Применение шлакобетона

Ранее в нашей статье мы рассказывали о том, что такое шлакобетон и шлакоблок. Напомним, что шлакобетоном называют материал, в котором шлак выступает в качестве крупного и мелкого заполнителя, а также вяжущего вещества.

В этой статье вы узнаете, как используется шлакобетон. Мы приведем конкретные работы, где может быть использован этот материал.

Итак, бетоны на основе шлака применяются в таких сферах:

• Строительстве
• Дорожном строительстве
• Благоустройстве территории
• Инженерии
• Производстве ЖБИ
• Производства мебели
• Декора

Разновидности материала выбираются в зависимости от задачи. Если необходимо соорудить прочную и долговечную конструкцию, лучше всего использовать тяжелый или шлакощелочной бетон. Для облегченных элементов подойдет ячеистый тип. Жаростойкие бетоны применяются в местах, подвергающихся воздействию высоких температур.

Детальнее о всех областях применения вы сможете узнать в продолжении главы.

Применение шлакобетона в строительстве

В строительстве используются две формы шлакобетона: готовые блоки и растворы для монолитных конструкций. Также при возведении зданий могут применяться ЖБИ, но о них мы поговорим в одном из следующих разделов.

Блоки изготавливают как на основе шлаковых заполнителей, так и на основе вяжущих. Чаще всего их делают из тяжелого мелкозернистого материала. В его состав входит гранулированный и измельченный до состояния порошка шлак, портландцемент, иногда песок. Легкие блоки делают из шлаковой пемзы.

Один из популярных видов продукции – крупнопористые изделия. Для их изготовления берут шлак округлой или овальной формы и соединяют его с минимальным количеством цемента. Крупные частицы соединяются в точках стыка, а между ними остается пустое пространство. Используют блоки как теплоизоляционный материал.

Строительные блоки из шлакобетона бывают:

• Пустотелыми
• Полнотелыми
• Рядовыми
• Лицевыми
• Перегородочными

Размеры стандартного блока приблизительно 40х20х19 см, вес около 30 кг. Но бывают изделия и с другими параметрами. Так, например, перегородочные блоки значительно уже.

Шлакобетон и блоки из него используют для таких строительных работ и объектов:

• Фундаментов под высотными домами
• Фундаментов промышленных предприятий
• Фундаментов под частными домами
• Фундаментов под хозяйственными постройками
• Кладки стен
• Создания перегородок
• Заливки монолитных стен
• Несъемной опалубки
• Несущих стен
• Балок и ригелей
• Кладки дымоходов
• Перекрытий между этажами
• Фундаментов под забором
• Столбиков забора
• Отмостки
• Заливки крыльца
• Лестниц

Важно заметить, что для фундаментов высотных зданий и промышленных предприятий используется только шлакощелочной бетон. Он обладает высокими прочностью и плотностью, влагонепроницаемостью и морозостойкостью. Шлак вносят в виде измельченной, высокодисперсной субстанции. Он выполняет роль вяжущего вещества и добавки, повышающей прочность.

Давайте на конкретных примерах рассмотрим, как можно использовать шлакобетон в строительстве:

• Компания строит жилой дом высотой в 16 этажей. Под ним должен быть прочный и надежный фундамент. Для его сооружения решили использовать шлакощелочной бетон. Шлак взяли на близлежащем металлургическом заводе. Его измельчили, в смесь добавили раствор гидроксида натрия. После заливки фундамента его дополнительно обработали горячим паром для ускорения набора прочности.
• Вы решили построить дачный домик и хотите, чтобы работы завершились быстро? Архитектор предложил сделать свайный фундамент из готовых блоков. Один из самых доступных вариантов по цене – полнотелые блоки из шлакобетона. Они быстро устанавливаются, хоть и требуют надежной гидроизоляции. Лучше всего на дно ямы выложить рубероид, а сами блоки обработать битумом и дополнительно обернуть гидроизоляционной пленкой. Стены дома можно сделать из пустотелых шлакобетонных блоков. Это снизит нагрузку на фундамент и обеспечит теплоизоляцию.
• Частный дом построен из газобетонных блоков. Допустим, в нем будет камин, поэтому нужно оборудовать дымоход. Газоблоки не слишком хорошо подойдут для такой цели, так как у них низкая жаропрочность. Поэтому для дымохода лучше использовать шлакобетон – в виде готовых блоков или раствора. Изготавливают его на основе шлакопортландцемента и гранулированного шлака. Для повышения жаростойкости в смесь можно добавить бой шамотного кирпича или золу уноса.
• Вам нужно сделать отмостку. Недалеко от вашего участка есть теплоэлектростанция, на которой по низким ценам продают угольный шлак и золу. На основе этих компонентов вполне можно сделать прочный и качественный бетон. Для этого к одной части цемента М400 добавляют 0,8 частей извести, 3 части песка и 12 частей шлака. Мелкую и крупную фракцию смешивают в соотношении 3:7. Раствор замешивают в бетономешалке. На 1 м3 понадобится приблизительно 200 л воды. После заливки отмостку можно обработать горячим паром для ускорения схватывания и набора прочности.

В следующей главе мы расскажем, как шлакобетон можно использовать в строительстве дорого.

Применение шлакобетона в дорожном строительстве

Использование шлакобетона в строительстве дорог дает возможно утилизировать отходы производства и сэкономить на материалах. Ведь стоимость шлака намного ниже, чем горных пород.

В дорожном строительстве чаще всего используют доменный шлак в виде щебня или песка. Немного реже применяется ферросплавный, мартеновский, отходы цветной металлургии. По показателям истираемости и дробимости материал уступает щебню из горных пород, но у него высокая морозостойкость. Кроме того, шлак улучшает свои характеристики с течением времени. Через 5-6 лет после начала эксплуатации его прочность только увеличится.

Дорожный шлакобетон изготавливают как на цементных, так и на битумных вяжущих. При строительстве ответственных трасс в смесь добавляют щелочи, измельченный порошкообразный шлак (в количестве не более 15%).

Используют шлакобетон для:

• Дорожных оснований
• Нижних и верхних слоев двухслойных покрытий
• Нижних слоев однослойных покрытий
• Обустройства обочин
• Ремонта дорог

Просмотрите несколько примеров использования материала в дорожном строительстве:

• Вблизи новой строящейся трассы расположен металлургический завод. Там в отвалах находится много шлака. Строители решили использовать его для обустройства бетонного основания. Они заплатили только за доставку и отгрузку материала. Часть его измельчили, добавив к цементу. Остальной шлак использовали вместо щебня. Чтобы основание получилось более прочным, к раствору добавили еще и золу уноса с того же предприятия. Основание получилось достаточно прочным, а на материалах удалось прилично сэкономить.
• Между двумя городами строится скоростная трасса. Очень важно, чтобы ее покрытие было прочным и морозостойким. Но в регионе не хватает щебня с соответствующими показателями. Поэтому его решили заменить доменным шлаком. Чтобы увеличить прочность и морозостойкость бетона, к цементу добавили 15% измельченного шлакового порошка и 1% каустической соды. В результате поучили шлакощелочной бетон, который полностью соответствует требованиям к покрытию.
• В новом городском районе прокладывают центральную улицу. Чтобы сэкономить, покрытие решили сделать с использованием гранулированного шлака. Нижний слой залили шлакощелочным цементным бетоном с высокой прочностью и морозостойкостью. Верхний слой сделали из бетона на основе битумного вяжущего с мелкой фракцией гранулированного шлака (5-10). Покрытие получилось надежным и долговечным.
• Весной в городе проводится ямочный ремонт основных дорог. Дефекты решили залить бетоном со шлаковым щебнем и шлаковой измельченной добавкой. Для ускорения твердения в бетон добавили хлорид кальция. Покрытие сделали из смеси битума и гранулированного шлака.

В следующей части главы вы узнаете, как шлакобетон используется для работ по благоустройству.

Применение шлакобетона в благоустройстве территории

Шлакобетон хорошо подходит для различных покрытий и объектов, находящихся на открытом воздухе. У него достаточно высокая устойчивость к влаге, низким температурам и другим факторам внешней среды. Поэтому материал нередко используется при благоустройстве территории. Особенно часто это делают в регионах, где расположены металлургические предприятия и ТЭС, и их отходы доступны.

Шлакобетон можно использовать для таких объектов:

• Тротуаров
• Велосипедных дорожек
• Спортивных площадок
• Скейтпарков
• Дворовых площадок
• Подъездов к домам
• Парковок и стоянок
• Садовых дорожек
• Бордюров
• Бассейнов
• Искусственных прудов
• Фонтанов

Вот несколько примеров применения шлакобетона в благоустройстве территории:

• Вдоль тротуара необходимо проложить велосипедную дорожку. Она должна состоять из двух слоев – основания и покрытия. Для основания решили использовать шлакощелочной бетон, изготовленный на основе местного глинистого грунта. Для этого шлак фракций 0-5 и 5-10 смешали с известью и грунтом. Затем шлаковые гранулы фракции 0-5 мм смешали с битумом. Этим раствором покрыли дорожку.
• В городском парке оборудуют площадку для катания на скейте. Поверхность ее должна быть гладкой, а основание прочным и морозостойким. Поскольку вблизи города расположен металлургический комбинат, решили использовать его отходы. Основание сделали из цементно-шлакового бетона, а покрытие – из гранулированного шлака с битумом.
• Допустим, вы хотите сделать в саду дорожку. Для этого вполне можно использовать шлакобетонные блоки. Для покрытия подойдут как пустотелые, так и полнотелые изделия. В первом случае внутреннюю часть блока можно заполнить цветным песком, мелким гравием или галькой, во втором – просто выложить блоки плотно друг к другу на цементно-песчаное основание. Из полнотелых блоков также можно выложить бордюры.
• На городской площади решили соорудить фонтан. Бетон для такого сооружения должен быть морозостойким и водонепроницаемым. После анализа качества и стоимости нескольких видов архитекторы остановили свой выбор на шлакощелочном материале. Для изготовления раствора использовали тонкомолотый и гранулированный шлак, песок, цемент, жидкое стекло, щелочной компонент. Крупный и мелкий шлак смешали в соотношении 5:6. Далее на 1 часть цемента добавили 2,5% шлаковой смеси, 3 части песка и 0,25 части жидкого стекла. Получился прочный бетон, который без разрушений простоял больше десяти лет.

В следующей части статьи мы расскажем, как шлакобетон можно использовать в инженерных конструкциях.

Применение шлакобетона в инженерии

На основе металлургических шлаков можно изготавливать высокопрочные бетоны, способные выдерживать значительные нагрузки на сжатие и растяжение, воздействие агрессивных химических веществ (сульфатов, хлоридов, кислот). На основе шлакопортландцемента с щелочными добавками делают морозостойкие и водонепроницаемые материалы. Добавление шлака повышает жаростойкость бетона до 800-1000°С.

Все перечисленные выше свойства позволяют использовать шлакобетон во многих инженерных конструкциях. Они эксплуатируются под водой, в жарких цехах. Материал входит в состав сложных сооружений с прочными элементами.

Шлакобетон используют при возведении таких инженерных конструкциях:

• Мостов, эстакад, путепроводов
• Дренажных систем
• Резервуаров для стоков
• Магистральных коммуникаций
• Гидротехнических сооружений (дамб, плотин, причалов)
• Шахт
• Тоннелей
• Метро
• Подземных хранилищ
• Зданий заводов и фабрик
• Металлургических и химических цехов
• Мартеновских печей
• Взлетных полос аэродромов
• Зданий аэропортов

Приведем несколько примеров использования шлакобетона в инженерии:

• На ферме нужно сделать резервуар для стоков. Жидкая жижа не должна просачиваться в грунт, а значит материал для емкости должен быть водонепроницаемым. При этом бюджет фермы небольшой и хочется сэкономить. В районе есть доступный по цене металлургический шлак в виде щебня и гранул. Поэтому было принято решение сделать бетон на его основе. Для улучшения характеристик в раствор добавили известь, получив таким образом щелочной шлакобетон. Дополнительно основание и стенки резервуара изолировали рубероидом, а сверху его покрыли битумом.
• На реке строится дамба. Для ее сооружения решили использовать щелочной шлакобетон. В смесь добавили равные части крупного щебня и мелких гранул шлака, а в цемент – около 10% шлакового порошка с общей поверхностью частиц 3200 см2/г. В качестве щелочного компонента использовали пыль из электрофильтров клинкерных печей, богатую на щелочные алюминаты. Заливку проводили послойно, с уплотнением виброустановкой каждые 30 см.
• Допустим, строится мост через реку. Согласно проекту, сверху на нем должны быть сооружены арочные конструкции. Было принято решение заказать готовые элементы на заводе. Чтобы облегчить конструкцию и уменьшить давление на опоры, их планировали делать из автоклавного газобетона. На заводе предложили использовать вместо песка доменный шлак. Таким образом удалось получить более дешевую, но при этом прочную конструкцию.
• На металлургическом заводе строится новая мартеновская печь. В отвалах находится много шлака, поэтому его решили задействовать. Для этого часть шлака измельчили до порошка и смешали с цементом. Другую часть добавили в виде гранул (песка) и мелкого щебня. Для повышения жаростойкости в смесь внесли порошок измельченного шамотного кирпича. В качестве дополнительного вяжущего и щелочного компонента использовали жидкое стекло. Получили жаростойкий бетон, способный выдерживать температуры 1600-1700°С.

Дальше вы узнаете, какие ЖБИ можно делать из шлакобетона.

Применение шлакобетона в производстве ЖБИ

Шлакобетон лучше защищает железную арматуру от коррозии. Это связано с более щелочной реакцией материала. Поэтому он хорошо подходит для производства железобетонных изделий. Для их изготовления используют разные разновидности шлакобетона: мелкозернистую, легкую, ячеистую, – все зависит от назначения ЖБИ.

Шлакобетон применяется в производстве таких видов ЖБИ:

• Блоков для фундаментов
• Плит для каркасов зданий
• Плит для перегородок
• Плит перекрытий
• Плит для несъемной опалубки
• Внешних панелей
• Дорожных плит
• Аэродромных плит
• Столбов электропередач
• Столбов для заборов
• Напорных и безнапорных железобетонных труб
• Колодезных колец
• Тетраподов

Приведем несколько примеров использования ЖБИ из шлакобетона:

• Фундамент многоэтажного дома решили сделать из готовых железобетонных блоков. Грунт на месте строительства кислый, поэтому очень важно надежно защитить арматуру от коррозии. На заводе предложили блоки из шлакощелочного бетона. В нем использовались шлаковые гранулы и щебень, а также шлакопортландцемент (40% измельченного шлака и 60% цемента). В качестве щелочного компонента добавили жидкое стекло. Для ускорения твердения блоки поместили в автоклав. По прочности изделия получились класса В40 (марки М550). Этого вполне хватило, чтобы создать надежный фундамент под домом высотой 12 этажей.
• Вы хотите утеплить свой дом и выбираете материал для этого? Один из вариантов – армированные плиты из шлакобетона. В роли наполнителя в них выступает шлаковая пемза. Дополнительно в раствор добавляют алюминиевую пудру, чтобы его структура получилась ячеистой. Твердение плит проводится в автоклаве при температуре 170-190°С и давлении 1,2 МПа. После установки плиты нужно покрыть гидроизоляционной штукатуркой, натуральным или искусственным камнем.
• В сельской местности нужно сделать дорогу. Для ускорения работы решили закупить плиты ЖБИ. Выбор остановили на изделиях из шлакобетона, так как цена у них была ниже. Установили плиты на подушку, состоящую из смеси шлакового и гранитного щебня. Основание для плит залили смесью шлакопортландцемента и песка. Покрытие получилось надежным, и даже после 10 сезонов на нем практически не было трещин, усадок и деформаций.
• На морском побережье устанавливают тетраподы для защиты берега от размыва волнами. Материал для их изготовления должен быть устойчивым к воздействию хлоридов и сульфатов, надежно защищать арматуру от коррозии. Поэтому при изготовлении решили остановить выбор на шлакощелочном бетоне. Шлак использовался в качестве крупного и мелкого наполнителя и добавки к цементу. Как щелочной компонент использовали жидкое стекло. При изготовлении тетраподы тщательно уплотнили с помощью виброустановки.

В следующей главе мы расскажем, как можно использовать шлакобетон в изготовлении мебели.

Применение шлакобетона для производства мебели

Для этих целей можно использовать как готовые изделия из шлакобетона, так и раствор. Но второй вариант более сложный, ведь этот вид материала медленно твердеет. Чтобы ускорить процесс, нужно применить специальные добавки либо обработку паром. Среди готовых изделий для мебели чаще всего используются пустотелые и полнотелые блоки и панели ЖБИ.

Вот какую мебель можно сделать из шлакобетона:

• Столы и столешницы
• Барные стойки
• Стулья и скамейки
• Тумбы и подставки
• Раковины
• Камины
• Полки

Давайте приведем несколько примеров:

• Вам нужен большой садовый стол, за которым уместиться много гостей на пикнике? Для его изготовления можно использовать шлакобетонную армированную плиту. Ее можно установить на блоки из такого же материала. Их ставят вертикально, вкапывают на 1/3 в землю. При необходимости можно взять два блока и скрепить их между собой цементным раствором. Затем на цемент прикрепляют плиту. Стол получится стационарным, но он спокойно выдержит и дождь, и зимние морозы.
• Вы хотите поставить в саду несколько стульев? Их можно быстро сделать из шлакобетонных блоков. Просто поставьте такой блок на траву или частично вкопайте его в землю. Сверху можно прикрепить деревянное сиденье – но можно обойтись и без него.
• Дизайнер предложил сделать в ванной комнате бетонную раковину. Для ее изготовления можно использовать мелкозернистый шлакощелочной бетон. В смесь добавляют гранулированный шлак фракции 0-3 мм, шлакопортландцемент, известь. Раствор заливают в форму и уплотняют на вибростоле. Для ускорения твердения смесь обрабатывают паром. Сверху раковину можно покрыть водонепроницаемым лаком, хотя и сам шлакобетон обладает достаточно высокой устойчивостью к воде.
• Представьте, что вы хотите сделать камин у себя в комнате. Какой бетон подойдет лучше всего для такой цели? Один из вариантов – шлакобетон. Этот материал обладает более высокой устойчивостью к высоким температурам, чем разновидности на одном цементе. Для улучшения характеристик в смесь можно добавить измельченный клинкерный кирпич.

В продолжении текста мы опишем, как используется шлакобетон в декоре.

Применение шлакобетона в декоре

Для декорирования помещений и ландшафтного дизайна чаще всего используют готовые изделия из шлакобетона. Стоит отметить, что внешний вид материала не слишком красивый. Но блоки можно сделать со сколотой лицевой стороной – так они будут напоминать натуральный камень. К смесям можно добавить красители и цветной цемент.

Шлакобетон используют для:

• Отделки стен и потолка
• Декоративной тротуарной плитки
• Декоративных ограждений
• Декоративных колонн и балок
• Лестничных балясин
• Элементов камина
• Украшений для дома (подсвечников, подставок, мыльниц, домашних фонтанов)
• Украшений для участка (элементов альпийских горок, кадок и каскадов с цветами, искусственных ручьев и водопадов, фонарей, скульптур)

Вот несколько примеров применения шлакобетона и готовых изделий из него в декоре и ландшафтном дизайне:

• Завод производит тротуарную плитку. Встал вопрос: как сделать ее более прочной и морозостойкой без потери декоративных качеств? Так для ее изготовления решили использовать шлакощелочной мелкозернистый бетон. Основные компоненты смеси – шлакопортландцемент (30% шлака и 70% цемента), каустическая сода, гранулированный шлак с размером зерен 0-5 мм, песок фракции 0-3 мм, цветные анилиновые красители. В результате получилась прочная и красивая плитка, срок службы которой был в два раза больше, чем у обычной.
• Допустим, вы решили сделать на своем участке сплошной забор. Заказали бетонные столбики и теперь думаете, из чего сделать пролеты? Есть хороший вариант – шлакобетонные блоки со сколотой лицевой поверхностью. Они легко устанавливаются, стоят недорого, а служат очень долго. Кроме того, такие блоки красивые, их трудно отличить от песчаника. А если вам не нравится цвет, бетон можно легко покрасить.
• Из шлакобетона можно сделать отделочные панели и блоки. Изготавливают их на заводах. Чаще всего в смесь добавляют мелкий шлак – в виде пористых гранул. Панели получаются достаточно легкими. Лицевую сторону делают сколотой либо окрашивают. Отделочные блоки тонкие, толщиной 3-10 см. Их делают либо под камень, либо под кирпич. Стоимость шлакобетонных изделий ниже, чем других разновидностей. Ведь в цену отходов производства часто входит лишь транспортировка.
• Вы хотите сделать во дворе красивый каскад из цветов? Для его создания можно использовать шлакобетонные пустотелые блоки. Внутрь них насыпается земля. Блоки устанавливают друг на друга так, чтобы предыдущий служил дном для следующего. Затем в них высаживают растения. Для улучшения внешнего вида стенки блоков можно покрасить или разрисовать.

Теперь вы знаете все о способах применения шлакобетона и изделий из него.

Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.

Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.