Бетони на основі металургійних шлаків
Сьогодні все частіше і частіше широко застосовуються бетони з використанням металургійних шлаків, що пов'язано перш за все з їх відносно низькою вартістю (на 20-30% менше, ніж у звичайних).
Залежно від того, який шлак використовується, можна отримати різні види бетонів (по щільності):
- на шлаках промисловості плавлення сталі і кольорових металів - особливо важкі;
- на гранульованих шлаках, відвальних, литом щебеню з шлаку - важкі;
- на шлакової пемзи - легкі.
Шлакові бетони твердіють також як і звичайні, проте якщо їх при цьому піддавати пропарюванню або автоклавної обробці, то їх міцність буде вище. Поєднуючи шлакові в'яжучі та шлакові наповнювачі, можна отримати бетони будь-якого класу (будь-якої міцності).
Якщо в бетоні великий заповнювач із щільних гірських порід замінити шлаковим щебенем (його отримують і подрібненням щільних металургійних шлаків), то в результаті міцність бетону підвищиться. У разі ж використання шлакового піску-відсіву збільшується водопотребность суміші, наслідком чого є значний перевитрата цементу. Тому цей шлак дуже корисний при виробництві бетону з суміші з малим водопотребности заповнювачем (наприклад, гранульований шлак).
Як швидко тверднуть шлакові в'яжучі? Це безпосередньо залежить від температури. Шлакові в'яжучі (і отже, бетони на їх основі) вимагають температуру близько 100ºC (тоді як для звичайного портландцементу гранична температура обробки 80ºC)! У разі ж автоклавного пропарювання тиск становить близько 1 МПа, температура 180-190ºC.
А яка в результаті виходить морозостійкість у таких бетонів? Вона, як правило, нижче, ніж у звичайних (70-100 циклів). Для підвищення морозостійкості необхідно замість пропарювання застосовувати автоклавную технологію твердіння. Але в цілому, деформаційні характеристики цих бетонів дозволяють широко їх використовувати при зведенні несучих конструкцій.
дрібнозернисті бетони
Поговоримо про дрібнозернистих бетонах на шлакових в'яжучих. Тут в ролі в'яжучого виступають бесклінкерного шлакові в'яжучі, а роль заповнювача виконує гранульований шлак і шлак пісок. У таких бетонів міцність на стиск дорівнює 10-40 МПа.
Що найбільше тут впливає на міцність? Звичайно, як у всіх бетонів, це властивості всіх компонентів суміші. Але на додаток важливим є активність самих шлакових в'яжучих. Активність збільшується з ростом подрібнення помелу (високою питомою поверхнею в'яжучих), а також при інтенсивних способах ущільнення суміші (пресування, вібрування і т.д.). Якщо всю технологію зробити правильно, то міцність бетону зростає на 40-50% в порівнянні із значенням R (середньої міцності) бетонів з дрібних пісків.
Дрібнозернисті бетони з шлаків виділяються ще і тим, що мають високу міцність на розтягнення і розвиненою деформативність в порівнянні зі звичайними.
Останнім часом набув значного поширення такий метод виробництва, в якому в'язким матеріалом виступає шлакопортландцемент, а заповнювачем - відвальний доменний шлак. Шлаки інтенсивно подрібнюють (збільшують зчеплення частинок) в установках ударної дії (кульових млинах). При цьому з метою оптимізації зернового складу заповнювача крім подрібненого шлаку застосовують і неподрібнений - щоб поліпшити структурні властивості майбутнього бетону.