Шлакобетон

Бетон из шлака: как приготовить своими руками

Шлакобетонные смеси пользуются заслуженной популярностью не только в промышленном, но и в частном малоэтажном строительстве. Это обусловлено характеристиками данного материала. Шлаки, добавляемые в состав бетона, получают в качестве вторичного материала в металлургической промышленности.

Длительное время гранулированный материал считался просто отходами, но мировая практика доказала его целесообразность для применения в строительстве. Шлаковый бетон более легкий, нежели песчано-гравийный, отличается своей долговечностью, устойчивостью к колебаниям температуры, звукоизолирующими свойствами.

Наибольшей прочностью обладает именно металлургический материал в смеси с цементом. Также в качестве вяжущего агента могут выступать известь, гипс или даже глина. Активно используются две разновидности гранулированного шлака:

• с мелкими зернами (0,5-1,5 мм) – получается довольно тяжелый бетон высокой прочности с хорошей теплопроводностью;
• с крупными зернами (20-30 мм) – бетон более легкий, обеспечивает хорошую теплоизоляцию, но чуть менее долговечен.

Использовать разновидности крупнее 6 мм не рекомендуется, поскольку долговечность такого бетона будет неудовлетворительной. Более мелкие фракции предпочтительно заменить песком. Шлак для строительства должен быть максимально чистым, без примесей глины, почвы, органических элементов.

Учитывая свойства бетона с разной фракцией, для создания наружных стен часто смешивают крупные и мелкие зерна в пропорции 7:3 соответственно. Для внутренних перегородок можно взять на единицу больше мелкого шлака. Если вы хотите получить максимально прочную после застывания смесь, желательно полностью убрать фракцию 12 мм, а 20% самого мелкого шлака заменить песком.

Как приготовить шлакобетон

До начала приготовления смеси (примерно за несколько часов) необходимо увлажнить шлак водой, чтобы улучшить долговечность будущего бетона. Далее необходимо смешать компоненты в одной из указанных выше пропорций, хорошо перемешать. После добавления воды раствор следует вымесить до однородного состояния. Для получения средней марки бетона, можно использовать 4-5 частей шлака (фракционной смеси), 2 части цемента и 2 части песка.

Готовую массу желательно использовать в течение часа, максимальное время обработки – 1,5 часа. Более дешевым раствор можно сделать, смешав цемент с известью в соотношении 3:1. Стены дома могут быть возведены набивным методом (монолитная конструкция) или из приготовленных шлакобетонных блоков.

Состав шлакобетона.

Изготовление шлакоблоков производится из шлакобетона, который относится к разряду легких бетонов. В качестве заполнителя в подобном бетоне используют металлургические шлаки или топливные шлаки, которые раздробили, рассеяли и очистили от вредных примесей. Из шлакоблоков изготавливают прочные, несгораемые, дешевые стены с низкой теплопроводностью. Шлакоблоки выгодно отличаются от пескоблоков более легким весом, и от пеноблоков – большей прочностью.

Шлакобетон, входящий в состав шлакоблоков, обладает гранулометрическим составом, в котором имеется особое соотношение частиц шлакового заполнителя: крупных (5-40 мм) и мелких (0,2-5 мм). Дело в том, что если будет использованы только мелкие частицы шлакового наполнителя, бетон получится относительно теплопроводным и очень плотным, а при использовании крупных частиц, бетон будет легким, но непрочным. Соотношение мелкого и крупного шлака при возведении наружных стен из шлакоблока должно быть следующим: от 3:7 до 4:6. При возведении внутренних несущих стен, для которых требуется большая прочность, шлакоблоки изготавливают с большим добавлением мелкого шлака. В состав шлакобетона не добавляют кусковой шлак, величина которого превышает 10 миллиметров.

Самыми прочными считаются блоки из металлургического и топливного шлака, в которые добавлено 10-20% песка. В данном сырье не должно быть примесей глины, золы, мусора или несгоревшего угля. Шлак в течение года держат в отвалах на открытом воздухе, чтобы уменьшить количество необожженных частиц глины и вредных солей в его составе. Цемент используют в качестве связующего материала в производстве смеси. А присадки из глины или извести служат для придания шлакобетону большей пластичности.

Шлакобетон изготавливают по следующей технологии. Отсортировывают шлак путем просеивания его через специальное сито. Затем, приготавливают шлаковую смесь, соединяя отсортированный крупный (с зернами 40 мм) и мелкий (с зернами от1 до5 мм) шлак в соотношении два к одному. В качестве вяжущего материала могут быть использованы цемент, гипс, известь или глина. Если вяжущим материалом является цемент, то смесь готовят в соответствии со следующими пропорциями: 1 часть цемента, 3 части шлака и 4 части извести. Смесь пригодна для использования в течение одного часа.
Если вяжущим материалом является гипс, то приготовление смеси производится небольшими порциями, так как ее нужно приготовить и использовать в течение 6 минут. В подобной смеси используют следующие пропорции: 1 часть гипса, 3 части шлаковой смеси. Их перемешивают с добавлением воды и тут же используют. Чтобы повысить прочность шлакоблоков, шлак предварительно увлажняют. Количество воды, необходимой для приготовления 1 м3 шлакобетона, варьируется в пределах от 250 до 350 литров.

Шлакоблоки могут иметь не только привычные серый цвет, но и яркие цвета. Их можно получить, если добавить в смесь краситель, которым может быть цветной мел или порошок от размола красных кирпичей. В состав шлакобетона может входить каолин, представляющий собой белый порошок. Иногда вместо него добавляют молотый кирпич. Подобная технология позволяет получать шлакоблоки с высокими прочностными характеристиками, а также изготавливать блоки с наполнителями: керамзитом, опилками, шлаком и др.
Блоки могут иметь самые разные формы и размеры и изготавливать их можно, как на месте строительства, так и в домашних условиях. Чтобы изготовить форму для шлакоблоков, обычно используют дерево, хотя возможно применение и других материалов. Внутренняя поверхность формы, перед наполнением ее смесью, должна быть увлажнена.

Шлакобетонные стены | Mensh.ru

Из шлака делают монолитные набивные и блочные стены. Они достаточно прочны, мало теплопроводны, несгораемы и дешевы. Толщина шлакобетонных стен зависит от климатических условий. Стены из шлакобетона относительно долговечны: при хорошей влагозащите и надежном фундаменте срок их службы составляет не менее 50 лет.

Материалы

Обычно для получения шлакобетона используют топливные шлаки, как более доступные, чем металлургические, хотя по прочности они уступают металлургическим шлакам. Из топливных шлаков самым прочным и стойким является шлак, получаемый от сжигания антрацита. Шлаки бурых углей имеют в своем составе много неустойчивых примесей и малопригодны для возведения стен. Все остальные каменные угли дают шлаки с промежуточными свойствами, позволяющими широко применять их для получения шлакобетона.

Шлаки должны быть чистыми и не содержать посторонних примесей: земли, глины, золы, несгоревшего угля, мусора. Чтобы уменьшить содержание необожженных глинистых частиц и вредных солей, свежий шлак необходимо выдержать в течение года в отвалах на открытом воздухе, обеспечив при его складировании свободный отвод дождевых и паводковых вод.

Вяжущим материалом для шлакобетона могут служить: цемент, известь, гипс, глина. Самыми прочными будут стены при использовании цемента и извести.

Заполнителем являются шлаки, причем чистые, отсортированные на ситах с ячейками 40х40, 5х5, 1х1 мм.

Соотношение частей заполнителя

Прочность и теплозащитные свойства шлакобетона во многом зависят от соотношения крупных и мелких частей шлакового заполнителя. При крупном шлаке бетон получается более легким, но менее прочным, при мелком — наоборот, более плотным и более теплопроводным. Для наружных стен оптимальное соотношение мелкого и крупного шлака составляет от 3:7 до 4:6, для внутренних несущих стен, где низкая теплопроводность не нужна, для увеличения их прочности следует увеличить содержание мелкого шлака, причем шлак размером более 10 мм в состав не включается вообще. Для повышения прочности и долговечности добавляется песок: 10…20% общего объема шлака.

Приготовление шлакобетона

Сначала шлак просеивают на сите с ячейками 40х40 мм, а затем — 5х5 мм. То, что не прошло через сито 5х5, считается крупным шлаком. Прошедший же через это сито шлак просеивают на сите с ячейками 1х1 мм. Образуются как бы 2 фракции шлака — крупная (не прошедшая через сито с ячейками 5х5 мм) и мелкая (не прошедшая через сито 1х1 мм). 60…70% крупного и 30…40% мелкого шлака смешивают с одним или двумя вяжущими.

Для повышения прочности за несколько часов до приготовления бетонной смеси надо увлажнить шлак. На приготовление 1 м³ шлакобетона расходуется 250…350 л воды.

Готовя шлакобетон определенной марки, следует учитывать не только количество материалов, взятых по объему, но и марку цемента.

Технология приготовления шлакобетона несложна. Отмеривают крупный и мелкий шлак, смесь перелопачивают, добавляют цемент, еще раз все хорошо перелопачивают, смачивают водой и опять перелопачивают до получения однородной массы.

Шлакобетон используют в течение 1 ч.

Возведение стен

Набивные стены могут быть монолитными и пустотелыми. Для устройства пустот в бетон вставляют вкладыши, закрепляя их в опалубке. Форма и размеры вкладышей могут быть разнообразными, но все они должны быть немного конусообразными. Перед вставкой в опалубку их смазывают машинным маслом или солидолом. Вместо смазки вкладыши можно обернуть рубероидом или пергамином, которые после выемки вкладышей удаляют. Поскольку бетон в опалубке набивают поясами, то вкладыши надо вставлять в ранее оставленные пустоты.

Иногда вместо вкладышей изготовляют картонные трубы круглой или эллиптической формы длиной в высоту стен или в половину. Эти трубы оставляют в стенах.

Обычно делают 2 ряда пустот, но лучше, когда их 3…5. После высыхания стен пустоты эти засыпают совершенно сухим шлаком, золой, торфом. Шлакобетонные стены дают очень большую усадку, в результате чего в них появляются трещины. Этого можно избежать, вставляя в шлакобетон стальные прутья диаметром 4…6 мм из расчета 3…4 прута на ширину стены.

Ставят их в несколько рядов по высоте стен в следующем порядке:

• 1-й ряд — на 50 мм выше изоляционного слоя фундамента;
• 2-й ряд — под оконными проемами;
• 3-й ряд — над оконными проемами;
• 4-й ряд — на отметке низа балок чердачного или междуэтажного перекрытия.

Установив опалубку и вкладыши, готовят шлакобетонную смесь и немедленно укладывают ее слоями толщиной не более 200 мм. Затем смесь тщательно штыкуют лопатой,тонким стальным прутом или палкой (особенно у стенок опалубки, в углах и около вкладышей), а затем уплотняют трамбовкой.

На 1-й слой кладут, 2-й, 3-й и т.д. Шлакобетон, в состав которого входит цемент, в течение 10 дней следует поливать водой и укрывать мешковиной, рогожами, матами. Шлакобетон на извести, гипсе и глине водой не поливают, а только предохраняют от быстрого высыхания и растрескивания (особенно это следует делать при ветреной погоде).

От опалубки шлакобетон освобождают через 2…3дня после заливки.

Бетон полностью затвердевает через 28 дней, а высыхает через 2…3 месяца. После полного высыхания пустоты рекомендуется засыпать сухими материалами (слоями по 20 см), хорошо уплотняя их.

Оконные и дверные коробки замоноличивать не рекомендуется. Лучше изготовить временные коробки, размеры которых по высоте и ширине на 20 мм больше, и укрепить их в опалубке. При бетонировании с боковых сторон временных коробок ставят деревянные пробки (по 2…3 с каждой стороны). После схватывания бетона временные коробки вынимают и ставят постоянные, закрепляя их гвоздями к деревянным пробкам. Щели между коробками и стенами конопатят.

Шлакобетонные камни

Для ускорения строительных работ шлакобетонные стены часто возводят из готовых шлакобетонных камней, которые достаточно просто изготовить своими силами в условиях стройки. Формы для изготовления шлакобетонных камней выпускаются промышленностью, но их достаточно просто изготовить и самостоятельно.

Распространенные размеры целого шлакобетонного камня:

• длина — 390 мм;
• ширина — 190 мм;
• высота — 188 мм.

Шлакобетон для формовки шлакобетонных камней готовят объемной массой 1400…1800 кг/м³. При жесткой шлакобетонной смеси и хорошем уплотнении возможна последовательная распалубка камней сразу после их изготовления. Распалубленные шлакоблоки сушат в течение 2…3 недель в тени. При сухой и ветреной погоде их в первые 5…7 суток увлажняют. В качестве пустотообразователей и тепловых вкладышей применяют те же материалы, что и при возведении монолитных шлакобетонных стен.

Стены из шлакобетонных блоков

Шлакобетонные блоки достаточно часто используются при строительстве частных домов, особенно в средней полосе. Прежде всего, из этого материала изготавливают монолитные набивные и блочные стены (рис. 1). Шлакобетонные блоки обладают хорошей теплоизоляцией, по сравнению, например, с кирпичом шлакобетон эффективнее примерно в 1,5 раза.

Для наименее плотного шлакобетона (марка М10; 900 кг/м3) используется крупный шлак (соотношение крупного и мелкого шлака 4:1; соотношение цемент: известь: песок: шлак — 1:0,8:1,2:20, это соотношение по объему). С увеличением плотности шлакобетона соотношение крупного и мелкого шлака падает, уменьшается и доля шлака. Например, для плотности шлакобетона 1350 кг/м3 (марка М50) соотношение крупного и мелкого шлака 1:1, а в объемных частях цемент: известь: песок: шлак — 1:0,2:1,4:4.

Одним из основных условий для получения прочной шлакобетонной стены, обладающей хорошей теплоизоляцией, является соотношение крупного (0,5-5 см) и мелкого (0,01-0,5 см) шлака. Если для наружных стен, где весьма важны теплоизоляционные свойства, соотношение мелкого и крупного шлака следует выбирать в пределах 3-4/5-7, то для перегородок — внутренних стен из шлакобетона — это соотношение изменяется, желательно повышать содержание мелкого шлака. Часто до одной четверти шлака при этом заменяют песком.

Весьма вредным является присутствие в шлаке глинистых частиц, комков земли и не сгоревшего угля. Поэтому в течение года шлак необходимо выдержать на открытом воздухе, обеспечив отвод дождевой воды.

Как приготовить шлакобетонные блоки для стен? Для этого, прежде всего, необходимы два сита (с ячейками около 5×5 см, затем 0,5×0,5 см). Часть шлака, которая не прошла через второе сито, и есть крупный шлак. Затем шлак увлажняют (на 1м3 шлакобетона около 300л воды). В течение часа с момента замеса шлак должен быть уложен. Иногда в смесь добавляют гипс, в этом случае укладывайте раствор быстрее, за время не более 10 минут после его изготовления.

Как и при приготовлении обычного бетона, цемент, песок и шлак смешивают в сухом виде, затем добавляют глиняное или известковое тесто. Иногда для уменьшения теплопроводности стен цемент вообще не используют, оставляя в качестве вяжущих известь и глину. Такой состав: шлак — 0,7; известь — 0,1; глина — 0,2. Этим способом необходимо пользоваться в теплое время года, а стропила, перекрытия на стенах из шлакобетона можно устанавливать через 2-3 месяца после возведения стен: бесцементный шлакобетон долго схватывается до необходимой прочности.

Стены набивные изготавливают с применением переставной опалубки, при этом к хорошо подогнанным доскам опалубки изнутри прибивают рубероид, можно полиэтиленовую пленку. Иначе цементное или известковое молоко будет протекать через стенки опалубки.

Особое внимание следует обратить на прочность опалубки для шлакобетонных и бетонных стен (рис. 2). Стойки для крепления щитов устанавливают не реже, чем через 1,5 м, скрепляют их подкосами, внутри щитов делают распорки, между стойками и щитами — клинья, через всю толщину стен набивают обожженную проволоку, используют стальные стяжки и т.д.

В некоторых случаях шлакобетонные стены делают пустотелыми: вставляют в бетон вкладыши, после высыхания раствора их вынимают, а пустоты засыпают сухими составами.

Что очень важно при изготовлении шлакобетонных стен?

1. Шлакобетон необходимо улаживать слоями.

2. Трамбование проводится очень чательно, штыковку и т.д. для защиты от влаги.

3. Цементный шлакобетон в течение десяти суток поливайте водой и укрывайте (рубероидом, мешковиной).

4. Вставьте в шлакобетон трубки (диаметром около 0,5см) в несколько рядов от гидроизоляционного слоя (выше на несколько см), под и над проемами окон и т.д. до балок чердачного перекрытия.

Кирпичная облицовка хорошо защищает шлакобетон от внешних воздействий. Снаружи, шлакобетон без кирпичной облицовки штукатурят через 1-1,5 месяца. Балки перекрытия при шлакобетонных стенах представляют собой сухие осмоленные доски (снизу), на которые уже кладут собственно балки. Делается это для лучшей защиты балок от влаги.

Карнизы в домах со шлакобетонными стенами лучше всего делать из кирпича. Раньше часто изготавливали готовые шлакобетонные блоки, используя разборные металлические или деревянные ящики. Изнутри ящики обивают либо красят, чтобы внутренние стенки ящиков не поглощали воду, а отлитые блоки при сухой погоде поливают водой не менее недели.

Сейчас шлакобетонные блоки (фундаментные, стеновые и другие) в основном покупают в магазинах. Тем не менее, если вы захотите сами изготовить такие шлакобетонные блоки, используйте данные таблицы 1. Кроме того, данные таблиц 2 и 3 будут вам полезны при выборе и покупке промышленно изготавливаемых блоков из шлакобетона.

Таблица 1. Нормы расхода цемент марки 300 на 1м3 легкого 6етона при изготовлении крупных стеновых шлако6етонных блоков

Верхний предел расхода цемента относится к бетону с пористыми заполнителями со средней плотностью с рыхлонасыпном, состоянии менее 1000 кг/м3, нижний предел — с заполнителями со средней плотностью более 1000 кг/м3.

Та6лица 2. Фундаментные блоки

Основное в кладках таких стен — связка через каждые пять рядов сплошным горизонтальным рядом кирпичей либо металлическими вставками (полосы из металла толщиной не менее 5мм, металлические прутки диаметром не менее 6мм). Пространство заполняют легким цементным раствором, сухим заполнителем, которые укладывают слоями 0,15-0,2 м, а затем трамбуют.

Шлакобетонные блоки с крупными сквозными пустотами, заполняемыми, например, легким глинобетоном, являются прекрасным материалом для кладки наружных стен.

Таблица 3. Стеновые шлакобетонные блоки подвала

Существует несколько типов шлакобетонных блоков (рис. 3). Чаще всего размер шлакобетонного блока 29x29x44 см и сквозного изоляционного вкладыша 21×21 см. Теплоизолирующая способность кладки из таких блоков равна такому же показателю для кладки из сплошного кирпича толщиной 0,9 м. Однако такие блоки имеют следующий недостаток: теплоизолирующая способность неодинакова, в месте вкладыша она значительно возрастает, поэтому рекомендуется располагать блоки в шахматном порядке.

Отходы лесообрабатывающей промышленности используются для изготовления блоков из арболита, опилкобетона, деревобетона. Стены из таких блоков имеют меньшую теплопроводность и дешевле кирпичных стен. Другим вариантом стен являются стены из известково-песчаного бетона, крупнопористого бетона, глиносырцовых материалов.

Отправить комментарий

Шлакобетон — Материалы и свойства

Автор Admin На чтение 3 мин. Просмотров 70 Опубликовано 2010-12-16

В шлакобетоне шлаки используются в качестве заполнителей, активных минеральных добавок к цементу или в качестве местных вяжущих. Шлакобетон применяют в основном для стеновых конструкций (камни, крупные блоки, монолитный бетон) В целях повышения качества шлакобетона в него вместо мелких фракций шлака (шлаковый песок) можно добавлять кварцевый песок. Шлакобетон готовится одним из следующих способов:

Перемешиванием составляющих в растворомешалках или других мешалках принудительного действия. При этом для уменьшения расхода цемента можно вводить тонкомолотые добавки (в основном активные), если марка вяжущего в четыре-пять раз превышает марку бетона. Для улучшения некоторых свойств шлакобетона (воздухостойкость и т. д.) добавляют хлористый кальций и пластификаторы. Пористый заполнитель перед перемешиванием смеси надо смачивать. Продолжительность перемешивания не менее 5 минут.

Непродолжительной обработкой смеси в бегунах. При этом для активизации шлака в смесь вводят известь и гипс.

Продолжительной обработкой в бегунах растворной части шлакобетона с последующим перемешиванием растворной части со шлаковым заполнителем. Рекомендуемый гранулометрический состав заполнителей для легких бетонов различного назначения.

В бегунах смесь можно обрабатывать часть времени в сухом виде, а часть — с добавкой воды. Общее время помола 5—10 минут. Расход воды при всех способах изготовления должен выбираться из условия обеспечения хорошей укладки смесей при принятых способах уплотнения. Ориентировочно количество воды в процентах от веса сухих материалов колеблется в пределах:

• для шлаков смешанных углей — 17—24,
• для шлаков каменных и антрацитовых углей—17—24,
• для плотных отвальных доменных шлаков — 11—14.

Усредненные данные по составу шлакобетона приведены в табл. 65. 66, 67.

Поправочные коэффициенты (для табл. 66 и 67) при применении вяжущих других марок: 250—1,35; 300—1,2; 500 — 0,90. При использовании заполнителей с крупностью до 40 мм расход вяжущего увеличивают на 10—15%

Таблица 65. Нормы расхода вяжущих веществ для шлакобетона марки 50 с обработкой шлакобетонной смеси в бегунах (полностью или частично)

Примечание. При изготовлении шлакобетона марки 75 расход портланд-цемента увеличивается на 30—50 кг на 1 м³.

Гранулированный доменный шлак (GGBS) | Химический состав | Приложения | Бетон ГГБС | Свойства и применение

Важность дробленого доменного шлака (GGBS) заключается в том, что он более экологичен, чтобы заменить бетонный материал. GGBS является отходом, поэтому для его утилизации требуется надлежащий метод. Таким образом, включение этих отходов в бетон может уменьшить истощение обычных компонентов бетона, таких как цемент, мелкий заполнитель и крупный заполнитель.Также различные исследования показывают, что включение измельченного доменного шлака в бетон не снижает его прочность.