Отличие щебня от шлака

Обновлено: 18.05.2024

ГОСТ 3344-83 Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия

Настоящий стандарт распространяется на щебень и песок, а также готовые щебеночно-песчаные смеси из шлаков черной и цветной металлургии и фосфорных шлаков, предназначенные для строительства автомобильных дорог (покрытий, оснований, дополнительных слоев оснований и других конструктивных слоев дорожной одежды).

Требования стандарта не распространяются на шлаковые щебень, песок и готовые смеси, применяемые для приготовления бетона.

Применение шлаковых материалов регламентируется нормами и правилами на проектирование и строительство автомобильных дорог и другими нормативно-техническими документами.

Производство сыпучих материалов

Щебенка из горных пород представлена тремя основными разновидностями — гранитной, гравийной и известняковой. Гранит обладает наибольшей прочностью и морозоустойчивостью, известняк применяется для создания малонагруженных конструкций. Процесс получения строительного материала предполагает подрыв монолитных скал с последующим дроблением получившихся осколков или разработку карьеров открытым способом. Горный гравий, применяемый для получения щебня, отличается от привычного большинству людей речного химическим составом и менее гладкой текстурой поверхности.

Шлаковый щебень создается на основе отходов промышленных или сталелитейных производств. Шлаки образуются при плавке сырья, обработке промежуточных продуктов или в процессе рафинирования жидких сплавов. Отходы содержат значительное количество оксидов кальция, магния, железа, цинка или алюминия. Состав итоговой смеси определяет плотность получаемого щебня, его физические свойства и экологические параметры.

Основные различия природных и шлаковых материалов

Природный и шлаковый щебень могут значительно отличаться друг от друга физическими свойствами. Причиной этого становятся разные характеристики исходных материалов. В процессе выбора стоит учитывать несколько ключевых параметров:

Плотность. Максимально плотным материалом остается гранит, минимальные значения характерны для известняка. Шлаковые виды щебенки обладают средней плотностью, отдельные отходы черной металлургии превосходят по этому параметру гранит. Благодаря этому шлаки остаются наиболее универсальным вариантом сыпучих материалов;
Прочность. Дробленые горные породы получают маркировку М1200, их пористые аналоги — М400 или М600. Шлак покрывает диапазон от М800 до М1600, что позволяет использовать его для литья легких или несущих бетонных конструкций;
Поглощение влаги. Наибольшей устойчивостью к насыщению жидкостями обладают гранитные осколки, наименьшей — известняк. Характеристики шлакового щебня зависят от химического состава сырья и могут соответствовать плотным горным породам или незначительно уступать им;
Морозостойкость. Этот параметр характеризует количество циклов замораживания/размораживания, которое материал переживает без потери своих качеств. Марка F300–F400 (300–400 циклов) характерна для природных материалов. Шлаки энергетической промышленности сертифицируются как F15–F25, сталелитейные отходы — F25–F50.

Подробная информация о характеристиках сыпучих материалов предоставляется покупателям производителями или продавцами.

Основные характеристики материала

При выборе сферы применения щебня необходимо знать его характеристики по плотности и прочности. Плотность щебня зависит от способа его получения. Плотный щебень получают из плотных отвальных шлаков, а пористый вариант – из расплавленных шлаков с их дальнейшим насыщением газами. Плотный щебень шлаковый применяется как заполнитель для тяжелых бетонов, а пенистый – для производства легких бетонов. Прочный материал, полученный из шлаков доменных печей, по прочности подразделяется на 5 марок. Он идет на производство тяжелых бетонов: чем прочнее бетон, тем прочнее должен быть заполнитель.

При выборе искусственного щебня надо обратить внимание на его основные технические характеристики:

Прочность. Проверяется методом сжатия. Чем большее давление выдерживает материал, тем более высокую марку ему присваивают.
Загрязненность. В качественном продукте примесей должно быть не более 3%, иначе изделие, изготовленное из загрязненного материала, быстро разрушится.
Гигроскопичность. Качественный продукт должен поглощать жидкость в количестве от 1,5 до 4% от его массы.
Стойкость к перепадам температуры. Качественный продукт должен выдерживать до 300 процедур заморозки и размораживания.
Радиоактивность вещества должна быть в пределах допустимых норм.

Искусственный камень из шлаковых отходов имеет массу преимуществ по сравнению с натуральными аналогами. Прочный щебень очень износоустойчив: хорошо переносит трение, сопротивляется повышенным механическим нагрузкам и выдерживает сильные морозы. Пористый материал из пенистых шлаков является легким, но прочным, не создает дополнительной нагрузки на несущие строительные конструкции. Он хорошо отталкивает тепло и его часто применяют для теплоизоляции.

В растворах шлаковый продукт надежно сцепляется с другими компонентами, обеспечивая прочность и долговечность конечного изделия. Искусственный материал дешевле щебня из природных камней, имеет выгодное соотношение цены и качества. Является экологически чистым материалом без вредных испарений. Несмотря на массу положительных черт, продукт из шлаков имеет некоторые недостатки. Он наделен меньшей прочностью, чем натуральный камень. Искусственный материал может иметь невыгодную форму зерен: если они вытянутые, а не сферические, то нужно использовать больше материала, из-за чего повышается стоимость строительных работ. К тому же щебень из отвальных шлаков может быть радиоактивным. По радиоактивности он разделяется на 2 класса: 1 идет на строительство зданий, 2 – на строительство дорог.

Сферы применения щебенки

Применение гранитного щебня оправдано при ведении строительных работ в экстремальных условиях: в регионах с существенными перепадами температур, глубоко промерзающими грунтами или значительным количеством осадков. Примерами могут служить возведение железнодорожных насыпей за Северным полярным кругом или формирование тел бетонных плотин.

Условия средней полосы и юга России позволяют использовать шлаковый щебень для любых видов строительных работ: возведения дорог, литься несущих элементов зданий, заливки фундаментов, создания бетонных смесей, производства малых архитектурных форм (урн, скамеек, заборов).

Применение

Как и любая другая разновидность щебня, данный материал используется в самых разных сферах.

Производство асфальта.
Изготовление бетона с повышенной сопротивляемостью огню.
Создание блоков и плит для промышленных построек.
Отсыпка дорожного полотна.
Производство плитки, шлакоблока и бетона.
Изготовление минеральной ваты.
Самые красивые частицы могут использоваться в ландшафтном дизайне.

В большинстве случаев он может с успехом заменить натуральные аналоги и обойдется существенно дешевле. Тем не менее в силу характерных особенностей, особенно из-за невысокой морозоустойчивости, в некоторых случаях применение данного вещества невозможно. Именно поэтому шлаковый щебень до сих пор полностью не смог вытеснить гранитный, ведь на территории России слишком много мест, где низкая температура считается абсолютной нормой и именно там обычно возводятся промышленные строения. Говоря о стоимости, также следует учитывать разновидности этого щебня. Например, самый дешевый и, откровенно говоря, бесполезный пористый материал доступен буквально за копейки. А его медеплавильный аналог, действительно практически ничем не уступающий граниту (а кое в чем и превосходящий), обойдется лишь немногим дешевле натуральных материалов.

Преимущества шлакового щебня

Основные достоинства щебенки из шлака — низкая цена и оптимальное сочетание характеристик. Отсутствие необходимости в проведении геологической разведки, подрыве скал, доставке сырья к месту дробления и последующего складирования существенно снижает расходы компании-производителя. Минимизация издержек обеспечивает почти двукратную разницу стоимости гранитного и шлакового щебня. Так, тонна дробленой скальной породы фракции 5–20 мм обойдется покупателю в 550–700 рублей. Шлак с аналогичными параметрами будет стоить от 250 рублей за 1000 килограммов.

Характеристики шлаковой щебенки позволяют применять ее в любых сферах — от возведения многополосных дорог до заливки фундаментов частных домов. Экологичность материала обеспечивает безопасную долговременную эксплуатацию построенных объектов.

Характеристики щебня из шлаков

Физико-механические характеристики щебня из шлаков изменяются в достаточно широком диапазоне. Они во многом зависят от качества исходного сырья и используемой при выплавке руд технологии. По истинной плотности шлаковый щебень превосходит наиболее популярный природный гранитный материал. Показатель первого варьируется в пределах 2950–3500 кг/м3. Истинная плотность гранитного щебня – 2650 кг/м3.

На фото показано, как выглядит шлаковый щебень

Обратная ситуация с водопоглощением по массе. У гранитного щебня его показатель очень низкий и составляет 0,2 %. Наиболее близок к нему щебень из медеплавильного шлака с водопоглощением 0,4 %. Материалы из других видов шлака имеют значительно худшие показатели: фосфорный – 0,9 %, доменный – 1,5 %, мартеновский – 2,3 %, конвертерный – 4,0 %, пористый – 7,3 %. С водопоглощением неразрывно связан показатель морозостойкости. Для гранитного щебня он составляет 300–400 циклов, для шлакового меняется от 15 (пористый) до 300 (медеплавильный).

По пределу прочности при сжатии шлаковый щебень может как превосходить гранитный с показателем 120 МПа, так и уступать ему. Хуже всех выдерживает сжимающие нагрузки щебень из пористого шлака. Его предел прочности всего 62 МПа. Остальные материалы имеют следующие показатели: конвертерный – 76 МПа, доменный – 104 МПа, мартеновский – 110 МПа, фосфорный – 135 МПа, медеплавильный – 140 МПа.

Еще одной важной характеристикой щебня является показатель дробимости, характеризующий его способность выдерживать нагрузки. Для природного гранитного материала он равен 11 %. У искусственного аналога лучшие показатели дробимости принадлежат медеплавильному (6 %) и фосфорному шлаковым щебням (12 %), худшие – конвертерному (39 %) и пористому (44 %).

Строительный шлаковый щебень обладает одним свойством, кардинально отличающим его от известнякового, гравийного или гранитного. При использовании его для строительства дороги в течение первых 5–6 лет эксплуатации полотна он продолжает набирать прочность.

Сотрудничество с ООО «ТЭМП»

«Таганрогский экспериментально-промышленный проект» производит щебень из доменного шлака. Материал различных фракций (0,5–70 мм) используется в дорожном строительстве и производстве бетонных конструкций, при заливке фундаментов и укладке дренажа спортивных сооружений, для декоративного оформления городских пространств или создания первичного покрытия на грунтовках.

Шлаковый щебень в дорожном строительстве

Медеплавильный, фосфорный, литой шлаковый щебень применяют в дорожном строительство по ряду причин:

доступная цена по сравнению с природными материалами;
стойкость к резким температурным перепадам;
повышенная устойчивость к трению и механическим воздействиям;
высокая сопротивляемость механическим нагрузкам;
отличная адгезия, позволяющая использовать шлаковый щебень в производстве асфальтобетонных смесей.

Марка прочности шлакового щебня – М800, чего достаточно для изготовления бетонных и асфальтобетонных смесей, обустройства дорожных насыпей. В строительстве автодорог используют материалы с размером фракций 20–40 или 40–70 мм. Купить шлаковый щебень для дорожных работ в Москве вам поможет наша компания. Мы поставляем нерудные материалы от производителей – металлургических предприятий из Московской, Владимирской, Тульской области. Продукция соответствует нормам ГОСТ 3344-83. Цены на щебенку доступны, а доставка производится собственным автотранспортом компании в срок от 1 суток.

Параметры, которым должны соответствовать все виды щебня, изложены в технических требованиях ГОСТов. Нормативные документы выделяют несколько источников для получения щебенки :

Плотные горные породы;
Пористые горные породы;
Природный камень;
Отходы промышленного производства;
Шлаки черной и цветной металлургии.

Три первых типа сыпучих смесей называют природным, оставшиеся два — шлаковым.

Производство сыпучих материалов

Основные различия природных и шлаковых материалов

Плотность. Максимально плотным материалом остается гранит, минимальные значения характерны для известняка. Шлаковые виды щебенки обладают средней плотностью, отдельные отходы черной металлургии превосходят по этому параметру гранит. Благодаря этому шлаки остаются наиболее универсальным вариантом сыпучих материалов;
Прочность. Дробленые горные породы получают маркировку М1200, их пористые аналоги — М400 или М600. Шлак покрывает диапазон от М800 до М1600, что позволяет использовать его для литья легких или несущих бетонных конструкций;
Поглощение влаги. Наибольшей устойчивостью к насыщению жидкостями обладают гранитные осколки, наименьшей — известняк. Характеристики шлакового щебня зависят от химического состава сырья и могут соответствовать плотным горным породам или незначительно уступать им;
Морозостойкость. Этот параметр характеризует количество циклов замораживания/размораживания, которое материал переживает без потери своих качеств. Марка F300–F400 (300–400 циклов) характерна для природных материалов. Шлаки энергетической промышленности сертифицируются как F15–F25, сталелитейные отходы — F25–F50.

Сферы применения щебенки

Преимущества шлакового щебня

Шлаковый щебень

Строительный щебень из металлургического шлака добывается из отвальных металлургических пород. Особенность материала в том, что при сохранении общего качества и надежности, он стоит на 30% дешевле классической щебенки. Это особенно выгодно для областей с теплым климатом, где негативные стороны пористой поверхности практически не проявляются.

Как добывают материал

Для изготовления такого типа щебенки используется отвал пород или появляющиеся в печах пористые шлаковые скопления — отходы производства литейных предприятий. Они формируют плотные комки, которые можно дробить как обычный камень. После дробилки он отправляется в горхот, где приобретает однородность, а далее — отсеивается по фракциям.

Щебень из металлургического шлака часто применяется в современном строительстве. Наиболее популярны фракции от 5 до 20 мм и от 20 до 40 мм.

Преимущества шлакового щебня

Его особенности зависят от того, какая руда подвергается обработке. Основные плюсы материала:

высокая прочность, которая подчас оказывается выше, чем у гранитного щебня;
сравнительно малый вес из-за пористой структуры;
хорошее сцепление в большинстве строительных растворов;
способность не пропускать тепло;
лучшее из возможных соотношение цены и качества.

Недостатки вызваны пористой поверхностью, которая склонна вбирать воду. Это обуславливает его сравнительно небольшую (по сравнению с материалами из горных пород) морозостойкость, поэтому шлаковый щебень более популярен на территориях с теплым климатом.

Применение

Благодаря своим преимуществам шлаковый щебень получил широкое распространение в строительной сфере. Области его использования различаются в зависимости от фракции. Мелкая щебенка применяется в производстве плитки, шлакоблоков и других материалов, крупная фракция закупается для строительства автомобильных и железных дорог.

отсыпка дорожного полотна;
изготовление асфальтовой смеси;
постройка строительных конструкций без повышенных требований к показателям влагопроницаемости;
изготовление бетона для термостойких и жаропрочных построек;
производство минеральной ваты, плитки, строительных смесей.

Сыпучие материалы высокого качества

ООО «ТЭМП» предлагает выгодные условия для покупки щебня из доменного шлака в Ростове-На-Дону, Таганроге и Ростовской области. Преимущества нашего товара:

соответствие ГОСТам, подтвержденное сертификатами;
стабильность фракции и чистота материала;
низкая цена за тонну;
выгодные условия доставки.

Отгрузка осуществляется в максимально короткие сроки, доставка возможна автомобильным (по области), морским, железнодорожным транспортом.

Шлаковый щебень: описание, характеристики, использование

Среди всех строительных материалов шлаковый щебень выделяется своей минимальной стоимостью. Сложно найти вещество, которое обошлось бы еще дешевле, чем этот материал. Как следствие, общая стоимость всех работ будет намного ниже, что позволит эффективнее конкурировать на рынке.

Шлаковый щебень – что это такое

Данный материал является побочным отходом сталелитейного производства. Не вдаваясь в подробности, можно привести два основных варианта «добычи» этого вещества. В первом случае используются отвалы породы, оставшиеся после обработки металла. Это просто груды камней разного размера, которые сортируются по фракциям (размерам отдельных частей) и после этого сразу готовы к использованию. Такой подход – самый дешевый. Второй вариант заключается в специальной заливке шлака на определенную поверхность, его остывании и последующем дроблении при помощи специализированной техники. Так получается немного дороже, зато вещество выходит качественнее.

Характеристики и особенности

Характеристики шлакового щебня могут варьироваться в широких пределах. Они практически полностью зависят от того, каким было изначальное сырье, а также от тех технологий, которые применялись при получении стали. Тем не менее есть ряд особенностей, которые позволяют охарактеризовать данное вещество более точно.

Плотность шлакового щебня выше, чем гранитного (от 2950 кг/м 3 против 2650 кг/м 3 ).
Поглощение воды тоже выше (у гранитного - 0,2 %, у шлакового - от 0,4 до 7,3 %).
Морозостойкость значительно ниже (15 циклов против 300 у гранитного).

Отдельно нужно сказать о пределе прочности на сжатие. Если у стандартного гранитного материала этот показатель составляет 120 МПа, то у шлакового щебня он же может варьироваться в очень широком диапазоне, начинаясь от 62 МПа (для пористого шлака) и заканчиваясь на 140 МПа (для медеплавильного аналога). То же самое можно сказать и о показателе дробимости. У гранитного щебня эта характеристика составляет 11 %, а показатели шлаков также отличаются. Пористый – 44 %, медеплавильный – 6 %.

Применение

Как и любая другая разновидность щебня, данный материал используется в самых разных сферах.

Итоги

Главный вывод из всего вышесказанного заключается в том, что шлаковый щебень необходимо подбирать исходя из текущих потребностей, так как его свойства слишком отличаются. То есть нужно брать именно такой материал, который обладает всеми требуемыми характеристиками. В одном случае это может быть самый простейший, пористый шлаковый щебень, а в другом подойдет только исключительно его медеплавильный аналог.

Все о шлаковом щебне

Среди всех материалов, которые широко и часто используются, как в строительном производстве, так и в быту, отдельного внимания заслуживает шлаковый щебень. Без него невозможно соорудить ни дом, ни дорогу.

Ответы на все интересующие вопросы о шлаковом щебне можно найти в этой статье. Здесь мы рассмотрим основные технические параметры материала, его разновидности и расскажем, где и как его можно применить.

Что это такое?

Шлаковый щебень – это один из основных строительных материалов, который часто используется в ходе возведения различных конструкций и сооружений. В этом и есть его уникальность. Он относится к вторичному производству, так как его получают путем переработки различных природных материалов на литейных заводах.

Когда в доменных печах перерабатывают металл, химикаты, твердое топливо, из них образуется шлак, который имеет достаточно пористую и твердую структуру.

Именно этот отход доменного производства, в дальнейшем измельчаемый механическим способом на различные виды фракций, и называется шлаковым щебнем, который так популярен сегодня. Он имеет целый ряд преимуществ, к которым относится:

водостойкость;
механическая стойкость;
стоимость (цена шлакового щебня достаточно приемлемая, она примерно на 30% ниже, чем стоимость щебня традиционного вида);
надежность;
отличные физико-технические параметры.

Но у шлака есть и недостатки, о которых также должен знать каждый потребитель. Среди них следует отметить разную прочность материала в одной фракции. В нее могут входить отходы как с переработки металла, так и с топлива, а эти частицы отличаются коэффициентом прочности. Именно поэтому очень тяжело понять и предсказать, как будет вести себя материал, будучи элементом той или иной конструкции. Из-за этого строительный шлак не применяют в процессе строительства больших и высоких сооружений.

Основные характеристики

Согласно им шлаковый щебень, который пригоден к дальнейшему применению, должен обладать следующими характеристиками:

коэффициент прочности на сжатие – М300-М1200;
процент наличия примесей (пыли и глины) – не более 3%;
коэффициент водопоглощения – от 1,5% до 4% от всей массы материала;
коэффициент морозостойкости – от 15 до 300;
класс радиоактивности – 1;
прочность – от 2,5 МПа до 40 МПа;
насыпная плотность материала – от 400 кг/м³ до 1600 кг/м³;
пластичность – от 15% от 35%;
вес на 1 м3 составляет 1000 кг.

Обзор видов

Шлаковый щебень, как и любой другой строительный материал, который получают в процессе дробления, классифицируется на фракции.

Крупнофракционный. Размер частиц крупнофракционного материала 40-70, 70–120 мм. Щебень, частицы которого размером 40-70 мм, считается стандартным и используется в процессе приготовления бетонных смесей для установки массивных конструкций, в дорожном строительстве. А вот шлаковый щебень 70–120 мм относится к нестандартным. Его применяют в основном для декора в качестве отделки ограждающих конструкций, дна бассейна или водоема.

Среднефракционный. Размер частиц материала средней фракции составляет от 20 мм до 40 мм. Такой материал подходит для изготовления бетона и железобетонных конструкций. Щебень средней фракции используют для замеса раствора, который применяют при строительстве автодорог, железных путей и фундамента зданий.

Мелкофракционный. К данной фракции относится щебень, размер частиц которого от 5 мм до 20 мм. Это наиболее часто используемый материал. Его применяют в процессе изготовления бетона и бетонных конструкций, а также для заливки мостовых элементов и дорожного покрытия.

Отсев. К данной фракции относится щебень, размер частиц которого не более 5 мм. Сфера применения такого вида щебенки – декорирование.

Наличие разных фракций, размеров шлакового щебня дает возможность использовать его в различных сферах строительства.

Сферы применения

Шлаковый щебень – это материал, который широко используется благодаря отличным техническим параметрам и свойствам как в черновой работе, так и в качестве декоративной отделки.

Его применяют в следующих случаях.

В процессе создания шлакобетонной смеси для выполнения ремонтно-строительных работ.
Как один из основных элементов в производстве шлакоблока. Шлаковый щебень характеризуется низкой теплопроводностью, поэтому шлакоблок, изготовленный из него, чаще всего применяют для возведения домов в местностях с суровым климатом. Морозостойкость такого блока составляет не менее f75.
Как материал для подсыпки и уплотнения в процессе реставрации старых и создании новых автодорог.
На заводах по изготовлению асфальтобетона. Шлаковый щебень устойчив к механическим воздействиям, износостойкий, поэтому его так часто используют для изготовления смеси в процессе ямочного или капитального ремонта дорожных путей.
На предприятиях, которые занимаются производством каменной ваты для изоляции помещений. Именно каменная вата, в составе которой есть шлаковый щебень, гарантирует максимально высокий коэффициент теплоизоляции и звукоизоляции в помещении.

Можно делать вывод, что шлак, в сущности являющийся отходом производства, – это незаменимый материал, особенно для дорожного строительства. Абсолютно любая постройка – новая или реставрированная старая, в элементах конструкции которой есть шлаковый щебень, гарантированно будет функционировать на протяжении длительного времени.

Применение шлакового щебня в строительстве дает возможность снизить усадку, ползучесть раствора. Тем самым материал способствует повышению прочности, плотности, трещиностойкости и водонепроницаемости конструкций.

Все о доменном шлаке

Потребителям очень важно выяснить, что же это такое — доменный шлак. Правильная глубокая характеристика не может ограничиться знакомством с плотностью гранулированного шлака, с его отличиями от сталеплавильного, с весом 1 м3 и химическим составом. Обязательно надо выяснять еще, каково использование отсевов дробления и какие частные виды такой продукции бывают.

Что это такое?

Название «доменный шлак» относится к специфическому виду искусственных каменных масс. Они появляются как побочный результат производства доменных плавок металла — отсюда и общее название. Пустая порода сплавляется с флюсами, содержащимися в шихте, вот так и появляется шлаковая продукция.

Если доменный процесс проводится строго по технологии, то шлак выглядит как светлый продукт (светло-серый, с желтыми, зеленоватыми и некоторыми другими нотками). Если же производитель нарушает установленную технологию, то появляется другая расцветка — черная, это свидетельствует о высокой концентрации железа в производимых изделиях.

Текстура шлакомассы тоже отличается в широких пределах. Известны варианты:

камнеподобные;
стеклоподобные;
похожие на фарфор.

Состав и характеристики

Поскольку даже на одном предприятии, получающем сырье от стабильного круга поставщиков, технологические нюансы могут меняться, закономерно, что в разных случаях свойства и состав шлака тоже довольно существенно отличаются. Часто можно прочитать, что этот продукт близок химически к цементу. И подобное утверждение не лишено оснований. Однако оксида кальция в шлаковой массе несколько меньше, а вот диоксида кремния, оксида алюминия и других подобных соединений — явно больше.

Стоит отметить, что оксиды присутствуют обычно не в чистом виде, а как часть других соединений. Также, поскольку технологический процесс подразумевает резкое остужение обрабатываемой массы, химический состав шлака включает алюмосиликатное стекло. Оно отличается впечатляющей способностью к реакции с другими веществами. Отдельная важная тема — удельный вес 1 м3 доменного шлака, он же – насыпная плотность, по сути (иногда эти понятия разводят, но они все равно остаются тесно взаимосвязаны по понятным причинам). Этот показатель может варьироваться от 800 до 3200 кг, в зависимости от исходного сырья, методов обработки и иных технологических тонкостей.

На практике же большинство шлаков весит, однако, не менее 2,5 и не более 3,6 г на 1 см3. Иногда он даже легче расплавленного металла. Ничего удивительного — иначе невозможно было бы четко и грамотно отделять шлаковую массу от основного продукта металлургических комбинатов. На доменный шлак действует даже специальный ГОСТ 3476, принятый в 1974 году.

К сведению: этот стандарт не охватывает продукцию, получаемую из ферросплавов и магнетитовых руд любого происхождения.

В стандарте нормированы:

содержание окиси алюминия и некоторых других веществ;
доля не подвергшихся полноценной грануляции фрагментов;
номинальный размер стандартной партии (500 тонн);
требования к тестированию образцов, отбираемых от каждой привезенной партии отдельно;
процедура повторного тестирования при сомнительных или неоднозначных показателях;
требования к хранению и перемещению готовой продукции.

Стандартизированный уровень теплопроводности доменных шлаков принимается равным 0,21 Вт/ (мС). Это вполне приличный показатель, и все же худший, чем у минеральной ваты. Потому такой утеплитель придется класть более толстым слоем. В характеристике поставляемой партии товара обязательно должен быть указан такой параметр, как лещадность. Чем больше доля гладких зерен, тем меньше «сцепка» между ними, а также труднее приготовить раствор и скрепить им массу.

Стоит отметить, к сожалению, что экологичность доменного шлака вызывает большие сомнения. Применение его в прямом контакте с окружающей средой, например, при дорожном строительстве, обуславливает серьезные риски, прежде всего, способствует распространению тяжелых металлов. Но если исключить размывание массы почвенными, талыми водами и осадками, то проблема в значительной мере решается. Потому отказываться от использования шлаковой продукции точно не стоит — это в любом случае лучше прямого выбрасывания ее. Однако надо обращать внимание на условия применения.

Отличия от сталеплавильного шлака

Главная специфика состоит в том, что такой продукт получают совсем по другой технологии. И потому его химический состав, а оттого, разумеется, и свойства, сильно отличаются. Сталеплавильный отход плотнее и заведомо не пригоден как простой минеральный заполнитель или утеплитель. Однако его иногда применяют как балласт при дорожном строительстве или как заполнитель асфальтобетонных смесей.

Опыты дают обнадеживающие результаты, но все же пока классический доменный шлак остается более удобным и привлекательным продуктом.

Технология производства

Изготовление шлака связано с выплавкой в специальной печи, к примеру, чугуна. Нужное нам вещество покидает доменный агрегат, будучи прогретым как минимум до 1500 градусов. Потому, чтобы можно было с ним работать, необходимо шлак остудить. Ждать, пока это произойдет естественным образом, было бы слишком долго. Потому практикуют:

вспучивание (или иначе, подачу холодной воды);
обдув струями воздуха;
дробление или помол на специальном оборудовании.

Стоит обратить внимание, что метод обработки прямо влияет на состав и характеристики готового продукта. Об этом знают все грануляторщики, и потому они учитывают такой момент, когда ставится определенная задача. Скажем, при воздушном охлаждении в шлаке будут преобладать силикаты и алюмосиликаты. В отдельных случаях шлак еще и дробят механически — эту процедуру применяют либо пока он еще жидкий, либо после частичного застывания. Крупные куски перерабатывают в мелкие зерна таким образом, что улучшает дальнейшее выполнение работ и повышает качество готового продукта.

Конечно, специально никто доменный шлак не производит. Подчеркнем вновь, что это всегда только побочный продукт металлургического производства.

Выработка гранул может производиться различными методами, с применением специфических устройств. Известны системы для влажной и полусухой грануляции. В мокрой методике шлак загружают в бассейны из железобетона, наполненные водой.

Принято делить бассейны на ряд секторов. Такой подход обеспечивает беспрерывность производства процедуры. Как только в одну часть сливают разогретое сырье, другая уже готова выгружать остуженный шлак. На современных предприятиях выгрузка производится грейферными кранами. От пористости зависит количество остаточной воды, а сама пористость определяется особенностями охладительного процесса.

Чтобы сделать полусухой шлак, обычно прибегают к механическому дроблению. Похожий эффект достигается за счет отбрасывания в воздух остуженного, но еще не до конца застывшего шлака. В итоге материал получается плотнее и тяжелее, по сравнению с подвергшимся мокрой грануляции. Влажность готового продукта будет составлять 5-10%. Чем больше температура плавки, тем легче будет готовый продукт.

Металлургический доменный шлак получают при выплавке чугуна. В зависимости от фракции и от насыпной плотности такой продукт считают пористым либо плотным изделием. Пористым признают щебень удельной насыпной плотности ниже 1000 кг на 1 м3 и песок удельной насыпной плотности ниже 1200 кг на 1 м2.

Важную роль играет и так называемый модуль основности, определяющий щелочной или кислотный характер вещества.

В процессе охлаждения вещество может:

сохранять аморфность;
кристаллизоваться;
подвергаться частичной кристаллизации.

Молотый шлак вырабатывают из гранулированных сортов путем дополнительного измельчения. В зависимости от целевой задачи туда могут вводить гидрофобную добавку. Обычно продукт соответствует техническим условиям, принятым в 2013 году. Отвальный шлак вырабатывается как отход. Ценность его непосредственно для металлургического производства невелика, однако появляются уже технологии переработки отвальной массы.

Сфера применения

Используют доменный шлак достаточно широко. Его основная область применения — получение строительных материалов. Пока что такая сфера развита неравномерно в разных регионах страны. Однако сокращение расстояний перевозки стройматериалов до строительных объектов можно только приветствовать. За границей в дорожном строительстве применяют не только доменный, но и сталеплавильный шлак, но это уже тема для отдельного разговора.

Простой отвальный продукт способен быстро схватываться, что делает его аналогом цемента. Постепенно расширяется применение такой массы в отсыпке дорожных полотен. Также во многих местах стремятся упрочнять опорные площадки фундаментов. Появляются разработки по использованию отсевов дробления в качестве основного компонента бетона. Есть уже и ряд публикаций, в которых такой опыт поощряется.

Шлаковый щебень вырабатывают, дробя отвальный шлак и пропуская его через грохоты. На конкретное применение влияет, прежде всего, фракция материала. Отработано использование такого продукта в качестве:

наполнителя прочных бетонных смесей;
подушки балласта на рельсовых путях;
средства укрепления откосов;
материала для пирса и причала;
средства обустройства площадок.

Гранулированным шлаком пользуются при получении шлакоблоков. Нужен он и для теплоизоляции. Иногда доменный шлак используют для дренажа: в этом качестве он быстро деградирует, превращается в песок, но все же исправно работает. Гранулированная масса может использоваться и для пескоструйных работ.

Такое ее применение происходит весьма часто, и необходимый продукт предлагают многие ведущие изготовители.

Читайте также: