Исследования шлака внепечной обработки стали в качестве активной минеральной добавки для цементных составов

Abstract

В статье рассмотрены основные аспекты применения шлака внепечной обработки стали в качестве активной минеральной добавки для создания ресурсосберегающих цементных составов. Применение данной технологии позволяет решить проблему утилизации техногенных отходов металлургии при одновременном снижении расхода портландцемента до 50 %. Изучен многокомпонентный фазовый состав шлака, зависящий от специфики металлургического производства. Проанализировано влияние активных (силикаты и алюминаты кальция, суммарно ~25,5 %) и инертных минеральных фаз на процессы структурообразования. Установлено, что, несмотря на наличие инертных компонентов и превышение содержания периклаза относительно норм ГОСТ, шлак проявляет гидравлическую и пуццоланическую активность. Эта активность обусловлена как присутствием клинкерных минералов, так и аморфной кремнекислородной составляющей (~13,5 %), вступающей в реакцию с портландитом. Показано, что инертные фазы (волластонит, мервинит) выполняют положительную роль микроармирующих элементов и субстрата для гидратации. В работе приведена оценка прочностных характеристик составов с различным содержанием шлака. Установлено, что частичная замена цемента (25 %) данным техногенным сырьем позволяет сохранить физико-механические показатели на уровне контрольного образца, а совместное введение модифицирующих добавок (пластификатора ПФМ-НЛК) способствует их повышению. Таким образом, подтверждена техническая возможность и эффективность использования шлака внепечной обработки для сокращения затрат на производство цементных композитов без ущерба для их эксплуатационных свойств.