Гранулированный доменный шлак (GGBFS): свойства, преимущества и экологичное применение

Гранулированный доменный шлак (GGBFS или GGBS) — это побочный продукт металлургической промышленности, широко используемый в качестве добавки к цементу (SCM) в бетоне. Вот подробный обзор:

1. Процесс производства
Образование: Формируется при восстановлении железной руды в доменной печи, где шлак выделяется в виде жидкого побочного продукта.
Грануляция: Расплавленный шлак быстро охлаждается водой, образуя стекловидные гранулы.
Помол: Высушенные гранулы тонко измельчаются до состояния порошка, близкого по тонкости к портландцементу.

2. Химический состав
GGBFS в основном состоит из:
Оксида кальция (CaO) – 30-40%
Диоксида кремния (SiO₂) – 30-40%
Оксида алюминия (Al₂O₃) – 7-15%
Оксида магния (MgO) – 1-15%
Небольшого количества оксидов серы, железа и марганца

3. Ключевые свойства
Гидравлическая активность: Реагирует с водой (медленно), но требует активатора (например, портландцемента или извести) для набора прочности.
Низкое тепловыделение: Уменьшает риск термического растрескивания в массивном бетоне.
Высокая сульфатостойкость: Повышает долговечность в агрессивных средах.
Снижение щелочно-кремнеземной реакции (ASR): Минимизирует расширение из-за реакционноспособных заполнителей.
Устойчивость к хлоридам: Защищает железобетон от коррозии.

4. Применение
Бетонные смеси: Обычно заменяет 20-70% портландцемента (в зависимости от применения).
Повышение долговечности: Используется в морских сооружениях, мостах и системах очистки сточных вод.
Устойчивое строительство: Снижает выбросы CO₂ (производство цемента энергоемко).
Стабилизация грунта: Улучшает прочность и снижает водопроницаемость в геотехнике.

5. Преимущества
Экологичность: Утилизирует промышленные отходы, сокращая объемы захоронения.
Улучшенная удобоукладываемость: Делает бетон более пластичным и однородным.
Долговременная прочность: Со временем превосходит обычный цементный бетон.
Пониженная проницаемость: Повышает стойкость к воде и химическим воздействиям.

6. Стандарты
ASTM C989 (США)
EN 15167-1 (Европа)
IS 12089 (Индия)

7. Ограничения
Медленный набор ранней прочности: Требует более длительного отвердения по сравнению с чистым портландцементом.
Доступность: Зависит от регионального производства стали.
Различия в качестве: Должен соответствовать строгим химическим и физическим стандартам.

Заключение
GGBFS — это универсальный и экологичный материал, улучшающий характеристики бетона и снижающий воздействие на окружающую среду. Его применение расширяется в устойчивом строительстве и проектах с повышенными требованиями к долговечности.

Нужны подробности о составе смесей или конкретные примеры использования? Свяжитесь с нами!