Шлакобетон – это дешевый и потому востребованный у застройщиков материал. Чаще всего он представлен готовыми стеновыми изделиями – шлакоблоками. Их используют как бюджетную альтернативу керамическому и силикатному кирпичу или блокам из пено-, газо- и керамзитобетона.
Отметим, что в среде строителей есть два понимания терминов «шлакобетон» и «шлакоблок»:
- Бетон из отходов производства и строительного мусора
Это материал, который изготавливается на основе боя кирпича, бетона или шифера, опилок, отсева и так далее. Часто эти компоненты просто замешивают с цементом «на глаз», без какой-либо рецептуры. Такой бетон стоит копейки, но подходит только для самых простых работ вроде заливки столбиков забора или временных дорожек в саду. - Бетон на основе шлака
Для его производства используются металлургические и топливные шлаки. Такой бетон может иметь достаточно высокие характеристики. Его можно использовать при возведении построек и зданий, в том числе домов в несколько этажей.
В этой статье речь пойдет о именно о последней разновидности материала.
Кстати, есть еще один вид бетона, который делают с использованием шлака. Но в нем шлак играет роль не заполнителя, а вяжущего вещества: он заменяет собой цемент. Больше узнать об этом материале вы можете в статье Шлакощелочной бетон.
Ниже мы рассмотрим популярные мифы, связанные со шлакобетоном, и разберемся, какие из них правда, а какие – нет. Но для начала давайте разберемся, что из себя представляет и откуда берется заполнитель для шлакобетона.
Что такое шлак
В бытовом понимании слово «шлак» часто вызывает негативные ассоциации, как и термин «отходы производства». Кажется, что это какой-то второсортный (а то и вообще токсичный) материал, которому место не в бетоне, а на свалке. Но это не так.
При изготовлении бетона используют шлак двух видов:
- Металлургический (доменный) по ГОСТ 5578-2019
- Топливный (золошлак) по ГОСТ 26644-85
Давайте рассмотрим каждый из них подробнее.
Металлургический (доменный) шлак
Чтобы понять, что из себя представляет такой материал, нужно сначала кратко рассмотреть технологию выплавки чугуна и стали.
Как известно, медь, алюминий и прочие металлы получают из соответствующих руд. Но в составе руды эти металлы находятся не в чистом виде, а в составе соединений-оксидов: CuO, Al2O3 и так далее. Чтобы извлечь материал из руды, его нужно восстановить до простого вещества. Для этого руду смешивают с коксом, а затем нагревают эту смесь до температур свыше 1200-1500°C.
В ходе выплавки протекает различные химические реакции, которые мы не будем подробно рассматривать. Но в результате в доменной печи образуется своеобразный «пирог»: снизу – восстановленный металл в жидком виде, а сверху – пустая горная порода (по сути, рукотворная лава). Этот верхний слой и называют шлаком.
Расплавленный шлак сливают в отвалы и оставляют охлаждаться в естественных условиях или заливают водой для ускорения процесса. Жидкая масса застывает в виде валунов, которые можно дробить на щебень и песок. Этот процесс похож на то, как в природе из магмы образуются разные горные породы.
Металлургический шлак имеет достаточно высокую прочность. Ведь, по сути, это просто расплавленный и заново отвердевший камень. Именно его используют при производстве прочного шлакобетона.
В таблице ниже вы можете увидеть, какие материалы получаются на основе металлургического шлака и как они применяются при изготовлении бетона:
Топливный шлак (золошлак)
Такой материал получают при сжигании твердого топлива: каменного или бурого угля, реже – торфа, горючего сланца или древесины. Бетон на его основе еще иногда называют золобетоном.
Как и железная руда, уголь – это не абсолютно чистый материал. Помимо собственно угля, в нем есть разные минеральные примеси.
Например, в составе угля можно обнаружить:
- Глинистые минералы
- Аргиллиты
- Алевролиты
- Карбонаты
- Гипс
Если говорить проще, то это те минералы, из которых состоят разные горные породы – в первую очередь осадочные. В отличие от угля, который представляет собой органическое вещество, они не сгорают в печи. Этот остаток называют золошлаковой смесью.
В ее состав входят два компонента:
- Собственно шлак
Это неорганический остаток в виде камешков или сыпучего песка. - Зола
Это мелкодисперсный материал, который внешне похож на тонкий порошок или пыль.
Есть еще так называемая зола-унос (летучая зола). Это материал с размером частичек не более 0,14 мм. Он настолько мелкий и легкий, что при сжигании угля уносится дымом в воздух и оседает на воздухоочистительных фильтрах. Летучая зола сама обладает вяжущими свойствами, поэтому ею могут частично или даже полностью заменять цемент.
В зависимости от исходного угля топливный шлак может быть:
- Каменноугольным
- Буроугольным
- Торфяным
- Сланцевым
Самой качественной считается каменноугольная разновидность, особенно если ее получают при сжигании антрацита. Только из такого шлака можно получить действительно качественный бетон. Но найти его можно не во всех регионах. В этом плане повезло, например, жителям Кемеровской области – лидера по добыче каменного угля в России.
В большинстве других областей шлак получают сжиганием бурых углей, торфа и сланцев. Бетон на их основе получается не очень прочным, чувствительным к воздействию влаги и перепадам температуры.
Давайте подведем небольшой итог всему сказанному выше:
- Под словом «шлак» могут понимать очень разные по своим свойствам материалы. Так, металлургический шлак часто имеет вид щебня или песка. А топливный шлак состоит в основном из очень мелкой золы.
- Наиболее качественный шлакобетон получается на основе доменного шлака. Но этот материал можно найти только в тех районах, где занимаются добычей железной руды (например, в Курской и Мурманской областях, в Карелии и на Урале).
- Топливные шлаки образуются повсеместно: на крупных ТЭЦ, в частных котельных и даже в печках частных домов, отапливаемых углем. Именно из них чаще всего делают шлакобетон и шлакоблоки для нужд частного строительства. Поэтому в статье мы будем делать упор на этот материал.
В продолжении текста мы развеем – или подтвердим – некоторые популярные мифы, связанные со шлакобетоном и изделиями из него.
Мифы о шлакобетоне и шлакоблоке
Шлакобетон в строительстве используется давно – как минимум со времен Российской Империи. В народе гуляют разные, часто противоречивые представления об этом материале.
Среди самых распространенных можно назвать такие:
- Шлакоблок вреден для здоровья
- Шлакоблок радиоактивен
- Шлакоблок боится воды
- Шлакоблок – это теплоизоляционный материал
- Дома из шлакобетона недолговечны
Давайте разберемся, где здесь правда, а где – заблуждения и выдумки.
Миф 1: Шлакоблок вреден для здоровья
Это, пожалуй, самая главная «претензия» к материалу. В интернете можно найти много информации о том, что шлакобетон якобы содержит огромное количество вредных веществ и весьма активно их выделяет. Но это не совсем правильная точка зрения.
Выше мы рассказали, как образуется шлак на металлургических предприятиях и ТЭЦ. В ходе этого процесса сырье не обрабатывают токсичными веществами. Соответственно, «грязным» отходам взяться неоткуда.
Но железная руда и уголь, при переработке которых образуется шлак, действительно могут содержать вредные примеси: серу, мышьяк, тяжелые металлы и вообще всю таблицу Менделеева. Эти вещества никуда не исчезают, а остаются в выработанной породе – шлаке.
Важно отметить, что природные материалы в принципе не бывают «чистыми». Они почти всегда содержат какие-то нежелательные или даже токсичные включения. Тут важно не само их наличие, а концентрация. Если доля вредных примесей в шлаке не превышает норму, то этот материал будет не опаснее обычного песка или щебня.
Кстати говоря, перед замесом бетона из шлака его рекомендуют выдержать под открытым небом около пары месяцев. За время такой выдержки часть примесей улетучится, а другая – вымоется дождем. Другой вариант – это заказывать сертифицированный шлак для бетона, который прошел испытания по соответствующим ГОСТам. Стоить такой материал будет дороже, но зато вы получите гарантию качества.
Вывод:
«Вредность» шлака зависит от состава сырья, при переработке которого он был получен. Он может быть как абсолютно безопасным, так и токсичным. Поэтому рекомендуется заказывать материал у надежных поставщиков, которые проверяют свою продукцию на безопасность и могут доказать это соответствующими документами.
Миф 2: Шлакоблок радиоактивен
Этот миф тесно связан с предыдущим. Наравне с токсичностью шлакобетона многие люди рассуждают о его радиоактивности.
Но откуда вообще берется радиационный фон у стройматериалов? Если говорить упрощенно, то он связан с наличием в них примесей радионуклидов: тория, радия, урана, калия-40 и других радиоактивных элементов.
Эти вещества имеют естественное происхождение. Чаще всего их можно обнаружить в толще земной коры. Поэтому любые горные породы, руды, уголь и грунты имеют определенный радиационный фон. Но концентрации этих радионуклидов разнятся от месторождения к месторождению. В некоторых регионах они могут быть намного ниже средних показателей. А в других – выше в десятки или даже сотни раз.
При сжигании угля и выплавке чугуна из руды радиоактивные соединения остаются в шлаке. При этом их концентрация будет выше по сравнению с начальной – ведь объем материала уменьшился. Но если само сырье имело низкий радиационный фон, то и в шлаке концентрация радионуклидов, скорее всего, будет в пределах нормы.
Вывод:
Если шлак был получен из сырья с высокой концентрацией естественных радионуклидов, то он действительно может «фонить». Это зависит в первую очередь от того, где производится материал. Качество материала можно проверить, запросив сертификат безопасности у поставщика или замерив уровень радиации дозиметром. В жилом строительстве можно использовать материалы с радиоактивностью до 370 Бк/кг (по ГОСТ 30108-94).
Миф 3: Шлакоблок боится воды и морозов
Бытует мнение, что шлакобетон быстро разрушается при перепадах температуры. Это связано с тем, что он активно «сосет» воду, а она при отрицательных температурах превращается в лед и разрушает материал изнутри.
Это действительно так. Но нужно сделать парочку уточнений.
Во-первых, гигроскопичность шлакоблока (его свойство впитывать воду) зависит от технологии его производства. Например, одна группа исследователей из Кузбасса смогла получить шлакобетон с маркой по водонепроницаемости W10 – это весьма высокий показатель. Для сравнения: материал марки W12 и выше считается пригодным для возведения гидротехнических сооружений.
Но для производства такого бетона нужно высчитать оптимальное соотношение заполнителя и цемента, а готовую смесь – хорошо уплотнить с использованием специального виброоборудования. Естественно, большинство производителей шлакоблока этим не заморачивается.
Во-вторых, шлакобетон – это не единственный материал с высоким водопоглощением. Похожие показатели имеют газо- и пенобетон, которые пользуются большим спросом у строителей. Если вы не забудете покрыть стены водостойкой штукатуркой, то от дождя они не рассыплются.
Вывод:
Большинство шлакоблоков, представленных на рынке, имеют высокую гигроскопичность. Они действительно быстро разрушаются от воды и перепадов температур. Чтобы стены и другие конструкции из шлакобетона были долговечными, их нужно штукатурить с обеих сторон.
Миф 4: Шлакоблок – это теплоизоляционный материал
Такие заявления часто делают производители шлакобетона в попытке привлечь больше покупателей. Но это не более чем маркетинговая уловка.
Действительно, теплопроводность шлакоблока ниже, чем у обычного бетона на щебне и песке. Это обусловлено тем, что он имеет более пористую структуру. Но это еще не значит, что он имеет хорошие теплоизоляционные свойства.
Для наглядности давайте сравним теплопроводность шлакоблока и ряда других стройматериалов:
Как видите, шлакобетон по своим теплоизоляционным свойствам стоит не на последнем месте. Но энергоэффективным его назвать нельзя. Кроме того, здесь нужно помнить про его водопоглощение: если шлакоблок плохо гидроизолирован, то его влажность будет все время высокой. Вместе с ней вырастет и теплопроводность.
Вывод:
По своим теплоизоляционным свойствам шлакобетон превосходит обычный бетон на щебне, а также силикатный и керамический кирпичи. Однако он уступает керамзито-, пено-, газо- и полистиролбетону. Кроме того, его теплопроводность примерно в 10 раз выше, чем у настоящих утеплителей – минеральной ваты и пенопласта. Поэтому шлакобетон нельзя назвать теплоизолятором.
Миф 5: Дома из шлакобетона недолговечны
Мнения по этому вопросу часто разделяются. Одни пророчат дому из шлакобетона «срок жизни» в 50, а то и 100 лет. Другие обещают, что такая постройка уже через пару сезонов рассыплется в труху. Но правда, как это обычно бывает, где-то посередине.
У нас есть много примеров старых домов из шлакобетона. Ведь в послевоенные годы этот материал был очень популярен благодаря своей дешевизне. В частности, из шлакоблока строили малоэтажные «сталинки» серии 1-228 и других типовых планировок. Хотите пример еще древнее? Императорский гараж при Эрмитаже пережил как рождение, так и распад СССР и дошел до нас в отличном состоянии. И он тоже был построен из шлакоблока.
Но здесь есть важный нюанс: шлак для таких построек проверяли на качество, а не закупали в ближайшей котельной за пару копеек. Бетон из него замешивали по выверенной рецептуре, а здания строили с соблюдением всех обязательных технологий.
Если же «стряпать» шлакобетон «на глаз», не заморачиваться прессовкой блоков и не защищать их от влаги и мороза, то ни о какой долговечности речи не идет. Справедливости ради, это касается всех строительных материалов, а не только шлакоблока.
Вывод:
Дом из шлакоблока может простоять очень долго, если соблюдать технологию постройки. Снаружи шлакобетон нужно обязательно штукатурить, а изнутри – покрывать пароизоляцией для защиты от попадания влаги. В противном случае при частых перепадах температуры материал быстро разрушится.
Итак, мы рассмотрели самые распространенные мифы о шлакобетоне. Теперь вы знаете, какие из них действительно близки к правде, а какие – не более чем заблуждения.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#бетон #полезные советы #строительные советы #шлакоблок #виды бетона #строительные материалы #стройматериалы #легкий бетон #классификация бетонов #шлакобетон
