Шлакобетон и шлакощелочной бетон: состав, использование и преимущества

Шлакобетон и шлакощелочной бетон: состав, использование и преимущества

Шлакобетон легче обычного бетона с гравиевым наполнителем и часто используется в малоэтажном строительстве. Он представляет собой смесь наполнителя – металлургических и топливных шлаков — и вяжущего агента. Стены из шлакобетона получаются прочными, долговечными, шумоизолирующими и термостойкими.

Этот вид бетона может иметь в своем составе щелочную составляющую и тогда он называется шлакощелочным бетоном. Щелочная активация применяемых шлаков происходит посредством добавления извести, каустической или кальцинированной соды, метасиликата натрия, жидкого стекла и других щелочей. Шлакощелочной бетон обладает очень высокой прочностью, а также высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью.

В качестве вяжущего агента при приготовлении этого типа бетона можно использовать большое количество самых разных вяжущих материалов – цемент, глину, гипс, известь. Какой именно будет использован, зависит от расчетной нагрузки на стены. Самые прочные стены получаются из шлакобетона с цементом. Следующий по прочности – шлакобетон на основе извести.

Выбор вяжущего агента это не единственный параметр, который следует учитывать. Следует также брать во внимание размер шлакового камня. Как правило, применяют два вида – мелкий (фракция меньше 0,5–1,5 мм) и крупный (20–30 мм). Мелкая фракция дает тяжелый и прочный бетон с высоким коэффициентом теплопроводности. Включение крупных фракций, наоборот, дает более легкий, но менее прочный шлакобетон с высокими теплоизоляционными свойствами. Фракции более 6 мм нежелательно использовать – это значительно снижает прочность шлакобетона.

Как получить разные фракции шлака? Для этого необходимо использовать два сита – одно с диаметром ячейки 40х40 мм, а диаметр другого должен быть 5х5 мм. На первом этапе наполнитель просеивают сквозь сито с крупными ячейками. Затем – через мелкое сито. При приготовлении бетона для наружных стен мелкие и крупные гранулы смешивают в пропорции 3:7. Для внутренних стен количество мелких фракций можно увеличить на единицу. Чтобы сделать прочность выше следует 20 % наиболее мелкой фракции заменить песком, исключив полностью гранулы более 10-12 мм.

Кстати пескоблок является одним из цементных изделий, которые изготовляются с помощью полусухого вибропрессования. Он имеет небольшой вес и используется для кладки перегородок, а также для наружных работ.

Сколько цемента на один пескоблок используется для его изготовления? Этот вопрос интересует начинающих предпринимателей, ведь это очень выгодно, чем заработок на изготовлении шлакоблока.

пескоблок стал очень популярным среди частных строителей

С заводского мешка цемента весом 50 кг получается примерно 18 — 20 штук. размером 400х200х200. Значит на один шлакоблок требуется примерно от 2 до 3 кг чистого цемента.

На изготовлении и продаже пескоблоков можно заработать неплохие деньги, а можно изготовить качественный продукт для домашней кладки, но вам потребуется бетономешалка и формы для блоков. Примерная себестоимость изготовления — 15 рублей за 1 штуку.

Установить опалубку

При установке опалубки, щиты соединяются металлическими стяжными болтами или шпильками. По верху опалубка стягивается такими же болтами или деревянными накладками. Сняв опалубку, болты выбиваются из бетона, а получившиеся отверстия заделываются раствором.

Возведение стен начинают из укладки одного-двух слоёв рубероида на цоколь. Затем проводят кирпичную кладку в два ряда. Дав кирпичной кладке схватиться, через 2–3 дня приступают к установке опалубки. После установки начинают процесс заливки.

Заливать бетон в опалубку лучше послойно. Толщина каждого слоя примерно 15–25 см. После заливки слоя бетона его в обязательном порядке необходимо проштыковать. Для проштыковки используется металлический прут. Особо тщательно эту операцию надо проводить у щитов. После проштыковки слой трамбуют. Трамбовка может быть изготовлена из дерева. И так с каждым слоем до полной заливки. Снимать опалубку рекомендуется через три дня. Надо помнить, что бетон необходимо постоянно укрывать. Укрывание защитит уложенный бетон от нежелательного воздействия солнца или дождя.

Щитовую опалубку можно заменить кирпичной кладкой. Здесь застройщик может убить нескольких зайцев. Кладка в полкирпича, кроме выполнения роли опалубки, может стать и лицевой поверхностью стены.

Как приготовить шлакобетон

До начала приготовления смеси (примерно за несколько часов) необходимо увлажнить шлак водой, чтобы улучшить долговечность будущего бетона. Далее необходимо смешать компоненты в одной из указанных выше пропорций, хорошо перемешать. После добавления воды раствор следует вымесить до однородного состояния. Для получения средней марки бетона, можно использовать 4-5 частей шлака (фракционной смеси), 2 части цемента и 2 части песка.

Готовую массу желательно использовать в течение часа, максимальное время обработки – 1,5 часа. Более дешевым раствор можно сделать, смешав цемент с известью в соотношении 3:1. Стены дома могут быть возведены набивным методом (монолитная конструкция) или из приготовленных шлакобетонных блоков.

Советы по выбору фракции и количества щебня

Важный показатель, по которому выбирают наполнитель для определенных работ, это размер фракций. Градация щебня выглядит так: 5-10 мм, 10-15 мм, 15-20 мм, 20-40 мм, 40-80 мм.

Если необходима высокая прочность и надежность бетонной конструкции, используют щебень крупных фракций, а наполнитель мелких фракций лучше подходит для заполнения полостей и пустот. Для заливки фундамента используют щебень с фракцией от 5 до 40 мм. Чтобы бетонный раствор получился максимально качественным, и конструкция прослужила долгие годы, рекомендуется при замешивании использовать наполнитель нескольких фракций.

Форма зерен также важна: идеальный расход вяжущего и хорошее уплотнение смеси лучше всего обеспечивает щебень кубовидной формы. Желательно, чтобы в составе было меньше лещадных зерен: они снижают эксплуатационные характеристики смеси.

Пропорции щебня к другим составляющим

Если вы не знаете, сколько щебня нужно, к примеру, для фундамента, то существует следующая формула пропорций: 5 частей щебня, 3 песка, 1 цемента и 1,5 части воды.

Сферы применения

Портландцемент отличается высокой прочностью, поэтому его используют в приготовлении бетонных смесей и строительных растворов.

Шлаковый портландцемент нашел свое активное применение при строительстве бетонных и железобетонных подводных, наземных и подземных сооружений, подверженных воздействию минерализованных и пресных вод. Благодаря высоким показателям прочности он используется при производстве бетонных смесей, стеновых блоков, сухих смесей и строительных растворов. Такой цемент не менее популярен, нежели классический цемент марки М500.

Строительный материал на данном этапе развития строительной промышленности является одни из наиболее доступных и экономически привлекательных. На его основе изготавливаются как стены, так и армированные плиты перекрытия. В большинстве случаев при сооружении зданий из облегченных материалов для фундамента отдают предпочтение шлакобетону.

При возведении стен используется как монолитная технология с переставной опалубкой, так и готовые фундаментные и стеновые блоки из шлакобетона.

Шлаковый портландцемент распределяют по классам, каждый из которых является наиболее подходящим для выполнения тех или иных задач. Класс 10 получил свое применение при теплоизоляции. Классы 25 и 35 используют при возведении ненесущих конструкций, класс 50 применяется при изготовлении армированных перемычек, наружных и внутренних несущих стен.

Масштабное применение шлакобетона определяется рядом преимуществ, среди которых малый удельный вес в сравнении с силикатным и керамическим кирпичом. Благодаря этому свойству снижаются нагрузки на фундамент и несущие конструкции строения.

Возможность создания блоков больших параметров способствует материальных и временных затрат в процессе укладки. Кроме того, такие блоки максимально удобны при транспортировке.

Гранулированный доменный шлак получают из жидкого горячего доменного шлака быстрым охлаждением в струе воды. Шлак, из которого изготавливают граншлак, является побочным продуктом доменной плавки и состоит в основном из пустой породы железной руды.

Во время выпуска продуктов плавки из доменной печи выходят жидкий чугун и шлак. Жидкий шлак по шлаковому жёлобу устремляется к шлаковозу и дальше — до установки грануляции шлака, которая может находиться на расстоянии нескольких километров от печи. На многих доменных печах существуют установки припечной грануляции шлака, которые устанавливаются непосредственно у печи. В этом случае шлаковозы не используются, жидкий шлак стекает к установке и подвергается грануляции у печи.

Выход шлака на современной доменной печи составляет 200—500 кг на 1 т чугуна. Доменная печь большого объёма выплавляет 8000—12000 т чугуна в сутки, поэтому годовой выход шлака на такой печи составляет более 1 млн тонн [1] . Поскольку мировое производство доменного чугуна составляет около 1,1 млрд т в год, то годовое мировое производство шлака может оцениваться в несколько сотен миллионов тонн. Далеко не все шлаки подвергаются грануляции, часть его используется иным способом, например, охлаждается без воды, в результате чего получают отвальный шлак.

Выделяют три способа грануляции: мокрый, полусухой и сухой. Наиболее широко используется мокрая грануляция.

Мокрая грануляция [ править | править код ]

Мокрая грануляции основана на сливе жидкого шлака в воду. Быстро охлаждаясь, шлак превращается в зерна (гранулы). Для грануляции используют специальные бассейны, заполненные водой, с одной стороны которого проходит железная дорога для шлаковозов, а с другой — два пути для железнодорожных вагонов, в которые загружают гранулированный шлак. Для перегрузки гранулированного шлака в вагоны грануляционный бассейн перекрыт мостовым или козловым краном. При мокрой грануляции получаемый граншлак имеет влажность 15—30 %. Высокая влажность шлака увеличивает затраты на его перевозку и сушку [3] .

Полусухая грануляция [ править | править код ]

Полусухой способ заключается в грануляции жидкого шлака небольшим количеством воды при одновременном механическом измельчении. При этом способе получаются гранулы, содержащие значительно меньше влаги, чем при мокрой грануляции. Полусухая грануляции осуществляется в барабанных агрегатах, гидрожёлобных и гидроударных установках. При полусухой грануляции образуется продукт, содержащий 6—10 % влаги. Наиболее эффективно гидрожёлобное гранулирование, пригодное для гранулирования шлаков различной основности [4] .

Установки барабанной грануляции [ править | править код ]

На барабанных установках жидкий шлак из шлакового ковша сливается по лотку в приёмную ванну, в которой улавливается чугун, если он попал в ковш. Ванна устанавливается на тележке и в случае закозлення (накопление и застывание в ней чугуна) может быть заменена резервной. Из приемной ванны шлак через сливной носок попадает на барабан. На носок подается вода, вызывает вспенивание и частичное гранулирование шлака. При попадании на лопатки вращающегося барабана шлак разбивается и дополнительно дробится в пароводяной среде, образующейся вокруг барабана. Гранулированный шлак откидывается барабаном на значительное расстояние. В воздухе гранулы охлаждаются и окончательно твердеют. После грануляции шлак накапливается в виде кучи. Он перемешивается и с помощью скреперной лебедки подается в бункер, из которого загружается в железнодорожные вагоны [4] .