Шлак это в строительстве

Шлак представляет собой вторичное сырье, получаемое из отходов металлургической промышленности. Он формируется из золы, образованной при сжигании угля и побочного продукта выплавки металла. Этот материал получил широкое распространение в строительстве. Остановимся подробнее на особенностях шлака и его технико-эксплуатационных характеристиках.

Что это такое?

Базовое преимущество применения вторсырья — безотходная технология изготовления стройматериалов. Она позволяет многократно снизить уровень загрязнения экологии. За счет повышенной плотности и параметров сопротивляемости материала при работе со шлакоблоками объём строительных отходов, накапливающихся в ходе строительства здания, многократно снижается. При этом шлаки всех видов сохраняют свою лёгкость и способность к транспортировке.

Что стало со стеной из шлака за 7 лет.

Шлак представляет собой группу синтетических силикатов, сформированных на металлических поверхностях в процессе:

• литья металлического сырья;
• переработки жидких сплавов;
• получения сырья из флюсов;
• восстановление руды.

Состав и свойства

В зависимости от особенностей химического состава выделяют следующие группы шлаков.

Базовые (на основе CaO, MgO и FeO):

• окислы – до 55%;
• глинозем – в пределах 15%.

Кислотные (SiO2, TiO2):

• окислы – до 45%;
• глинозем – в пределах 20%.

Нейтральные (Ai2O3, ZnO):

• оксиды – до 47%.

В составе любых шлаков имеются алюминиевые, магниевые, а также марганцевые, кремниевые, серные и некоторые другие элементы. В зависимости от структуры рабочих компонентов и концентрации активных веществ шлаки получают разнообразные пользовательские характеристики. Это сырье может иметь различные оттенки — от светло-серого до глубокого черного, на рынке также можно найти фиолетовые и даже перламутровые колеры. Все эти разновидности востребованы при производстве блоков, приготовлении бетонного раствора и выполнении заливки фундамента.

Различается и текстура шлаков. Она может быть камневидной, фарфоровидной, а также стекловидной — это зависит от химической структуры вторсырья. Температура плавления шлаков варьируются в диапазоне от 360 до 450°C. Удельная масса составляет примерно 2,7 единиц.

Забей на пенопласт! Шлак на стройке.

Шлаки всех видов характеризуются высокими теплоизоляционными свойствами и стойкостью к износу.

Плюсы и минусы

Как и любой другой стройматериал, шлаки имеют свои плюсы и минусы. Говоря о преимуществах, можно выделить следующее:

• высокая огнестойкость — шлак не возгорается и не поддерживает горение;
• продолжительный эксплуатационный период — срок использования такого материала составляет 50 лет;
• многообразие физико-технических свойств в зависимости от состава основных компонентов сырья;
• демократичная стоимость по сравнению с камнем, кирпичом и древесиной;
• легкость монтажа.

Однако потребители выделяют и недостатки такого сырья:

• гигроскопичность — шлак не подходит для проведения работ в зонах с частыми осадками, паводками и в условиях высокой влажности;
• сверхпрочность — это препятствует проведению инженерных коммуникаций, делая процесс трудоемким и, соответственно, затратным;
• повышенная теплопроводность.

Помимо того, в шлаках концентрация серы и кислот превышает норму. При этом полное выветривание всех токсичных элементов происходит только через год

Шлак — объемный материал, его удельная масса соответствует 2,6-3,7 грамм на 1 м3. Примерно такие же параметры характерны для природных разновидностей камней. Удельный вес сырья варьируется в зависимости от разновидности шлака:

• для шлакоблока – 2-2,5 т/м3;
• для кускового шлака – 2,1-2,9 т/м3;
• для вторсырья в виде щебенки – 1,1-1,2 т/м3.

Металлургические

Металлургический шлак становится побочным продуктом любого металлургического производства. Выделяют три основных разновидности такого сырья.

• Гранулированный — этот шлак образуется в ходе охлаждения чугуна. Он нашёл своё применение как бюджетный аналог минеральных строительных добавок.
• Негранулированный — шлак производится при воздушном охлаждении отходов металлургического производства, их дальнейшего дробления и грохочения. Этот материал пользуется спросом как наполнитель для асфальтобетона при строительстве дорог. Помимо этого, негранулированное сырьё востребовано в сельском хозяйстве в случаях, когда требуется провести раскисление почвы.
• Шлаковая пемза — это сырье не имеет вяжущих характеристик, поэтому применяется преимущественно как звукоизоляционный или утепляющий материал. Его нередко используют при создании блоков из облегченных пористых бетонов.

Металлургические шлаки бывают доменными, сталеплавильными, а также мартеновскими.

• Максимальное распространение получило доменное сырье, оно получаются в ходе производства чугуна. Из 1,6-2 т руды в ходе переработки образуется 1 т чугуна и около 0,5-0,8 т шлаков.
• В сталеплавильных печах из 2-2,4 т руды, 2 т топлива и 80 т воды выходит 1 т стали и 0,2-0,3 т шлака.
• В ваграночных, а также электропечах выход шлакового продукта составляет 0,2-0,3 т на 1 т металла.

Реже в строительной сфере используются отходы цветной металлургии. Изготовление таких металлов само по себе является дорогим и очень трудозатратным процессом. Чтобы получить всего 1 т меди или никеля, приходится перерабатывать 200 т природной руды, поэтому объем шлаков при производстве 1 т такого металла зачастую доходит до 20-25 т. Это обусловлено тем, что в естественной среде цветные металлы встречаются исключительно в форме соединений, которые рассредоточены в горных породах.

Как правило, присутствие в них окислов металлов не превышает 4-5%, всё остальное — просто породные элементы (карбонаты, силикаты, кварцы). Такое сырье имеет чёрный цвет и не распадается, его плотность варьируется от 3300 до 3800 кг на 1 куб. Параметр водопоглощения составляет 0,1-0,6%.

Шлаки этого типа идут на изготовление минеральной ваты или литых изделий; для производства стройматериалов используются крайне редко.

Фосфорные

В ходе изготовления фосфора электротермическим способом образуются гранулированные шлаки. Они содержат до 98% стекла, основу такого материала составляют SiO2 и CaO. Кроме того, в нем присутствуют частицы ткани, резиновой крошки, бумаги и полимерных материалов. В состав также могут входить попутные продукты нефтепереработки и другие добавки — это существенно ограничивает сферу применения подобных шлаков в строительной сфере, хотя его можно использовать, если нужно утеплить строение.

Зольные

Процентное соотношение между таким сырьем и золо-уносом напрямую зависит от технологии изготовления. Например, в печах с твердым способом шлакоудаления в шлак уходит до 20% всей золы. В печах, где предусмотрены системы жидкого шлаковыведения, в шлак трансформируется до 45%. В циклонных установках образование шлака составляет 80-90% от общего количества золы.

Зольные шлаки ещё называют угольными и каменноугольными. В наши дни они повсеместно востребованы в промышленной сфере. От доменного такое сырьё отличается сниженной долей оксида кальция и повышенной концентрацией оксида железа.

Помимо того, угольные шлаки обладает высокой степенью щелочности.

Золошлак представляет собой гранулированное вторсырьё чёрного цвета. Такой колер объясняется присутствием двухвалентного железа в составе сырья. Реже встречается белого, оливкового, зелёного и коричневого цвета. Оттенок зависит от концентрации окислов, при измельчении такого шлака получается песок серого цвета. Золошлаки становятся результатом сжигания топлива разных типов:

• в каменном угле содержится от 5 до 40% шлаков;
• в буром угле концентрация шлаков составляет порядка 15%;
• в антраците — до 35%;
• в дровах — до 1,5%;
• в мазуте — не больше 0,3%;
• в горючих сланцах — от 50 до 80%.

Важно: в угольном шлаке присутствуют радиоактивные компоненты, поэтому он имеет ограниченную сферу применения. Его применение в качестве наполнителя для стеновых блоков и обустройства стяжки объектов жилищного строительства недопустимо.

Источник stroy-podskazka.ru

Гранулированный шлак. Его получение. Применение граншлака в строительстве, сельском хозяйстве.

Граншлак — это материал, состоящий из неметаллических многокомпонентных расплавов, которые как пена покрывают жидкий металл при плавлении. Шлак предохраняет металл от вредных воздействий газовой среды доменной печи. Также он обладает абсорбирующими свойствами, удаляя различные примеси из расплавов. Шлаки обладают богатым химическим составом, который содержит в себе различные оксиды кальция, магния, сульфиды серы и марганца

Они подразделяются на шлаки черной и цветной металлургии. В зависимости от типов печей их делят на следующие виды: доменные, сталеплавильные, ферросплавные, ваграночные. Самым шлакообразующими печами являются доменные печи, на выходе около 600- 700 кг с 1 тонны чугуна. В мартеновских печах около 200 – 300 кг на 1 тонну чугуна, в электропечах до 100 кг на 1 тонну чугуна.

Как получают гранулированный шлак. Получение граншлака

Не гранулированный доменный шлак получают путем воздушного охлаждения шлака путем подачи воздушной струи под давлением. Затем охлажденные кристаллы направляются на дробление и грохот-машину для придания форм. Такой шлак используют в дорожном строительстве, в качестве наполнителя бетонных пустот, сельском хозяйстве, а так же в качестве вторичной переплавки.

Гранулированный шлак получают путем внезапного охлаждения водой, паром и воздухом на специальной установке с постепенным переходом на мельницу для дробления. После этого образуются различные зерна крупностью до 10 мм. Гранулированный шлак получают двумя способами: мокрым и полусухим способом.

В первом способе на шлак оказывается воздействие водой, который располагается в специальных резервуарах объемом 800 м3. Одним из недостатков данного способа являются расходы на сушку шлака. Если его не высушивать, то влажность составит около 20 — 30% Во втором способе на шлак оказывается воздействие водой, а затем воздухом. Данный метод более экономичен т.к. на выходе получается шлак с влажностью не более 10 %

Состав гранулированного шлака. Минералогический состав граншлака.

Источник pesok174.ru

Что такое шлак и для чего его применяют в строительстве

Шлак – это вторсырье, которое часто используется в строительстве в качестве наполнителя при приготовлении бетонных смесей. Промышленные отходы отличаются по химическому составу и физическим свойствам, при этом их стоимость значительно ниже других заполнителей. Это делает шлак очень популярным материалом при дорожном строительстве. Кроме этого из вторсырья изготавливают минеральную вату, шлакоблоки, пемзу, литье и многое другое. Благодаря использованию вторичного сырья обеспечивается безотходная технология производства стройматериала и значительно снижается уровень загрязнения окружающей среды.

Что такое шлак

Шлак – неметаллический искусственный силикат, который образуется на поверхностях различных металлов при:

• плавке сырья;
• обработке промежуточных продуктов;
• рафинировании жидких сплавов.

Также, в процессе производства, шлаки строительные образуются при восстановлении руды, в ходе извлечения из сырья флюсов.

Если говорить о химическом составе отходов металлургии, то этот материал бывает нескольких видов:

Помимо этого, в отходах содержатся частицы кремния, алюминия, магния, марганца, серы и прочих компонентов. В зависимости от их объема шлак получает разные свойства.

Сфера применения и свойства шлака

Говоря о том, что такое шлак, стоит сказать о сфере применения этого материала. Чаще всего в строительстве используется граншлак разного диаметра:

• Более крупные гранулы используются при изготовлении шлакоблоков, отличающихся износоустойчивостью, меньшим весом и повышенными показателями тепло- и влагоизоляции. Также крупный граншлак применяют при возведении фундамента (в качестве подложки), укреплении насыпей, обработке краев водоемов.
• Из шлака более мелкой фракции можно сделать добавку для бетона или асфальта.
• Пыль и самые мелкофракционные частицы применяют в качестве добавок при производстве тротуарной плитки и минваты.
• Крошка добавляется в строительные смеси для повышения прочностных характеристик составов. Также крошку применяют для заполнения пустот в стенах.

По цвету, вторичное сырье может быть самым разным, начиная от насыщенного черного, заканчивая белым цветом. Нередко встречаются материалы перламутрового или сиреневого оттенка.

Плотность шлака колеблется в зависимости от компонентов, входящих в его состав.

Соответственно, если измерять этот показатель в «кубах», то эти значения будут колебаться от 800 до 3 200 кг на метр кубический.

Удельный вес сырья (то есть масса его вещества) составляет от 2,5 до 3,6 г/см 3 . Приблизительно такими же показателями отличаются природные породы камней. Однако стоит учитывать, что удельный вес шлака может отличаться в зависимости от вида сырья:

• У шлакобетона этот показатель составит порядка 2-2,4 т/м 3 .
• Удельный вес кускового шлака колеблется от 2,1 до 2,8 т/м 3 .
• Если используется вторсырье в виде щебенки, то вес материала будет самым наименьшим от 1,05 до 1,6 т/м 3 .

Кроме этого, свойства вторичного сырья определяются его типом. Сегодня в металлургии выделяют четыре основных вида шлака: черный, цветной, топливный и химический.

Шлаки цветной металлургии

Иногда в строительной сфере применяют отходы цветной металлургии, которые образуются при выплавке никеля и меди. Медеплавное вторсырье отличается черным цветом и не распадается. При этом его плотность составляет от 3 300 до 3 800 кг/м 3 , а водопоглощение колеблется в пределах 0,1-0,6%.

Никелевое сырье обладает идентичными с медеплавными отходами показателями и свойствами.

Из шлаков такого типа редко изготавливаются строительные материалы, иногда их используют при производстве литых изделий или минваты. Намного чаще на производственную линию попадают доменные шлаки.

Шлаки черной металлургии (доменные)

Сырье этого типа бывает 3 типов:

• Шлак доменный гранулированный, который получают при охлаждении чугуна во время его выплавки. Как правило, полученный граншлак используют в качестве заменителя более дорогостоящих минеральных добавок.
• Доменный шлак не гранулированного типа. Его добывают в процессе воздушного охлаждения отходов металлургии, их дробления и последующего грохочения. Полученный материал чаще всего применяется в качестве наполнителя для асфальтобетона при строительстве дорожных полотен. Кроме этого, не гранулированное сырье нашло применение в сельскохозяйственной области, где отходы используют для раскисления земли.
• Шлаковая пемза отличается тем, что она не обладает вяжущими свойствами. Поэтому это сырье чаще используют в качестве утеплителя, звукоизоляционного материала и при производстве шлакоблоков и прочих изделий из пористых и легких бетонов.

Если говорить о свойствах шлака доменного, то он отличается высоким сопротивлением к измельчению, реакционной способностью и стабильностью. По гидравлическим свойствам гранулированный шлак бывает трех сортов:

Топливные шлаки

Золошлак – это шлак гранулированный, который отличается черной окраской. Такой цвет образуется из-за двухвалентного железа, которое содержится в составе сырья. Встречается шлак коричневого, белого, оливкового и зеленого цвета (в зависимости от объема окисла). Для получения песка шлакового сырье измельчается, в этом случае его цвет будет серым.

Золошлаки получают в процессе сжигания различного топлива, в зависимости от типа которого можно определить, сколько вторсырья в нем содержится:

Однако стоит учитывать, вреден ли угольный шлак. Дело в том, что в этом материале содержатся радиоактивные вещества, поэтому использовать его в качестве наполнителя для бетонных стен и при организации стяжки для жилых объектов не рекомендуется.

Химические шлаки (электротермофосфорные)

Граншлаки – отходы производства фосфора, который изготавливается электротермическим методом. В таком вторсырье содержится до 98% стекла. Основу материала составляют CaO и Si02. Помимо этого в химических отходах содержатся частицы макулатуры, резиновой крошки, тряпья, полимерных материалов, попутных нефтепродуктов и многого другого. В связи с этим подобные шлаки довольно редко используются в строительстве.

Если говорить о самом распространенном типе шлаков, то это доменное вторсырье. Однако, несмотря на многочисленные преимущества, этот материал обладает и плюсами и минусами.

Преимущества и недостатки шлаков

Если говорить о плюсах и минусах вторсырья, то проще всего рассмотреть их на примере шлакоблоков. Они обладают следующими преимуществами:

• повышенной огнестойкостью;
• долгим сроком эксплуатации (порядка 50 лет);
• разнообразием характеристик и свойств в зависимости от состава материала;
• низкой стоимостью (если сравнивать с деревом или кирпичом);
• простотой обработки и укладки.

Продолжая рассматривать плюсы и минусы вторсырья, справедливо будет упомянуть и его недостатки:

Поэтому перед тем, как сделать выбор в пользу этого материала стоит учесть все плюсы и минусы этого сырья. Если же вас интересует наиболее дешевый наполнитель для строительства промышленного или нежилого помещения, то можно значительно сэкономить и приобрести вторсырье.

Источник zamesbetona.ru