Что такое ЭДС (электродвижущая сила): определение простыми словами

Что такое ЭДС — объяснение простыми словами

Прежде чем перейти к основной части статьи отметим, что ЭДС и напряжение очень близкие по смыслу понятия, но всё же несколько отличаются. Если сказать кратко, то ЭДС — на источнике питания без нагрузки, а когда к нему подключают нагрузку — это уже напряжение. Потому что количество вольт на ИП под нагрузкой почти всегда несколько меньше, чем без неё. Это связано с наличием внутреннего сопротивления таких источников питания, как трансформаторы и гальванические элементы.

  • Электромагнитная индукция (самоиндукция)
  • Электродвигатели и генераторы
  • Еще немного теории
  • ЭДС в быту и единицы измерения
  • Заключение

Электромагнитная индукция (самоиндукция)

Начнем с электромагнитной индукции. Это явление описывает закон электромагнитной индукции Фарадея. Физический смысл этого явления состоит в способности электромагнитного поля наводить ЭДС в находящемся рядом проводнике. При этом или поле должно изменяться, например, по величине и направлению векторов, или перемещаться относительно проводника, или должен двигаться проводник относительно этого поля. На концах проводника в этом случае возникает разность потенциалов.

Есть и другое похожее по смыслу явление — взаимоиндукция. Оно заключается в том, что изменение направления и силы тока одной катушки индуцирует ЭДС на выводах расположенной рядом катушки, широко применяется в различных областях техники, включая электрику и электронику. Оно лежит в основе работы трансформаторов, где магнитный поток одной обмотки наводит ток и напряжение во второй.

В электрике физический эффект под названием ЭДС используется при изготовлении специальных преобразователей переменного тока, обеспечивающих получение нужных значений действующих величин (тока и напряжения). Благодаря явлениям индукции и самоиндукции инженерам удалось разработать множество электротехнических устройств: от обычной катушки индуктивности (дросселя) и вплоть до трансформатора.

Понятие взаимоиндукции касается только переменного тока, при протекании которого в контуре или проводнике меняется магнитный поток.

Для электрического тока постоянной направленности характерны другие проявления этой силы, такие, например, как разность потенциалов на полюсах гальванического элемента, о чем мы расскажем далее.

Электродвигатели и генераторы

Тот же электромагнитный эффект наблюдается в конструкции асинхронного или синхронного электродвигателя, основной элемент которых — это индуктивные катушки. О его работе доступным языком рассказывается во многих учебных пособиях, относящихся к предмету под названием «Электротехника». Для понимания сути происходящих процессов достаточно вспомнить, что ЭДС индукции наводится при перемещении проводника внутри другого поля.

По упомянутому выше закону электромагнитной индукции, в обмотке якоря двигателя во время работы наводится встречная ЭДС, которую часто называют «противо-ЭДС», потому что при работе двигателя она направлена навстречу приложенному напряжению. Это же объясняет резкое возрастание тока, потребляемого двигателем при повышении нагрузки или заклинивании вала, а также пусковые токи. Для электрического двигателя все условия появления разности потенциалов налицо – принудительное изменение магнитного поля ее катушек приводит к появлению вращающего момента на оси ротора.

К сожалению, в пределах этой статьи углубляться в эту тему мы не будем — пишите в комментариях, если она вам интересна, и мы расскажем об этом.

В другом электротехническом устройстве – генераторе, все обстоит точно так же, но происходящие в нем процессы имеют обратную направленность. Через обмотки ротора пропускают электрический ток, вокруг них возникает магнитное поле (могут использоваться постоянные магниты). При вращении ротора поле, в свою очередь, наводит ЭДС в обмотках статора — с которых снимают ток нагрузки.

Еще немного теории

При проектировании таких схем учитываются распределение токов и падение напряжения на отдельных элементах. Для расчета распределения первого параметра применяется известный из физики второй закон Кирхгофа — сумма падений напряжений (с учетом знака) на всех ветвях замкнутого контура, равна алгебраической сумме ЭДС ветвей этого контура), а для определения их величин используют закон Ома для участка цепи или закон Ома для полной цепи, формула которого приведена ниже:

I=E/(R+r),

где E – ЭДС, R – сопротивление нагрузки, r – сопротивление источника питания.

Внутреннее сопротивление источника питания — это сопротивление обмоток генераторов и трансформаторов, которое зависит от сечения провода, которым они намотаны и его длины, а также внутреннее сопротивление гальванических элементов, которое зависит от состояния анода, катода и электролита.

При проведении расчетов обязательно учитывается внутреннее сопротивление источника питания, рассматриваемое как параллельное подключение к схеме. При более точном подходе, учитывающем большие значения рабочих токов, принимается во внимание сопротивление каждого соединительного проводника.

ЭДС в быту и единицы измерения

Другие примеры встречаются в практической жизни любого рядового человека. Под эту категорию попадают такие привычные вещи, как малогабаритные батарейки, а также другие миниатюрные элементы питания. В этом случае рабочая ЭДС формируется за счет химических процессов, протекающих внутри источников постоянного напряжения.

Читайте также:
Хомут ремонтный для труб водоснабжения: обжимной бандаж для ремонта трубопроводов, водопроводных металлических труб, виды аварийных стяжных хомутов

Когда оно возникает на клеммах (полюсах) батареи вследствие внутренних изменений – элемент полностью готов к работе. Со временем величина ЭДС несколько снижается, а внутреннее сопротивление заметно возрастает.

В результате если вы измеряете напряжение на не подключенной ни к чему пальчиковой батарейке вы видите нормальные для неё 1.5В (или около того), но когда к батарейке подключается нагрузка, допустим, вы установили её в какой-то прибор — он не работает.

Почему? Потому что если предположить, что у вольтметра внутреннее сопротивление во много раз выше, чем внутреннее сопротивлении батарейки — то вы измеряли её ЭДС. Когда батарейка начала отдавать ток в нагрузке на её выводах стало не 1.5В, а, допустим, 1.2В — прибору недостаточно ни напряжения, ни тока для нормальной работы. Как раз вот эти 0.3В и упали на внутреннем сопротивлении гальванического элемента. Если батарейка совсем старая и её электроды разрушены, то на клеммах батареи может не быть вообще никакой электродвижущей силы или напряжения — т.е. ноль.

Этот пример наглядно демонстрирует в чем отличие ЭДС и напряжения. То же рассказывает автор в конце видеоролика, который вы видите ниже.

Подробнее о том, как возникает ЭДС гальванического элемента и в чем оно измеряется вы можете узнать в следующем ролике:

Совсем небольшая по величине электродвижущая сила наводится и в рамках антенны приемника, которая усиливается затем специальными каскадами, и мы получаем наш телевизионный, радио и даже Wi-Fi сигнал.

Заключение

Давайте подведем итоги и еще раз кратко напомним, что такое ЭДС и в каких единицах СИ выражается эта величина.

  1. ЭДС характеризует работу сторонних сил (химических или физических) неэлектрического происхождения в электрической цепи. Эта сила выполняет работу по переносу электрических зарядов ней.
  2. ЭДС, как и напряжение измеряется в Вольтах.
  3. Отличия ЭДС от напряжения состоят в том, что первое измеряется без нагрузки, а второе с нагрузкой, при этом учитывается и оказывает влияние внутреннее сопротивление источника питания.

И наконец, для закрепления пройденного материала, советую посмотреть еще одно хорошее видео на эту тему:

Электродвижущая сила (ЭДС) источника энергии

Для поддержания электрического тока в проводнике требуется внешний источник энергии, создающий все время разность потенциалов между концами этого проводника. Такие источники энергии получили название источников электрической энергии (или источников тока).

Источники электрической энергии обладают определенной электродвижущей силой (сокращенно ЭДС), которая создает и длительное время поддерживает разность потенциалов между концами проводника. Иногда говорят, что ЭДС создает электрический ток в цепи. Нужно помнить об условности такого определения, так как выше мы уже установили, что причина возникновения и существования электрического тока — электрическое поле.

Источник электрической энергии производит определенную работу, перемещая электрические заряды по всей замкнутой цепи..

Определение: Работа, совершаемая источником электрической энергии при переносе единицы положительного заряда по всей замкнутой цепи, называется ЭДС источника

За единицу измерения электродвижущей силы принят вольт (сокращенно вольт обозначается буквой В или V — «вэ» латинское).

ЭДС источника электрической энергии равна одному вольту, если при перемещении одного кулона электричества по всей замкнутой, цепи источник электрической энергии совершает работу, равную одному джоулю:

В практике для измерения ЭДС используются как более крупные, так и более мелкие единицы, а именно:

1 киловольт (кВ, kV), равный 1000 В;

1 милливольт (мВ, mV), равный одной тысячной доле вольта (10-3 В),

1 микровольт (мкВ, μV), равный одной миллионной доле вольта (10-6 В).

Очевидно, что 1 кВ = 1000 В; 1 В = 1000 мВ = 1 000 000 мкВ; 1 мВ= 1000 мкВ.

В настоящее, время существует несколько видов источников электрической энергии. Впервые в качестве источника электрической энергии была использована гальваническая батарея, состоящая из нескольких цинковых и медных кружков, между которыми была проложена кожа, смоченная в подкисленной воде. В гальванической батарее химическая энергия превращалась в электрическую (подробнее об этом будет рассказано в главе XVI). Свое название гальваническая батарея получила по имени итальянского физиолога Луиджи Гальвани (1737—1798), одного из основателей учения об электричестве.

Многочисленные опыты по усовершенствованию и практическому использованию гальванических батарей были проведены русским ученым Василием Владимировичем Петровым. Еще в начале прошлого века он создал самую большую в мире гальваническую батарею и использовал ее для ряда блестящих опытов.

Читайте также:
Технические и общие характеристики скорлупы ППУ для труб

Источники электрической энергии, работающие по принципу преобразования химической энергии в электрическую, называются химическими источниками электрической энергии.

Другим основным источником электрической энергий, получившим широкое применение в электротехнике и радиотехнике, является генератор. В генераторах механическая энергия преобразуется в электрическую.

На электрических схемах источники электрической энергии и генераторы обозначаются так, как это показано на рис. 1.

Рисунок 1. Условные обозначения источников электрической энергии: а — источник ЭДС, общее обозначение, б – источник тока, общее обозначение; в – химический источник электрической энергии; г — батарея химических источников; д – источник потоянного напряжения; е – источник переменного нарияжения; ж – генератор.

У химических источников электрической энергии и у генераторов электродвижущая сила проявляется одинаково, создавая на зажимах источника разность потенциалов и поддерживая ее длительное время. Эти зажимы называются полюсами источника электрической энергии. Один полюс источника электрической энергии имеет положительный потенциал (недостаток электронов), обозначается знаком плюс ( + ) и называется положительным полюсом. Другой полюс имеет отрицательный потенциал (избыток электронов), обозначается знаком минус (—) и называется отрицательным полюсом.

От источников электрической энергии электрическая энергия передается по проводам к ее потребителям (электрические лампы, электродвигатели, электрические дуги, электронагревательные приборы и т. д.).

Определение : Совокупность источника электрической энергии, ее потребителя и соединительных проводов называется электрической цепью.

Простейшая электрическая цепь показана на рис. 2.

Рисунок 2. Простейшая электрическая цепь: Б — источник электрической энергии; SA — выключатель; EL — потребитель электрической энергии (лампа).

Для того чтобы по цепи проходил электрический ток, она должна быть замкнутой. По замкнутой электрической цепи непрерывно проходит ток, так как между полюсами источника электрической энергии существует некоторая разность потенциалов. Эта разность потенциалов называется напряжением источника и обозначается буквой U. Единицей измерения напряжения служит вольт. Так же как и ЭДС, напряжение может измеряться в киловольтах, милливольтах и микровольтах.

Для измерения величины ЭДС и напряжения применяется прибор, называемый вольтметром. Если вольтметр подключить непосредственно к полюсам источника электрической энергии, то при разомкнутой электрической цепи он покажет ЭДС источника электрической энергии, а при замкнутой — напряжение на его зажимах: (рис. 3).

Рисунок 3. Измерение ЭДС и напряжения источника электрической энергии: а— измерение ЭДС источника электрической энергии; б — измерение напряжения на зажимах источника электрической энергии..

Заметим, что напряжение на зажимах источника электрической энергии всегда меньше его ЭДС.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Шлакопортландцемент: вяжущие на основе шлаков

В начале 20 века производители чугуна начали искать возможные сферы применения доменного шлака – продукта, полученного вместе с чугуном в доменной печи в виде расплава. В 1908 году компания «Карнеги Стил» начала исследование возможных областей применения доменного шлака.

В 1911 году в отчете компании «Карнеги Стил» – «Использование доменного шлака в производстве бетона» впервые обосновано говорилось о возможности использовать доменный шлак в производстве бетона.

К 1917 году стало очевидно, что шлак является ценным продуктом, и что компаниям – производителям шлака стоит объединиться для более эффективного продвижения нового продукта. В 1918 году в США была создана Национальная Шлаковая Ассоциация. В 1919 году в США существовало 14 компаний – производителей шлака, которым принадлежало 32 завода.

За все время существования человечества доменный шлак прошел путь от использования в дорожном строительстве (в качестве агрегата) в Античном Риме до ценного строительного материала с разнообразными сферами применения в наше время. Сейчас шлак находит широкое применение в строительной индустрии, включая: производство гранулированного доменного шлака, смешанного (многокомпонентного цемента), гидравлических закладок, монолитного и конструкционного бетона, асфальтобетона, гранулированного заполнителя, минеральной ваты, кровельного материала, стекла, проведения оструктуривания почвы и много другого.

Определение и описание шлакопортландцемента

Американское общество по испытанию материалов (ASTM C125) определяет доменный шлак как «неметаллический продукт, состоящий в основном из силикатов и алюминатов кальция, полученный вместе с чугуном в доменной печи в виде расплава».

При производстве чугуна в доменную печь загружают железную руду, флюсовый камень (известняк и/или доломит) и кокс. Получаемая на выходе из печи продукция – расплавленный чугун и шлак. Шлак состоит в основном из кварца и оксидов алюминия (от железной руды) и оксидов кальция и магния (от флюсового камня). Из печи шлак выходит в расплавленном состоянии, причем температура расплава может превышать 1480?C (2700?F). Существует четыре основных способа обработки расплавленного шлака: охлаждение воздухом, быстрое охлаждение холодной водой (вспучивание шлака), дробление и помол. При каждом из данных методов обработки получается уникальный шлаковый материал, обладающий отличительными свойствами.

Читайте также:
Стол для кухни на одной ноге: раздвижной стеклянный кухонный стол на одной ноге, круглые, овальные и прямоугольные обеденные столы на 1 опоре

Химические свойства шлакопортландцемента

Основные составляющие доменного шлака – кварц, оксиды алюминия, кальция и магния, на которые приходится 95% всего состава шлака. Остальные 15% – марганец, соединения железа и серы и следовое количество других элементов. Однако, следует отметить, что основные оксиды, входящие в состав шлака не встречаются в свободной форме. В доменном шлаке, охлажденном воздухом, оксиды объединяются в различные силикаты и алюмосиликатные минералы, такие как мелилит, мервинит, волластонит и др., которые также существуют в виде природных пород. В дробленом и молотом шлаках, данные элементы присутствуют в виде стекла. Химический состав шлаков варьируется в очень узких пределах, поскольку все сырье, загружаемое в доменную печь, очень тщательно отбирается и смешивается.

Типичный химический состав доменного шлака, %
кварц(SiO2) 32-42
оксид алюминия(A12O3) 7-16
оксид кальция (CaO) 32-45
окись магния (MgO) 5-15
сера (S)* 1-2
оксид железа (Fe203) 1-1,5
оксид марганца (MnO) 0,2-1,0

* в основном в виде сульфида кальция

Физические свойства шлакопортландцемента

Физические характеристики шлака, такие как вес, размер частиц, структурные свойства и т.д. различаются в зависимости от метода обработки расплавленного шлака. Соответственно, конечное применение обработанного шлака также различается в зависимости от метода обработки.

В последнее время в России и других странах большое внимание уделяется проблеме использования вторичных ресурсов. Одним из наиболее перспективных направлений утилизации промышленных отходов является использование их в производстве строительных материалов.

Металлургия занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. На основных технологических переделах производства черных и цветных металлов образуются побочные продукты – отходы, химико-минералогический состав и физико-механические свойства которых позволяют считать их ценным сырьем для производства строительных материалов. Основная масса отходов металлургических процессов образуется в виде шлаков.

Шлаки – продукты высокотемпературного взаимодействия компонентов исходных материалов – топлива, руды, плавней и газовой среды. Трудно, пожалуй, найти другое сырье, которое обладало бы таким множеством ценных качеств и при этом так долго пробивало бы путь к широкому применению в строительной промышленности, как шлак. Во многих районах страны из шлака построены многоэтажные дома, промышленные здания, возведены мосты и плотины, проложены ленты автострад. Из обременительного отхода он становится признанным сырьем строительной промышленности.

Самая ранняя попытка использования доменного шлака относится к 1589 г., когда в Германии из него отливали пушечные ядра. В строительстве шлак стали применять только в 18 веке. В Нижнем Тагиле из шлаковых расплавов начали отливать плиты для ступеней, брусчатку для дорог. В Швеции литые шлаковые камни применялись вместо кирпича для кладки верхней части шахт доменных печей. В России и других странах отвальный шлак использовали в качестве щебня при постройке дорог. В последующие годы ценные свойства шлаков еще больше привлекают внимание ученых и практиков во всем мире к проблеме применения шлаков в строительстве.

Для решения вопросов организации переработки шлаков, использования их, координации научных исследований и опытных работ, в Москве в 1933 г. была создана Всесоюзная контора по шлакопереработке. Во многих странах созданы специальные институты и организации, занимающиеся вопросами использования шлака в строительстве, иногда на базе металлургических заводов: в США – Национальная шлаковая ассоциация, во Франции – Техническая ассоциация по изучению и использованию доменных шлаков, в Канаде – Национальная шлаковая ассоциация, В Англии – Британская ассоциация шлака. Организация переработки шлаков в разных странах неодинакова, что объясняется специфическими условиями каждой страны. В Англии и Германии шлаковую продукцию, получают непосредственно на металлургических заводах, в других странах шлак в жидком состоянии или частично обработанный передают компаниям и специальным фирмам по производству строительных материалов. Необходимо отметить весьма результативные действия Национальной шлаковой ассоциации США, к заслугам которой относится создание шлакоперерабатывающей индустрии. Шлак признан минеральным сырьевым материалом. Переработка шлака в основном осуществляется фирмами, независимыми от металлургов, и только в немногих случаях металлургические компании перерабатывают шлак для своих нужд и продают его [3]. В США, Англии, Германии, Франции воздушно охлаждаемые металлургические шлаки в основном перерабатываются на щебень, применяемый в качестве балласта при строительстве железных дорог, а также используют как заполнитель при сооружении аэродромных покрытий и автомобильных дорог. Асфальтобетонные покрытия с применением шлакового заполнителя характеризуется высокой прочностью, устойчивостью к истиранию, большим коэффициентом сцепления, отсутствием сдвиговых деформаций. Вся продукция шлакопереработки экономически выгодна. Например, шлаковый щебень в 1,5-2 раза дешевле природного и требует в 4,5 раза меньше удельных капитальных вложений. Шлаковая пемза в 3 раза дешевле керамзита и требует в 1,5 раза меньше удельных капитальных вложений.

Читайте также:
Удобрение для картофеля при посадке - виды и советы по применению

Основным видом промышленной продукции, производимой на основе металлургических шлаков, является шлакопортландцемент. Впервые гранулированный шлак был применен как добавка при производстве цемента в Германии в 1892 г.

Шлакопортландцемент – это гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое совместным тонким измельчением портландцементного клинкера и гранулированного шлака. Содержание шлака в шлакопортландцементе по ГОСТ 10178-85 должно составлять не менее 21 и не более 60% массы цемента [5]. По американскому стандарту содержание шлака должно составлять от 25 до 65%, по английскому не больше 65%. В Германии стандартизованы два вида шлакопортландцемента: железопортландцемент, содержащий не более 35% шлака, и доменный цемент с содержанием шлака от 31 до 85%. Во Франции выпускаются 4 вида шлакопортландцемента: железопортландцемент с 20–30% шлака, смешанный металлургический цемент с 50% шлака, доменный цемент с 70% шлака и шлако-клинкерный цемент, содержащий не менее 80% шлака. Каждый из этих видов цемента делится на две марки по прочности. В Германии каждый вид шлакопортландцемента имеет три марки по прочности, а в Англии и США – только одну марку, как и обыкновенный портландцемент.

Шлакопортландцементы широко применяются в настоящее время во многих странах для общих строительных работ, для гидротехнических сооружений и для сборных железобетонных изделий (например, бетонные трубы). По прочности они не уступают портландцементу, но нуждаются в более тщательном уходе при повышенных и пониженных температурах.

Исторически сложилось так, что доменные гранулированные шлаки в России и некоторых европейских странах используются преимущественно для производства вяжущих материалов, особенно для производства шлакопортландцемента. В США и Японии они применяются в основном для производства заполнителя. Последнее направление позволяет вовлечь в строительный комплекс значительно большее количество шлака, чем в производство из него вяжущих веществ. Особенно эффективно производство шлакового щебня при использовании технологии придоменной переработки шлака. При этом используется та тепловая энергия, которая была аккумулирована шлаковым расплавом в процессе производства чугуна. Такая технология позволяет достичь значительную экономию топливно-энергетических ресурсов.

В последние годы наблюдается рост шлаковых отвалов вокруг металлургических заводов России. Одной из причин уменьшения использования доменных гранулированных шлаков цементной промышленностью является падение спроса на шлакопортландцемент. В этой связи приобретает большое значение расширение масштабов производства шлакового заполнителя, в том числе шлаковой пемзы, которая является заменителем керамзита, а также литого шлакового щебня для тяжелых бетонов.

Необходимо подчеркнуть, что бетоны с заполнителем из доменных гранулированных шлаков отличаются рядом преимуществ перед традиционными бетонами. Как было установлено в работах доменный шлак в составе портландцементного бетона выполняет функцию активного заполнителя, т.е. его поверхностный слой реагирует с гидроксидом кальция, выделяющимся при гидролизе алита. При этом образуется дополнительное количество гидросиликатов кальция, которые создают чрезвычайно прочную связь заполнителя с цементной матрицей, полностью исчезают капиллярные каналы, которые в результате усадки цементного камня образуются между ним и поверхностью заполнителя. Это приводит к значительному повышению коррозионной стойкости бетона с активным заполнителем по сравнению с традиционными составами в большинстве агрессивных сред, в том числе даже против такого грозного вида химической агрессии, как кислотная. Кроме того, благодаря специфической структуре и отсутствию микрозазоров на границе раздела вяжущего и заполнителя, такие бетоны обладают отличительными физико-механическими характеристиками. Именно этим обусловлено широкое применение бетонов на шлаковом заполнителе в США, Японии и других странах.

В России шлаковый заполнитель используется сравнительно редко, поэтому имеются огромные резервы расширения производства бетонов на шлаковом заполнителе, что позволит приостановить рост шлаковых отвалов в районах расположения металлургических заводов России.

Шлакопортландцемент

Вяжущее для приготовления строительных растворов, в состав которого входит доменный шлак, природный гипс и клинкер – это шлакопортландцемент (ШПЦ). Его используют при возведении промышленных и гражданских объектов, когда необходимо быстрое твердение бетона для ускорения реализации работ, а также при потребности защитить конструкцию от разрушения под действием агрессивных сред.

Состав и производство

Шлакопортландцемент – это порошок тонкого помола, который получают из нескольких компонентов согласно одноименного ГОСТ 1017-85:

  • Клинкер с содержанием магния не более 5-6% (MgO снижает качество бетонного камня);
  • Доменные или электротермометаморфические гранулированные шлаки – около 20-80% (в зависимости от ожидаемых характеристик);
  • Гипсовые минералы (природный чистый гипс, а также с содержанием фосфора, бора и фтора) – не более 5% от массы клинкера.
Читайте также:
Удельный вес строительного песка. Плотность карьерного песка Плотность песка среднего строительного кг м3

Компоненты шлакового портландцемента высушивают в термокамерах до 1%, затем помещают в мельничную установку и перемалывают до состояния тонкодисперсного порошка гомогенной структуры.

При выборе материала обращайте внимание на обозначение регламентирующего документа – только государственные технические условия (ГОСТ) указывают не соответствие материала стандартным требованиям. Это защитит вас от покупки фальсификата или некачественного вяжущего.

Отличие портландцемента от шлакопортландцемента

В виду использования шлака ШПЦ стоит гораздо дешевле, чем обычный портландцемент, но и отличается некоторыми характеристиками:

  • Медленнее набирает первоначальную прочность в сравнении с портландцементом, но после 3 недель твердения его качество значительно повышается;
  • В портландцементе отсутствует шлак, он изготовлен только из клинкера с определенным минералогическим составом и дополнительные присадки-ускорители и улучшители;
  • Менее выраженная экзотермическая реакция при твердении в сравнении с портландцементом – бетон почти не нагревается, что усложняет работу с ним при температурах от +4°С;
  • Меньшая плотность и вес готовой конструкции соответственно.

Чтобы не быть голословными, приведем сравнение характеристик этих видов вяжущего в таблице:

Па­ра­метр Сос­тав Плот­ность це­мен­та, г/см 3 Проч­ность, мар­ка Вре­мя на­ча­ла и кон­ца схва­ты­ва­ния От­ли­чи­тель­ные свой­ства
Порт­ланд­це­мент Клин­кер из гли­ны и из­вест­ня­ка 3,05…3,2 400, 500, 550 и 600 45 мин. – 10 ча­сов* Проч­ный ма­те­ри­ал с дли­тель­ным сро­ком служ­бы в нор­маль­ной сре­де
ШПЦ Клин­кер, гипс, шлак 3,0…3,1 300, 400 и 500 Го­то­вый бе­тон­ный ка­мень ус­той­чив к аг­рес­сив­ным сре­дам, но ме­нее проч­ный и дол­го­веч­ный, жа­ро­стой­кий

*время схватывания портландцементов зависит от температуры воздуха и влажности окружающей среды, но у шлакового вяжущего время твердения продолжительнее.

Срок набора прочности и показатели испытания образцов на изгиб наглядно показаны в таблице №2 ГОСТ 10178-85:

ПЦ-Д0 – обозначение количества добавок в процентном соотношении,
«Б» — быстротвердеющее вяжущее.

Ключевые свойства ШПЦ

Шлакопортландцемент делится на 2 типа:

  • Нормальнотвердеющий;
  • Быстротвердеющий (ШПЦ-Б) с присадками – ускорителями минерального и вулканического происхождения (пепел, пемза и другие). Прочность такого достигает проектного значения уже к 7-14 суткам.

Шлаковый портландцемент плохо переносит перепады температур, потому твердение в прохладных условиях значительно затягивается. Чтобы ускорить процесс, не обязательно использовать присадки – достаточно обработать конструкцию теплом (опалубка с электрическим подогревом, тепловые пушки). При повышенных температурах камень набирает прочность к концу 28 суток большую, чем обычный цемент в нормальный условиях.

  1. Чем больше в составе шлаков, тем дольше твердеет бетон и меньше тепла выделяется при гидратации.
  2. Шлаковый цемент дает аналогичную обычному портландцементу усадку. Примечательно, что с повышением тонкости помола и количества C2S (кальциево-кремневого соединения белита) увеличивается объемное расширение конструкции. По этой причине шлакопортландцемент не рекомендуется применять там, где усадочные деформации не допускаются (дорожное полотно, ответственные конструктивные элементы).
  3. Жаростойкость цемента на шлаке – 600…800°С благодаря свободному Са(ОН)2;
  4. Шлакопортландцемент в виду отсутствия активных элементов и плотной молекулярной структуре не вступает в реакцию с мягкой или сульфатной водой, поэтому подходит для обустройства конструкций во влажной среде.

Срок годности ШПЦ ниже, чем у обычного цемента – всего 45 суток после заводской отгрузки. В дальнейшем компоненты теряют свойства прочности, водонепроницаемости.

Области применения

По характеристикам шлакопортландцемент почти не уступает обычному вяжущему для приготовления бетонов, поэтому в гражданском строительстве материал нередко используют, заменяя им более дорогие виды вяжущего. К слову, в России доля производства разных видов ШПЦ составляет 25%, в Европе и Америке – свыше 50%. Судите сами: для частного домостроения оптимальная марка бетона М400, для его приготовления подходит вяжущее М500. Стоимость мешка цемента со шлаком до 20% дешевле, чем аналогичная упаковка ПЦ. В масштабах возведения получается немаленькая сумма.

Прямое назначение шлакопортландцемента:

  • Изготовление сборных и монолитных конструкций в гражданском и промышленном строительстве;
  • Производство конструкций при необходимости ускоренного твердения;
  • Укладка дорожного полотна с быстрым схватыванием компонентов;
  • Изготовление бетонных труб коммуникаций;
  • Строительство мостов и эстакад;
  • Использование ШПЦ для замеса штукатурных и кладочных растворов.

При всех преимуществах шлакопортландцемента и хороших характеристиках в процессе эксплуатации, через – 30…40 лет (иногда более, в зависимости от исходного состава) качество камня резко снижается, как отмечают специалисты. Важно вовремя принимать меры по предупреждению разрушения ответственных конструкций и их ремонту.

Что такое шлакопортландцемент

Шлакопортландцемент — распространенный компонент строительных материалов. Специфические свойства позволяют использовать его при изготовлении различных железобетонных конструкций. Несмотря на схожесть с портландцементом, данная разновидность имеет отличия , позволяющие расширить возможности использования бетона при строительстве.

Читайте также:
Электрокамины в интерьере квартиры: красота и уют

Состав и технические характеристики

Шлакопортландцемент представляет собой гидравлическое вещество с вяжущими способностями, предназначенное для приготовления строительных смесей. В его состав входят следующие компоненты:

  1. Гранулированные или негранулированные доменные шлаки. Их содержание колеблется от 25 до 75%, в зависимости от необходимых свойств конечного продукта. Среднее значение 35-45%.
  2. Портландцементный клинкер. С учетом шлаковой составляющей содержание данного ингредиента колеблется от 10 до 70%. В нем допускается присутствие магния, но не более 6%.
  3. Натуральный (природный) гипс в количестве до 5-6%. Допускается содержание фосфора, фтора, бора.

Распространенный вид материала — известково-шлаковый цемент. В него вместо клинкера добавляется гидратная или негашеная известь (до 30%).

Технология изготовления шлакопортландцемента включает 2 основные операции. На первом этапе шлак просушивается до остаточной влажности не более 1%. Следующий шаг — тщательное измельчение и перемешивание ингредиентов в специальной мельнице. В результате получается однородный, тонкодисперсный порошок.

Основные свойства

  1. Плотность материала колеблется в пределах 2,7-3,1 г/куб.см, а насыпная, объемная масса составляет 880-1250 кг/куб.м.
  2. Прочностные характеристики. По прочности на сжатие он бывает марок от М200 до М500. Имеет низкую объемную деформацию.
  3. Жаростойкость достигает 850 градусов.
  4. Отмечается водостойкость и стойкость к воздействию агрессивных сред, например, к сульфатам.

Материал имеет замедленное схватывание. Однако, чем дольше происходит отвердение, тем прочнее становится конструкция.

На начальном этапе прочность материала нарастает медленно, а достаточные прочностные параметры достигаются только через 7-10 месяцев. При этом наилучшие характеристики достигаются при твердении во влажной среде с повышенной температурой. Для ускорения полного схватывания и набора прочности используется клинкер с алюминатом и силикатом, а также глиноземные шлаки.

Отличия портландцемента и шлакопортландцемента

Мелкодисперсная структура и наличие в составе клинкера делает их похожими. Однако все же есть ряд отличий.

  1. Состав. Портланд — это смесь глины и клинкера, а Шлако — еще и шлаки, что обеспечивает специфические свойства.
  2. Затвердение. Набор прочности у портландцемента протекает значительно быстрее. При отвердении шлакопортландцемента выделяется меньше тепла.
  3. Масса. Удельный вес и объемная масса портландцемента выше.

Цемент с добавлением шлаков имеет высокую влагостойкость и стойкость к воздействию сульфатам, но меньшую морозостойкость, по сравнению с портландцементом. В целом, эти 2 материала нередко называют родственными, и в ряде случаев они способны заменить друг друга.

Достоинства и недостатки

Главным преимуществом шлакопортландцемента признается пониженная стоимость. При равных прочностных характеристиках он дешевле обычного цемента. Важное положительное качество — повышенная влагостойкость, а также стойкость к атмосферным условиям и агрессивным средам. Имеет высокую работоспособность в сульфатной воде. В железобетонных конструкциях отмечается пониженный удельный вес, что уменьшает массу изделий.

Недостатки:

  1. Пониженная морозостойкость.
  2. Малое выделение тепла при затвердении не дает возможность проведения заливки бетона при низкой температуре воздуха. Она ограничивается в пределах 4-5 градусов и требует принятия дополнительных мер по тепловому воздействию.
  3. Повышенные требования к условиям хранения. Если отсутствует герметичная упаковка, то материал уже через 40-45 суток теряет положительные свойства.

Шлакопортландцемент составляет достойную конкуренцию другим типам цемента. Именно этим объясняется то, что за рубежом половина бетона готовится с использованием шлака. В РФ его использование пока не превышает 22%, но отмечается постепенное повышение популярности.

Где используется

Направления применения шлакопортландцемента:

  1. Готовые ЖБИ. Материал применяется в качестве основы для сборных панелей, плит перекрытия и других ЖБИ изделий.
  2. Каркасные строения и монолитные конструкции. Применяется с материалами типа ШПЦ-Б, т.е. с быстротвердеющими добавками для ускорения схватывания.
  3. Строительство различных сооружений с использованием термовлажностных технологий для обеспечения заливки раствора при пониженных температурах.
  4. Изготовление ЖБИ для магистрального и транспортного строительства. Материал применяется для производства армированных труб, шпал, деталей мостов.
  5. Приготовление растворов для штукатурки и кладки блоков, а также изготовление самих стеновых блоков и бетона.

В принципе, шлакопортландцемент используется вместо или в дополнение к портландцементу при любом строительстве. Перспективно применение в условиях, когда возможно воздействие агрессивных сред, в частности сульфатов.

Цемент с добавлением шлаков пока не нашел в России широкого применения. В то же время, высокая прочность и стойкость в различных условиях, умноженные на невысокую стоимость, создают рост популярности этого материала. При правильном учете эксплуатационных факторов, соблюдении технологии хранения и строительства, шлакопортландцемент обеспечит необходимую надежность конструкции при заметной экономии.

Читайте также:
Терморегулятор для холодильника: как работает + как починить прибор

Портландцемент и шлакопортландцемент, технические условия

Шлакопортландцемент — распространенный компонент строительных материалов. Специфические свойства позволяют использовать его при изготовлении различных железобетонных конструкций. Несмотря на схожесть с портландцементом, данная разновидность имеет отличия , позволяющие расширить возможности использования бетона при строительстве.

Состав и технические характеристики

Шлакопортландцемент представляет собой гидравлическое вещество с вяжущими способностями, предназначенное для приготовления строительных смесей. В его состав входят следующие компоненты:

  1. Гранулированные или негранулированные доменные шлаки. Их содержание колеблется от 25 до 75%, в зависимости от необходимых свойств конечного продукта. Среднее значение 35-45%.
  2. Портландцементный клинкер. С учетом шлаковой составляющей содержание данного ингредиента колеблется от 10 до 70%. В нем допускается присутствие магния, но не более 6%.
  3. Натуральный (природный) гипс в количестве до 5-6%. Допускается содержание фосфора, фтора, бора.

Распространенный вид материала — известково-шлаковый цемент. В него вместо клинкера добавляется гидратная или негашеная известь (до 30%).

Технология изготовления шлакопортландцемента включает 2 основные операции. На первом этапе шлак просушивается до остаточной влажности не более 1%. Следующий шаг — тщательное измельчение и перемешивание ингредиентов в специальной мельнице. В результате получается однородный, тонкодисперсный порошок.

Основные свойства

  1. Плотность материала колеблется в пределах 2,7-3,1 г/куб.см, а насыпная, объемная масса составляет 880-1250 кг/куб.м.
  2. Прочностные характеристики. По прочности на сжатие он бывает марок от М200 до М500. Имеет низкую объемную деформацию.
  3. Жаростойкость достигает 850 градусов.
  4. Отмечается водостойкость и стойкость к воздействию агрессивных сред, например, к сульфатам.

Материал имеет замедленное схватывание. Однако, чем дольше происходит отвердение, тем прочнее становится конструкция.

На начальном этапе прочность материала нарастает медленно, а достаточные прочностные параметры достигаются только через 7-10 месяцев. При этом наилучшие характеристики достигаются при твердении во влажной среде с повышенной температурой. Для ускорения полного схватывания и набора прочности используется клинкер с алюминатом и силикатом, а также глиноземные шлаки.

Шлакопортландцемент

Шлаковые цементы являются одной из разновидностей цементов, в состав которых включены активные минеральные вещества, представленные доменными гранулированными шлаками. Шлакопортландцемент

или шлаковый цемент относится к специфической группе вяжущих гидравлических веществ. Шлакопортландцемент производится путем соединения металлургических шлаков и вяжущих воздушных или гидравлических веществ. Разновидностями шлаковых цементов являются шлакопортландцемент, магнезиальный цемент, сульфатошлаковый цемент, известково-шлаковый цемент и т.д.

Эта группа вяжущих веществ является весьма эффективной в экономическом плане. В сравнении с производством портландцемента, издержки при изготовлении данного вида цемента будут ниже на 15-20%. При строительстве больших конструкций данный строительный материал может замещать самые лучшие разновидности портландцемента.

Шлакопортландцемент является вяжущим гидравлическим веществом. Данный стройматериал получается посредством тонкого помола гранулированного доменного шлака, а также гипса (3,5%) и портландцементного клинкера. Кроме того, портландцемент можно смешивать с промолотым гранулированным доменным шлаком. Согласно ГОСТу шлака в данном виде цемента должно присутствовать не менее 30 %, но и не более 60%.

Свойства шлаковых цементов

Большинство свойств шлакопортландцемента обусловливаются близость данного материала к группе портландцементов. Объемная масса материала в рыхлом состоянии составляет 900-1200 кг/м³, в уплотненном состоянии – 1400-1700 кг/м³. Аналогичны и показатели водопотребности и тонкости помола. Качество шлакопортландцемента зависит от тонкости помола: оно повышается с увеличением тонкости помола на 3500-4000 см²/г. Шлакопортландцемент отличается от обычного портландцемента замедленной скоростью нарастания прочности.

Применение шлаковых цементов

Данный строительный материал используется в аналогичных областях, что и обычный портландцемент. Главным образом, его применяют при строительстве массивных монолитных конструкций. Целесообразно использовать шлакопортландцемент при возведении монолитных гидротехнических конструкций, не подвергающихся регулярному оттаиванию и замораживанию, т.к. он обладает стойкостью к неблагоприятному воздействию минерализованных вод. Кроме того, шлакопортландцемент применяют при сборке ж/б конструкций.

Производство шлакопортландцемента

Производство шлакового цемента включает в себя 2 группы технических операций:

  1. производство клинкера;
  2. измельчение клинкера вместе с гипсом и заданными добавками.

В свою очередь производство клинкера состоит из добычи сырья, дробления, помола и смешивания данных сырьевых материалов в определенном порядке, обжиге смеси и маганизирования клинкера. Для получения из клинкера шлакового цемента необходимо проведение ряда технологических операций, а именно: дробление клинкера и гипса, высушивание минеральных добавок, тонкое их измельчение с гипсом и клинкером.

Основные способы производства шлакового цемента

В настоящее время в цементной отрасли промышленности применяются 3 основных способа производства смеси сырья:

  1. мокрый способ;
  2. сухой способ;
  3. комбинированный вариант.

Данные способы производства сырьевой смеси имеют различия в технологии подготовки и предназначены для более тонкого измельчения и тщательного перемешивания заданных компонентов.

Читайте также:
Шторки для ванной

Мокрый способ подразумевает измельчение компонентов в водной среде. В результате получается шихта, которая представляет собой водную суспензию шлама, влажность которой составляет 30-50%. При данном способе применяют твердый глинистый и мягкий карбонатный компоненты.

Сухой способ заключается в приготовление сухой порошкообразной шихты. Поэтому сырье перед помолом высушивается.

Комбинированный способ объединяет сухой и мокрый способы приготовления. Конкретная технология определяется свойствами перерабатываемого сырьевого материала (однородность, твердость, влажность).

Попеременное высушивание и увлажнение затвердевшего шлакового цемента оказывает влияние на повышенное обладание деформациями при усадке. Кроме того, шлакопортландцемент обладает повышенными антикоррозийными свойствами и сульфатостойкостью.

Отличия портландцемента и шлакопортландцемента

Мелкодисперсная структура и наличие в составе клинкера делает их похожими. Однако все же есть ряд отличий.

  1. Состав. Портланд — это смесь глины и клинкера, а Шлако — еще и шлаки, что обеспечивает специфические свойства.
  2. Затвердение. Набор прочности у портландцемента протекает значительно быстрее. При отвердении шлакопортландцемента выделяется меньше тепла.
  3. Масса. Удельный вес и объемная масса портландцемента выше.

Цемент с добавлением шлаков имеет высокую влагостойкость и стойкость к воздействию сульфатам, но меньшую морозостойкость, по сравнению с портландцементом. В целом, эти 2 материала нередко называют родственными, и в ряде случаев они способны заменить друг друга.

Шлакопортландцемент (шлакоцемент, ШПЦ) – состав, производство, применение


Шлакопортландцемент (шлакоцемент, ШПЦ) – состав, производство, применение Шлакопортландцемент является вяжущим гидравлическим веществом, который получают посредством измельчения цементного клинкера, определенного количества гипса и шлака гранулированного. Как правило используется доменный шлак, являющийся вторичным продуктом металлургического производства. Основными видами сырья, применяющимися в производстве этого шлакопортландцемента, являются стандартный клинкер и доменные шлаки, так же обладающие вяжущим гидравлическим свойством. Клинкер служит активизатором шлаков в составе шлакоцемента. Технология производства шлакопортландцемента состоит в высушивании шлака в специальных сушилках до влажности не более 1%. Затем шлак, клинкер и гипс загружают в бункер цементной мельницы, где вся загруженная смесь подвергается измельчению до гомогенного тонкодисперсного порошка (до аналогичного состояния измельчается минеральный порошок для асфальтобетона). В процессе производства шлакоцемента применяют как основные, так и кислые шлаки. Причем, для создания клинкера используют шлаки как гранулированные, так и не гранулированные. В первую очередь значение имеет не физическая структура, а химический состав материала. Это очень важный момент в выборе исходного сырья. По экономическим соображениям предпочтение стоит отдать гранулированным видам, поскольку использование не гранулированных сильно усложняет производственный процесс. Во всяком случае, основные шлаки, которые будут добавляться после обжига, непременно должны быть гранулированными. Получающийся в результате шлакопортландцемент затвердевает медленнее обычного, поскольку содержание шлака в нем составляет от 20 до 80% от общей массы. Как правило, соотношение равно 50/50%. Применяют шлакоцемент в строительстве железобетонных и бетонных наземных, подводных и подземных сооружений, которые подвергаются воздействию пресных и минерализованных вод. Так же он применяется при производстве стеновых блоков, бетонных смесей, строительных растворов, сухих смесей и т.д. Область применения у шлакопортландцемента не менее обширна чем у классического цемента м500. По сравнению с обычным цементом шлакопортландцемент имеет более низкую стоимость, выделяет меньше теплоты при затвердении (что позволяет использовать его при возведении массивных сооружений из бетона), меньшую степень объемной деформации. Шлакоцемент жаростоек и устойчив к воздействию сульфатных и пресных вод. Он также характеризуется меньшей, по сравнению с обычным цементом, морозостойкостью, если речь идет о колебании температур, провоцирующих переменное замораживание и оттаивание. Также для шлакопортландцемента характерно сравнительно медленное нарастание прочности на начальных этапах твердения; для приближения к показателям прочности обычного цемента требуется 6-12 месяцев. Более высокие показатели этой характеристики имеют быстротвердеющие шлакопортландцементы. Схватывание и твердение цемента еще больше замедляют пониженные температуры. Для ускорения процесса следует применять клинкер с высоким содержанием алюмината и силиката, а также шлаки с большим содержанием глинозема. Шлакоцемент необходимо длительное время выдерживать во влажной среде, поскольку на его твердение плохо влияет преждевременное высыхание. В условиях достаточной влажности повышенные температуры ускоряют твердение, поэтому обработка твердеющего шлакопортландцемента в камерах и автоклавах весьма эффективна. Размалывают шлакопортландцемент до порошка примерно той же тонкости, что и у обычного портландцемента. Необходимо стремиться получить как можно более тонкий помол, чтобы цемент был более прочным и твердел быстрее. Тонкость помола отвечает за такой важный показатель вяжущего как – активность. Относительно обычного цемента большая тонкость помола шлакоцемента дает более выраженный эффект. Для получения вяжущего высокого качества рекомендуется двухступенчатый или сепараторный помол. Шлакопортландцементы могут применяться в производстве различных стеновых блоков,

Читайте также:
Схема подключения регулятора вентилятора

Достоинства и недостатки


Главным преимуществом шлакопортландцемента признается пониженная стоимость. При равных прочностных характеристиках он дешевле обычного цемента. Важное положительное качество — повышенная влагостойкость, а также стойкость к атмосферным условиям и агрессивным средам. Имеет высокую работоспособность в сульфатной воде. В железобетонных конструкциях отмечается пониженный удельный вес, что уменьшает массу изделий.

Недостатки:

  1. Пониженная морозостойкость.
  2. Малое выделение тепла при затвердении не дает возможность проведения заливки бетона при низкой температуре воздуха. Она ограничивается в пределах 4-5 градусов и требует принятия дополнительных мер по тепловому воздействию.
  3. Повышенные требования к условиям хранения. Если отсутствует герметичная упаковка, то материал уже через 40-45 суток теряет положительные свойства.

Шлакопортландцемент составляет достойную конкуренцию другим типам цемента. Именно этим объясняется то, что за рубежом половина бетона готовится с использованием шлака. В РФ его использование пока не превышает 22%, но отмечается постепенное повышение популярности.

Особенности и применение портландцемента со шлаком, отзывы специалистов и частных строителей

Портландцемент со шлаком применяют во многих сферах строительства уже почти на протяжении 200 лет. Такой строительный материал широко используют, когда сооружают наземные, подземные и подводные постройки. Цемент со шлаком представляет собой вяжущий гидравлический компонент, который получают при измельчении цементного клинкера, гипса и гранулированного шлака.

Что такое цемент со шлаком? Долгое время гранулированные элементы считались отходами, но практика доказала, что шлаковые бетоны более легкие и долговечные. Благодаря материалам вторичного производства отходов металлургической промышленности, гипса или глины соединенных с цементом делают конструкции наиболее прочными.

Особенности

Шлакощелочной цемент изготавливают с использованием щелочных металлов. Высокие показатели прочности получились при добавлении различных щелочных материалов – сода, стекло.

Портландцемент со шлакоблоком широко используется при постройках железобетонных объектов, требования показателей которых должны обладать устойчивостью к химическим агрессивным веществам. Данные бетонные смеси незаменимы при монтаже монолитных построек. Когда при строительстве больших элементов применяют портландцемент, в процессе выделяется большое количество тепла и в такой момент температура достигает до 80 градусов С. Если конструкция охлаждается за короткий период имеется вероятность образования деформационных трещин. Шлакощелочной бетон не позволяет возникнуть такой проблеме.

Самый распространенный класс портландцемента, со шлаком — основанный на соединении щелочного метала с гидросиликатом Calcium, гидроалюмосиликатом и измельченным металлургическим шлаком. Конструкции, выполненные из такого стройматериала, обладают минимальной пористостью. Высокое качество сводит к минимуму гидропоглащение и повышает устойчивость к низким температурам. Спустя 24 часа стройматериал достигает прочности 30%.

Такие бетонные смеси обладают устойчивостью к влияниям агрессивной среды. Например, материалу не страшны сульфаты, кислоты, хлориды и морская вода. Добавки компонентов в цементный состав на различных этапах, позволяют получить связующие с такими характеристиками:

  • морозоустойчивость;
  • безусадочность;
  • коррозийная устойчивость высокого уровня;
  • повышенная скорость затвердения;
  • тампонажный раствор.

Цемент со шлаком что это? Шлакопортландцемент – это строительная сухая смесь, которую производят путем тонкого помола нескольких компонентов.

Технические характеристики

По ГОСТ 1017-85 шлакопортландцемент включает в себя такие компоненты и технические условия:

  1. Клинкер должен содержать магний не больше 5-6 %, так как этот элемент способен снизить качественные характеристики бетона.
  2. Шлаки в гранулах, полученные доменным или электротермометаморфическим путем – примерно, 20-80 % (в зависимости от того какие характеристики нужны).
  3. Минералы гипсового происхождения – чистый гипс, добытый природным путем с добавление фосфора и фтора, но не больше 5 процентов от всего объема клинкера.

ШПЦ делят на два вида – нормальнотвердеющий и быстротвердеющий. Во второй материал добавляют специальные присадки, которые являются ускорителями минерального и вулканического происхождения – пепел, пемза. Бетон из шлака имеет такие пропорции: 4-5 частей шлака, 2 части цемента, 2 части песка. Прочность таких изделий достигается уже через 1-2 недели.

Бетоны на основе металлургических шлаков отрицательно переносят перепады температуры, поэтому материал будет затвердевать долгое время в прохладных условиях. Для ускорения процесса используют специальные присадки или обрабатывают конструкцию теплом при помощи тепловых подушек либо опалубок с электроподогревом. При воздействии высоких температур бетон наберет прочность через 28 дней. Вяжущее вещество обладает такими качествами:

  • если в состав входит большое количество шлаков, тем будет дольше твердеть бетонная смесь и меньше тепла будет выделено при гидратации;
  • шлаковые цементы дают такую же усадку, как и портландцемент;
  • жаростойкость ШПЦ составляет от 600 до 800 градусов С;
  • цемент на шлаке при отсутствии активных веществ и плотной молекулярной консистенции после застывания не будет вступать в реакции с водой. Такой материал является незаменимым для возведения сооружений во влажных условиях.

Сроки годности шлакопортландцемента намного ниже, чем у обычного сухого цементного раствора. Материал пригодный к использованию около 45 дней с момента отгрузки с производства. Категорически не рекомендуется применять просроченный стройматериал, так как он теряет свои качества на прочность и водонепроницаемость.

Портландцемент и шлакопортландцемент имеют такие отличия:

  1. Стоимость портландцемента гораздо выше, чем обычная смесь ШПЦ.
  2. Портландцемент быстрее становится прочным, а бетон, со шлаком спустя 21 день.
  3. В портландцементном составе нет шлака, туда входят клинкер и определенный минеральный состав со специальными присадками-ускорителями.
  4. ШПЦ имеет менее выраженную экзотермическую реакцию в процессе затвердения, бетонная смесь почти не нагревается, это в свою очередь приносит трудности при показателях температуры ниже +4 градусов С.
  5. Шлакопортландцемент имеет меньшую плотность и вес готовых конструкций.
Читайте также:
Терморегулятор для холодильника: как работает + как починить прибор

Сфера использования

Цемент со шлаком для чего он нужен? Портландцемент со шлаком пользуется популярностью при возведениях подводных бетонных и железобетонных конструкций, которые будут подвержены воздействиям водной среды. Материал имеет высокие показатели прочности, используется при изготовлении бетонного раствора, панелей для стен и сухих смесей. Данный вид цемента ничем не уступает марке М500, который является классическим цементом.

Цемент с добавлением шлака наиболее экономичный и популярный стройматериал для постройки стен и плит перекрытия с арматурой. Когда при постройке конструкций из облегченного мастерила для фундамента используют шлакобетон, который распределяется по классам:

  • 10 – применяется при теплоизоляционных работах;
  • 25-35 – незаменимы при постройках несущих элементов;
  • 50 класс — лучший вариант при сооружении армированных перемычек, наружных несущих стен и внутренних перегородок.

Шлакобетон применяется на масштабных объектах, и ценится за маленький удельный вес, если сравнивать его с силикатными или керамическими изделиями. Благодаря таким положительным качествам нагрузка на фундаментные и конструктивные части получается сниженная. Также имеется возможность создавать плиты больших габаритов, такая методика экономит время и финансы в процессе монтажа. При надобности панели можно без затруднений транспортировать.

Сферы применения портландцемента со шлаком:

  • возведение сборных и монолитных элементов в частных и промышленных стройках;
  • изготовление конструкции, в технологии которой требуется ускоренное твердение;
  • работы по укладке дороги, где требуется быстрое схватывание смеси;
  • при производстве коммуникационных труб из бетона;
  • постройка моста, эстакады;
  • применение шлакопортландцемента для замеров растворов для штукатурки и кладки.

Хотя ШПЦ обладает хорошими характеристиками в эксплуатационный период, спустя три, четыре десятка лет качество каменных конструкций резко снижается. По этой причине имеет значение вовремя принять меры, которые предупредят разрушение построек.

Достоинства

Главным достоинством шлакопортландцемента является его низкая стоимость, если сравнивать его с портландцементом. Наиболее выраженные положительные качества ШПЦ:

  1. Небольшой удельный вес и плотность готовых изделий не создают большого давления на фундаментное основание и перекрытия.
  2. Материал жаростойкий, диапазон нагрева может составлять 600-800 градусов С.
  3. Данный класс цемента наиболее приемлем для постройки конструкций в условиях влажности. Например, портландцемент М 400 со шлаком имеет в составе от 21-35 % гранулированного доменного материала.

Недостатки

Портландцемент со шлаком имеет один недостаток — если нарушена герметичность мешков, прочностные качества потеряются через 45 дней после даты изготовления.

Еще производители цемента могут добавлять минеральные добавки согласно нормативам и строительным правилам. Не стоит опасаться бетона с добавлением шлаков, рекомендуется подобрать марку, которая будет соответствовать поставленной задаче.

Отзывы

По отзывам и рекомендациям профессионалов и частных строителей шлакощелочной бетон имеет хорошо подобранный состав, который позволяет возводить надежные и долговечные сооружения. Многие мастера отмечают, что раствор имеет приемлемые цены и удобную упаковку, работать с ним достаточно просто. Товар легко доставлять на строительный объект и выгружать. Материал полностью соответствует стандартам качества, по этой причине конструкции получаются долговечными и прочными.

Легкий бетон из смеси цемента песка и шлака имеет только положительные характеристики. Кроме приемлемой цены и легкости в применении стройматериал имеет высокие показатели плотности готовых сооружений, водонепроницаемость, морозоустойчивость.

Шлаковый цемент – высокоэффективная и прочная смесь, которая широко применяется в строительных сферах. В зависимости от потребностей можно изменять пропорции составных частей в цементной смеси для того чтобы достичь наилучшего результата и качества.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: