Шлакощелочные бетоны

Это материалы, получаемые путем смешивания молотого шлака с раствором щелочного компонента, крупными и мелкими заполнителями. По типу структуры различают плотный, поризованный или ячеистый шлакощелочной бетон, в зависимости от размера фракций заполнителя крупно- и мелкозернистый. С точки зрения плотности можно выделить тяжелые и легкие смеси. Первые являются конструкционными материалами, а вторые могут использоваться как конструкционные, так и в качестве теплоизоляционных.

Тяжелые бетоны, относящиеся к классам от В15 до В50, имеют среднюю плотность 1500-1700 кг/М3 и изготавливаются из доменного гранулированного шлака, керамзита, аглопорита, известняка-ракушечника, шлаковой пемзы и отходов деревообрабатывающей промышленности. Эти заполнители применяются и для конструкционно-теплоизоляционных смесей, средняя плотность которых варьируется в пределах от 500 до 1500 кг/М3. Они имеют плотность на сжатие в диапазоне 4..40 МПа и теплопроводность от 0.16 до 0.4 Вт на квадратный метр при изменении температуры на 1 градус. У теплоизоляционных шлакощелочных материалов этот показатель составляет менее 0.13 единиц, их средняя плотность 170..460 кг/М3, а при изготовлении применяется вспученный перлит. Прочность бетонов данного типа регулируют изменением пропорций щелочного компонента и его вида. Наибольшее её значение достигается после применения силикатов натрия это высокопрочные материалы. Добавление карбонатных щелочных составляющих позволяет достичь значений до 80 МПа, при этом существенную роль играет вид шлака. Данная особенность ярко проявляется в растворах, для которых используется естественное твердение набор прочности интенсивно идет в течение всего периода отвердевания. Если снизить модуль основности шлака и уменьшить его расход, то это негативно скажется на прочности смесь потеряет как минимум одну марку.

Максимальную нагрузку при сжатии выдерживают пропаренные изделия, изготовленные с добавлением нейтральных шлаков или низкомодульного жидкого стекла — более 120 МПа. Снижение силикатного модуля составляющих существенно повышает прочность готового продукта. Тяжелые бетоны данного типа могут иметь марку от В10 до В110, морозоустойчивость этих материалов от F200 до F1000, а водонепроницаемость W4 W30. Устойчивость шлакощелочных изделий к низким температурам превышает аналогичный параметр у конструкций из цементного бетона в несколько раз: в зависимости от выбранного типа шлака и других компонентов она может варьироваться от 100 до 200 циклов оттаивания и замораживания. На водонепроницаемость шлакощелочных бетонов влияет плотность структуры затвердевшего состава и количество сферических глеевых пор. В наиболее тяжелых для материала условиях испытаний производится попеременное увлажнение и высушивание, коррозия элементов армирования ниже, чем у шлакопортландцементных смесей. Более высокая устойчивость к воздействию агрессивных сред позволяет использовать такие бетоны для элементов градирен ТЭЦ, прокладки оросительных каналов и строительства морских сооружений.

Шлакощелочные бетоны. Типы

Мелкозернистые смеси представляют собой вещество, которое производится путем перемешивания молотых шлаков, заполнителя и щелочного раствора. В качестве заполнителя выступают мелкие пески и легкие суглинки. Уплотнение структуры начинается, когда частицы фракций песка активизируются щелочью и связываются продуктами гидратации глинистых материалов. Соотношение компонентного состава и размера зерен зависит от технологии, по которой производятся шлакощелочные бетоны. Использование мелких заполнителей вызывает проблему образования трещин при усадке. Для борьбы с этим дисперсные компоненты, в состав которых входят глинистые вещества и шлакощелочной вяжущий, обрабатывают и получают безобжиговые гранулы. Шлакощелочные бетоны, в состав которых они входят, отличаются повышенной устойчивостью к образованию трещин. Жаростойкий искусственный камень также может быть изготовлен на основе ШЩВ. Такой материал может использоваться в широком температурном диапазоне, верхняя планка которого 1500 С.  Шлакощелочные бетоны способны выдерживать сильный нагрев благодаря тому, что коэффициенты теплового расширения вяжущего и заполнителя находятся на одном уровне. Продукты гидратации вяжущего способны производить перекристаллизацию в безводные вещества. В ходе данного процесса не возникает опасных для конструкции напряжений. Если футеровка магнитодинамических наносов выполняется с помощью искусственного камня на основе цемента, то уже через 2 месяца её требуется обновлять, а шлакощелочные бетоны легко прослужат и 6 месяцев. Автоклавное производство ячеистого материала на основе ШЩБ позволило создать уникальный искусственный камень, который не только отличается сравнительно малым весом, но еще и является отличным теплоизолятором. Еще одна особенность, которой обладают ячеистые шлакощелочные бетоны, заключается в создании качественной звукоизоляции.

Применение щлакощелочных бетонов

Шлакощелочные бетоны являются уникальным материалом, который соответствует не только требованиям экологичности, но еще и отличается высокой экономичностью. В отличие от цемента, который изготавливается специально, компоненты для ШЩБ отходы крупных металлургических предприятий, что позволяет говорить о достаточно низкой стоимости подобных веществ.

Сегодня шлакощелочные бетоны применяются не только в жилищном строительстве, но еще и при прокладке железнодорожных магистралей, ведь данный материал позволяет существенно снизить затраты. Разумеется, подобный искусственный камень сильно отличается от того, который используется в качестве теплоизоляционного материала: он прочен, надежен и долговечен. Благодаря многочисленным исследованиям был решен и вопрос с коррозией арматуры, которая больше не вызывает проблем при создании конструкций, требующих высокой прочности.