Шлакощелочные бетоны – относительно новые строительные материалы. При их производстве используются шлакощелочные вяжущие. Как и другие бетонные смеси, эти материалы классифицируют по виду и фракциям заполнителей, плотности, составу вяжущего.
Исходные материалы
Используемые сырьевые компоненты во многом определяют конечные свойства продукта и его области применения.
Шлакощелочные вяжущие
Представляют собой смесь молотого шлака и щелочного раствора. Шлак – сопутствующий продукт металлургических производств и топливной индустрии. В зависимости от состава, бывает основным и кислым. При производстве бетонных смесей могут использоваться шлаки, не содержащие компоненты, которые могут отрицательно повлиять на свойства конечного продукта. Шлак должен быть свободным от золы, глины и другого мусора.
Самые популярные щелочи – каустическая и кальцинированная сода, метасиликат натрия. Состав вяжущего определяет прочность конечного продукта. Прочность бетона на щелочных карбонатах не превышает 80 МПа, на нейтральном шлаке и жидком стекле – 120 МПа и более.
Крупные заполнители
Щебень и гравий. Их характеристики в основном схожи с характеристиками заполнителей, применяемых при производстве бетонных смесей на основе цемента. Отличие – допустимо более высокое содержание глинистых и пылевидных частиц.
Мелкие заполнители
В качестве этого компонента могут использоваться мелкие пески с модулем крупности 0,6-1,3, промышленные отходы, другие сыпучие материалы, в которых доля пылевидных и глинистых частиц по массе не превышает 25%. Глиняных частиц может содержаться не более 5%.
Характеристики шлакощелочных бетонов
В зависимости от типа крупного заполнителя, бетонные смеси различаются по плотности:
- Тяжелые. Плотность – 1500-1700 кг/м3. Заполнители – гранулированный шлак, аглопорит, пемза, керамзит. Материал используется в качестве конструкционного.
- Легкие. Плотность – 170-460 кг/м3. Заполнитель – вспученный перлит. Используются в качестве теплоизолятора.
По морозостойкости, находящейся в диапазоне F200-F1000, материалы на шлакощелочном заполнителе превосходят обычные цементные бетоны. Водонепроницаемость – W4-W30.
Одна из разновидностей продукта – мелкозернистые смеси. При их изготовлении используются суглинки и мелкий песок. Конечный продукт обладает высокой плотностью. Однако после определенного периода твердения склонен к трещинообразованию. Предотвращают это негативное явление путем добавления дисперсных компонентов.
Области применения
Свойствами шлакощелочного бетона можно управлять путем изменения его состава, получая материалы со специальными свойствами: высокой жаростойкостью, коррозионной стойкостью, низкой степенью усадки.
Уникальные характеристики этого материала обеспечивают его применение не только в рядовом строительстве, но и для сооружения объектов специального назначения:
- благодаря способности выдерживать нагрев до +1500°C, некоторые марки шлакощелочного бетона используются для изготовления пожаробезопасного искусственного камня;
- высокие водоотталкивающие характеристики обеспечивают возможность использования материала для сооружения градирен атомных и тепловых электростанций, каналов орошения;
- высокопрочные варианты применяются при прокладке железнодорожных путей.
Преимущества шлакощелочного бетона
Шлакощелочный бетон превосходит традиционный материал на портландцементе по ряду характеристик, среди них:
- Меньшее количество пор. Обеспечивает низкую водопроницаемость, хорошую морозостойкость.
- Медленное протекание коррозии арматуры.
- Устойчивость к воздействию агрессивных сред – морской воды, хлоридов, сульфатов, кислот.
