Многие строители используют смесь цемента со шлаком, что это такое и каковы пропорции для бетона, необходимо знать работающим на стройке. Смешение этих 2 материалов позволило получить прочное, высокоэффективное соединение, которое является одним из часто используемых при возведении зданий.
Шлакоцемент: определение
Шлакоцемент – порошок, который при добавлении в воду твердеет на воздухе. Он является смесью шлака (вторичного продукта металлургии) с клинкером (огнеупорно-водонепроницаемым кирпичом) и гипсом. Все эти составляющие измельчаются до размера песчинок и засыпаются в мешки или другую тару. Упакованный продукт (цемент со шлаком) развозится по стройкам и торговым точкам.
Применение смеси цемента со шлаком
Начинающие строители не знают, для чего нужен этот материал. Это вещество активно используется при возведении различных объектов и сооружений (наземных, подводных, подземных), которые подвержены воздействию влаги. Из-за высокой прочности оно применяется при составлении растворов, производстве блоков и бетонных панелей.
Этот материал экономически привлекателен и доступен. Он является основой многих сооружений, в которых проект предусматривает выполнение фундамента из облегченных материалов. При постройке стен из шлакобетона применяются блочная и монолитная технологии.
Благодаря цементу со шлаком применение тяжелых железобетонных конструкций становится необязательным. Из-за малой массы материала нагрузки на цоколи, основания для фундамента и несущие перекрытия намного снижаются, а блоки из шлакобетона легко транспортируются.
Технология производства
Главная составляющая этой смеси – шлак из доменных печей, который является вторичным продуктом металлургии. Технология основана на принципе его высушивания в специальных устройствах вместе с клинкером (выступает в роли катализатора) до достижения влажности 1% и менее. Туда же часто добавляют и гипс. Затем смесь перегружают в мельницу для цемента (бункер) и перетирают в тонкодисперсный порошок.
Использование при такой технологии негранулированных компонентов сильно усложняет производственный процесс. Получаемый продукт твердеет гораздо медленнее, ведь шлака в нем применено больше (20-80%). Поэтому смесям с гранулированным материалом отдается предпочтение.
Прочностные характеристики полученного продукта во многом зависят от химического состава, компонентов, а не от их физической структуры. На этом основывается главное правило подбора исходников.
Технические характеристики
Опытные строители часто работают с вяжущим гидравлическим соединением цемента со шлаком. Оно получается при дроблении отхода, смешанного с измельченным гипсом, клинкером и различными добавками. Пропорции составляющих веществ в этом соединении можно менять.
В состав такой смеси могут входить различные виды шлаков (основные и гранулированные кислые, негранулированные). По химическому составу этих отходов металлургического производства определяют прочность шлакоцемента (его класс). В качестве добавок для получения, например, портландцемента, выступают вещества с преобладанием силикатов кальция.
Сравнение времени схватывания различных видов цемента.[/caption]
Основные характеристики материала:
- выделение малого количества тепла при затвердении позволяет использовать его при постройке больших объектов;
- низкая себестоимость;
- маленькая степень деформации;
- высокая жаростойкость;
- не боится влаги;
- пониженная морозостойкость дает возможность применения в местах с колебаниями температуры.
Основные особенности:
- цемент со шлаком застывает долго;
- прочность (при затвердении) нарастает медленно, для достижения величин, соразмерных с показателями стандартногоцемента, необходимо длительное время ½-1 год.
Ускорить процесс можно 2 путями:
- применяя клинкер с повышенным содержанием алюмината или силиката;
- с использованием высокоглиноземистых шлаков.
Выбор сырья и особенности хранения
Для получения шлакоцемента с высокими показателями нельзя использовать любые исходники. В качестве основы берут отходы металлургии и топливной промышленности – шлаки. Главным требованием к ним является отсутствие разных оксидов, оказывающих негативное воздействие на характеристики материала. Отходы металлургии используют все, а из топливных берут только антрацитные породы.
Цементы на основе шлака необходимо долго держать во влажной среде, ведь раннее высыхание негативно сказывается на времени их затвердевания. После этого строительный материал обрабатывают в автоклавах.
Классификация портландцемента со шлаком
Разделяют полученный продукт, по составу, качеству материалов-исходников и виду примененного шлака (основной, гранулированный, кислый, негранулированный). Портландцемент часто классифицируют по типу задач, для которых он предназначен.
Выделяют классы:
- 10 – используют при теплоизоляции;
- 25 и 35 – применяют при изготовлении любых конструкций;
- 50 – он необходим при постройке несущих стен, армированных перемычек.
В таблицах указаны основные характеристики 3 распространенных цементов.
Состав (соотношение в %):
| Марка | Камень гипсовый | Клинкер портландцементный | Шлак гранулированный |
| 300 | 1,5-3,5 | 40-50 | 50-60 |
| 400 | 1,5-3,5 | 58-62 | 38-40 |
| 500 | 2,0-2,5 | 98-100 | до 30 |
Предел прочности на начальном и конечном этапах затвердевания (в мПа):
| Класс | После 3 дней | По окончании 28 суток | ||
| На сжатие | На изгиб | На сжатие | На изгиб | |
| 300 | 12-13 | 3-3,5 | 33,5-34 | 5,2-5,5 |
| 400 | 12-13 | 3-3,5 | 41,4-42,5 | 5,8-6 |
| 500 | 25-27 | 4,5-4,8 | 50,5-52 | 6,3-6,5 |
Другие показатели:
| Характеристика | Класс портландцемента | ||
| 300 | 400 | 500 | |
| Доля CaO и MgO (в %) | <0,5 и <1,6 | <0,5 и <1,6 | <0,5 и <1,5 |
| Первое схватывание (часы) | 3-10 | 3-00 | 2-30 |
| Конец схватывания (часы) | 4-40 | 4-20 | 3-45 |
| Тонкость помола (в %) | 90 | 90 | 90 |
Особенности шлакощелочного бетона
Такой материал получают при добавлении щелочных металлов в основной состав компонентов при производстве портландцемента. Характеристики бетона можно увеличить, если применить в качестве дополнительных ингредиентов стекло, соду и т. д. Уже за сутки материал может достичь 30% прочности.
В шлакощелочном цементе пор мало. Он не боится влаги и противостоит агрессивным средам (кислота, вода морская и прочие). Из-за таких качеств морозоустойчивость и жаростойкость конструкций из этого материала повышается.
