особенно если это касается температурного режима. Смесь, в которой присутствуют шлаки, при понижении температуры до отметки в 40С застывает гораздо медленнее. Это, в свою очередь, приводит к необходимости применения теплвлажностной обработки для более быстрого застывания шлакопортландцемента.
  5. Портландцемент имеет больший удельный вес, чем шлакопортландцемент. Следовательно, объемный его вес также больше.
  6. Шлакопортландцемент выигрывает у портландцемента в стоимости, которая гораздо ниже. Это связано с тем, что дорогой клинкер частично заменяется гранулированным шлаком, который является более дешевым материалом. Таким образом, количество шлака в составе цемента напрямую влияет на его стоимость – тем она ниже, чем больше содержание шлака.
  7. Шлакопортландцемент хранится хуже, чем портландцемент.

Учитывая отличительные особенности материалов, можно сказать, что данные два вещества являются ближайшими «родственниками» и вполне могут называться взаимозаменяемыми материалами.

Свойства шлакопортландцемента

  1. Низкая морозостойкость.
  2. Высокая устойчивость к высоким температурам.
  3. Устойчивость к воздействию как сульфатных, так и пресных вод.
  4. Во время затвердевания выделяет значительно меньшее количество тепла, в сравнении с другими подобными материалами. Данное свойство позволяет шлакопортландцементу быть использованным в качестве основного материала при строительстве массивных сооружений из бетона.
  5. Обладает значительно меньшей степенью объемной деформации.
  6. Чем дольше застывает материал, тем он становится прочнее. На начальном этапе застывания шлакопортландцемент обладает очень низким показателем нарастания прочности. Таким образом, приближенную к цементу прочность, шлакопортландцемент приобретает спустя 6-12 месяцев, в зависимости от температурно-влажностных условия застывания. Чтобы ускорить данный процесс применяется клинкер, содержащий большое количество алюмината и силиката, а также шлаки, содержание большое количество глинозема.
  7. Проявляет свои лучшие свойства при застывании во влажной среде с повышенным температурным режимом. Стоит сказать, что преждевременное высыхание шлакопортландцемента имеет крайне негативное влияние на дальнейшее проявление его свойств.

Таким образом, стоит отметить, что благодаря своим свойствам наряду с относительной дешевизной, шлакопортландцемент нашел свое активное применение во многих сферах человеческой деятельности.

Где используется шлакопортландцемент?

  1. Данный материал является основным веществом во время производства сборного бетона и железобетона;
  2. С участием быстротвердеющего шлпкопортандцемента изготавливаются сборные конструкции и монолитные изделия.
  3. При применении тепловлажностной обработки, что ускоряет затвердевание материала при этом не ухудшая его свойств, он используется во время изготовления сборных конструкций.
  4. Железобетонные трубы, шпалы, отдельные мостовые элементы также изготавливаются с участием шлакопортландцемента.
  5. Штукатурные и кладочные растворы, становые блоки, бетонные смеси, как правило, изготавливаются при использовании двух «родственных» материалов – шакопортландцемента и портландцемента.

Таким образом, шлакопортландцемент является качественным и доступным материалом одновременно, чем и обуславливается его популярное использование во многих областях деятельности человека. 

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, создает стекловидные гранулы, 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: тротуары, конструкции и фундаменты, массивный бетон (например, 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 восстановлении и выпустил руководство по закупкам, требующее его спецификации для большинства проектов, финансируемых из федерального бюджета.

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. Несмотря на то, что 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»

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, 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 Соединенных Штатов. 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: , расположенные здесь .

Цемент шлаковый — SCIC № 1
Шлаковый цемент или измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS) уже более века используется в бетонных проектах в США для повышения долговечности и снижения затрат на жизненный цикл. Среди его ощутимых преимуществ в бетоне — лучшая обрабатываемость и обрабатываемость, более высокая прочность на сжатие и изгиб, а также улучшенная стойкость 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.
Просмотр 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 цементный шлак 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 сульфатному воздействию и щелочно-кремнеземной реактивности (ASR), а также к более легкой цвет.
Просмотр 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 составляющих материала, а трехкомпонентные цементы содержат три составных материала. Смешанный цемент может позволить некоторым производителям бетона воспользоваться преимуществами шлакового цемента, несмотря на ограничения по хранению.
Просмотр Скачать

Slag Cement — обзор

15.4.3 Незначительное расширение, но ниже, чем у OPC

Metso (1982) был одним из первых, кто изучил 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 RRGR шлака с 2,4% Na приблизился к эталону, в противном случае расширение было намного ниже (хотя RRGR 1,5% Na было выше предела в 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 (из Tang et al. , 1989) и обнаружил, что расширение слабоактивированного щелочами шлака, испытанного с опалом, не имело значения. 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 Пу и Ян (Пу и Чен, 1991; Пу и Ян, 1994; Ян, 1997; Ян и др., 1999) были проведены в 1990-х годах по щелочно-агрегатной реакции в щелочно-активированных шлаковых цементах. 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). Пу и Янг (1994) провели исследование с использованием метода быстрого автоклава (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, то есть до 50%. Ян (1997) и Ян и др. (1999) исследовал несколько факторов, влияющих на реакцию щелочного агрегата, 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 ни 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 было менее 5%, расширение цементных систем, активируемых щелочью, было 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 100% относительной влажности 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 химически активными 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 через 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 AAS в двух условиях отверждения был гидрат силиката кальция, но в случае AAS-NaOH были обнаружены некоторые розеточные кристаллы, типичные для ASR.

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 медленнее, 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 разных 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 реакционноспособных агрегатов или размера агрегатов максимальное расширение всегда достигалось для системы с жидким стеклом, в то время как наименьшее 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. Использовались три типа заполнителей: два известковых песку (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 до 4 месяцев на образцах OPC и AAS.

Результаты показали следующее:

Через 14 дней расширение раствора ОРС с кремнеземистым 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 эффектов на прочность реактивного известкового песка не наблюдалось, наблюдения с помощью SEM показали, что реакции щелочно-известковых заполнителей 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:

расширения 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 низкощелочного 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.

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 производятся 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 ситуации. (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 стеклообразный 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, при котором 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 накипи : 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)

Проектирование конструкций

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, укладка 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. Консультативное 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», Руководство ACI 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 бетонных поверхностей к образованию накипи, подверженных воздействию химикатов против обледенения», Ежегодный сборник стандартов ASTM , том 04.02, 1993.

Предыдущая | Содержание | Следующий

JSW Портлендский шлаковый цемент (PSC)

Портлендский шлаковый цемент, широко известный как PSC, представляет собой смешанный цемент.Шлак — это, по сути, неметаллический продукт, состоящий более чем на 90% из стекла с силикатами и алюмосиликатами извести.

В JSW Cement мы используем шлак высшего качества, произведенный на нашем сталеплавильном заводе, в соответствии со стандартами IS: 12089 для производства PSC. Он создается из комбинации до 45-50% шлака, 45-50% клинкера и 3-5% гипса. PSC был признан наиболее подходящим цементом для массового строительства из-за его низкой теплоты гидратации.

Многочисленные преимущества PSC

Химический состав

PSC дает ему несколько преимуществ перед обычным цементом.Помимо того, что он более экологичен, он предлагает;

  • Предел прочности на сжатие
  • Отличная стойкость к воздействию хлоридов и сульфатов
  • Низкий риск растрескивания
  • Улучшенная обрабатываемость
  • Лучшая совместимость со всеми типами добавок
  • Отделка высшего качества
  • Легкость прокачки
  • Лучшая стойкость к щелочной реакции с кремнеземом
  • Минимальные усадочные трещины

Где можно использовать PSC?

  • Все типы жилых, коммерческих и промышленных объектов
  • Плотины и прочие массово-бетонные работы
  • Гидроизоляционные сооружения
  • Бетонные дороги и эстакады
  • Наиболее подходит для морских сооружений
  • Сборные железобетонные изделия
  • Устройство фундаментов и свай

PSC — смешанный цемент.Это наиболее подходящий цемент для инфраструктурных проектов из-за его высокой прочности на изгиб.

Максимальная прочность, низкий риск растрескивания, улучшенная обрабатываемость и превосходная отделка — преимущества PSC. Портланд-шлаковый цемент (PSC) производится путем перемола портландцементного клинкера, гипса и гранулированного шлака или смешивания измельченного гранулированного доменного шлака (GGBS) с обычным портландцементом с помощью механических смесителей. В JSW Cement мы используем шлак высшего качества, произведенный на нашем сталеплавильном заводе, в соответствии со стандартами IS: 12089 для производства PSC.Он состоит из 45-50% шлака, 45-50% клинкера и 3-5% гипса. PSC был признан наиболее подходящим цементом для бетонных покрытий, массивного бетона, высокоэффективного или высокопрочного бетона, конструкций и фундаментов, сборного бетона, такого как трубы и блоки, бетона, подверженного воздействию морской воды и морского применения.

Загрузки

PSC — смешанный цемент. Это наиболее подходящий цемент для инфраструктурных проектов из-за его высокой прочности на изгиб.Максимальная прочность, низкий риск растрескивания, улучшенная обрабатываемость и превосходная отделка — преимущества PSC. Портланд-шлаковый цемент (PSC) производится путем перемола портландцементного клинкера, гипса и гранулированного шлака или смешивания измельченного гранулированного доменного шлака (GGBS) с обычным портландцементом с помощью механических смесителей. В JSW Cement мы используем шлак высшего качества, произведенный на нашем сталеплавильном заводе, в соответствии со стандартами IS: 12089 для производства PSC.Он состоит из 45-50% шлака, 45-50% клинкера и 3-5% гипса. PSC был признан наиболее подходящим цементом для бетонных покрытий, массивного бетона, высокоэффективного или высокопрочного бетона, конструкций и фундаментов, сборного бетона, такого как трубы и блоки, бетона, подверженного воздействию морской воды и морского применения.

22 КБ 12.02.2016 Брошюра по продукту Скачать

Portland Cement — смеси доменного шлака для цементирования нефтяных скважин | Ежегодная техническая конференция и выставка SPE

Резюме

Недавние исследования технологий цементирования доменного шлака были расширены за счет включения смесей портландцемента и доменного шлака.Смеси портландцемента и доменного шлака, имеющие долгую историю использования в строительной отрасли, не нашли широкого применения при цементировании нефтяных скважин. Результаты испытаний показывают, что смешивание доменного шлака с портландцементом дает высококачественный материал для цементирования скважин. Представлены рекомендации по проектированию и данные лабораторных испытаний смесей доменного шлака и портландцемента. Также включены исторические примеры использования доменного шлака — смесей портландцемента в полевых условиях.

Введение

Успех любой операции по цементированию в значительной степени зависит от способности воспроизвести в полевых условиях те же свойства цементного раствора, которые были получены во время лабораторных испытаний. Практический опыт показал, что результаты испытаний, как правило, значительно различаются от лаборатории к работе на месте. Это может произойти даже после изоляции основного цемента. Во многих случаях во время проверочных испытаний в полевых условиях можно обнаружить неустойчивое время загустевания, неожиданное гелеобразование суспензии и плохой контроль водоотдачи после отсутствия намека на проблемы во время лабораторных испытаний.Эта проблема широко распространена и особенно часто встречается в местах, где сервисные компании вынуждены использовать национальные цементы низкого качества.

Невозможность составить суспензию с воспроизводимыми свойствами приводит к «излишнему» менталитету при проектировании суспензии. Избыточные количества диспергатора могут быть добавлены в качестве общей практики для устранения любой возможной тенденции гелеобразования — тенденций, которые могут присутствовать или отсутствовать. Много раз на месте приходилось добавлять дополнительный замедлитель схватывания, чтобы компенсировать недопустимо короткие полевые испытания на смешение.К суспензии добавляются более высокие, чем необходимо, концентрации добавки для снижения водопроницаемости, чтобы компенсировать неустойчивый отклик, обнаруживаемый при более низких концентрациях добавки. Это может придать дополнительную вязкость, что потребует использования большего количества диспергатора, что может затем повлиять на другие свойства, такие как стабильность свободной жидкости или суспензии. Даже когда другие свойства раствора не изменяются, затраты на цементирование возрастают, а химические взаимодействия внутри раствора становятся более сложными и менее идентифицируемыми.

Принимая во внимание описанные выше обстоятельства, становится очевидным, что любое улучшение характеристик базового цемента будет иметь далеко идущие последующие последствия для конструкции цементного раствора, характеристик добавок и стоимости.С этой целью была проведена оценка альтернативных технологий, чтобы определить, какие шаги, если таковые имеются, можно использовать для минимизации пороговой реакции различных добавок в маргинальных базовых цементах. В данной статье основное внимание будет уделено использованию доменного шлака (BFS) в качестве добавки к тампонажному цементу.

Доменный шлак

Использование смесей BFS — Portland в строительной отрасли началось с середины 1800-х годов. Сегодня смеси BFS — Portland чаще всего используются при строительстве автомобильных дорог.Эта технология также используется в приложениях, требующих стойкости к сульфатам или морской воде, низкой проницаемости, низкого расширения и высокой прочности. BFS также может использоваться как альтернативный способ цементирования скважин. Этот процесс влечет за собой использование щелочных активаторов для преобразования бурового раствора в цемент.

Химические параметры, которыми манипулируют во время производства и обработки доменного шлака, легче контролировать, чем те, которые обнаруживаются при производстве портландцемента. Таким образом, BFS, как правило, является более последовательным продуктом.Производство BFS потребляет только половину энергии, необходимой для производства такого же количества портландцемента.

Leave a reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *