Шлакові цементи – цемент з активними мінеральними добавками, в яких останні представлені
• Шлакові цементи є різновидом цементів з активними мінеральними добавками, в яких останні представлені гранульованими доменними шлаками. Здатність цих шлаків до самостійного водного твердіння дозволяє отримувати шлаковий цемент за якістю вище, ніж пуцолановий (з іншими видами активних мінеральних добавок).
Утилізація доменних шлаків для отримання цементу - це один із прикладів раціонального і до того ж масового застосування відходів виробництва.
• Доменні шлаки є вторинним продуктом (від
хід), що отримується при виплавці чавуну з руд. По хімічному
Доменні шлаки складу наближаються до портландцементу. Д0.
менні шлаки складаються в основному з трьох оксидів: CaO, Si02
Гідравлічна активність шлаків зростає зі збільшенням значень обох модулів, причому чим вище виявляється модуль активності, тим швидше твердне шлак в подрібненому стані. Треба мати на увазі, що шлаки одного і того ж хімічного складу можуть бути активними або майже зовсім не мати здатність утворювати гідравлічну в'яжучу речовину. Це від структури шлаку, одержуваної охолодженням.
При повільному охолодженні шлаку значна частина його встигає викристалізуватися у вигляді різних стійких мінералів, які не мають в'яжучих властивостей. При швидкому охолодженні шлаків кристалізація утруднена і шлаки набувають переважно склоподібної (аморфної) структури. При такій структурі складові шлаку перебувають у нестійкому нерівноважному стані та активність їх значно вища, ніж у закристалізованих шлаків. Тому для підвищення активності шлаків, що застосовуються для виготовлення цементів, всі вогненно-рідкі шлаки піддаютьрізкого охолодження. У цьому вони гранулюються, т. е. утворюють як дрібних зерен гранули дуже пористої структури.
Гранульовані доменні шлаки отримують на установках мокрої, напівсухої та сухої грануляції. При мокрому способі грануляції кількість склоподібної фази виявляється найбільшою - 40. 95%. Але при мокрій грануляції виходить висока вологість шлаку (до 40%), тому застосування шлаків мокрої грануляції у виробництві шлакових цементів дещо дорожчає за рахунок великої витрати палива на сушіння шлаку (до 80 кг умовного палива на 1 г сухого грануляту). Якість шлаку, отриманого при мокрій грануляції, поки що вище, ніж шлаків, отриманих іншими способами.
При сухій грануляції потік шлакового розплаву розбивається сильним струменем повітря або пари на дрібні краплі, що охолоджуються повітрям. Вологість гранульованого таким чином шлаку становить 0,5%.
• Шлакопортландцементом називають гідравлічну в'яжучу речовину, одержувану при спільному подрібненні портландцементного клінкеру, доменного гранульованого шлаку та гіпсу або шляхом ретельного змішування окремо подрібнених тих же компонентів. При спільному подрібненні клінкеру, шлаку та гіпсу якість шлакопортландцементу дещо вища, тому що при роздільному подрібненні та подальшому змішуванні вихідних матеріалів не вдається отримати продукт такої ж однорідності, як у першому випадку. Вміст гранульованого доменного шлаку в шлакопортландцементі повинен становити понад 20% і не більше 80% від маси готового продукту. Допускається частина шлаку у кількості трохи більше 10% замінювати природними гідравлічними добавками (трепелом, діатомітом та інших.).
•Швидкотвердіючий шлакопортландцементна відміну від ЩДА. копортландцементу характеризується більш інтенсивнимнаросту. ням міцності в початковий період. Для отримання швидко. твердіючого шлакопортландцементу застосовують клінкер швидко. Твердіння шлакопортландцементу може бути розділене на два процеси: первинний - гідратація та твердіння клінкерної частини цементу; вторинний - хімічна дія продуктів гідратації клінкерної частини з доменними гранульованими шлаками. При гідратації трикальцієвого силікату клінкеру відбувається виділення гідрату оксиду кальцію, що взаємодіє з глиноземом і кремнеземом шлаку, і утворюються гідросилікати та гідроалюмінати кальцію. Порівняно з портландцементом шлакопортландцемент характеризується уповільненим наростанням міцності у початкові терміни твердіння, але марочна та наступні міцності його приблизно однакові. Зі зниженням температури приріст міцності шлакопортландцементу сильно знижується. Підвищена температура за достатньої вологості середовища надає твердіння шлакопортландцементу сприятливіший вплив, ніж портландцемент.
За межі міцності при стисканні та згинанні шлакопортландцемент ділять на три марки: 300, 400 і 500. Швидкотвердіючий шлакопортландцемент М400 повинен мати в тридобовому віці межу міцності при стисканні не менше 20 МПа і на вигин не менше 3,5.
Водостійкість бетонів на шлакопортландцементі вища, ніж на портландцементі, через відсутність вільного гідрату оксиду кальцію. У шлакопортландцементному бетоні вона пов'язана шлаком у важкорозчинні гідроалюмінати та низькоосновні гідросилікати кальцію, тоді як у портландцементному бетоні гідрат оксиду кальцію у значній кількості міститься у вільному вигляді і може вимиватися, послаблюючи бетон. Шлако-портландцементний бетон має задовільну морозо- та повітростійкість.Однак він все ж таки менш стійкий, ніж бетон на портландцементі.
Застосовують шлакопортландцемент у гідротехнічних спорудах, а також у конструкціях, що знаходяться в умовах вологого середовища. Не слід використовувати цей цемент у конструкціях, що зазнають частого заморожування та відтавання, зволоження та висихання.
Швидкотвердіючий шлакопортландцемент ефективно приме-; няють у виробництві залізобетонних виробів, що піддаються/тепловологісної обробки.