А.2 Стойкие и распадающиеся материалы

Основной отличительный фактор, характеризующий шлаки металлургических комбинатов – устойчивость структуры против всех видов распадов. Существуют следующие виды распадов, которые обуславливают стуктуру шлака, как склонной к распаду:

- силикатный. Характеризуется существенным приростом объема вещества, вследствие перехода кальциевого силиката из бета в гамма форму. Структура шлака покрывается трещинами и далее камень распадается в мучнистый порошок;

- известковый. Процесс – следствие гидратации извести. Этот тип распада преимущественно характерен мартеновским шлакам, проявляясь как самопроизвольное растрескивание твердого материала на куски;

- железистый. Связан с избыточным содержанием неокисленного железа относительно окислов этого металла. Пороговая величина составляет 1,5% от FeO. Превышение указанного значения и воздействие влаги, инициируют реакцию перехода сульфида железа в его гидроксид, сопровождающуюся выделением сероводорода. В результате объем шлака возрастает до 38%, что и приводит к растрескиванию;

- марганцевый. Активируется при нахождении шлака во влажной среде.

А.3 Технологический процесс переработки металлургических шлаков для получения щебня состоит из следующих этапов:

- слив жидких отходов послойно в шлаковые ямы. Толщина каждого уровня составляет от 20 до 30 см. Максимальное число слоев – 5;

- полив шлаковой массы водой из расчета пол кубометра на тонну отхода;

- кристаллизация состава в течение 4 – 8 часов;

- разработка остывшей массы экскаватором;

- сортировка шлака на фракции, с последующим дроблением при необходимости.

Производимый подобным технологическим процессом, шлаковый щебень, отличается отличными адгезийными характеристиками по отношению к различным строительным составам: битуму, дегтю, цементу.

Особенностью ВМР на основе шлаков черной и цветной металлургии для производства крупного и мелкого заполнителя для бетонов различных видов является значительная неоднородность химического и фазово-минералогического состава. Что может приводить к значительному содержанию вредных минералов и примесей, которые могут отрицательно влиять на долговечность бетона и коррозионную стойкость арматуры.

Кроме того шлак может содержать примеси соединений тяжелых металлов, что необходимо учитывать при определении технических требований к продукции, получаемой на основе шлаков.

Приложение Б

(справочное)

Классификация вредных компонентов и примесей в заполнителях и их предельно допустимое содержание

Б.1 К основным компонентам заполнителей, снижающим прочность и долговечность бетона, относят включения:

- глинистых минералов (монтмориллонита, каолинита и др.);

- слюд и гидрослюд и других слоистых силикатов;

- асбеста;

- органических веществ (угля, лигнита, горючих сланцев, гуму-совых кислот и др.);

- минералов, неустойчивых к процессам выветривания (хлорита, цеолита, апатита, нефелина, фосфорита).

Б.2 К основным компонентам, вызывающим ухудшение качества поверхности и внутреннюю коррозию бетона, относят включения:

- пород и минералов, содержащих аморфные разновидности диоксида кремния (халцедон, опал и др.);

- серосодержащих пород и минералов (пирит, марказит, пирротин и другие сульфиды, а также гипс, ангидрит и другие сульфаты);

- пород и минералов, содержащих оксиды и гидроксиды железа (магнетит, гетит и др.);

- слюд, гидрослюд и других слоистых силикатов.

Б.3 К основным компонентам, вызывающим коррозию арматуры в бетоне, относят включения:

- галогеносодержащих минералов (пирит, марказит, пирротин и другие сульфиды, гипс, ангидрит и другие сульфаты).

Б.4 Щебень и гравий применяют в бетоне без ограничений, если содержание пород и минералов, относимых к вредным компонентам, не более:

- 50 ммоль/л аморфных разновидностей диоксида кремния, растворимых в щелочах;

- 1,5 % по массе сульфатов (гипс, ангидрит) и сульфидов, кроме пирита (марказит, пирротин, гипс, ангидрит и др.) в пересчете на SO3;

- 4 % по массе пирита;

- 15 % по объему слоистых силикатов, если слюды, гидрослюды, хлориты и другие являются породообразующими минералами;

- 0,1 % по массе галоидных соединений (галит, сильвин и др., включая водорастворимые хлориды) в пересчете на ион хлора;

- 0,25 % по массе свободных волокон асбеста;

- 1,0 % по массе угля и древесных остатков;

- 10 % по объему каждого из перечисленных породообразующих минералов (магнетита, гетита, гематита и др., апатита, нефелина, фосфорита) или их суммы в количестве не более 15 %.

Б.5 Допустимое содержание вредных примесей в заполнителях приведены в таблице Б.1.

Таблица Б.1

Разработчик: к.т.н Т.П.Щеблыкина