Шлакощелочной цемент своими руками

Обновлено: 04.05.2024

Как получить пенобетон марки 600 из шлакощелочного цемента ?
1.Какое соотношение брать цемента , песка , воды, пенообразователя?
2. Какой пенообразователь лучше подходит к данным компонентам?
3.Какой состав шлакощелочного цемента должен быть?
4. Есть ли различия в технологии производства с пенобетоном ,гдя вяжущим элементам выступает портландцемент?
Буду очень признателен за ответ. Кто- нибудь вообще сталкивался с производством щлакощелочного пенобетона на практике и какие результаты получились?

Это тема достаточно хрупкая, вряд-ли кто занимается ею всерьёз. В прошлом году ещё интерес к ней поддерживался высокой ценой на цемент. Сейчас уже - нет. Наиболее развёрнутый ответ мог бы дать Игорь "Rязанец" - он мутил эту тему, правда, на мой точно такой-же вопрос, закинутый ему в личку, ответа не дал. Сергея Ивановича тоже помучить следует. :wink:

Пробовал работать с жидким стеклом, как основным вяжущим, для производства ячеистого бетона. Основной наполнитель кислая зола уноса (что есть под рукой). Для газобетона что-то получалось, для пенобетона - практически ноль. Разных плотностей, различные пенообразователи - ноль. Сейчас привезли шлак белый - не знаю, пробовать ли? Хотел жидкое стекло, как альтернативу цементу.
Хоть не совсем в тему, но близко.

по первому - мучил синтетику - немного держит. импортный белок - не держит. сдо-л - не тянет по времени, держит полчаса от силы, зато пенобетон как резиновый.
Отечественный белок в "лице" Экопен имеет все предпосылки быть "намба ван" как ПО для шлакощелочного ПБ, потому как пробы на п-аш до 12-13 выстоял на отлично, а теперь предстоит заказать подогнанный под высокий п-аш пенообразователь, что у экопен уже имеется (!). предугадывать не хочу, но предпосылки очень оптимистические
по второму - для обычного состава (обычного раствора) оптимальным является все то же 1/3 шлак/песок, что и для литьевых цементных растворов.
Пенобетон - по сути формовки -литьевой. Но тут вмешивается диктовка получения правильной структурной конструкции межпоровых перегородок, что требует наличия тонкого наполнителя, что в свою очередь меняет соотношения вяжущего и наполнителя по удельным поверхностям. Отсюда, путем нескольких проб я выставил соотношения 1/1 - 1/1,7, в зависимости от тонкости подготовленного наполнителя. Сии варианты настроены на получение прочного, но легкого по марке пенобетона в диапазоне Д350-Д500. На марке Д750 и выше - 1/3 с обычным мелким песокм. А вот для Д600 я не нашел оптимального соотношения гарнулометрии и долей. И считаю это пустым по сути вариантом! Зачем гнать заведомо "не теплый" пенобетон с "пыхтением" насчет наполнителя, когда практически то же самое по назначению (и даже более прочное ) получается на марке Д750? (и то и то все-ранво "утеплять", где разницы никакой, если добавлен в стену "эффективный теплоизолятор", ити их в качель! какого дерьма в стену не суют только. )
А вот "теплые" марки, имеющие достаточную прочность ( к примеру Д350 М25)
- вот это супер! на них и "попыхтеть" можно, потому как к тому же на шлаковом составе теплопроводность межпоровой стенки ниже, чем на портландцементом составе. А Д600 - ни туды ни сюды.
Его колбасят пенобетонщики только ввиду некоторго преимущества перед более "непродвинутыми" коллегами. А по сути - в один слой им ничего не закроешь по теплопроводности.
по третьему - пенобетон и "жесткий состав" - понятия совместимые в теории и мало совместимые на практике. Потому и поризатор взяли для изготовления оного.
Но дельных практических попыток пока (увы) не было на шлакощелочных составах ввиду недооснащенности оборудованием по подготовке шлака (просто нет сушки, блин!) А так как не я хозяин, то "заднее слово" по применению сушки - тоже не мое.
Пришлось сперва помучаться с получением шлакощелочного бетона на мокром помоле. Много было разочарований, но все-же технологию я получил в лабораториии и теперь можно делать тяжелый бетон (что собственно в виде ФБСок и делается уже 3 месяца)
Ноу-хау ес-сно рапространять тут не собираюсь.

Таперча о данных тут вопросах вообще:
- каждому шлаку соответствует свое оптимальное технологическое решение
и однозначных из них просто нет.
- на всяком задании есть свои оптимальные решения как то: вид и кол-во и концентрация щелочного компонента, изменения концентрации этого компонета в последующих переделах при изготовлении самого изделия, условия созревания,
- некоторые решения содержат оптимальные дозоровки активных добавок. Шлакощелочные составы - это не только шлак+щелочь+наполнитель (кстати, без наполнителя эти составы просто не применить нигде - трещины, ползучесть и т.п.), но и определенные виды активных добавок, улучшающих требуемые по заданию свойства бетона. Об пластификаторах - отдельная тема (к тем добавкам не отношу). Не всякий пластификатор работает в такой среде как требуется.

Я тут совсем немного затронул.
В заключении хочу высказать собственное мнение относительно часто задаваемого вопроса - "почему шщб не распространен?"
отвечаю:
- сейчас просто купить граншлак - номер дохлый . цемзаводы все хавают. это раньше его девать некуда было.
- граншлак нынче дорог (ну конечно все-равно выгоднее цемента даже в виде шщб)
- и главное, чтобы работать на нем, надо иметь конкретизированный метод изготовления, который доступен малому сектору производителей ввиду нехватки "заточенных под него" технологов-исследователей.

Так что вопросы типа "а как изготовить пенобетон на шщб?" - не вопросы, а мыслеформы как максисмум. На них можно выставить на порядок больше встречных вопросов типа " а на каком граншлаке, на какой мельнице, с какой доступной тониной помола, в каких форматах изделия, при каких условиях производства и т.д и т.п".

на собственном опыте уже имеются некоторые результаты, однако проблемы остаются прежними. раннее схватывание. энергоемкость сушки-помола. Есть ли опыт принципиально нового и успешного решения этих проблем.

Существует ли возможность пластифицировать ШЩ смесь?? есть сведения, что заморские ребята как-то умудряются это делать.

Да и вообще, во всем мире успешно функционируют Ассоциации безклинкерных цементов и масса других организаций продвигающих культуру безотходных технологий, а у нас - ПУСТОТА:(

Добрый день!
Помогите советом!
Провели помол граншлака, пробовали затворять разными щелочами, процесс начала схватывания более 24 часов, на некоторых щелочах вообще несхватывается.
Как уменьшить это время?
С уважением,

нужен анализ химсостава ( у всех шлаков он разный).
подбирается под него оптимальный катализатор и оптимальное его кол-во. Очень важно - какая удельная у помолотого. ( в среднем оптимально от 4000 до 6000)
А ускорить все ( и существенно) поможет температурный удар (не надо бояться, это не портланд).

главное - НАЛИЧИЕ ГРАНШЛАКА И СТАБИЛЬНАЯ ПОСТАВКА.
У нас тут все цемзаводы съедают на "бадягу" (мля!)
ничего не остается.

Уважаемый Влад&мир!
Сообщите, пожалуйста, гранулированный шлак какого комбината Вы использовали, тонину помола шлака или удельную поверхность, растворы каких щелочей Вы использовали и концентрацию раствора, соотношение молотый шлак : раствор.
По-хорошему все должно быть наоборот – у ШЩВ на некоторых щелочных растворах сроки схватывания короткие, но: «…чем дальше результат эксперимента от теории, тем он ближе к премии».
С уважением, В.Глуховский

Уважаемый Рязанец!
Не пугайте коллег.
Удельная поверхность 2800 – 3000 см2/г – максимум.
Никакого термоудара не надо!
Для примера, шлак Запорожского комбината на растворимом силикате при естественном твердении в воде дает марку вяжущего 945 кг/см2 (испытания по по ГОСТ 310).
С уважением, В.Глуховский

Присоединяюсь к Вашим поздравлениям коллег с ДНЕМ СТРОИТЕЛЯ .

Есть возможность приобрести шлак доменный, кислый,гранулированный,молотый. Шлак со средним содержанием окиси кальция 38% основностью в пределах 0,9-1 бассейновой грануляции проходит полный технологический цикл: сушку, дробление,помол. Готовый продукт характеризуется остатком на сите 008 в пределах 6-15%, удельной поверхностью около 3500 кв.см./г., хранится в производственных силосах.
Минерологический состав представлен переменными силикатами кальция (CaS, 2CaS),aлюмосиликатами и алюмоферитами кальция (CaAS, CaAFe)
Химический состав шлака доменного,гранулированного,молотого. SiO2-34,41; Al2O3-12,06;
Fe2O3-0,51;CaO-33,8; MgO-10,35; SO3-0,93.
В качестве щелочного компонента планируется использовать жидкое стекло с модулем 1.5 ,или девятиводный метасиликат натрия.

Весь вопрос состоит в том что нет заполнителей в бетон (привозная песчанногравийная смесь очень дорогая) но зато в избытке мелкие пески (речной,карьерный)

Данный вид бетона – это такой материал для строительства, в изготовлении которого вяжущим веществом является смесь щелочного раствора и молотого шлака. В роли заполнителей могут использоваться: песок, щебень и гравий. Что касается щелочей, то здесь актуальна сода двух видов: кальцинированная и каустическая, либо метасиликат натрия.

Разновидности

Придуман был данный материал русским ученым в 70-х годах прошлого века. Новый способ пришел на замену старому, и многие строения, построенные во времена СССР после 70-х годов, использовали в своей конструкции новый тип стройматериала. Главные качества шлакощелочного бетона – это повышенная прочность, а также улучшенные показатели надежности и долговечности.

На основе гранулированного шлака

Первым на рынок вышел шлакощелочной бетон на основе гранулированного шлака и сразу же стал широко использоваться по всему миру. За счет специальных добавок, а именно, отходов теплоэнергетической, горнодобывающей и металлургической промышленностей, этот шлак сразу же решает несколько проблем:

– во-первых, это экономия, так как дорогостоящий цемент заменяется на более дешевый аналог;

– во-вторых, это бережность к экологии: шлак не выбрасывается, загрязняя природу, а находит применение в строительстве.

Шлакощелочной бетон на основе гранулированного шлака намного крепче обычного: при сжатии выдерживает до 150 МПа, морозостойкость выросла до 1000 циклов, укладывать в опалубку разрешено до температуры -40 °С. Используется в основном в строительстве зданий.

С кальцинированной содой

Эта сода является компонентом, заменяющим щелочь во время смешивания со шлаками. Ничего особенного, просто без этого компонента не добиться нужной вязкости, которая и является причиной высокой прочности изготавливаемого материала. Без соды бетон будет хрупкий и не выдержит больших нагрузок при сжатии.

Фибробазальтовый

Такой тип шлакощелочного бетона стал использоваться при строительстве дорог. Является самоуплотняющимся и имеет показатель морозостойкости F-300. Был изготовлен военными инженерами из Санкт-Петербурга.

Во время смешивания материалов при изготовлении фибробазальтового бетона в него постепенно добавляют базальтовую фибру, которая выполняет роль арматуры. Армированная смесь имеет высокую прочность, а щелочные добавки улучшают коррозийную устойчивость.

Дорога на основе фибробазальтового бетона хорошо ложиться на грунт, имеет высокую устойчивость к нагрузке (до 10 т на ось), а также требует меньше затрат по сравнению с асфальтом.

Без цемента

Производится без использования привычного портландцемента, на замену приходят шлакощелочные вяжущие вещества. Состоит из молотого шлака, смешанного со щелочью, но на месте щелочи может быть сода или

Подборка состава шлакощелочного бетона и изготовление своими руками

В первую очередь стоит стремиться к снижению количества используемого шлака и щелочного компонента. В тяжелых бетонах максимальное число шлаков не должно превышать 600 кг/м³.

Расход шлака вычисляется таким образом:

где Ш – расход шлака (кг/м³); В – расход воды (кг/м³); Ш/В – шлаководное отношение, варьируется в пределах от 1,5 до 3, принимая величину компонентов щелочи и других материалов.

где Щ – расход щелочного компонента (кг/м³); Ш/Щ – принятые по ГОСТУ соотношения щелочного компонента.

Таким способом можно рассчитать состав для 9 видов бетона, различных по количеству компонентов.

В приготовлении лучше использовать шлак из металлургической промышленности. Шлак может быть с мелкими зернами (0,5-1,5 мм), либо с крупными (20-30 мм). Мелкозернистый бетон более тяжелый и прочный, а крупнозернистый – легче, он менее долговечен, но лучше держит тепло. Иногда зерна разных размеров смешивают в соотношении 7 мелких к 3 крупным.

Первое, что нужно сделать, – увлажнить шлак. Далее компоненты смешиваются в нужной пропорции. Мешать нужно до образования однородной массы, затем добавить воды и снова перемешать.

Существует отличный источник – «Рекомендации по изготовлению шлакощелочных бетонов и изделий на их основе». Данная книга была утверждена НИИЖБ в 1986 г. Госстрой СССР. Она расскажет более подробно об этом виде бетона и приведет необходимые таблицы.

Плюсы и минусы

Наиболее важные особенности шлакощелочных бетонов:

В зависимости от состава, могут быть безусадочные, жаростойкие, морозостойкие и многие другие.
Высокая прочность материала.
Коррозия арматуры сводится практически к 0.
Легко и быстро укладываются, а также хорошо подвергаются последующей обработке.
Хорошая устойчивость к агрессивной окружающей среде. .

Применение в строительстве

Изделия из такого материала не пропускают воду, поэтому шлакощелочные бетоны нашли широкое применение в строительстве каналов, гидроэлектростанций, в постройке мостов через водоём. При строительстве зданий используют чаще всего.

Блоки из такого бетона легкие, теплосберегающие и крепкие. Благодаря своей прочности используется в прокладке железнодорожных путей в качестве шпал.

Шлаковый цемент — гидравлический вяжущий строительный материал, получаемый на цементных заводах путем помола в одном бункере составляющих, добавляемых в определенных пропорциях. Составляющими для производства цемента служат:

Шлак. В первую очередь гранулированный доменный шлак. Также используют электротермометаморфический шлак.
Активизаторы (ангидрид, известь, гипс строительный и т.д.).

Также для производства некоторых видов цемента добавляют получаемый в процессе его производства промежуточный материал — клинкер.

Распространена и другая технологическая схема изготовления цемента, при которой каждый ингредиент измельчают отдельно, после чего в определенных пропорциях загружают в бункер, где происходит процесс смешивания.

Основной вид шлакового цемента — портландцемент

Портландцемент производят на основе шлака, главным образом — металлургического. Металлургический шлак является отходом при выплавке чугуна и состоит из оксидов кальция и магния, а также кварца.

Для производства портландцемента применяют гранулированный шлак. Получения гранул добиваются в процессе грануляции, когда расплавленную массу жидкого шлака подвергают мгновенному остыванию, заливая водой, или обдавая паром. При такой обработке удается избежать кристаллизации шлака. Шлак остывает в виде гранул, сохраняя свою химическую активность и приобретая стеклообразную, мелкозернистую структуру.

Гранулированный шлак (граншлак), как химически активное вещество, вступает в реакцию с гидроксидом кальция, который содержится в клинкере. В результате образуются гидросиликат и гидроалюминат кальция.

Составляющие шлакового цемента и пропорции

Клинкер. В клинкере содержится снижающий прочность бетона оксид магния, поэтому при производстве цемента применяют клинкер, содержание магния в котором не превышает 6%.
Шлак. Процентная доля шлака зависит от примененных вяжущих и варьируется от 20 и до 80%.
Гипс. Применяют как чистый гипс природного происхождения, так и гипс, полученный на предприятиях, с содержанием фосфатов (фосфора), бора и фтора. Содержание гипса не должно превышать в смеси 5% от общего количества клинкера.

Два вида шлакового цемента

В зависимости от времени структурирования шлаковый цемент разделяют на:

Нормального затвердевания. Этот вид цемента в первый период после заливки имеет прочность ниже, чем у портландцемента такой же марки. На четвертую неделю после заливки прочность этого цемента повышается и в итоге значительно превышает прочность портландцемента этой же марки.
Быстрого затвердевания. В этот цемент в стандартное вяжущее добавляют ускорители твердения. Ускорители бывают как вулканического происхождения, так и минерального. К таким ускорителям относятся вулканический пепел, пемза и т.п. Благодаря ускорителям предусмотренную маркой прочность бетон приобретает уже через одну-две недели после заливки.

Сфера применения шлакового цемента

Основная масса производимого промышленностью шлакового портландцемента применяется в следующих работах:

Изготовления железобетонных конструкций (панели, плиты перекрытия, фундаментные блоки, несущие фермы и т.д.).
При монолитном строительстве жилых зданий и промышленных сооружений.
В производстве конструкций из бетона с применением пропаривания.
При строительных работах, в которых используется тепло-влажная обработка бетона.
При строительстве дорог – как с бетонным покрытием, так и при отливе бетонной подушки для последующей закатки асфальтом.
При отливе бетонных труб и тоннелей для инженерных сетей.
При постройке мостов и путепроводов, в том числе эстакад, виадуков, клеверных развязок.
В растворах для штукатурки и кладки.

Особенности шлакового портландцемента

Преимущества

Добавление шлака в смесь позволяет улучшить такие характеристики цемента:

Повышает устойчивость бетона к мягким и насыщенным сульфатами водам. Это достигается за счет плотной молекулярной структуры получаемого бетона и отсутствию в нем химически активных элементов. Благодаря этому свойству шлаковый портландцемент применяют при строительстве водных сооружений и погруженных в воду конструкций.
Снижает выделение тепла. Это важная характеристика для проектирования и последующего строительства массивных, тяжеловесных конструкций. При этом бетонировать в холодное время года, тем более в морозы, нельзя — бетон получится непрочным, и снизятся его характеристики.
Снижает объем необходимой для приготовления бетонного раствора воды.
Стойкость к влажной среде.
Стойкость к низким температурам воздуха.
Повышает стойкость к чрезмерно высоким температурам. Бетон способен выдержать до +800°. Это позволяет применять бетонные конструкции в производственных цехах металлургической, химической и сталелитейной промышленности.
Шлаковый портландцемент стоит до 20% дешевле по сравнению с простым ПЦ.
Бетонные изделия с применением шлакового портландцемента можно использовать не только в наземных конструкциях, но и в подземных.

Недостатки

Главный недостаток шлакового портландцемента — повышенный период затвердевания. Сразу после заливки бетон сохраняет жидкую консистенцию. Также долго идет процесс структуризации, если заливка производилась при низких температурах.

Для более быстрого затвердения используют обработку залитых поверхностей теплом и теплой влагой: применяют тепловые пушки, а когда раствор немного затвердеет — заливают горячей водой или обдают горячим паром.

Вторым недостатком шлакового цемента надо назвать более короткий срок годности. ШПЦ сохраняет свои характеристики на протяжении 45 суток с момента изготовления. Таким образом, этот вид цемента целесообразно применять на больших стройках, где потребление цемента в сутки отсчитывается тоннами. Для маленьких строек и бытовых нужд жителей частного сектора ШПЦ применять можно, но желательно сразу после покупки пускать его в работу, и покупать так, чтобы не оставалось излишков.

Нормативные документы

Известковый бетон – это старинный вид материала, которым пользовались еще древние римляне. Вяжущим веществом в нем выступает гашеная известь , в роли наполнителя – песок (иногда щебень). Сейчас растворы с таким составом используются в основном для штукатурки и отделки. В древние времена на их основе строили монументальные сооружения.

В этой статье мы расскажем, где можно применять известковый бетон. Вы узнаете, для каких конкретных работ его используют. Мы также дадим короткую информацию об особенностях смеси, ее изготовлении, основных достоинствах и недостатках.

Применение известкового бетона
Что такое известковый бетон
Где применяется известковый бетон
Применение известкового бетона в строительстве
Применение известкового бетона для благоустройства территории
Применение известкового бетона в декоре
Достоинства и недостатки известкового бетона

Что такое известковый бетон

Вяжущим веществом в известковом бетоне выступает гидроксид кальция. Вследствие обжига известняка при 900°С получают оксид кальция (СаО). Это соединение обладает высокой химической активностью. При взаимодействии с водой оно превращается в гидроксид кальция (Са(ОН)2), или гашеную известь. Реакция сопровождается выделением большого количества тепла.

Гашеная известь способна связывать частицы песка и щебня между собой. При взаимодействии с углекислым газом она превращается в плотное твердое вещество – карбонат кальция. Сам гидроксид постепенно кристаллизируется, образуя каркас для песка и щебня.

У известкового бетона есть ряд недостатков. Прежде всего, прочность кристаллизованного гидроксида кальция не превышает 0,5 МПа, он растрескивается при перепадах температур и растворяется в воде. Карбонат кальция в 5-7 раз прочнее , а песок и щебень не дают образовываться трещинам. Но этого все равно недостаточно, чтобы получить прочный материал.

Для увеличения прочности к известковому бетону добавляют различные вещества. Чаще всего в них есть активный кремнезем или глинозем с высоким содержанием алюмосиликатов. Еще в Древнем Риме заметили, что если к известковому раствору добавить измельченную обожженную глину или вулканический пепел, то его прочность значительно возрастет.

Вещества вулканического происхождения назвали пуццоланами, от наименования города, где их впервые начали применять. Битый кирпич и другие виды обожженной глины стали называть цемянкой. Сейчас в качестве добавок нередко используют каменноугольную золу уноса, металлургический шлак.

Улучшение характеристик известкового бетона происходит за счет реакции гидроксида кальция и активного кремнезема. В результате образуется гидросиликат кальция. Это вещество намного прочнее, чем его предшественники, и не растворяется в воде.

Бетон с пуццолановыми добавками, измельченным кирпичом или керамзитом выдерживает довольно большие нагрузки. Он долговечный, в чем можно убедиться, рассматривая древние римские храмы, мосты, волнорезы.

Кроме пуццоланов и обожженной глины в известковый бетон добавляют свежую глину, цемент. Таким образом получают известково-глинистые и известково-цементные смеси.

В следующей главе мы расскажем, как и где применяют известковый бетон.

Собственное производство бетона и своя лаборатория, а также большой парк техники гарантируют высокое качество продукции и точные сроки поставки

Читайте также: