15

Апр
2015

На сегодняшний день, когда цена цемента по­стоянно растет, повышаясь на 20-30% ежегодно, а объемы строительства в стране увеличиваются, экономия цементного вяжущего вновь становится актуальной. Одним из самых эффективных материалов в части экономии цемента является тонкомолотый гранулированный доменный шлак. Дан­ный материал достаточно хорошо изучен как актив­ная минеральная добавка в цементы, кроме того доменный шлак является основным компо­нентом при получении шлакощелочных вяжущих и изделий на их основе. При использовании доменного шлака параллель­но решается экологическая проблема.

Доменный шлак: области применения

1. Молотый доменный гранулированный шлак при­меняется для изготовления растворов и бетонов, в про­изводстве сухих строитель­ных смесей, в гидротехниче­ском, сельскохозяйственном, дорожном строительстве, а также строительстве про­мышленных, общественных и жилых зданий, в изготовле­нии искусственного конгло­мерата.

2. Молотый доменный шлак применяется для получения раз­личных видов цемента. При получении клинкерных це­ментов молотый шлак используют как добавку. При получении бесклинкерных цементов молотый шпак применяется как основной компонент. В качестве бес­клинкерных цементов могут выступать шлакощелочные цементы.

3. Доменный молотый шлак приме­няется как частичный заменитель портландцемента при производстве легких бетонов для производства ячеистых и пенополистиролбетонных блоков. Наиболее эффекти­вен при производстве строи­тельных блоков автоклавным методом при тепловлажностной обработке.

Гранулированный доменный шлак: преимущества
1. Использование молото­го гранулированного шлака при изготовлении бетона позволяет сократить расход клинкерного цемента без уменьшения прочностных показателей.

2. Экономия исходного портландцемента колеблется в широких пределах — от 20 до 70%. Процент замещения зависит от таких факторов: активность портландцемен­та, состав бетона, зерновой состав песка, условия уплот­нения бетонной смеси, тем­пературы и продолжитель­ности ТВО и прочего.

3. Применение ТВО, элек­тропрогрева значительно увеличивает прочностные характеристики.

4. Молотый шлак является микрозаполнителем, спо­собствующим улучшению структуры строительно-тех­нических свойств бетонов, улучшающим поверхность изделия.

5. Замещение портландце­мента молотым шлаком в ко­личестве от 20-50% в составе бетона приводит к устойчивому повышению морозо­стойкости пропариваемого бетона.

Свойства молотого гранулированного шлака
Высокая реакционная способность
высокая водонепрони­цаемость
высокая адгезия
низкая деформативность
низкие усадочные де­формации при тверде­нии
сульфатостойкость
морозостойкость
повышенная трещиностойкость
повышенная коррозиостойкость
повышенная долговеч­ность в условиях дей­ствия агрессивных сред
плотная и высокопроч­ная структура искус­ственного камня.

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

Шлакощелочной цемент имеет ряд преимуществ над портландцементом:

Повышенная прочность;
Химическая устойчивость;
Сопротивляемость проникновению хлоридов;
Отличная обрабатываемость;
Низкая температура гидратации;
Удобоукладываемость.
В России и странах СНГ использование шлакощелочного цемента минимально. Шлакощелочной цемент не является новым материалом для нашей родины. В 1987 году в Липецке, СУ «Центрметаллургремонт», был построен 20-этажный, 80-квартирный жилой дом, полностью выполненный из бетонов на шлакощелочном цементе.

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

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

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

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

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

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

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