Портландцемент со шлаком: где применяют цемент со шлаком, состав

Портландцемент со шлаком: характеристики, сферы использования

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.

Сфера применения и свойства шлака

Говоря о том, что такое шлак, стоит сказать о сфере применения этого материала. Чаще всего в строительстве используется граншлак разного диаметра:

• Более крупные гранулы используются при изготовлении шлакоблоков, отличающихся износоустойчивостью, меньшим весом и повышенными показателями тепло- и влагоизоляции. Также крупный граншлак применяют при возведении фундамента (в качестве подложки), укреплении насыпей, обработке краев водоемов.
• Из шлака более мелкой фракции можно сделать добавку для бетона или асфальта.
• Пыль и самые мелкофракционные частицы применяют в качестве добавок при производстве тротуарной плитки и минваты.
• Крошка добавляется в строительные смеси для повышения прочностных характеристик составов. Также крошку применяют для заполнения пустот в стенах.

По цвету, вторичное сырье может быть самым разным, начиная от насыщенного черного, заканчивая белым цветом. Нередко встречаются материалы перламутрового или сиреневого оттенка.

Плотность шлака колеблется в зависимости от компонентов, входящих в его состав.

Соответственно, если измерять этот показатель в «кубах», то эти значения будут колебаться от 800 до 3 200 кг на метр кубический.

Удельный вес сырья (то есть масса его вещества) составляет от 2,5 до 3,6 г/см3. Приблизительно такими же показателями отличаются природные породы камней. Однако стоит учитывать, что удельный вес шлака может отличаться в зависимости от вида сырья:

• У шлакобетона этот показатель составит порядка 2-2,4 т/м3.
• Удельный вес кускового шлака колеблется от 2,1 до 2,8 т/м3.
• Если используется вторсырье в виде щебенки, то вес материала будет самым наименьшим от 1,05 до 1,6 т/м3.

Кроме этого, свойства вторичного сырья определяются его типом. Сегодня в металлургии выделяют четыре основных вида шлака: черный, цветной, топливный и химический.

Быстротвердеющий шлакопортландцемент

Быстротвердеющий Шлакопортландцемент содержит менее 50 % шлака и тоньше обычного измельчен.
 

Быстротвердеющий шлакопортландцемент отличается от обыкновенного шлакопортландцемента более интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения, так как через трое суток прочность его достигает 250 кг / см1 и больше.
 

Быстротвердеющий шлакопортландцемент предназначается для всех общестроительных работ, а также для изготовления сборных железобетонных деталей и конструкций с применением пропари-вания; не разрешается применять быстротвердеющий шлакопортландцемент для гидротехнических конструкций в зоне переменного уровня воды.
 

Быстротвердеющий Шлакопортландцемент получают совместным помолом не менее 50 % высокоалитового клинкера, 5 % гипса и 30 — 50 % шлака до тонкости, соответствующей удельной поверхности 4000 — 4500 см2 / г. По скорости твердения, прочностным показателям и морозостойкости он близок к обычному портландцементу.
 

Быстротвердеющий Шлакопортландцемент в основном предназначен для производства монолитных, а также сборных бетонных и железобетонных конструкций с повышенной начальной прочностью, а также для сборных конструкций, изготовляемых с применением тепловлажностной обработки.
 

Быстротвердеющий шлакопортландцемент М400 должен иметь в трехсуточном возрасте предел прочности при сжатии не менее 20 МПа и на изгиб — не менее 3 5 МПа.
 

Быстротвердеющий шлакопортландцемент изготовляют более тонким измельчением обычной сырьевой смеси ( до 4000 — 5000 см2 / г), используя для этого двустадий-ный помол: вначале измельчают клинкер, а затем клинкерный порошок, шлак и гипс.
 

Быстротвердеющий шлакопортландцемент получают совместным помолом портландцементного клинкера нормированного минерального состава с гипсом и доменным гранулированным шлаком.
 

Быстротвердеющий шлакопортландцемент ( ГОСТ 10178 — 76) обладает более интенсивным, чем обычный шлакопортландцемент, нарастанием прочности в начальный период твердения. Количество доменного гранулированного шлака в нем должно составлять не менее 30 и не более 50 % от массы цемента.
 

Быстротвердеющий шлакопортландцемент содержит менее 50 % шлака и тоньше обычного измельчен.
 

Быстротвердеющий шлакопортландцемент применяют для приготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций и деталей с повышенной начальной прочностью, а также для производства монолитных изделий.
 

Быстротвердеющий шлакопортландцемент отличается от обыкновенного шлакопортландцемента более интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения, так как через трое суток прочность его достигает 250 кг / см и больше.
 

Быстротвердеющий шлакопортландцемент предназначается для всех общестроительных работ, а также для изготовления сборных железобетонных деталей и конструкций с применением пропари-вания; не разрешается применять быстротвердеющий шлакопортландцемент для гидротехнических конструкций в зоне переменного уровня воды.
 

Применяют быстротвердеющий шлакопортландцемент для изготовления сборных и монолитных конструкций с повышенной начальной прочностью.
 

К особенностям производства быстротвердеющего шлакопортландцемента относятся: применение активного алитоалюминатно-го цементного клинкера, пониженное против обычного количество вводимого в цементную шихту шлака ( по СНиП I-B.
 

Граншлак

Каталог статей > Сыпучие материаллы > Граншлак

Перейти к прайс листу на граншлак

Производство шлаков и виды шлаков

Шлаком называют неметаллический многокомпонентный расплав, который покрывает поверхность жидких металлов при металлургических процессах, таких как: плавка исходного сырья, обработка расплавленного промежуточного продукта и рафинирование жидкого расплава. При окончании металлургических процессов шлак имеет затвердевшее камневидное или стекловидное состояние, называемое еще «сплавом оксидов переменного состава». При металлургическом производстве шлаки появляются в сопровождении процесса восстановления руды и извлечения из неё так называемой пустой породы, флюсов и коксовой золы при их химическом взаимодействии с карбонатными породами. Основными компонентами шлака являются: кислотные оксиды SiO2 и TiO2, основные оксиды CaO, FeO, MgO, нейтральные оксиды Al2O3, ZnO. Тем самым в зависимости от количественного преобладания основных или нейтральных оксидов шлаки разделяются на основные и кислые.

Подразделение шлаков в зависимости от вида производства

Шлаки черной металлургии:

— Доменные которые могут быть не гранулированные, гранулированные, пемзы.

Шлаки цветной металлургии

— Медеплавильные, никелевые, алюминиевые (вторичные), прочие.

Шлаки химической промышленности

— Электротермофосновные

Шлаки черной металлургии: доменные и сталелитейные

В строительстве преобладает использование доменных шлаков получаемых при производстве чугуна.

Шлак доменный негранулированный получают путем воздушного охлаждения шлака с последующим его дроблением и грохочением. Использование такого шлака преимущественно наблюдается в дорожном строительстве в качестве замены щебня, как дополнительный наполнитель в асфальтобетон и бетон, в сельском хозяйстве для раскисления почв, а также в качестве железосодержащего материала для вторичной переплавки в доменных печах. Шлак доменный негранулированный гидравлическими свойствами не обладает.

Шлак доменный гранулированный получается при выплавке чугуна путем резкого охлаждения водой на гранустановке. Используется гранулированный доменный шлак преимущественно в качестве активной минеральной добавки в цемент.

Шлаковой пемзой называют литой кислый шлак. Для его создания необходим специфический режим охлаждения. Вяжущими свойства отсутствуют. Используют как утеплитель (подсыпка под перекрытия пола первого этажа домов), звукоизоляционный материал, необходим при производстве легких бетонов и изделий из них (шлакоблоки).

Рис1. Шлак черной металлургии

Основной полезной характеристикой доменного шлака является его основность, тоемть сопротивление измельчению, реакционная способность, химический состав и его стабильность. Плотность шлаков составляет 2,7-3 г/см3 (2700кг/м3-3000кг/м3), насыпная плотность – 1,3-1,5 г/см3 (1300кг/м3-1500кг/м3). Гидравлические свойства доменного граншлака определяются по величине коэффициента качества (К).

В зависимости от коэффициента качества и химического состава гранулированные доменные шлаки разделяются на три сорта:

Шлаки цветной металлургии

В строительстве и производстве строительных материалов имеют интерес цветные металлургические шлаки от производства меди и никеля. Отвальные медеплавильные шлаки имеют черный цвет, которые не подвергаются распаду. Плотность таких шлаков шлаков составляет 3300-3800 кг/м3, водопоглощение 0,1-0,6%, предел прочности при сжатии 120-300 МПа.

Никелевые шлаки имеют столь же высокие показатели физико-механических свойств, как и медные. Относятся к кислым по химическому составу. Имеют стекловидную фазу, но не смотря на это практически не обладают гидравлической активностью. Применение шлаков цветной металлургии в настоящий момент не велико, находят место применения в производстве цемента и при получении минеральной ваты и литых изделий.

Рис2. Шлак цветной металлургии

Электротермофосфорные гранулированные шлаки

Являются отходами при производстве фосфора методом электротермической возгонки. Получаются быстрым охлаждением силикатного расплава, образующегося в электропечах при плавке шихты из фосфорной руды, кварцита и кокса.

Рис3. Электротермофосфорный гранулированный шлак

Цена: 14560.0 руб за 20т

Цена: 8400.0 руб за 10т.

Цена: 12320.0 руб за 15т.

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.

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.

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

Соотношение раствора из шлака

• Стяжка тёплого пола, соотношение компонентов Здравствуйте! Скажите пожалуйста, какое оптимальное соотношение цемента М-400: песка: пластификатор kisan: вода. Необходимо для заливки водяного…
• Можно ли шпаклевать стены Церезитом внутри помещения? Нужно ли добавлять в него песок?
• Соотношение раствора из шлака Сколько нужно шлака, песка, цемента, опила?
• Подскажите, пожалуйста рецепты растворных смесей, М25, М50, М200, М300 (цементных) и цементно-известковых М25
• Какая толщина стяжки на шлаковый утеплитель? Какая толщина стяжки на шлаковый утеплитель и какое соотношение песка и цемента? Я на грунт простелил гидропленку и засыпал шлак (продукт…
• Обязателен ли для теплого пола пенопласт? Здраствуйте. Ситуация такая: на втором этаже (перекрытие — бетонные плиты) решили ставить теплый пол. Засыпали перлитным песком, поставим…
• Количество материалов для укладки плитки Скажите пожалуйста, сколько надо мешков цемента и количество песка для раствора, для укладки керамики на пол во дворе 17 кв.м
• Каков расход раствора на кладку из шлакоблока?

• Инструкции
• Пластиковые окна, алюминиевые конструкции, защитные рольставни Пластиковые окна, алюминиевые конструкции, защитные рольставни, выбор, производство,установка
• Быстровозводимые дома из SIP-панелей Строительство домов из SIP-панелей
• Монтаж сайдинга: основные рекомендации по монтажу
• Что нужно знать, приступая к монтажу металлочерепицы?
• Утеплители LINEROCK, Эковер, ТехноНИКОЛЬ, Тизол, Baswool Утеплители LINEROCK, Эковер, ТехноНИКОЛЬ, Тизол, Baswool по выгодным ценам! Для стен, потолка, кровли!

Чем вы руководствуетесь при выборе краски?

Кто вы в строительной сфере?

С какой целью вы ищите информацию на нашем портале?

Шлаки черной металлургии (доменные)

Сырье этого типа бывает 3 типов:

• Шлак доменный гранулированный, который получают при охлаждении чугуна во время его выплавки. Как правило, полученный граншлак используют в качестве заменителя более дорогостоящих минеральных добавок.
• Доменный шлак не гранулированного типа. Его добывают в процессе воздушного охлаждения отходов металлургии, их дробления и последующего грохочения. Полученный материал чаще всего применяется в качестве наполнителя для асфальтобетона при строительстве дорожных полотен. Кроме этого, не гранулированное сырье нашло применение в сельскохозяйственной области, где отходы используют для раскисления земли.
• Шлаковая пемза отличается тем, что она не обладает вяжущими свойствами. Поэтому это сырье чаще используют в качестве утеплителя, звукоизоляционного материала и при производстве шлакоблоков и прочих изделий из пористых и легких бетонов.

Если говорить о свойствах шлака доменного, то он отличается высоким сопротивлением к измельчению, реакционной способностью и стабильностью. По гидравлическим свойствам гранулированный шлак бывает трех сортов:

• 1 сорт. В таком материале допускается содержание оксида алюминия не менее 8%, магния не больше 15%, титана не более 4% и марганца не больше 2%.
• 2 сорт. Оксид алюминия – 7,5%, магния – 15%, титана – 4%, марганца – 3%.
• 3 сорт. Оксид алюминия – не более 7,2%, магния – 15%, титана – 4%, марганца – 4%.

2.1 Испытания по замещению (частичному замещению) портландцемента молотым шлаком.

Были проведены следующие испытания:

1) Замещение портландцемента молотым доменным шлаком (табл. 3).

Таблица 3

Замещение портландцемента молотым доменным шлаком

Вывод: При твердении бетона в н. у. при замещении 30 и 50 % портландцемента молотым шлаком без применения добавок прочность 28 суток соответствует нормируемой. Опытным путем было выявлено, что большее замещение цемента шлаком, без добавления добавок, является не рациональным.

2) Испытания на морозостойкость

Проводились испытания на морозостойкость бетона класса В25 с подвижностью П3, с замещением 50 % портландцемента шлаком молотым с применением противоморозной добавки ПМД (СП-15–2).

Для данного испытания был выбраны следующие составы:

Портландцемент — 235кг;

Шлак молотый — 235 кг;

Песок — 765 кг;

Щебень 5–20мм — 1015кг;

Добавка ПМД — 7.05кг;

Вода — 176кг;

Получены следующие значения по морозостойкости (табл. 4).

Таблица 4

Морозостойкость с применение ПМД

Портландцемент — 235 кг; Шлак молотый — 235 кг; Песок — 765 кг;

Щебень 5–20 мм — 1015 кг;

Добавка ПМД (Криопласт экстра) — 7.05 кг;

Вода — 176 кг;

Получены следующие значения по морозостойкости (табл. 5).

Таблица 5

Морозостойкость с применение Криопласт экстра

Вывод: По результатам испытаний в соответствии с требованиями ГОСТ 26633–91 образцы бетона изготовлено при замещении 50 % портландцемента шлаком молотым соответствуют от 300 до 600 циклам по морозостойкости, в связи с чем можно сделать выводы, что молотый гранулированный шлак является микрозаполнителем, способствующим улучшению структуры и строительно-технических свойств бетонов, улучшающих морозостойкость.

3) Испытания на сохраняемость удобоукладываемости.

Сохраняемость удобоукладываемости бетонной смеси — это время, в течение которого смесь в процессе своего выдерживания после окончания перемешивания теряет удобоукладываемость в пределах диапазона марок по удобоукладываемости, указанных в ГОСТ 7473.

В процессе производства бетонных и железобетонных изделий и особенно в монолитном строительстве требуется замедлить схватывание бетонных и растворных смесей. Для замедления процессов структурообразования и продолжительной сохраняемости начальных свойств бетонных смесей исследовались смеси с различными, популярными на рынке добавками. Испытания проводились при температуре окружающего воздуха 22оС для составов с замещением портландцемента 50 % шлака молотого.

Оценка сохраняемости свойств бетонной смеси заключается в получении и оценке данных об изменении свойств в течении 5 часов.

Первое испытание выполнялось непосредственно после окончания перемешивания смеси, второе и последующее — через каждый час в течении 5 часов, предположительное время транспортировки бетона.

Таблица 6

Сохраняемость бетонной смеси

Рис. 1. Сохраняемость бетонной смеси

Вывод: наибольшей сохраняемостью обладает смесь с добавкой ПМФ, в течение часа состав оставался в диапазоне марки В25П4, через 2 часа смесь перешла в диапазон В25П2. Остальные смеси перешли в диапазон П2 в течении 30 минут. С добавкой Экопласт П-11 смесь в течении 2-х часов показывает снижение подвижности, затем процесс замедляется и смесь остается подвижной, в диапазон П2 переходит через 5 часов. Наиболее оптимальной добавкой для сохранения подвижности бетонной смеси является добавка ПФМ — НЛК.

Особенности смесей в рамках бытового применения

Но для начала будет целесообразным рассмотреть особенности такого бетона, которые наиболее уместны для отдельно взятых случаев его применения.

Таблица сроков схватывания цемента с разным типом шлака.

1. Как правило, отличаются особенности изготавливаемой смеси для наружных и внутренних отделок. Если вы собираетесь сделать раствор на основе шлака и цемента, которым будете отделывать внутренние поверхности, то следует отдать предпочтение крупнозернистому шлаку, которого нужно взять примерно 6 частей. Остальные 4 части — мелкозернистый гранулированный шлак. Цемент для бетона может быть использован любой. Для отделки наружного фасада здания принято использовать такие пропорции: примерно 3 части мелкозернистого шлака и 7 частей крупнозернистого. Цемент нужно брать более качественный, чтобы он обладал достаточной устойчивостью к внешним атмосферным воздействиям.
2. Если вам нужно сделать качественную заливку, и времени в запасе есть достаточно, то следует отдать свое предпочтение негранулированному шлаку. Эта смесь будет заметно медленнее застывать, но в результате покрытие будет намного качественнее. Ведь на нем долго не будут образовываться трещины, появление которых наблюдается уже через 1-2 года на залитом цементном полу.
3. Для отделки наружной части выступающего фундамента (цоколя) специалисты рекомендуют использовать цемент со шлаком гранулированным. При этом, чем больше отделываемая поверхность, тем больше гранулы в шлаке могут быть использованы. И наоборот.

Строительство стены из шлакоблока.

Итак, это были основные особенности использования шлака и цемента в обычном бытовом строительстве. Соблюдая такие несложные правила, вы сможете добиться качественной отделки и ни о чем не жалеть в последующем.

При этом у вас появляется отличная возможность произвести хоть незначительную, но все же экономию денежных средств за счет четкого выбора конкретных пропорций.

Бетон из шлака: как приготовить своими руками

Шлакобетонные смеси пользуются заслуженной популярностью не только в промышленном, но и в частном малоэтажном строительстве. Это обусловлено характеристиками данного материала. Шлаки, добавляемые в состав бетона, получают в качестве вторичного материала в металлургической промышленности.

Длительное время гранулированный материал считался просто отходами, но мировая практика доказала его целесообразность для применения в строительстве. Шлаковый бетон более легкий, нежели песчано-гравийный, отличается своей долговечностью, устойчивостью к колебаниям температуры, звукоизолирующими свойствами.

Наибольшей прочностью обладает именно металлургический материал в смеси с цементом. Также в качестве вяжущего агента могут выступать известь, гипс или даже глина. Активно используются две разновидности гранулированного шлака:

• с мелкими зернами (0,5-1,5 мм) – получается довольно тяжелый бетон высокой прочности с хорошей теплопроводностью;
• с крупными зернами (20-30 мм) – бетон более легкий, обеспечивает хорошую теплоизоляцию, но чуть менее долговечен.

Использовать разновидности крупнее 6 мм не рекомендуется, поскольку долговечность такого бетона будет неудовлетворительной. Более мелкие фракции предпочтительно заменить песком. Шлак для строительства должен быть максимально чистым, без примесей глины, почвы, органических элементов.

Учитывая свойства бетона с разной фракцией, для создания наружных стен часто смешивают крупные и мелкие зерна в пропорции 7:3 соответственно. Для внутренних перегородок можно взять на единицу больше мелкого шлака. Если вы хотите получить максимально прочную после застывания смесь, желательно полностью убрать фракцию 12 мм, а 20% самого мелкого шлака заменить песком.

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.

Отличие портландцемента от шлакопортландцемента

В виду использования шлака ШПЦ стоит гораздо дешевле, чем обычный портландцемент, но и отличается некоторыми характеристиками:

• Медленнее набирает первоначальную прочность в сравнении с портландцементом, но после 3 недель твердения его качество значительно повышается;
• В портландцементе отсутствует шлак, он изготовлен только из клинкера с определенным минералогическим составом и дополнительные присадки-ускорители и улучшители;
• Менее выраженная экзотермическая реакция при твердении в сравнении с портландцементом – бетон почти не нагревается, что усложняет работу с ним при температурах от +4°С;
• Меньшая плотность и вес готовой конструкции соответственно.

Чтобы не быть голословными, приведем сравнение характеристик этих видов вяжущего в таблице:

*время схватывания портландцементов зависит от температуры воздуха и влажности окружающей среды, но у шлакового вяжущего время твердения продолжительнее.

Срок набора прочности и показатели испытания образцов на изгиб наглядно показаны в таблице №2 ГОСТ 10178-85:

ПЦ-Д0 – обозначение количества добавок в процентном соотношении, «Б» — быстротвердеющее вяжущее.

С этим читают

Портландцемент со шлаком: характеристики, сферы использования

Цемент со шлаком: применение смеси

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.

Обратите внимание

Цемент со шлаком, который получается в результате, затвердевает медленнее обычного, потому что содержание шлака в нем варьируется в пределах 20-80% общей массы.

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

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

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

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

Состав возможных смесей шлакобетона

Технические характеристики

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

Портландцемент в сравнении с обычным цементом обладает более низкой стоимостью, а также выделяет меньше теплоты в процессе затвердения, что в свою очередь дает возможность использовать его в возведении массивных бетонных сооружений.

Помимо прочности, материал обладает меньшей степенью объемной деформации, противостоит негативному влиянию сульфатных и пресных вод, жаростоек. Ему присуща меньшая, в сравнении с обычным цементом, морозостойкость.

Данный показатель важен при эксплуатации в условиях колебания температур, которые провоцируют переменное замораживание и оттаивание.

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

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

Выбор сырья и особенности хранения

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

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

В производстве шлакобетона может использоваться не любое сырье.

Главным требованием в отношении шлака выступает отсутствие оксидов химических соединений, которые способны отрицательно влиять на характеристики получаемого строительного материала.

С особым вниманием относятся и к чистоте шлака, он должен быть лишен глины, земли, золы и иного мусора. В производстве шлакобетона используют шлаки топливной и металлургической промышленности.

Важно

Прочность портландцемента достигается мельчайшим помолом (двухступенчатым или сепараторным).

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

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

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

Класс шлакобетона зависит от размеров зерен шлака, которые могут варьироваться в пределах 5-40 мм. Песок для получения смеси используют с размером гранул не более 5 мм.

Благодаря наличию шлакового песка повышается ряд показателей бетона, среди которых плотность и прочность.

Шлаковый щебень позволяет получить более легкий бетон, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами, однако его прочностные характеристики будут иметь более низкий уровень.

Классификация портландцемента со шлаком

Портландцемент класс 300 по ГОСТ 10178-85

Портландцемент класс 400

Портландцемент класс 500

Сферы применения

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

Шлаковый портландцемент нашел свое активное применение при строительстве бетонных и железобетонных подводных, наземных и подземных сооружений, подверженных воздействию минерализованных и пресных вод.

Благодаря высоким показателям прочности он используется при производстве бетонных смесей, стеновых блоков, сухих смесей и строительных растворов.

Такой цемент не менее популярен, нежели классический цемент марки М500.

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

Совет

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.

Источник: http://o-cemente.info/izgotovlenie-betona/tsement-so-shlakom-primenenie-smesi.html

Шлакопортландцемент

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.

Обратите внимание

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. 

Источник: http://lkmprom.ru/clauses/materialy/shlakoportlandtsement/

Что такое шлакопортландцемент

Шлакопортландцемент — распространенный компонент строительных материалов. Специфические свойства позволяют использовать его при изготовлении различных железобетонных конструкций. Несмотря на схожесть с портландцементом, данная разновидность имеет отличия , позволяющие расширить возможности использования бетона при строительстве.

Состав и технические характеристики

Шлакопортландцемент представляет собой гидравлическое вещество с вяжущими способностями, предназначенное для приготовления строительных смесей. В его состав входят следующие компоненты:

1. Гранулированные или негранулированные доменные шлаки. Их содержание колеблется от 25 до 75%, в зависимости от необходимых свойств конечного продукта. Среднее значение 35-45%.
2. Портландцементный клинкер. С учетом шлаковой составляющей содержание данного ингредиента колеблется от 10 до 70%. В нем допускается присутствие магния, но не более 6%.
3. Натуральный (природный) гипс в количестве до 5-6%. Допускается содержание фосфора, фтора, бора.

Распространенный вид материала — известково-шлаковый цемент. В него вместо клинкера добавляется гидратная или негашеная известь (до 30%).

Технология изготовления шлакопортландцемента включает 2 основные операции. На первом этапе шлак просушивается до остаточной влажности не более 1%. Следующий шаг — тщательное измельчение и перемешивание ингредиентов в специальной мельнице. В результате получается однородный, тонкодисперсный порошок.

Основные свойства

1. Плотность материала колеблется в пределах 2,7-3,1 г/куб.см, а насыпная, объемная

Шлакобетон и шлакощелочной бетон — сырьё и способы их производства

В настоящее время распространенной строительной смесью является цемент со шлаком, применение которой себя оправдало. Ведь именно эти составляющие в комплексе способны придать прочности любому раствору и подобному составу для отделки.

Схемы производства цемента разными способами.

Блок: 1/3 | Кол-во символов: 280
Источник: https://tolkobeton.ru/cement/cement-so-shlakom-primenenie.html

Особенности смесей в рамках бытового применения

Есть множество вариантов применения шлака с цементом в ремонтных и строительных работах.

Но для начала будет целесообразным рассмотреть особенности такого бетона, которые наиболее уместны для отдельно взятых случаев его применения.

Таблица сроков схватывания цемента с разным типом шлака.

1. Как правило, отличаются особенности изготавливаемой смеси для наружных и внутренних отделок. Если вы собираетесь сделать раствор на основе шлака и цемента, которым будете отделывать внутренние поверхности, то следует отдать предпочтение крупнозернистому шлаку, которого нужно взять примерно 6 частей. Остальные 4 части — мелкозернистый гранулированный шлак. Цемент для бетона может быть использован любой. Для отделки наружного фасада здания принято использовать такие пропорции: примерно 3 части мелкозернистого шлака и 7 частей крупнозернистого. Цемент нужно брать более качественный, чтобы он обладал достаточной устойчивостью к внешним атмосферным воздействиям.
2. Если вам нужно сделать качественную заливку, и времени в запасе есть достаточно, то следует отдать свое предпочтение негранулированному шлаку. Эта смесь будет заметно медленнее застывать, но в результате покрытие будет намного качественнее. Ведь на нем долго не будут образовываться трещины, появление которых наблюдается уже через 1-2 года на залитом цементном полу.
3. Для отделки наружной части выступающего фундамента (цоколя) специалисты рекомендуют использовать цемент со шлаком гранулированным. При этом, чем больше отделываемая поверхность, тем больше гранулы в шлаке могут быть использованы. И наоборот.

Строительство стены из шлакоблока.

Итак, это были основные особенности использования шлака и цемента в обычном бытовом строительстве. Соблюдая такие несложные правила, вы сможете добиться качественной отделки и ни о чем не жалеть в последующем.

При этом у вас появляется отличная возможность произвести хоть незначительную, но все же экономию денежных средств за счет четкого выбора конкретных пропорций.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 2019
Источник: https://tolkobeton.ru/cement/cement-so-shlakom-primenenie.html

Недостатки

Цемент со шлаком — что это за материал, как применять в строительстве

Главная › Материалы › Шлакоцемент: определение понятия, главные особенности, правильные пропорции

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.

Особенности стройматериала 

• Наиболее выгодным с экономической точки зрения считается гранулированный шлакоцемент, также уменьшить расходы поможет добавление извести и глины в цементную смесь. Эти вяжущие элементы дают отличный результат: теплые и сухие стены по низкой цене. Известь не должна превышать одну треть всей смеси, количество цемента — не меньше 2/3 общего объема.
• Мелкий и крупный шлак сортируется путем просеивания через сито с маленькими ячейками (5х5мм) и большими (40х40мм). Крупный и мелкий шлак для работы с наружными стенами соотносится как 7:3. Для внутренних стен пропорция крупных и мелких шлаков — 6 к 4.
• Чтобы стройматериал был прочнее, следует заменить 1⁄5 часть наиболее мелкой фракции песком, а также убрать самые крупные частицы шлака.
• Негранулированный шлак используется для высококачественной заливки в том случае, если есть возможность дождаться длительного застывания смеси. Зато заливка будет надежной, на ней гарантированно не появятся трещины.
• Практика показала, что цемент со шлаком — это один из самых надежных, долговечных и прочных материалов, в связи с чем он получил широкое распространение в сфере многоэтажного строительства. Фундаменты, плиты перекрытия, армированные пояса, подводные и околоводные инженерные сооружения, теплоизоляция помещений — со шлакоцементом можно добиться качественного выполнения любых строительных целей.

Подытожим вышесказанное. Цемент со шлаком — что это?

Это экономически оправданный, высокоэффективный по прочности состав, который нашел самое широкое распространение в строительстве. В зависимости от ваших потребностей вы можете изменять пропорции материалов в цементной смеси для достижения наилучших результатов.

Предыдущая запись
Следующая запись

Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н ГОСТ 31108-2003 — Студопедия.Нет

3 Портландцемент с известняком (И) от 6% до 20%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:

Портландцемент с известняком ЦЕМ II/А-И 32,5Н ГОСТ 31108-2003.

4 Композиционный портландцемент с суммарным содержанием доменного гранулированного шлака (Ш), золы-уноса (З) и известняка (И) от 6% до 20%, класса прочности 32,5, быстротвердеющий:

Композиционный портландцемент ЦЕМ II/А-К(Ш-З-И) 32,5Б ГОСТ 31108-2003.

5 Шлакопортландцемент с содержанием доменного гранулированного шлака от 36% до 65%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:

Шлакопортландцемент ЦЕМ III/A 32,5H ГОСТ 31108-2003.

6 Пуццолановый цемент с суммарным содержанием пуццоланы (П), золы-уноса (З) и микрокремнезема (МК) от 21% до 35%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:

Пуццолановый цемент ЦЕМ IV/A (П-З-МК) 32,5Н ГОСТ 31108-2003.

7 Композиционный цемент с содержанием доменного гранулированного шлака (Ш) от 11% до 30% и золы-уноса (З) от 11% до 30%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:

Композиционный цемент ЦЕМ V/A(Ш-З) 32,5H ГОСТ 31108-2003.

Прочность на сжатие цемента конкретного класса прочности в возрасте 2; 7 и 28 сут должна соответствовать требованиям ГОСТ 31108.

Требования к физико-механическим свойствам цементов приведены в таблице 3.

Таблица 3

Примечание — До отмены ГОСТ 10178 ориентировочное соотношение между марками цемента по ГОСТ 10178 и классами прочности по ГОСТ 31108, если необходимо, определяют по приложению А стандарта.

       5.1 Прочность на растяжение при изгибе цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий должна соответствовать значениям, приведенным в таблице 2.
Таблица 2 — Прочность на растяжение при изгибе

       5.2 Начало схватывания цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий, дорожных оснований и цемента, применяемого для изготовления железобетонных изделий и мостовых конструкций, в том числе железобетонных труб, должно наступать не ранее 2 ч от начала затворения.

       5.3 Цемент, применяемый в транспортном строительстве, должен выдерживать испытания на равномерность изменения объема. Расширение не должно превышать 10 мм.
       5.4 Содержание щелочных оксидов в пересчете на ( ) в цементе для бетона дорожных и аэродромных покрытий не должно превышать 0,8% массы цемента.

Требования к материалам

Портландцементный клинкер

Минералогический состав клинкера, используемого для изготовления цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий, мостовых конструкций и железобетонных изделий, используемых в транспортном строительстве, должен соответствовать приведенному в таблице 3.
Таблица 3 — Минералогический состав портландцементного клинкера

Для изготовления цемента для бетона дорожных оснований и укрепления грунтов применяют портландцементный клинкер, соответствующий требованиям ГОСТ 31108.

Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н ГОСТ 31108-2003. — Студопедия.Нет

Nbsp;
ГОСТ 31108-2003
 
Группа Ж12
 
 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЦЕМЕНТЫ ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНЫЕ

Технические условия

General structural. Portland clinker cements. Specifications

ОКС 91.100.10

 ОКП 57 3000

Дата введения 2004-09-01

Предисловие

Евразийский совет по стандартизации, метрологии и сертификации (ЕАСС) представляет собой региональное объединение национальных органов по стандартизации государств, входящих в Содружество Независимых Государств. В дальнейшем возможно вступление в ЕАСС национальных органов по стандартизации других государств

При ЕАСС действует Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в области строительства (МНТКС), которой предоставлено право принятия межгосударственных стандартов в области строительства

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и МСН 1.01-01-96 «Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН ОАО «НИИЦЕМЕНТ», ООО Фирма «ЦЕМИСКОН»

2 ВНЕСЕН Госстроем России

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 14 мая 2003 г.

За принятие проголосовали:

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 сентября 2004 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 21 июня 2003 г. N 93

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных (государственных) стандартов, издаваемых в этих государствах

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе (каталоге) «Межгосударственные стандарты», а текст изменений — в информационных указателях «Межгосударственные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Межгосударственные стандарты»

Введение

Стандартами ряда европейских стран до сих пор устанавливалась различная классификация цементов по вещественному составу, прочности, скорости твердения и регламентировались существенно различающиеся технические требования к ним, что затрудняло сопоставление качества цементов, выпускаемых по данным стандартам. В связи с этим Европейским комитетом по стандартизации (СЕN) принят стандарт EN 197-1 [1], устанавливающий единые для всех стран ЕС классификацию, технические требования и методы установления соответствия качества цементов требованиям стандарта. Требования EN 197-1 в части классификации и критериев соответствия учтены в ГОСТ 30515.

Однако в настоящее время в странах СНГ классификация цементов по ГОСТ 30515 применяется ограниченно и действующая нормативная база строительства основана на характеристиках цемента, установленных ГОСТ 10178 [2]. Эти характеристики существенно отличаются от установленных EN 197-1, что затрудняет осуществление научно-технического и экономического сотрудничества с европейскими странами.

Настоящий стандарт гармонизирован с EN 197-1 и содержит требования к двенадцати наиболее приемлемым для применения в условиях строительства в странах СНГ видам общестроительных цементов из двадцати семи, приведенных в EN 197-1.

Основные отличия настоящего стандарта от действующего ГОСТ 10178 сводятся к следующему:

— вместо марок введены классы прочности на сжатие, аналогичные установленным EN 197-1. Значения классов прочности имеют вероятностный характер и установлены с доверительной вероятностью 95%;

— для цементов всех классов прочности, кроме требований к прочности в возрасте 28 сут, дополнительно установлены нормативы по прочности в возрасте двух суток, за исключением классов 22,5Н и 32,5Н, а для цементов классов 22,5Н и 32,5Н — в возрасте 7 сут.

— для всех классов прочности, кроме класса 22,5, введено разделение цементов по скорости твердения на нормальнотвердеющие и быстротвердеющие, что позволит минимизировать расход цемента в строительстве за счет его оптимального подбора по скорости твердения.

Стандарт предусматривает испытания цемента по ГОСТ 30744 с использованием полифракционного песка, который гармонизирован с европейскими стандартами EN 196-1 [3], EN 196-3 [4], EN 196-6 [5].

Использование стандартов, устанавливающих технические требования к цементам и методы их испытаний, гармонизированных с европейскими стандартами, позволяет получать адекватную оценку качества цементов, выпускаемых в странах СНГ и странах ЕС.

Настоящий стандарт не отменяет ГОСТ 10178, который можно применять во всех случаях, когда это технически и экономически целесообразно.

Настоящий стандарт действует параллельно с ГОСТ 10178 и применяется в случаях, когда заключенные контракты или другие согласованные условия предусматривают применение цементов с характеристиками, гармонизированными с требованиями EN 197-1. Вместе с тем настоящий стандарт является перспективным для разработки новой нормативной документации в строительстве, базирующейся на характеристиках цементов, гармонизированных с требованиями EN 197-1.

Область применения

Настоящий стандарт распространяется на цементы общестроительные (далее — цементы), изготавливаемые на основе портландцементного клинкера, и устанавливает требования к цементам и компонентам вещественного состава этих цементов.

Настоящий стандарт не распространяется на цементы, к которым предъявляются специальные требования и которые изготавливаются по соответствующей нормативной документации.

Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема

ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов

ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия

ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ 25094-94 Добавки активные минеральные для цементов. Методы испытаний

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условия

ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 30515.

Классификация

4.1 Классификация цементов — по ГОСТ 30515 и настоящему стандарту.

4.2 По вещественному составу, приведенному в таблице 1, цементы подразделяют на пять типов:

— ЦЕМ I — портландцемент;

— ЦЕМ II — портландцемент с минеральными добавками;

— ЦЕМ III — шлакопортландцемент;

— ЦЕМ IV — пуццолановый цемент;

— ЦЕМ V — композиционный цемент.

Примечание — Цемент типа ЦЕМ I не содержит минеральных добавок в качестве основного компонента.

4.3 По содержанию портландцементного клинкера и добавок цементы типов ЦЕМ II-ЦЕМ V подразделяют на подтипы А и В.

4.4 По прочности на сжатие в возрасте 28 сут цементы подразделяют на классы: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5.

4.5 По прочности на сжатие в возрасте 2 (7) сут (скорости твердения) каждый класс цементов, кроме класса 22,5, подразделяют на два подкласса: Н (нормальнотвердеющий) и Б (быстротвердеющий) в соответствии с таблицей 2.

Таблица 1

4.6 Условное обозначение цементов должно состоять из:

— наименования цемента по таблице 1;

— сокращенного обозначения цемента, включающего обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки, по таблице 1;

— класса прочности по 4.4;

— обозначения подкласса по 4.5;

— обозначения настоящего стандарта.

Примеры условных обозначений:

1 Портландцемент класса 42,5 быстротвердеющий:

Портландцемент ЦЕМ I 42,5Б ГОСТ 31108-2003.

2 Портландцемент со шлаком (Ш) от 21% до 35%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:

Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н ГОСТ 31108-2003.

3 Портландцемент с известняком (И) от 6% до 20%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:

Портландцемент с известняком ЦЕМ II/А-И 32,5Н ГОСТ 31108-2003.

4 Композиционный портландцемент с суммарным содержанием доменного гранулированного шлака (Ш), золы-уноса (З) и известняка (И) от 6% до 20%, класса прочности 32,5, быстротвердеющий:

Цемент

Добавки для цементного раствора для герметизации швов

В цементные смеси можно использовать множество различных добавок, которые используются для улучшения определенных свойств смеси в зависимости от области применения. Этот проект ориентирован на пену (ячеистую), летучую золу, доменный шлак и микрокремнезем в качестве добавок и частичную замену цементных растворов.

Раствор используется для улучшения многих несоответствующих или разрушенных грунтов путем введения стабилизирующих материалов.Цементный раствор обычно вводят в гранулированный грунт для повышения несущей способности, уменьшения осаждения и проницаемости и уменьшения разжижения (Акбулут, 2003). Раствор, как правило, вводят до тех пор, пока почва не перестанет принимать раствор, однако даже небольшое количество раствора, введенного в почву, может значительно улучшить характеристики почвы (Али, 1992).

Каждая добавка обладает уникальными свойствами, которые способствуют улучшению определенных свойств раствора. Конкретные изменения свойств затирочной смеси часто могут быть либо преимуществом, либо недостатком, либо тем и другим, в зависимости от области применения.Эффекты и применение цементных добавок или альтернатив приведены ниже для каждой из добавок.

Рис. 1: Пена, используемая для затирочной смеси (Ячеистый бетон, 2014 г.)

Введение

Пена или ячеистый затирка — это цементная затирочная смесь, содержащая пенообразователи (поверхностно-активные вещества) (Брюс, 2005). Пенообразователи создают в смеси множество небольших воздушных пустот, которые уменьшают удельный вес и улучшают текучесть смеси. Плотность затирки составляет около 30-80 фунтов на квадратный дюйм (480-1300 кг / м ³ ), что дает 28-дневную прочность на сжатие 50-1200 фунтов на квадратный дюйм (350-8300 кПа).Плотность и прочность на сжатие смеси — это компромисс: чем выше плотность, тем выше прочность на сжатие. Для достижения определенной прочности на сжатие необходимо испытать различные конструкции смеси, чтобы найти минимальную плотность для достижения желаемой прочности (Henn, 2003). На рисунке 2 показано соотношение между плотностью и прочностью на сжатие для ячеистых растворов с различной степенью пенообразования. При увеличении количества пены плотность (удельный вес) уменьшается, что приводит к снижению прочности на сжатие.

Рис. 2: Изменение прочности на сжатие в зависимости от веса единицы и времени отверждения для пенных растворов (Vipulanandan, 2000)

Преимущества

• Легко выравнивается
• Свободный поток (легко перекачивать вертикально и горизонтально, заполняет небольшой пустот)
• Самовыравнивание
• Не требует уплотнения (заполняет пустоты)
• Морозостойкость
• Хорошая теплоизоляция
• Хорошее водопоглощение
• Быстро и недорого
• Можно подобрать нужную плотность и прочность (Barnes, 2009)
• Хорошее поглощение энергии (Vipulanandan, 2000)
• Может выдерживать деформации (Vipulanandan, 2000)
• Требуется низкое давление насоса (Midwest Mole)

Недостатки

• Низкая прочность (McGillivray, 2012)
• Высокая сжимаемость, McGillivray (McGillivray, 2012) 2012)
• При размещении ниже уровня грунтовых вод пенный раствор должен быть Достаточно плотный, чтобы вытеснить воду (Henn, 2003).

Области применения

Пенный раствор обычно используется как недорогой вариант, когда прочность не является требованием (McGillivray, 2012). Воздушные пустоты в пенообразующем растворе позволяют материалу быть несколько сжимаемым и, следовательно, хорошим материалом для повышенного поглощения энергии. Это свойство делает пенный раствор хорошим вариантом для сейсмических зон, шоссе и взлетно-посадочных полос аэропортов (Henn, 2003). Его также можно использовать в качестве засыпки туннелей и трубопроводов и насыпного материала. Он также используется для заполнения кольца между внешней стороной трубы и окружающей средой (затирка рюкзака) (Vipulanandan, 2000).

Скольжение становится все более популярным для замены существующих бетонных канализационных труб. В этом процессе новая труба вводится в существующую трубу, а кольцевое пространство между трубами заполняется раствором для поддержки новой трубы и контроля инфильтрации. Плохие смеси и методы затирки привели к множеству проблем, когда дело доходит до скольжения, включая «нежелательный подъем плавучести, чрезмерное отклонение или обрушение новой трубы футеровки». Чтобы избежать этих проблем, очень важно использовать легкий раствор с хорошими свойствами текучести, поэтому для этих целей обычно используются пенные растворы (Vipulanandan, 2000).

Хотя пенный раствор обычно используется в качестве легкого материала для заполнения пустот, его также можно использовать в целях стабилизации, таких как защита склонов от землетрясений или предотвращение разжижения. Как правило, для стабилизации грунта с помощью цементного раствора пустое пространство полностью заполняется твердым или химическим раствором, но часто тот же грунт может быть адекватно стабилизирован путем цементирования контактов частиц без заполнения всего пустого пространства. Али и Вудс показывают, как можно выполнить затирку контактных частиц с помощью пенного раствора.Путем введения пузырьков в процессе вспенивания образцы песка можно было залить раствором до различной степени цементирования. Микрофотографию, показывающую зацементированные частицы, окруженные пустотами, можно увидеть ниже на Рисунке 3. Для крупномасштабных проектов реабилитации сумма, сэкономленная за счет неполного заполнения пустот, может быть значительной (Али, 2009).

Рис. 3: Микрофотография, показывающая открытые поры и маятниковые элементы, образованные между 20-30 частицами песка Оттавы (Ali, 2009)

Пример из практики

Восстановление карстовых колодцев в Хиллсборо, Флорида (McGillivray, 2012)

В 2003 году a Затирка из песка / цемента / пены была использована McGillivray et al.для успешного лечения воронок в Хиллсборо, Флорида. Пена, использованная в этом проекте, представляла собой синтетический материал в виде концентрата. С помощью пенообразователя, показанного на рисунке 4, был создан пенообразователь с небольшими стабильными пузырьками и распределялся непосредственно в смесительные машины, показанные на рисунке 5. Смесительные машины, которые первоначально содержали частичную загрузку смесей песка / цемента / летучей золы. пенообразователь с затирочной смесью для создания предварительно сформированной пенной затирки, как показано на Рисунке 6. Для этого применения затирка должна была быть лишь немного прочнее окружающей почвы, поэтому была использована заданная прочность 3 МПа.Лабораторные испытания на сжатие пенного раствора, используемого для проекта, показали среднюю прочность 3 МПа со стандартным отклонением 0,6 МПа. Путем экспериментов было показано, что смесь раствора / пены от 60% до 40% приведет к экономии от 20 до 25% затрат для типичного проекта восстановления провала по сравнению с использованием традиционных растворов.

Рисунок 4: Установка генератора пены (McGillivray, 2012)

Рисунок 5: Пена добавляется в смесительную тележку (McGillivray, 2012)

Рисунок 6. McGillivray, 2012)

Рисунок 7: Летучая зола (Portland Cement Association)

Рисунок 8: Частицы летучей золы (Университет Кентукки, 2014)

Введение

Летучая зола (ASTM C618) -продукт сжигания угля на электростанциях.В цементных смесях часть цемента может быть заменена летучей золой из-за ее пуццолановых свойств. Летучая зола представляет собой электрически осажденный порошок, получаемый из дробленого угля. Мелкие (10 микрометров) частицы состоят из сфер из силикатного стекла, содержащих диоксид кремния, оксид алюминия, железо и кальций. Градация частиц немного более крупная, чем у портландцемента. Поскольку летучая зола является отходом, ее свойства могут варьироваться в зависимости от источника (Weaver, 2007).

Летучая зола бывает двух разных типов: класса C и класса F.Класс F довольно недорог и обладает пуццолановыми характеристиками, но не может затвердеть без источника кальция (извести или цемента). Зола-унос класса F производится из антрацита или битуминозного угля и медленно затвердевает. Класс C имеет цементирующие и пуццолановые свойства, поэтому он может схватываться без цемента. Он производится из полубитуминозного или бурого угля и может измельчаться для улучшения гидравлических свойств. Если более 15% по весу цемента составляет летучая зола класса C, раствор может испортиться из-за тенденции к расширению летучей золы класса C.В затирках, содержащих летучую золу, должно использоваться не более 10% углерода, поскольку потребуется больше воды (Weaver, 2007).

Обычно для жидкого зольного / цементного раствора 15-20% цемента заменяется жидким раствором, но из-за экономического давления и давления окружающей среды большие объемы летучей золы / цементного раствора (растворы, содержащие> 55% летучей золы) используются с большая регулярность. Несколько важных изменений свойств, которые происходят в результате использования большого количества летучей золы, включают уменьшение времени истечения при низких соотношениях вода / цемент, значительно повышенную стабильность при высоких соотношениях вода / цемент, уменьшение времени схватывания из-за медленной реакции летучая зола (показана ниже на рис. 9) и снижение модуля упругости (Мирза, 1999).

Рис.9: Влияние 60% летучей золы на начальное время схватывания портландцемента и смесей портландцемент / летучая зола (Мирза, 1999)

Преимущества

• Часто это дешевая частичная замена цемента
• Уменьшает тепловыделение во время отверждения
• Зола-унос типа F обладает сульфатостойкими свойствами
• Использование летучей золы в затирках для пены может повысить долговременную прочность на сжатие, особенно с летучей золой типа F (Henn, 2003)
• Задерживает время схватывания и увеличение прочности
• Обеспечивает химическую стабильность
• Снижает проницаемость
• Повышает текучесть / прокачиваемость
• Зола уноса типа C может улучшать водоотталкивающие свойства (Weaver, 2007)
• Уменьшает стравливание воды (Portland Cement Association)
• Уменьшение усадки при высыхании (Мирза , 1999)

Недостатки

• Пониженная степень сжатия trength (Мирза, 1999)
• Увеличенное время схватывания (Мирза, 1999)

Применения

Из-за своей обычно недорогой природы зола-унос часто используется в качестве частичной замены цемента для больших объемов работ, таких как почва, скала или нефть. хорошо затирка (Мирза, 1999).

В процессе скольжения, кратко объясненном выше в разделе о затирке пены, часто используются значительные количества летучей золы в качестве частичной замены цемента для затирки пены. Летучая зола в основном используется для снижения стоимости, уменьшения усадки, увеличения текучести и изменения других механических и химических свойств конкретного раствора (Vipulanandan, 2000). Пример уменьшения усадки пенного раствора в результате использования летучей золы класса C можно увидеть ниже на Рисунке 10:

Рисунок 10: Уменьшение усадки пенного раствора в результате использования 50% -ной замены летучей золы цемент (Випуланандан, 2000)

Поскольку летучая зола используется в качестве заменителя цемента во многих различных бетонных и цементных смесях, она оказывает положительное воздействие на окружающую среду.Из 71 миллиона тонн золы-уноса, произведенной в 2004 году, около 40% было переработано путем замены цемента, что позволяет ежегодно сокращать выбросы двуокиси углерода на 10 миллионов тонн (Portland Cement Association).

Пример из практики

Засыпка засыпки туннелей под Ла-Маншем в Великобритании (Gause)

Когда туннели строились через Меловой мергель в Великобритании, было много ограничений на раствор, используемый вокруг зазора 20 мм между бетонными туннелями и почва.Затирочную смесь нужно было перекачивать на большое расстояние, но по прибытии на место строительства она должна быстро затвердеть. Кроме того, в почве было много воды, что требовало, чтобы раствор не вымывался и не просачивался. Затирка также должна была набрать не менее 28 дней прочности 8 МПа. После многих испытаний идеальная затирочная смесь содержала 50% портландцемента и 50% летучей золы. Он также содержал суперпластификатор и стабилизатор для поддержания прокачиваемости и текучести. Скорее всего, использовалось большое количество летучей золы из-за чрезмерно влажной среды размещения.Свойства, препятствующие вымыванию и вытеканию, скорее всего, были достигнуты за счет использования летучей золы.

Рис. 11: Доменный шлак (Portland Cement Association)

Введение

Доменный шлак, гранулированный измельченным способом (GGBF) (ASTM C989), является побочным продуктом производства чугуна. Для инициации гидратации требуется щелочная среда. Для активации шлака не требуется высокий pH, вместо этого добавление портландцемента приведет к образованию гидрата силиката кальция.Шлак состоит из силикатов и алюмосиликатов кальция и других оснований. Шлак подразделяется на три марки. Свойства могут различаться в зависимости от источника, но довольно согласованы для одного источника (Weaver, 2009).

Поскольку использование шлака в цементе снижает потребность в захоронении большого количества шлака, ежегодно можно исключить до 3 миллионов тонн выбросов диоксида углерода (Portland Cement Association).

Преимущества

• Повышает прочность, текучесть / прокачиваемость и когезию
• Уменьшает проницаемость
• Не вступает в реакцию и не поглощает большие количества воды, как зола.
• Сульфатостойкость
• Время задержки схватывания и увеличение скорости, но этому можно противодействовать с помощью добавок. Следовательно, есть контролируемое установленное время.
• Обеспечивает коррозионную стойкость
• Прочная связь с горными массивами
• Способность иммобилизовать тяжелые металлы и другие вредные вещества
• Низкая стоимость
• Отсутствие вреда для окружающей среды (Weaver, 2009)

Недостатки

• Увеличенное время схватывания ( Kaeck, 2009)

Применения

Измельченный гранулированный доменный шлак используется в горнодобывающей промышленности.Вместо того, чтобы избавляться от большого количества хвостов (почвы / отходы, удаленные из шахт), этот материал можно превратить в суспензию и смешать с небольшим количеством вяжущего материала. Этой смесью можно заправлять части шахт, которые больше не используются. Часто используется шлак (смешанный

Приготовление портландцемента с золотосодержащими хвостами

Удаление хвостов золоторудной руды (GTs) долгое время было очень сложной проблемой. Таким образом, в этом исследовании был изучен новый подход к управлению ГТ путем приготовления портландцемента.Сравнивались физические свойства, механизмы реакции и типы продуктов гидратации цемента, приготовленного из ГТ (C-GT) и обычного портландцемента (C-SS). Для изучения минералогических фаз клинкера и сырья, типов продуктов гидратации и микрорельефа использовались методы анализа дифракции рентгеновских лучей (XRD), термогравиметрии (TG) и сканирующей электронной микроскопии с использованием энергодисперсионной спектроскопии (SEM-EDS). Также были изучены консистенция, время схватывания, значения прочности на изгиб и прочность на сжатие образцов цемента (C-GT и C-SS), а также горючесть сырья.Анализ горючести показал, что ГТ обладают более высокой реакционной способностью. Результаты XRD показали, что клинкерные фазы C-GT были C ₃ S, C ₂ S, C ₃ A и C ₄ AF. Результаты XRD, TG и SEM-EDS показали, что продуктами гидратации были чешуйчатый гидроксид кальция, стержнеобразный эттрингит и гранулированные гели C-S-H. Его прочность на сжатие и прочность на изгиб составляли соответственно 30,4 МПа и 6,1 МПа при возрасте отверждения 3 дня и 59,1 МПа и 9 МПа.8 МПа при возрасте отверждения 28 дней, что немного выше, чем у C-SS. Кроме того, результаты показали, что консистенция, время начального схватывания и время окончательного схватывания для двух видов цемента были одинаковыми, что также позволило предположить, что ГТ могут использоваться для приготовления портландцемента.

1. Введение

Обычный портландцемент стал незаменимым строительным материалом в строительной отрасли с быстрым развитием индустриализации [1, 2]. Производство цемента в Китае достигло 2.316 млрд тонн в 2017 году [3]. В цементной промышленности потреблялись большие количества природных материалов, таких как известняк, бокситы, глина, песчаник и гипс.

Предыдущие исследования показали, что некоторые твердые отходы могут использоваться для приготовления обычного портландцемента с такими физическими свойствами, как консистенция, время схватывания, прочность на изгиб и прочность на сжатие цемента, приготовленного с твердыми отходами, аналогичными свойствам обычного портландцемента. Хуанг и др. [4] приготовили цементный клинкер с осадком городских сточных вод и обнаружили, что прочность на изгиб и прочность на сжатие образца цемента при возрасте отверждения 28 дней были больше 6.5 МПа и 42,5 МПа соответственно. Янг и Ян [5] синтезировали цементные клинкеры с различной долей железорудных хвостов (0–20 мас.%), Добавленных в сырье вместо глины. Их исследование показало, что добавление 10% хвостов железной руды не изменило минералогические фазы (C ₃ S, C ₂ S, C ₃ A и C ₄ AF) клинкера. Более того, время начального схватывания и время окончательного схватывания цемента составляло 132 и 185 мин соответственно, а прочность на сжатие цемента достигала 52.3 МПа при возрасте выдержки 28 дней, что соответствует обычному портландцементу. Применение шлака сталеплавильных печей для цементного клинкера было изучено Вилапланой и др. [6]. Они показали возможность включения 39,2 мас.% Шлака в цементное сырье. Хотя начальное время схватывания обожженного цемента было в 1,6 раза выше, чем у цемента марки 52,5, из-за количества MgO, прочность на сжатие достигла 54,0 МПа при возрасте выдержки 28 дней.Общие свойства цемента соответствовали требованиям к цементу марки 42,5R согласно китайскому стандарту (GB / 175-2015), который указывает, что использование шлака печи-ковша в сырье цементного материала может снизить потребление природных ресурсов. Кроме того, некоторые исследования показали, что соответствующее добавление твердых отходов к сырью для цемента может также способствовать горючести цемента и снизить температуру горения. Луо и др. [7] представили хвосты железной руды в качестве заменителя глины в сырье для приготовления цементного клинкера и показали, что горючесть сырья, включающего хвосты железной руды, была лучше, чем у сырья без хвостов из-за высокого содержания глинозем.Кроме того, не было очевидной разницы в физических и механических характеристиках двух цементных клинкеров. Ли и др. [8] указали, что горючесть клинкера сырья с содержанием магниевого шлака менее 30%, очевидно, может быть улучшена. Однако, если количество магниевого шлака в сырье будет больше 30%, это окажет негативное влияние на свойства цемента, например, снижение содержания C ₃ S, снижение прочности на сжатие и увеличение времени схватывания. .Qiu et al. [9] приготовили цементный клинкер, добавив к сырью пустую породу угля и медные отходы в качестве заменителя природной глины. Результаты показали, что подходящий цементный клинкер может быть получен путем добавления пустой породы угля и медных хвостов, а температура прокаливания также может снизиться на 50–100 ° C. Однако вышеупомянутые исследования в первую очередь были сосредоточены на сравнении фаз клинкера, горючести и физических свойств, таких как консистенция, время схватывания, прочность, прочность на изгиб и прочность на сжатие цемента, приготовленного из твердых отходов и обычного портландцемента.Было проведено несколько сравнений механизмов реакции и типов продуктов гидратации цемента, приготовленного из твердых отходов и обычного портландцемента.

Рудные хвосты — это твердые отходы, образующиеся в результате флотации [10–12], гравитационного обогащения [13] и другого разделения минералов [14]. Развитие экономики значительно увеличило спрос на минеральные продукты, а также масштабы развития горных работ [15, 16].