Гидравлические свойства шлаков:
Гидравлическая активность шлаков зависит от соотношения стекловидных и кристаллических фаз, а также от их состава. Из кристаллических минералов, содержащихся в шлаках, гидраклической активностью обладает β C2S. Другие минералы не гидратируются, либо гидратируются в нормальных условиях лишь с поверхности, практически не твердеют и не проявляют вяжущих свойств в присутствии активатора при тепловой обработки.
γС2S не твердеет в нормальных условиях, а начинает проявлять гидравлические свойства при автоклавной обработки.
Добавка молотого песка увеличивает прочность способствуя кристаллизации. Основой шлака является шлаковое стекло (оно гидратирует слабо).
Для возбуждения скрытых гидравлических свойств используют введение небольшого количества щелочей и сульфатов. Различают щелочную, сульфатную и смешанную активизацию. Активизация шлака проявляется в его способности взаимодействия с известью, образуется соединения типа гидроселенитов, которые повышают водостойкость цементного камня.
Среди минеральных вяжущих веществ наибольшее применения в строительстве имеют цементы на основе ПЦ клинкера. ПЦ и его разновидности являются основным материалом в современном строительстве. Из них возводят бетонные и железобетонные конструкции для зданий и сооружений различного назначения. Гигантские темпы в строительстве обусловили резкий рост производства качества цемента. Даже на сегодняшний день одной из популярнейших тем является мощное развитие производства и рациональное применение цемента, новые виды добавок вводимые для модернизации цемента, применение доменных шлаков всё больше находит использование при производстве цемента. Они играют важную роль в свойствах товарного цемента и в стоимости его производства. Положительные результаты при использовании шлаков достигается за счёт увеличения производительности мельниц, уменьшения расхода электроэнергии на одну тонну цемента, уменьшение расходов на ремонт и техническое обслуживание, улучшению характеристик цемента, повышению уровня замещением клинкером и снижением издержек на транспортировку.
Первое место по объёму и значению для строительной продукции в России принадлежит доменным шлакам (это побочный продукт при выплавки чугуна из железных руд) является ценным сырьём для производства строительных материалов и прежде всего для ПЦ. Использование доменных шлаков позволяет существенно увеличить выпуск ПЦ. По нормам разрешается вводить ПЦ до 35 % доменного гранулированного шлака, а в шлакоПЦ до
80 %.
К группе шлаковых цементов относятся: шпц, пуццолановый цемент, сульфошлаковые цементы, известковошлаковое вяжущее.
Введение доменных шлаков в сырьевую смесь для производства ШПЦ увеличивает производительность печей и снижает расход топлива на 15 %. При использовании доменных шлаков для производства шлакоПЦ снижаются электроэнергетические затраты на единицу продукции почти в два раза, а себестоимость на 25 – 30 %. Кроме того шлак, как активная добавка, значительно улучшает ряд строительно-технических свойств цемента по своим физико-механическим свойствам близок к обычному ПЦ, но выгодно отличается от него более низкой стоимостью.