Как смешивать цемент со шлаком

Пропорции компонентов для приготовления бетона в бетономешалке

Искусственный камень — бетон — широко применяется в строительстве монолитных зданий и сооружений. В частных хозяйствах бетонная смесь используется для устройства фундаментов, прочных наземных покрытий и монтажа заборов. Домовладельцу, решившему заливать дворовую стяжку самостоятельно, важно точно соблюдать пропорции бетона в бетономешалке. Иначе будущий монолит, подверженный воздействию механических нагрузок и погодных условий, станет трескаться. Также стоит изучить особенности механизированного приготовления раствора.

Виды топливных шлаков

Топливные отходы можно разделить на два основных вида:

1. отходы от сжигания кускового угля топливные (котельные) доменные шлаки, состоящие в основном из сравнительно крупных кусков с примесями некоторого количества весьма мелких частиц (зола), а также частиц несгоревшего угля;
2. отходы от сжигания угля в измельченном(пылевидном)состоянии топливные золы, состоящие главным образом из оплавленных пылевидных частиц с примесью несгоревшего угля, а иногда некоторого количества сравнительно крупных вспученных или оплавленных кусков, называемых лаками, пылевидного, сжигания.

В зависимости от вида сжигаемого топлива получаются следующие доменные шлаки и золы:
антрацитовые (от сжигания антрацитов); каменноугольные; буроугольные и, в частности, подмосковные (от сжигания подмосковных углей); торфяные и т. д.

Часто встречаются смешанны шлаки, полученные oт сжигания смесей различных углей (например, донецких каменных углей с подмосковными и т. п.).

Состав шлаков

Строение и свойства топливных шлаков зависят:

• а) от вида угля;
• б) от минералогического состава неорганической его части;
• в) от условий сжигания угля (размера кусков, температуры, развивающейся при сжигании, и т. п.).

Неорганическая часть углей и сопровождающей их «пустой породы» состоит главным образом из глинистых веществ с примесью окислов железа, кварца, небольших количеств кальцита, доломита, гипса, пирита и т. п.
Антрацит, являющийся геологически наиболее «старым» видом каменного угля, характеризуется малым содержанием неорганических и летучих органических составных частей, а благодаря этому — значительной атмосферостойкостью. Шлака в золы он дает сравнительно мало (7—10% от веса угля), но а них содержится обычно сравнительно много несгоревших частиц угля (до 20—30%). Так как при горении антрацит дает много тепла, то антрацитовые шлаки оказываются хорошо спекшимися (оплавленными), сравнительно прочными и атмосферостойкими.

Наоборот, наиболее молодые угли (бурые и подмосковные) содержат сравнительно много летучих составных частей, гуминовых кислот и других веществ коллоидального характера, а также много глинистых и других неорганических примесей (иногда до 25—30 % от веса топлива). Такие угли большей частью имеют рыхлое и слоистое строение, способны легко окисляться, набухать при увлажнении и растрескиваться при высыхании. Теплотворная способность их значительно ниже, чем у антрацитов, а шлака и золы они дают в 2,5—3 раза больше. Поэтому шлаки, образующиеся при кусковом сжигании бурых и подмосковных углей, оказываются в значительной части. недостаточно спекшимися, малопрочными и нестойкими, что снижает качество шлакобетона.

При сжигании подмосковных углей в пылевидном состоянии получают главным образом золу, но наряду с ней некоторое количество хорошо спекшихся и стойких шлаков.
Золы обычно состоят из очень мелких частиц, обладающих свойствами активных добавок. Если золы содержат мало несгоревшего угля (менее 3%), то они могут служить дисперсной добавкой к цементным и известковым растворам, а также к бетонам невысоких марок.
Каменные угли по свойствам являются как бы промежуточными между антрацитовыми и бурыми углями, причем прочность и стойкость каменноугольных шлаков большей частью приближается к соответствующим показателям антрацитовых шлаков.

Топливные шлаки состоят из следующих компонентов:

1. собственно шлаков пористых кусков различной крупности, получившихся в результате спекания или плавления (сопровождаемого вспучиванием) неорганической части угля; эти куски и являются важнейшей составляющей шлаков;
2. зол пылевидных, неспекшихся между собой частиц этой же неорганической части угля; к золам обычно относят частицы мельче 0,15 мм; большое количество золы в шлаке ведет к понижению прочности и морозостойкости шлакобетона;
3. кусков несгоревшего угля разной крупности, являющихся нежелательной примесью; бурые, подмосковные и некоторые другие виды каменных углей резко понижают стойкость шлакобетона, так как их объем изменяется при изменении влажности и температуры среды; куски же несгоревшего антрацита благодаря своей плотности и стойкости мало влияют на прочность и стойкость шлакобетонов;
4. кокса — пористых частиц, образующихся при сухой перегонке некоторых каменных углей; такие частицы, потерявшие наиболее легко окисляемые компоненты, менее вредны для бетона, чем несгоревший каменный уголь;
5. недостаточно обожженных (неспекшихся)кусков неорганической части угля и пустой породы, сопровождающей уголь; эти куски состоят большей частью из глинистых пород, которые при недостаточном обжиге дают плохо спекшиеся и не прочные составляющие шлака, способные при увлажнении размягчаться и набухать, при высыхании растрескиваться, а при замерзании во влажном состоянии пучиться (увеличиваться в объеме и разделяться на слои); они чаще всего встречаются в буроугольных и подмосковных шлаках присутствие их резко уменьшает прочность и стойкость шлакобетона.

Состав шлака

В шлаках могут встречаться и другие вредные примеси: легко растворимые соли (особенно сернокислые CaSO4 и др.). включения свободных СаО и MgO, а также FeS2. Легко растворимые соли дают выцветы, способные разрушать бетон. Сернокислые соли могут разрушать портландцемент, вступая с ним во взаимодействие, а включения свободных СаО и MgO, гасящихся в бетоне, вызывают его растрескивание. Пирит (FeS2) лри окислении в присутствии воды увеличивается в объеме и также способен разрушать бетон.

Лучшими видами топливных шлаков являются антрацитовые

и хорошо спекшиеся каменноугольные шлаки, так как они состоят главным образом из вспучившихся остеклованных кусков, а несгоревшие частицы угля, антрацита или кокса, сравнительно атмосферо- и морозостойки.
К шлаку, применяемому в качестве заполнителя для шлакобетона, предъявляют следующие основные требования:

• а) он не должен содержать землистых и глинистых примесей, кусков металла, случайного мусора, излишка золы и других примесей;
• б) содержание несгоревшего угля, определяемое прокаливанием, не должно превышать:

20% от общего веса материала в антрацитовых шлаках (более высокое содержание недопустимо, главным образом, из экономических соображений)
15%—в каменноугольных шлаках;
10% —в шлаках подмосковных и бурых углей (чем меньше, тем лучше).

Цемент со шлаком пропорции. Что такое шлакоцемент

Гранулированный доменный шлак, образующийся в виде отхода при выплавке черного металла, обладает свойствами общестроительного портландцемента – в тонко измельченном виде проявляет активные вяжущие свойства при взаимодействии с водой и продуктами гидратации клинкерных минералов входящих в состав обычного портландцемента.

При этом наблюдаются: относительно низкая температура тепловыделения, повышенная стойкость конструкций к воздействию пресных и сульфатных вод, повышенная жаростойкость, а также повышенная морозостойкость при использовании технологии пропаривания ЖБИ, изготовленных из бетона на основе цемента с добавлением шлака.

Соответственно, цемент со шлаком – это вяжущее вещество широкого применения, изготавливаемое по технологии измельчения обычного цементного клинкера, с добавлением гранулированного шлака (20-80%,оптимальное количество 50%) и природного гипса (не более 5%).

Для чего в цемент добавляют шлак? Основная причина введения в состав «вяжущего» отходов металлургической промышленности, не пониженное тепловыделение или превышенная стойкость к воздействию воды. Дело в том, что бетонный раствор из шлака и цемента обладает низкой себестоимостью относительно бетонного раствора на основе обычного портландцемента при всех прочих равных условиях.

Например, отпускная цена 1 мешка портландцемента марки ПЦ400-Д20 массой 50 кг производства ОАО «СУХОЛОЖСКЦЕМЕНТ» составляет 274.69 руб. В то же время отпускная цена 50 кг мешка цемента со шлаком этого производителя марки ЦЕМ II/A-Ш 32,5 Н, обладающего аналогичными характеристиками по прочности, составляет 180 руб.

Решив простую пропорцию: 274,69х100/180-100=52,6% определяем процент экономии на покупке цемента со шлаком относительно портландцемента. Полагаю, что такой ответ на вопрос, зачем шлак в цементе не нуждается в дополнительных комментариях.

Экономическое обоснование относительно низкой цены шлакопортландцемента – отсутствие в себестоимости значительных затрат на добычу, предварительное измельчение и предварительную обработку части основных компонентов.

Достоинства бетона на основе шлакощелочного цемента

Несмотря на некоторые ограничения, такой вариант бетона имеет ряд преимуществ, которые и привлекают большинство потребителей при проведении строительных работ.

• При использовании такого варианта бетона создается меньшее количество пор. Эта черта существенно отличает его от обычного бетона. Преимущество заключается в том, что поглощение влаги значительно снижается, а устойчивость к морозам, напротив, повышается в несколько раз.
• При использовании шлакобетона коррозия арматуры, которая создается из металлов, протекает в несколько раз медленнее, чем при применении обычного вида бетона.
• При использовании шлакобетона наблюдается повышенный уровень прочности конструкций и сооружений.
• Используемая смесь такого рода хорошо укладывается и хорошо обрабатывается в дальнейшем.
• Не смотря на длительный период застывания, тридцать процентов прочности могут быть набраны за первые сутки.
• Шлакобетон обеспечивает защиту от воздействия различных агрессивных веществ окружающей среды.

При выборе бетона на основе шлакощелочного цемента и шлакобетона стоит помнить о длительном процессе затвердевания, если нарушить принцип применения, то конструкция не будет прочной, а значит, прослужит слишком долго.

Портландцемент со шлаком ПЦ II/Б-Ш-400 в Симферополе

Требования к цементам

Портландцемент со шлаком ПЦ II/Б-Ш-400 производства ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» изготавливается по технологическому регламенту, утвержденному предприятием-изготовителем в соответствии с требованиями ДСТУ Б В.2.7-46:2010 «Строительные материалы. Цементы общестроительного назначения. Технические условия» и ДСТУ Б В.2.7-112-2002 «Строительные материалы. Цементы. Общие технические условия». Каждая произведенная партия цемента проходит испытание в аттестованной испытательной лаборатории завода-производителя. Качество и безопасность цементов ПЦ II/Б-Ш-400 производства ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» подтвержда-ются сертификатами соответствия, выданными ГП «СЕПРОЦЕМ» г. Харьков, радиационными сертификатами, а также заключениями государственной санитарно-эпидемиологической экспертизы. В 2011 году портландцемент со шлаком ПЦ II/Б-Ш-400 принес победу ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» во Всеукраинском конкурсе «100 лучших товаров Украины» в номинации «Товары производственно-технического назначения». Характеристика цементов Портландцемент — порошкообразное гидравлическое вяжущее вещество, способное при смешивании с водой твердеть на воздухе и в воде. Портландцемент ПЦ II/Б-Ш-400 относится ко II типу цементов по вещественному составу согласно ДСТУ Б В.2.7-46:2010. Портландцемент со шлаком получают совместным помолом портландцементного клинкера, гранулированного доменного шлака и добавки гипса. Портландцементный клинкер получают во вращающейся цементной печи обжигом до спекания тонкодисперсной одно-родной сырьевой смеси, содержащей около 75-78% CaCO3 и 22-25% (SiO2+Al 2O3 +Fe2O3 ). В результате обжига при температуре 1200 — 1450°С образуются клинкерные минералы: алюмоферрит кальция C4AF, трехкальциевый алюминат C3 A, двухкальциевый силикат C2S (т.н. белит) и трехкальциевый силикат С3 S (т.н. алит). Гранулированный доменный шлак – продукт, образующийся при резком охлаждении шлакового расплава, полученного в доменной печи при выплавке чугуна. По химическому составу гранулированный доменный шлак приближается к портланд-цементу. За счет высокотемпературной обработки в доменной печи, последующей грануляции с помощью резкого охлаждения водой, а затем тонкому измельчению шлак активно проявляет вяжущие свойства при взаимодействии с продуктами гидратации клинкерных минералов и гипсом, входящих в состав цемента. Гипс добавляется к клинкеру и шлаку при помоле для замед-ления процесса схватывания цемента. Трехкальциевый алю-минат C3 A, содержащийся в клинкере, при добавлении воды быстро гидратируется с образованием кристаллов, влияющих на резкое сгущение цементного теста. Гипс энергично реагирует с трехкальциевым алюминатом с образованием гидросульфоалю-мината кальция, который откладывается тончайшими пленками на поверхности частиц C3 A и препятствует диффузии воды к ним. Это снижает скорость гидратации и соответственно скорость схватывания цемента. Гипс в цементе ПЦ II/Б-Ш-400 также выполняет функцию сульфатной активации гранулированного доменного шлака. Портландцемент ПЦ II/Б-Ш-400 относится к категории умереннотермичных цементов. Повышенное, по сравнению с цементом ПЦ II/А-Ш-400, содержание шлака обуславливает пониженное тепловыделение при твердении и повышенную водонепроницаемость бетонов, изготовленных на цементе ПЦ II/ Б-Ш-400, что имеет большое значение при возведении массивных бетонных и железобетонных сооружений.

Эстетической проблемой при неправильном применении цементов является высолообразование на поверхности цементного камня. При взаимодействии клинкера с водой образуется значительное количество свободного гидрата окиси кальция или так называемой извести. Под воздействием атмосферной влаги известь мигрирует на поверхность цементного камня и реагирует с содержащимся в воздухе углекислым газом с образованием труднорастворимых белых пятен, портящих эстетику зданий и сооружений. Решение проблемы высолообразования заключается в использовании соответствующего типа цемента. Гранулированный доменный шлак, содержащийся в портландцементе ПЦ II/Б-Ш-400, связывает известь в прочные и труднорастворимые соединения, что предотвращает высолообразование. Кроме того, за счет образования дополнительного количества твердой фазы бетоны на портландцементе ПЦ II/Б-Ш-400 имеют более плотную и прочную структуру, а также такие улучшенные эксплуатационные характеристики, как водонепроницаемость и сульфатостойкость.

Сфера применения

Бетоны и растворы

производство товарных бетонов класса B15…B25

производство кладочных, облицовочных и штукатурных растворов

Конструкции и изделия

производство тяжелых и легких бетонов на предприятиях по производству сборных бетонных и железобетонных изделий при применении тепло-влажностной обработки: плиты покрытий и перекрытий, стеновые панели, элементы несущих конструкций (колонны, балки, ригели)

возведение массивных монолитных конструкций всех видов строительства

Гарантии производителя

Завод-изготовитель гарантирует соответствие цемента всем требованиям ДСТУ Б В.2.7-46:2010 «Строительные материалы. Цементы общестроительного назначения.

Технические условия» после отгрузки при условии соблюдения правил его транспортирования и хранения:

— при поставке навалом — 45 суток

— при поставке в таре — 60 суток.

На теплоизоляцию стен фундамента, подвала или цоколя устанавливается опалубка (внутренняя ширина опалубки должна быть равна ширине будущей стены). Щиты опалубки закрепляют шайбами, гайками, шпильками.

Хорошо, если у вас достаточно опалубки для установки по всему периметру дома (хотя бы на первый уровень). Если вы заливали ленточный фундамент, то для первого уровня стены всё подходит. Перед заливкой опалубки проверьте все крепления и стыки. Чтобы опалубку можно было безопасно снять, на резьбовые шпильки надеваются гофрированные трубки, защищающие от стыка с бетоном.

Если нет армирования, то далее в опалубку заливается бетон. При возможности рекомендуется утрамбовывать смесь вибратором, особенно на углах. После высыхания бетонной смеси можно переставлять опалубку на уровень выше и снова заливать бетоном. Снаружи бетонные монолитные стены не обязательно, но желательно закрыть кирпичной кладкой с устройством теплоизоляции.

Стены из шлакобетона

Стены из шлакобетона тем прочнее, чем меньше фракция шлака. От этого же зависит теплопроводность. Так что выбирайте шлак поменьше. Но крупный шлак тоже должен присутствовать. Чтобы изготовить шлакобетонную смесь, нужно смешать все компоненты (шлак, цемент, песок, вода (желательно добавить глину и известь)). Когда бетон готов, нужно использовать его в течение двух часов. Шлакобетонные стены могут иметь толщину 55-60 см.

Стены из керамзитобетона

Керамзитобетон — это тот же шлакобетон, только с керамзитом вместо шлака. Разница лишь в том, что керамзит прочнее шлака, поэтому стены из керамзитобетона можно сделать тоньше на 5-10 см.

Стены из опилкобетона

Опилкобетон состоит из обычного бетона, перемешанного с опилками. Точнее, сначала смешиваются опилки (желательно хвоя), цемент и песок, а потом добавляется вода. Опилкобетон – огнестойкий, теплоизоляционный и экологический материал.

При стольких достоинствах есть и недостаток: опилкобетону нужна хорошая гидроизоляция. Так же, как и со шлакобетоном, стены из опилкобетона обкладываются кирпичом, предварительно устроив гидроизоляцию.

Стены из бетона с опилками

Бетон с опилками можно не заливать в опалубку, а изготовить из него блоки. Правда, это нужно сделать заранее, чтобы они успели высохнуть. Пока будут возводиться стены из уже готовых блоков, нужно заливать новые. Толщина стен из таких блоков, не считая кирпичной кладки снаружи, в среднем 30 см.

Для этого лучше сделать такую опалубку, которая будет легко раздвигаться, чтобы высунуть блок, и быстро сдвигаться обратно. Можно также сделать длинную опалубку на несколько блоков в длину, а на одинаковом расстоянии поставить щиты, которые можно вынимать и забирать блок.

Что касается армирования перед заливкой бетона, то технология возведения железобетонных стен не отличается от технологии возведения ленточного фундамента.

Можно усилить прочность и жёсткость стен и одновременно отказаться от опалубки, если строить вместо неё кирпичные стены в полкирпича, а между ними заливать бетон. Но бетон нужно заливать по мере возведения стен (через каждые несколько рядов).

Область применения

Роль цемента в производстве прогрессивных стройматериалов постоянно растет. Его используют в изготовлении сборного и монолитного бетона, асбестоцементных изделий, железобетона, строительных растворов и многого другого. Что такое цемент? Это материал, с помощью которого производится скрепление отдельных деталей конструкции, в нем нуждается газовая и нефтяная промышленности, на его основе производят прогрессивные стройматериалы, которые по своим качествам не уступают дефицитной древесине, кирпичу и другим традиционным материалам.

Щебень из доменного шлака

Потому как граншлак это отход производства, то и цена на щебень из него в разы меньше цены на тот же гранитный щебень, который нужно добыть, доставить и раздробить с применением множества технологического оборудования. Щебень, полученный из доменного шлака, в своей кристаллической решетке имеет до 20 минералов (воластонит, мелилит, двухкальциевой силикат). Именно присутствие кальциевых силикатов и обуславливает необходимость применения продуктов, получаемых из этого шлака, при изготовлении тяжелых сверхпрочных бетонов.

Положительные и отрицательные стороны

Согласно ГОСТ 3344 плотность доменного щебня (из шлака) больше, чем у гранитного, но, в то же время, он более гигроскопичный, при этом, морозостойкие качества у него хуже и поэтому использование такого щебня ограничено в климатических зонах с преобладанием отрицательных температур. Различны значения предела прочности на сжатие, например у пористого шлака это 62 МПа, а у медеплавильного 140 МПа, для информации, у гранитного щебня этот показатель составляет 120 МПа. Важный момент – пористый очень дешевый, но в применении не везде допускается, а возможный аналог, медеплавильный по своим прочностным характеристикам находится с гранитным и по цене, практически, на одном уровне.

Обладая высоким показателем водопоглащения, доменный шлак уверенно занял свою нишу в такой отрасли как строительство дорог. Здесь его отличительная черта пришлась как нельзя лучше, ведь доменный шлак отлично утрамбовывается, быстро пропускает сквозь себя жидкость, по этим параметрам его применение более предпочтительно, чем гранитного.