Вяжущие вещества с использованием шлаков Выполнил студент группы

Вяжущие вещества с использованием шлаков Выполнил студент группы ЭК-21 Дудаков А. А.

Шлаковые вяжущие n Шлаковые вяжущие — это продукты тонкого измельчения шлаков, содержащих добавки активизаторов твердения. Основными представителями этой группы являются известково-, сульфатно-шлаковые и шлакощелочные вяжущие.

n n n Для производства шлаковых вяжущих применяют металлургические, электротермофосфорные и топливные шлаки. Металлургические шлаки представляют собой продукты высокотемпературного взаимодействия топлива, руды и плавней; электротермофосфорные шлаки образуются при производстве фосфора в электропечах в результате взаимодействия фосфата кальция с углеродом кокса и кремнеземом; топливные шлаки — в результате спекания или охлаждения расплавленной минеральной части топлива.

Из всех видов шлаков наиболее широко применяются в производстве вяжущих и других строительных материалов доменные шлаки.

Виды вяжущих веществ на основе шлаков: n Шлакощелочные вяжущие состоят из тонкоизмельченного гранулированного доменного шлака (удельная поверхность 3000 см 2/г) и щелочного компонента — соединений щелочных металлов натрия и калия. Оптимальное содержание щелочных соединений в шлако-щелочном вяжущем составляет около 5% массы шлака. Наиболее экономичными щелочными компонентами в шлакощелочных вяжущих являются не чистые химические продукты, а попутные продукты ряда производств, содержащие соединения натрия и калия.

n n Известково-шлаковое вяжущее получают совместным помолом сухого гранулированного доменного шлака и извести с добавкой небольшого количества гипса или тщательным смешением тех же материалов, раздельно измельченных в тонкий порошок. Гипсо-шлаковое вяжущее — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного помола гранулированного доменного шлака, гипса и портландцементного клинкера. Состав цемента следующий (в %): шлака 75— 85, двуводного гипса или ангидрита 15— 20 и до 5 портландцементного клинкера или до 2 извести. Для этого цемента используют шлаки с повышенным содержанием глинозема, т. е с высоким модулем активности.

n Основным видом промышленной продукции, производимой на основе металлургических шлаков, является шлакопортландцемент. Впервые гранулированный шлак был применен как добавка при производстве цемента в Германии. Шлакопортландцемент - это гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое совместным тонким измельчением портландцементного клинкера и гранулированного шлака. Содержит в своем составе от 20 до 60% гранулированного доменного шлака, который измельчается совместно с портландцементным клинкером. Шлакопортландцемент выпускают трех марок: М 300, М 400 и М 500, насыпная плотность его в рыхлом состоянии – 1000… 1300 кг/м³, нормальная густота – 26… 30%

История внедрения шлака в производство портландцемента В начале 20 века производители чугуна начали искать возможные сферы применения доменного шлака - продукта, полученного вместе с чугуном в доменной печи в виде расплава. В 1908 году компания «Карнеги Стил» начала исследование возможных областей применения доменного шлака. В 1911 году в отчете компании «Карнеги Стил» - «Использование доменного шлака в производстве бетона» впервые обосновано говорилось о возможности использовать доменный шлак в производстве бетона. К 1917 году стало очевидно, что шлак является ценным продуктом, и что компаниям - производителям шлака стоит объединиться для более эффективного продвижения доменного шлака. За все время существования человечества доменный шлак прошел путь от использования в дорожном строительстве (в качестве агрегата) в Античном Риме до ценного строительного материала с разнообразными сферами применения в наше время. Сейчас шлак находит широкое применение в строительной индустрии.

Производство шлакопортландцемента По сравнению с началом 20 века производство шлакопортландцемента шагнуло далеко вперед. Сейчас все этапы производства представляют собой высокотехнологичную схему, включающую 2 передела: получение портландцементного клинкера, а затем шлакопортландцемента.

Для производства шлакопортланд цемента используют клинкер, как приготовленный из шлакосодержащей сырьевой смеси, так и обычный. Перед помолом гранилированный шлак сушат в сушильных барабанах или вихревых сушилках до остаточной влажности не более 1… 2%. Сухой шлак, портлндцементный клинкер и гипс поступают в бункера помольного отделения. Отдозированные материалы направляют в шаровые мельницы для совместного помола, откуда шлакопортландцемент пневмотранспортом подается в силосы для хранения и отправки потребителю.

Использование шлакопортландцемента Спецефические свойства шлакопортландцемента – низкая экзотермия, повышенная устойчивость к агрессивному воздействию – определяют области его применения. Как правило, его используют при гидротехническом строительстве в зонах постоянного погружения , при строительстве шахт и портовых сооружений, при работе бетона в агрессивных средах. Шлакопортландцемент высоких марок служит для производства сборных железобетонных конструкций с применением тепловлажностной обработки.

Шлакопортландцемент — экономически эффективный вид цемента. Объем его производства в нашей стране составляет около 25% продукции цементной промышленности. В среднем 1 т сухого гранулированного шлака почти в 3 раза дешевле клинкера. Расход условного топлива на производство шлакопортландцемента на 97— 117 кг меньше, чем на производство 1 т бездобавочного портландцемента той же марки. Энергоемкость шлакопортландцемента в среднем на 25% ниже энергоемкости портландцемента с минеральными добавками. Себестоимость шлакопортландцемента снижается за счет замены части клинкера необжигаемым специально материалом – гранулированным шлаком, что сокращает затраты на добычу и подготовку сырья, уменьшает расходы топлива и электроэнергии на 1 т продукта.