Заполнители для легких бетонов — шлак металлургический

Классификация наполнителей для легкого бетона

Искусственные пористые заполнители отличаются более высокими качествами, чем обычные топливные шлаки, и позволяют получать более прочные и стойкие бетоны, а также бетоны с меньшим объемным весом

Легкие (пористые) заполнители

Заполнителями для легких бетонов служат:

1. пористые горные породы (пемза, щебень из вулканических туфов и лав, известковых туфов, ракушечников и т. п.);
2. широко распространенные отходы промышленности:

• а) топливные (котельные) шлаки, т. е. отходы oт сжигания угля в промышленных, паровозных и тому подобных топках;
• б) пористые гранулированные доменные шлак и, применяемые в бетоне в качестве пористого мелкого заполнителя;

Специально изготовляемые (искусственные) пористые заполнители

например:

• а) керамзит, получаемый в результате вспучивания глинг глинистых сланцев и тому подобного сырья, при особом (ускоренном) режиме обжига (керамзитовый гравий и керамзитовый песок);
• б) шлаковая пемза (термозит) пористые доменные шлаки, вспученные благодаря особому режиму охлаждения расплавленных шлаков;
• в) вторичные (или агломерированные) шлаки, получаемые спеканием зол или топливных шлаков на особых спекательных устройствах.

Искусственные пористые заполнители отличаются более высокими качествами, чем обычные топливные шлаки, и позволяют получать более прочные и стойкие бетоны, а также бетоны с меньшим объемным весом.
Легкие (пористые) заполнители должны иметь объемный вес в рыхло насыпанном состоянии менее 1000 кг/м3; чаще же всего они имеют fо = 600—800 кг/м3, т. е. примерно вдвое меньший, чем у обычного песка и гравия. Вследствие большой пористости прочность легких заполнителей значительно меньше, а поверхность их значительно больше, чем у обычного песка и гравия (или тяжелого щебня).

По крупности легкие заполнители делятся на

• а) крупные заполнители (легкий щебень)— с размером кусков от 5 до 40 мм;
• б) мелкие заполнители (легкий песок), состоящие из частиц с размерами меньше 5 мм.

Для неармироёанных легких бетонов применяют самые дешевые местные заполнители (чаще всего топливные шлаки); для армированных заполнители более высокого качества: пемзу, туфы и искусственные пористые заполнители, не содержащие вредных для цемента или нестойких примесей.

Металлургические шлаки

Металлургические шлаки — заполнители для легких бетонов должны отвечать следующим требованиям:

• а) должны иметь металлических включений (повесу) не более 5%, землистых примесей — не более 3%, органических примесей — не более 1%;
• б) должна отсутствовать свободная окись кальция или магния;
• в) кусковые шлаки следует проверять на устойчивость против распада, при отсутствии внешних признаков распада шлаки, пролежавшие в отвалах свыше трех лет или пролежавшие в штабелях свыше двух месяцев в подготовленном для работы состоянии, не проверяют;
• г) кислые доменные шлаки с остеклованной поверхностью допускаются в бетонах марки до 150 включительно, содержание лещадок в таких шлаках не должно превышать 15%;
• д) предел прочности при сжатии кусковых шлаков должен быть не ниже 100% проектной марки бетона;
• е) должны выдерживать не менее 25 циклов замораживания при испытании на морозостойкость;
  ж) водопоглощение должно быть не более 80% от объема пор;
• з) объемный вес шлаков для тяжелых бетонов может не устанавливаться, для легких бетонов (с объемным весом 1 600—1 800 кг/м3) допускаются пористые шлаки с объемным весом в россыпи 1 200 кг/м3.

К котельным шлакам предъявляются следующие требования:

• а) количество несгоревших частиц угля в шлаках из каменных углей не должно превышать 30% от общего веса, а в шлаках из бурых углей — 15%;
• б) количество тяжелых остекловавшихся частиц, увеличивающих объемный вес шлака и имеющих плохое сцепление с вяжущими веществами, не должно быть более 10% по весу;
• в) содержание соединений серы (в пересчете на S03) должно составлять не более 20%;
• г) объемный вес угольного шлака в сухом рыхлом состоянии должен составлять не более 850 кг/м3.

Пемза

— материал вулканического происхождения — добывается в Армении и на Северном Кавказе и применяется преимущественно в южных районах.

Туфы

— представляют собой также вулканическую породу, несколько более плотную, чем пемза. Главные месторождения туфов находятся в Армении.

Различают известковый туф (травентин), кремнистый (кремнистые опаловые отложения тёплых или горячих источников) и вулканический туф — выбросы вулканов, сцементированные в плотную горную породу. Используются как строит, материал. Особенно известны розовые, желтые черные.

Керамзит

— представляет собой искусственный вспученный, пористый материал в виде гравия или щебня с замкнутыми ячейками, получаемый из легкоплавких глин посредством быстрого обжига их до температуры 1100—1150°. Объемный вес 300-900 кг/м2, служит заполнителем для легкого бетона.

Преимущество керамзита в том, что его производство можно организовать в любом месте, где имеются глины, пригодные для изготовления кирпича. Керамзит применяется в бетонах, идущих для изготовления легких блоков и панелей.

Заполнители для легких бетонов

Заполнители для легких бетонов должны иметь пористую структуру и малый объемный вес. Наиболее употребительные заполнители и их объемные веса (в кг/м3).
Шлаки:

1. котельные 700—1 000
2. доменные кусковые среднего веса 700—1 100
3. доменные легкие 350— 600
4. легкие гранулированные 550— 800
5. щебень пемзовый 300— 600
6. песок 600— 800
7. туф (щебень) 450— 800
8. щебень диатомитовый или трепельный 600—1 000
9. керамзит 300—1000