Irtishspb.ru

Строительство и Ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Смесь шлака с цементом

Гранулированный доменный шлак, образующийся в виде отхода при выплавке черного металла, обладает свойствами общестроительного портландцемента – в тонко измельченном виде проявляет активные вяжущие свойства при взаимодействии с водой и продуктами гидратации клинкерных минералов входящих в состав обычного портландцемента.

При этом наблюдаются: относительно низкая температура тепловыделения, повышенная стойкость конструкций к воздействию пресных и сульфатных вод, повышенная жаростойкость, а также повышенная морозостойкость при использовании технологии пропаривания ЖБИ, изготовленных из бетона на основе цемента с добавлением шлака.

Соответственно, цемент со шлаком – это вяжущее вещество широкого применения, изготавливаемое по технологии измельчения обычного цементного клинкера, с добавлением гранулированного шлака (20-80%,оптимальное количество 50%) и природного гипса (не более 5%).

Для чего в цемент добавляют шлак? Основная причина введения в состав «вяжущего» отходов металлургической промышленности, не пониженное тепловыделение или превышенная стойкость к воздействию воды. Дело в том, что бетонный раствор из шлака и цемента обладает низкой себестоимостью относительно бетонного раствора на основе обычного портландцемента при всех прочих равных условиях.

Например, отпускная цена 1 мешка портландцемента марки ПЦ400-Д20 массой 50 кг производства ОАО «СУХОЛОЖСКЦЕМЕНТ» составляет 274.69 руб. В то же время отпускная цена 50 кг мешка цемента со шлаком этого производителя марки ЦЕМ II/A-Ш 32,5 Н, обладающего аналогичными характеристиками по прочности, составляет 180 руб.

Решив простую пропорцию: 274,69х100/180-100=52,6% определяем процент экономии на покупке цемента со шлаком относительно портландцемента. Полагаю, что такой ответ на вопрос, зачем шлак в цементе не нуждается в дополнительных комментариях.

Экономическое обоснование относительно низкой цены шлакопортландцемента – отсутствие в себестоимости значительных затрат на добычу, предварительное измельчение и предварительную обработку части основных компонентов.

Виды топливных шлаков

Топливные отходы можно разделить на два основных вида:

  1. отходы от сжигания кускового угля топливные (котельные) доменные шлаки, состоящие в основном из сравнительно крупных кусков с примесями некоторого количества весьма мелких частиц (зола), а также частиц несгоревшего угля;
  2. отходы от сжигания угля в измельченном(пылевидном)состоянии топливные золы, состоящие главным образом из оплавленных пылевидных частиц с примесью несгоревшего угля, а иногда некоторого количества сравнительно крупных вспученных или оплавленных кусков, называемых лаками, пылевидного, сжигания.

В зависимости от вида сжигаемого топлива получаются следующие доменные шлаки и золы:
антрацитовые (от сжигания антрацитов); каменноугольные; буроугольные и, в частности, подмосковные (от сжигания подмосковных углей); торфяные и т. д.

Часто встречаются смешанны шлаки, полученные oт сжигания смесей различных углей (например, донецких каменных углей с подмосковными и т. п.).

Состав шлаков

Строение и свойства топливных шлаков зависят:

  • а) от вида угля;
  • б) от минералогического состава неорганической его части;
  • в) от условий сжигания угля (размера кусков, температуры, развивающейся при сжигании, и т. п.).
Читайте так же:
Линейное расширение цемента гост

Неорганическая часть углей и сопровождающей их «пустой породы» состоит главным образом из глинистых веществ с примесью окислов железа, кварца, небольших количеств кальцита, доломита, гипса, пирита и т. п.
Антрацит, являющийся геологически наиболее «старым» видом каменного угля, характеризуется малым содержанием неорганических и летучих органических составных частей, а благодаря этому — значительной атмосферостойкостью. Шлака в золы он дает сравнительно мало (7—10% от веса угля), но а них содержится обычно сравнительно много несгоревших частиц угля (до 20—30%). Так как при горении антрацит дает много тепла, то антрацитовые шлаки оказываются хорошо спекшимися (оплавленными), сравнительно прочными и атмосферостойкими.

Наоборот, наиболее молодые угли (бурые и подмосковные) содержат сравнительно много летучих составных частей, гуминовых кислот и других веществ коллоидального характера, а также много глинистых и других неорганических примесей (иногда до 25—30 % от веса топлива). Такие угли большей частью имеют рыхлое и слоистое строение, способны легко окисляться, набухать при увлажнении и растрескиваться при высыхании. Теплотворная способность их значительно ниже, чем у антрацитов, а шлака и золы они дают в 2,5—3 раза больше. Поэтому шлаки, образующиеся при кусковом сжигании бурых и подмосковных углей, оказываются в значительной части. недостаточно спекшимися, малопрочными и нестойкими, что снижает качество шлакобетона.

При сжигании подмосковных углей в пылевидном состоянии получают главным образом золу, но наряду с ней некоторое количество хорошо спекшихся и стойких шлаков.
Золы обычно состоят из очень мелких частиц, обладающих свойствами активных добавок. Если золы содержат мало несгоревшего угля (менее 3%), то они могут служить дисперсной добавкой к цементным и известковым растворам, а также к бетонам невысоких марок.
Каменные угли по свойствам являются как бы промежуточными между антрацитовыми и бурыми углями, причем прочность и стойкость каменноугольных шлаков большей частью приближается к соответствующим показателям антрацитовых шлаков.

Топливные шлаки состоят из следующих компонентов:

  1. собственно шлаков пористых кусков различной крупности, получившихся в результате спекания или плавления (сопровождаемого вспучиванием) неорганической части угля; эти куски и являются важнейшей составляющей шлаков;
  2. зол пылевидных, неспекшихся между собой частиц этой же неорганической части угля; к золам обычно относят частицы мельче 0,15 мм; большое количество золы в шлаке ведет к понижению прочности и морозостойкости шлакобетона;
  3. кусков несгоревшего угля разной крупности, являющихся нежелательной примесью; бурые, подмосковные и некоторые другие виды каменных углей резко понижают стойкость шлакобетона, так как их объем изменяется при изменении влажности и температуры среды; куски же несгоревшего антрацита благодаря своей плотности и стойкости мало влияют на прочность и стойкость шлакобетонов;
  4. кокса — пористых частиц, образующихся при сухой перегонке некоторых каменных углей; такие частицы, потерявшие наиболее легко окисляемые компоненты, менее вредны для бетона, чем несгоревший каменный уголь;
  5. недостаточно обожженных (неспекшихся)кусков неорганической части угля и пустой породы, сопровождающей уголь; эти куски состоят большей частью из глинистых пород, которые при недостаточном обжиге дают плохо спекшиеся и не прочные составляющие шлака, способные при увлажнении размягчаться и набухать, при высыхании растрескиваться, а при замерзании во влажном состоянии пучиться (увеличиваться в объеме и разделяться на слои); они чаще всего встречаются в буроугольных и подмосковных шлаках присутствие их резко уменьшает прочность и стойкость шлакобетона.
Читайте так же:
Как выровнить цементную стяжку

Состав шлака

В шлаках могут встречаться и другие вредные примеси: легко растворимые соли (особенно сернокислые CaSO4 и др.). включения свободных СаО и MgO, а также FeS2. Легко растворимые соли дают выцветы, способные разрушать бетон. Сернокислые соли могут разрушать портландцемент, вступая с ним во взаимодействие, а включения свободных СаО и MgO, гасящихся в бетоне, вызывают его растрескивание. Пирит (FeS2) лри окислении в присутствии воды увеличивается в объеме и также способен разрушать бетон.

Лучшими видами топливных шлаков являются антрацитовые

и хорошо спекшиеся каменноугольные шлаки, так как они состоят главным образом из вспучившихся остеклованных кусков, а несгоревшие частицы угля, антрацита или кокса, сравнительно атмосферо- и морозостойки.
К шлаку, применяемому в качестве заполнителя для шлакобетона, предъявляют следующие основные требования:

  • а) он не должен содержать землистых и глинистых примесей, кусков металла, случайного мусора, излишка золы и других примесей;
  • б) содержание несгоревшего угля, определяемое прокаливанием, не должно превышать:

20% от общего веса материала в антрацитовых шлаках (более высокое содержание недопустимо, главным образом, из экономических соображений)
15%—в каменноугольных шлаках;
10% —в шлаках подмосковных и бурых углей (чем меньше, тем лучше).

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.

Читайте так же:
Для удаления цемента между кирпичами

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.

Особенности материала

Портландцемент со шлаком представляет собой сухую смесь, состоящую из нескольких компонентов, производимую методом их тонкого помола. Показатели прочности материала еще больше увеличиваются при добавлении в него стекла, соды.

Портландцемент со шлакоблоком незаменим там, где требуется повышенная устойчивость к агрессивным средам — воздействию химических веществ, морской воды.

Этот материал, в отличие от других видов цементных составов, при создании монолитных конструкций исключает появление деформационных трещин во время застывания раствора.

Самый востребованный вид портландцемента со шлаком состоит из смеси:

  • гидросиликата Calcium;
  • измельченного металлургического шлака;
  • щелочного металла;
  • гидроалюмосиликата.

Такой материал обладает минимальной пористостью. Поэтому мало поглощает влаги, устойчив к низким температурам. Если к нему на этапах приготовления добавлять соответствующие компоненты, то улучшатся такие эксплуатационные свойства:

  • морозоустойчивость;
  • повышенная скорость затвердения;
  • высокая коррозийная устойчивость;
  • жаростойкость достигается до 800С;
  • безусадочность.

1. Монолитная стена: понятие, применение, правила возведения

«Тянут» монолитную стену вверх с помощью щитовой опалубки высотой 40–60 см, которую обычно устанавливают на всю длину стены либо по периметру стен. Щиты делают длиной 1,5–2 м, высотой 40–60 см из хорошо обструганных досок толщиной 30–40 мм и шириной 60–100 мм, плотно пригнанных одна к другой. Еще лучше щиты делать из шпунтованных досок, чтобы бетон не терялся сквозь щели. Доски соединяют в щит при помощи брусков сечением 40×60 мм через 50–70 см по длине.

Щиты опалубки устанавливают строго вертикально, соединяя металлическими стяжными болтами d = 10–12 мм, имеющими по концам резьбу и гайки с шайбами. Стяжные болты устанавливают сверху и снизу через 0,5–0,7 м по длине щита. Чтобы опалубка не расползалась, ее кроме стяжных болтов фиксируют сверху еще деревянными брусками с шагом 0,8–1,0 м, а при бетонировании пояса, когда цоколь шире возводимой стены, по низу опалубки дополнительно устанавливают распорки через 0,8–1,0 м в виде деревянных брусков, которые вынимают по ходу бетонирования.

Установив опалубку в проектное положение (рис. 1.56), готовят шлакобетонную смесь и укладывают ее слоями толщиной 15–20 см с равномерным трамбованием и штыковкой лопатой или стальным стержнем диаметром 14–16 мм (у стенок опалубки в углах дома) с последующим уплотнением. Через 48–72 часа, а в теплую погоду через 24 часа опалубку переставляют для бетонирования следующего пояса.

Читайте так же:
Доставка цемента по минску

Через 2–3 часа уложенный бетон затеняют от прямых солнечных лучей мешковиной, старыми одеялами и др. в течение 7–10 дней, а при сухой погоде периодически увлажняют 2–3 раза в день.

Реже вместо стяжных болтов используют скрутки из проволоки диаметром 3–4 мм, которые устанавливают в просверленные заранее отверстия в щитах опалубки на тех же расстояниях, что и стяжные болты.

Рис. 1.56. Установка опалубки для монолитных стен: а — соединение двух щитов опалубки; б — установка щитов на цоколе; в — соединение щитов опалубки; 1 — шаблон-распорка; 2 — рейка 20×40 мм; 3 — уложенный бетон; 4 — ряд кирпичной кладки на толщину стены; 5 — цоколь; 6 — два слоя рубероида; 7, 8 — щиты; 9 — полоска 50×4 мм l = 80мм; 10 — болт М6; 11 — стяжные болты d = 12 мм

Для лучшего распалубливания внутренние поверхности опалубки белят известковым молоком либо оборачивают полиэтиленовой пленкой, кровельным пергамином, рубероидом или плотной бумагой, а стяжные болты смазывают машинным маслом или также оборачивают.

В местах опирания балок перекрытия над проемами укладывают сборные железобетонные перемычки или выполняют монолитные железобетонные перемычки шириной 25 см, а в остальной части стены укладывают арматурные стержни d = 8–10 мм из расчета один стержень на 10 см толщины стены в слой цементного раствора класса В3,5 (М50) толщиной 30 мм и заводят их за грань проема на 25–30 см. Заканчивают стержни лапками высотой 8–10 см, направленными вверх.

Иногда за наружной стеной опалубки укладывают кирпичную облицовку будущей монолитной стены шириной в полкирпича. Чтобы связать бетон с кладкой, через каждые пять рядов в полкирпича укладывают тычковый ряд в полный кирпич. Сама облицовка также может служить опалубкой. Щиты опалубки в этом случае устанавливают лишь для внутренней стороны стены.

Следует учитывать, что шлакобетонные стены при твердении дают значительную усадку (т. е. сокращаются по высоте). Для предотвращения усадки и возникновения трещин по периметру садового дома делают обвязку из проволоки d = 4–6 мм в 3–4 прутка на толщину стены, расположенную в слое цементного раствора класса В3,5 (М50) толщиной 30 мм. Обвязки следует располагать ниже уровня оконных проемов, над оконными и дверными проемами и ниже балок чердачного перекрытия.

Специфика материала

Предугадать, какая прочность будет у фундамента из шлака, довольно сложно, так как пропорции компонентов, находящихся в отходах металлургических предприятий, никто в точности не определяет. В одной привезенной партии сыпучего материала может присутствовать неоднородность, связанная с неравным количеством остатков металлической и цементной крошки, либо других вкраплений. Данный факт влияет на то, что в одинаковых условиях эксплуатации, и даже под одним домом, возведенный фундамент может вести себя совершенно по-разному.

Читайте так же:
Цемент с гранитный отсев пропорции

Кроме того, в нормативах нет описания алгоритма расчета шлакового фундамента, а также четкой технологии его укладки. Мастера руководствуются собственным опытом или подсказками приятелей. Но это далеко не всегда приводит к положительным результатам.

Шлак от воздействия с водой способен разрушаться, поэтому его не следует использовать на участке застройки с высоким уровнем подземных вод. По той же причине фундамент, возведенный на сухом грунте, требует усиленной гидроизоляции, но уже для защиты от дождевых и талых вод. Кроме того, следует заранее позаботиться и о дренажной системе, отводящей влагу от подземной конструкции во избежание образования застойных процессов.

Несущая способность фундамента из шлака имеет недостаточный показатель, требующийся для удержания капитальных домов, хотя известно немало случаев его удачного возведения под дачными и относительно легкими жилыми строениями.

Использовать шлак при устройстве фундаментов категорически не допускается в сейсмически активных регионах. Не стоит даже сомневаться в том, что подземная конструкция не выдержит толчкообразных подвижек грунта и разрушится. Для территорий, входящих в зону риска из-за возможных землетрясений, предусматриваются специфические конструктивные схемы строительства.

Шлакобетон — технические характеристики

Основным отличием шлакобетона от обычного бетона на песчано-гравийном заполнителе является его легкость. Это уменьшает нагрузку на фундамент здания, позволяя сэкономить на материалах.

Шлакобетонные блоки легко монтируются и имеют разнообразие размеров и форм. Так как, в основном, шлакобетон готовят на строительной площадке, опалубку под него делают там же.

Пористый заполнитель позволяет увеличить шумопоглащение конструкции. К тому же производятся пустотелые блоки для стен и перегородок. Они обеспечивают большее задержание тепла и не пропускают шумы. Срок эксплуатации шлакобетонных конструкций 100 лет, это больше чем многие строительные материалы.

В зависимости о марки цемента и добавление пластификаторов определяется морозостойкость конструкции. Для наружных стен используется количество циклов разморожения не менее 35, для севера не менее 50.

Шлакобетонные конструкции имеют высокую гигроскопичность. Необходимо обратить пристальное внимание на гидроизоляцию данного изделия. Зато стены из этого материала «дышат», не создавая препятствие парам. Шлакобетон, изготовленный в заводских условиях, имеет сертификат качества и отвечает всем характеристикам. Блоки, вылитые на стройплощадке обходятся дешевле, но определить их показатели и срок годности достаточно тяжело.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector