Наши партнеры

Перспективы шлакопортландцемента

шлакопортландцементШлаком называются отходы металлургического производства. Но как показала история, этот материал оказался ценным исходным сырьем для производства строительных материалов.

История использования шлаков в строительстве различных объектов уходит в древность. Считается, что впервые шлак был применен в этом качестве в Древнем Риме для строительства дорог. В Германии 1589 года из шлака отливали пушечные ядра. В современное время первые попытки применения в качестве исходного сырья для цементов начали производиться с начала прошлого века.

 

Огромный успех шлаковых материалов подтверждается тем, что в различных странах созданы национальные шлаковые ассоциации, которые объединяют компании занятые отгрузкой шлака с металлургических заводов и дальнейшей его переработкой.

Даже используя шлак как материал для железнодорожных насыпей и наполнитель в строительстве дорог и взлетных полос на аэродромах можно добиться значительных экономических выгод. Шлаковый гранулят оказывается дешевле щебня в 1,5-2 раза и в 4,5 раза дешевле в производстве. Пемза из шлака дешевле керамзита в 3 раза и ее производство обходится дешевле в 1,5 раза. Помимо этого,  дорожные покрытия с шлаковым заполнителем оказываются очень прочными, мало подвержены истиранию и деформации полотна вследствие сдвигов.

Но самым распространенным на сегодняшний день применением доменного шлака является использованием его в производстве шлакопортландцемента. Впервые доменный шлак стали добавлять в состав цемента в конце 19 века. Сейчас существуют технологии производства шлакопортладцемента, в которых шлак смешивается с измельченным клинкером в качестве дополнительного материала и те, в которых шлак подвергается измельчению и добавке активирующих щелочных солей (безклинкерный цемент).

Остановимся подробнее на производстве портландцемента традиционным способом. Шлакопортландцемент выпускается во многих странах и используется в строительстве жилых и промышленных объектов наряду с обычным портландцементом. Изделия получаются такими прочными, но уступают портландцементу при высоких и низких температурах, когда за шлакопортландцементом нужно тщательнее ухаживать.

По российским стандартам в цемент может быть добавлено от 21 до 60% шлака. В других странах нормативы отличаются. Например, во Франции выпускается четыре марки шлакопортландцемента, среди которых самым низким содержанием шлака отличается железопортландцемент – от 20 до 30%. 50% шлака содержится в французском смешанном металлургическом цементе, 70% - в доменном цементе и не менее 80% - в шлако-клинкерном цементе. По стандартам различных стран разные виды шлакопортландцемента могут иметь от одной до трех марок прочности.
Портландцементный бетон с заполнителем из гранулированного доменного шлака имеет ряд преимуществ перед другими видами бетона. Было установлено, что реакция поверхностного слоя гранулята с гидроксидом кальция в бетоне создает дополнительные гидросиликаты. Усиливается связь гранулята с окружающей его цементной массой и не возникают капиллярные каналы, которые представляют собой обычное явление вследствие усадки отвердевающего бетона. Отсутствие капиллярных каналов сказывается на том, что бетон становится устойчивым к действию агрессивных сред. Морская вода, сточные воды и даже кислотные среды мало воздействуют на бетон с наполнителем из доменного шлака, поэтому такие бетоны широко применяются в Японии, США и странах Европы.

В России шлакопортландцемент сейчас не пользуется большим спросом, поэтому его производство ограничено. Реже, чем в других странах, возводятся бетонные сооружения с наполнителем из шлакового гранулята. Потенциал нашей страны в этой области очень высок, в отвалах металлургических заводов ежегодно скапливаются тысячи тонн отходов производства чугуна и металлов. Использование шлака для производства шлакопортландцемента и бетонных изделий имеет хорошие перспективы и экономически выгодно, поэтому можно надеяться, что в ближайшем будущем на рынке строительных материалов появится больше материалов с содержанием доменного шлака.