Бетон из шлака

В производстве бетонов широкое использование находят шлаки, золы и золошлаковые смеси. Они с успехом заменяют традиционные  заполнители природного происхождения,такие как песок, щебень или гравий, легкие и пористые заполнители искусственного происхождения (аглопорит, керамзит и другие), природного происхождения (туф,пемза, а также и другие виды) или в сочетании с ними.

Содержание статьи:

1. Использование золы и шлаков в производстве бетонов.

2. Виды , прочностные марки и основные эксплуатационные характеристики бетонов на основе золы, шлака и золошлаковой смеси.

3.Производство и использование бетонов на основе золы и шлака в строительстве.

А также легкие и пористые заполнители искусственного происхождения (аглопорит, керамзит и другие), природного происхождения (туф,пемза, а также и другие виды) или в сочетании с ними.

Использование шлаков, золы и золошлаковых смесей в сочетании с цементным вяжущим дает возможность  получить в конечном итоге бетоны высоких марок :

1. По прочности — М50… М500.

2. По водонепроницаемости W2…W12 .

3. По морозостойкости F50…F300, а также бетонов следующих видов :

а) Легкий или тяжелый с добавлением золы взамен определенной части цемента, а также части заполнителей и части цемента.

б) Мелкозернистый бетон, приготовленный на золошлаковой смеси, имеющий плотность от 1800 до 2200 кг/м³.Золошлаковая смесь применяется взамен природного мелкого песка.

в) Тяжелый бетон с комбинированными заполнителями, состоящие из плотного шлака в сочетании с заполнителями природного происхождения или золошлаковой смеси .

г) Легкий бетон с комбинированными заполнителями состоящие из золошлаковой смеси, золы или пористого шлака совместно с природными или искусственными пористыми заполнителями.

д) Жаростойкий бетон состоящий из с комбинированных  заполнителей: например, из золошлаковой смеси или плотного шлака в сочетании с заполнителями природного происхождения.

е) Ячеистый бетон.

Если ввести в состав бетонов оптимальное количество золошлаковой смеси или золы,то это позволит улучшить ряд очень значимых эксплуатационных свойств.Такие как- улучшенную удобоукладываемость бетона, высокую морозостойкость, высокую прочность а также позволит снизить усадку и водопроницаемость.

Использование золы в состав бетона не сказывается отрицательно на деформации ползучести, на модуль упругости бетона обычного состава и усадки. Наличие золы в состав бетона повышает значительно сульфатостойкость бетона и коррозионную стойкость железобетона. Бетон из шлака и золы а также на основе золошлаковой смеси принято называть золошлаковые бетоны и используются широко в разных областях строительства.

 Производство и использование бетонов из шлака в строительстве

Золошлаковые бетоны не используются для покрытия верхнего слоя покрытий в строительстве автомобильных дорог,оболочек градирен и отводов вытяжных труб,пролетных строений мостов ,гидротехнических сооружений в тех частях где наиболее сильно подвергаются попеременному замораживанию и оттаиванию.Во время приготовления тяжелых бетонов на основе плотных заполнителях, золу добавляют в оптимальном количестве в следующих усредненных количествах:

1. На 1 м³ пропариваемого бетона -150 кг.

2.На 1 м³ бетона который твердеет без тепловой обработки (в естественных условиях) -100 кг.

Экономия цемента при этом может достичь до 50-70 кг на 1 м³ пропариваемого бетона и до 30-40 кг, для бетона твердеющего без тепловой обработки.Золу при этом вводят в бетонную массу одновременно, взамен части цемента, части песка и щебня,без изменения принятого между ними соотношения.Природный щебень заменяют на шлак в предельных соотношениях от 20 до 50 %, при этом зерна шлакового щебня выбираются крупнее 3 мм.

Когда определяется расход воды в бетонах на основе шлака и золы (золошлаковые бетоны),учитывают степень водопоглощения используемых заполнителей.
Рисунок № 1. Расход золошлаковой смеси в зависимости от расхода цемента и содержания золы в золошлаковой смеси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цифрой 1 обозначается расход цемента при содержании золы 16% ,2-24 %, 3- 30 % и 4-35 %.

Рисунок № 2. Зависимость прочности золошлакобетона от В/Ц бетонной смеси при марки цемента 300; 400 ; и 500.

На рисунке №2 приводится зависимость прочности золошлаковых бетонов от В/Ц и расхода цемента, где 1-марка цемента М 300; 2-400 и 3-500.Тепловую обработку изделий проводят при максимальной температуре (80…95 °С) при пропаривании бетона и 140…150 °С при сухом прогреве. При таких температурах  гидравлические свойства золошлаковых материалов, наиболее максимально проявляются.

Продолжительность изотермического прогрева должна составлять не менее 9 часов.Общая длительность -не менее 14 часов включая и время необходимое для подъема температуры и охлаждения- не менее 14 часов. Благодаря разработанной технологии изготовления панелей перекрытий и стен на основе золошлаковых бетонов можно достичь высокое качество поверхности изделий, а также существенно уменьшить время уплотнения смеси (до 2-3 сек).

Это в свою очередь позволяет отказаться от шпаклевки поверхностей изделий под окраску,снизить стоимость изделий до 4 % и улучшить условия труда в цехе.Экономия достигается в основном за счет уменьшения расхода цемента и за счет исключения затрат связанные с отделкой поверхностей. Легкобетонные смеси, которые содержат золошлаковые материалы, имеют  пониженную расслаиваемость и повышенную воздухоудерживающую способность. Легкобетонные  смеси менее чувствительны к воздействию перегрузок и при транспортировании посредством  ленточного конвеера.

Рисунок № 3. Зависимость прочности золошлакобетона от расхода цемента марки : 1-300; 2-400 и 3- 500.

При введении золы в состав легкобетонной смеси повышается ее вязкость в статическом состоянии,но это не влияет во время вибрации на условия ее тиксотропного разжижения.Бетонные смеси с добавкой золы имеют хорошую удобоукладываемость,заполняют легко формы и уплотняются под воздействием вибрации.Зола и золошлаковая смесь ТЭС используется при изготовлении керамзитобетона,в целях снижения расхода цемента и для экономии дорогих искусственных пористых заполнителей.Также используется для уменьшения средней плотности легких бетонов, для полной замены или уменьшения расхода плотного песка.

Таблица №1. Характеристика керамзитобетона с золой в качестве мелкого заполнителя

 

По сравнению с керамзитобетоном приготовленного на дробленном керамзитовом песке, средняя плотность конструкционно -теплоизоляционного керамзитобетона на золе снижается на 50 кг/м³. При этом расход керамзита уменьшается на 0,4…0,6 м³ (с учетом потребностей на дробление).

Таблица №2. Состав жаростойких бетонов с добавкой золы

Зола и золошлаковые смеси широко используются как заполнители и для приготовления жаростойкого бетона на портландцементе с температурой выдержки до 1000 °С.
 

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

*****