Шлаковые и зольные бетоны
|
Шлаки и золы занимают одно из первых мест среди промышленных отходов. Они образуются при высокотемпературных процессах (1300-1700°С) в результате взаимодействия топлива, руды и плавней при получении металлов (металлургические шлаки) или при сжигании твердых видов топлива на тепловых электростанциях (топливные шлаки и золы). Шлаки и золы приобретают способность твердеть при щелочной, известковой, сульфатной и смешанных видах активизации. В зависимости от их минералогического состава, химического состава и содержания активных фаз, дисперсности, вида и концентрации активизатора шлаковые и зольные материалы с различной интенсивностью твердеют в нормальных условиях и при тепловлажностной обработке. Вяжущие свойства большинства минералов, входящих в шлаки и золы, в наибольшей мере проявляются при тепловлажностной обработке в автоклаве при давлении не менее 0,8 МПа. Большинство из этих минералов в условиях повышенной температуры и давления активно взаимодействуют с гидроксидом кальция с образованием гидросиликатов кальция и магния. Наиболее высокая активность вяжущих как при нормальном твердении, так и в условиях тепловлажностной обработки в пропарочных камерах и автоклавах обеспечивается при применении доменных шлаков. В производстве ячеистых бетонов, твердеющих при автоклавной обработке, эффективно применение известково-шлаковых вяжущих, полученных на основе гранулированных доменных шлаков. Отвальные шлаки применяют, если величина их модуля основности составляет не менее 0,6. Прочность ячеистых бетонов на шлаковых материалах изменяется в зависимости от средней плотности. Так, теплоизоляционный газозолошлакобетон с ρ0=400-500 кг/м3 имеет прочность на сжатие 0,6-2 МПа, а конструктивно-теплоизоляционный (ρ0=600-1200) - 3-12,5. Максимальная прочность ячеистых бетонов достигается при соотношении между шлаковым вяжущим и кремнеземистым компонентом в пределах 1:0,5-1:1,2 в зависимости от особенностей сырьевых материалов. На прочность также влияет тонкость помола шлаковых материалов. Шлаковые вяжущие и заполнители широко применяют для производства легких бетонов со средней плотностью 1200-1600 кг/м3 и прочностью на сжатие 5-25 МПа. Для легких шлаковых бетонов характерны общие свойства, присущие легким бетонам, такие как достижение максимальной прочности при расходе воды, обеспечивающем минимальный выход бетонной смеси, а также при использовании фракционированных пористых заполнителей; рост прочности с увеличением расхода вяжущего до определенного предела и др. Особенностями легких шлаковых бетонов на бесклинкерных шлаковых вяжущих являются большая деформативность и несколько меньшее сцепление с арматурой, чем у бетонов на портландцементе. Легкими заполнителями шлаковых бетонов обычно служат: шлаковая пемза с насыпной плотностью ρ0=500...800 кг/м3, гранулированный доменный шлак (ρ0=700-1000), доменные поризованные отвальные шлаки (ρ0=800-1000). |
