Для студентов обучающихся по специальности «Производство строительных изделий и конструкций»

Минеральные вяжущие вещества

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Передельные металлургические шлаки образуются, в частности, при получении стали из чугуна в мартеновских печах, а также при плавке чугуна в вагранках. Несмотря на большой масштаб выплавки стали, количество получаемых сталеплавильных шлаков сравнительно невелико — 7—10 % массы выплавленной стали, что составляет около 15 млн. т в год.

В СССР сталь плавят, главным образом, мартеновским способом, при котором побочным продуктом являются основные мартеновские шлаки. В мартеновских шлаках сумма основных оксидов существенно выше суммы кислотных. В них также в значительно больших количествах содержатся оксиды железа, марганца, магния. В основных мартеновских шлаках почти всегда имеются включения металла. Эти шлаки не гранулируются, а сливаются в отвалы, где медленно остывают. При остывании из-за высокой их основности они практически полностью кристаллизуются и, как правило, почти не содержат стекла. Фазовый состав мартеновских шлаков более сложен, чем доменных. Это обусловлено большим разнообразием сырьевых материалов, включающих легирующие добавки, раскислители и т. д.

Из других шлаков черной металлургии для производства вяжущих представляют интерес электропечные шлаки от плавки феррохрома и феррованадия с высоким содержанием оксида кальция и кремнезема. В этих шлаках обычно в больших количествах содержится ортоси-ликат кальция, поэтому при охлаждении они рассыпаются в шлаковую муку с образованием 7"QS.

Почти все шлаковые минералы, содержащиеся в передельных шлаках черной металлургии, за исключением (3-2СаО Si02 и алюминатов кальция, при обычных температурах не взаимодействуют с водой. Однако при тепловлажностиом воздействии в автоклавах тонкоиз-мельченные основные мартеновские шлаки, шлаки феррохрома, феррованадия и ваграночные шлаки гидратиру-ются и твердеют. Твердение их обусловлено, главным образом, гидратацией в условиях автоклавной обработки {3-C2S и Y-C2S, дающих гидросиликаты типа C2SH(A), a также алюминатов и ферритов кальция, способных образовывать гидрогранаты вида ЗСаО-(А120з-Ре20з) **Si02. • (6—2л:)Н20 и твердые растворы. Введение в шлаки СаО или гипса ухудшает их гидравлические свойства при твердении в автоклаве, по-видимому, вследствие образования высокооснбвных гидросиликатов кальция и замедления гидратации p-2CaO-Si02.

Хороших результатов при твердении этих шлаков в автоклаве достигают, вводя в них для активации смесь, состоящую из извести, гипса и молотого кварцевого песка. В этом случае образуется много тонкодисперсных цементирующих новообразований, обусловливающих высокую прочность бетона. Ваграночные шлаки также проявляют значительную активность только при автоклавной обработке.

Передельные шлаки черной металлургии применимы для изготовления цементов автоклавного твердения, а нераспадающиеся их разновидности используют в качестве заполнителей для изготовления обычных бетонов.