Классификация

Быстрые темпы развития дорожного, гражданского и промышленного строительства требуют увеличения производства каменных материалов, обладающих высокой прочностью, износостойкостью. твердостью, морозостойкостью и т. д. Такие материалы получают путем обжига или расплава с последующим охлаждением горных пород или минеральных смесей определенного состава.

Искусственные каменные материалы в зависимости от вида исходного сырья делятся на керамические, стеклянные, шлаковые, каменные расплавы, ситаллы Я шлакоситаллы.

Керамические каменные материалы получают из природных глин или их смеси с добавками путем обжига в специальных печах. Таким способом производят обыкновенный строительный кирпич, черепицу, дренажные, водопроводные и канализационные трубы, облицовочные плитки, плитки для полов, дорожный кирпич и щебень, аглопорит, керамзит и др.

Из стеклянных расплавов {смесей чистого кварцевого песка с содой, поташом и другими добавками) получают оконное и витринное стекло, черепицу, трубы, блоки, узорчатое и профильное стекло, катафоты (светоотражатели) для дорожных знаков и автомобилей и т. д.

Шлаки металлургической промышленности являются ценным сырьем для получения многих видов каменной продукции. Из шлаковых расплавов экономически выгодно получать плитки для полов, плиты для тротуаров, бордюрные КЭШИ, термозит, шлаковую вату.

Материалы и изделия из каменных расплавов обладают высокой химической стойкостью и износостойкостью. Каменные расплавы получают путем плавления горных пород магматического происхождения. Для этого чаше всего используют базальты и диабазы. Для снижения температуры плавления в них вводят добавки. Из расплава путем литья получают мозаиковую шашку, бортовой камень, плитки для полов и т. д.

Ситаллы получают из стеклянных расплавов путем полной или частичной их кристаллизации. Материал сложит для изготовления различных электро- и термостойких изделий.

Материалы для получения керамических изделий

Сырьем для получения керамических материалов и изделий являются природные глины. С целью придания готовой продукции требуемых свойств в сырье вводятся специальные добавки.

скую прочность (особенно при сжатии), твердость, термическую устойчивость и др. Широко используются в промышленности и строительстве как дешевый заменитель черных и цветных металлов, фарфора, керамики, бетона, древесины. ШЛАКИ И ШЛАКОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ

К широко применяемым искусственным каменным материалам относятся металлургические шлаки, которые являются побочным продуктом при получении металлов. Оки делятся на шлаки черной и цветной металлургии. Шлаки черной металлургии в зависимости от технологического процесса могут быть доменные, получаемые при выплавке чугуна из железных руд, и шлаки предельных процессов (сталеплавильные), которые являются побочным продуктом при выплавке стали из чугуна

Сталеплавильные шлаки в зависимости от технологии производства стали в свою очередь подразделяются на мартеновские, конверторные, электросталеплавильные, ваграночные и др.

Шлак мартеновский является побочным продуктом при выплавке стали из чугуна в мартеновских печах. Шлаки электросталеплавильные получают при выплавке стали в электропечах, ваграночные — в шахтных печах-вагранках. В качестве материалов для дорожного и других видов строительства чаще всего применяют доменные и мартеновские как наиболее качественные, а затем электросталеплавильные и ваграночные шлаки. Из шлаков цветной металлургии широко используются медеплавильные и никелеплавильные.

Шлаки представляют собой сплав окислов различных минералов, золы, топлива и окислов флюсов и образуются в процессе выплавки металла. Их химико-минералогический состав зависит от состава руды и флюсов, вида топлива и технологического процесса получения металла.

Качество шлаков характеризуется содержанием и соотношением входящих в них окислов, т. с. модулем основности (в процентах):

Модуль основности большинства металлургических шлаков составляет 0,7... 1.6. Шлаки металлургические отличаются разнообразным текстурно-структурным строением. Они могут быть плотными, пористыми, ноздреватыми, кристаллическими, стекловидными и др.

Следует отмстить, что не все шлаки пригодны для строительства, так как некоторые из них склонны к саморазрушению. В результате сложных физико-химических процессов, проходящих под действием влаги и повышенной температуры, происходит непроизвольный распад шлака. Часто причиной такого разрушения является наличие в шлаках частиц пережженной извести, ко­торая под действием влаги медленно гасится, увеличиваясь в объеме и разрушая материал.

Из огненно-жидких шлаков путем отливки получают штучные изделия для дорожных покрытий и тротуаров (мозаиковая шашка, брусчатка, плиты), для полов промышленных предприятий, облицовочные плитки, которые используются на предприятиях химической промышленности, бордюрный камень, щебень, термозит, шлаковую вату и гранулированные шлаки, применяемые при получении минеральных вяжущих материалов как активная минеральная добавка. Щебень, получаемый из огненно-жидких шлаков, имеет хорошее сцепление с вяжущими материалами, в нем почти отсутствуют лещадные и игольчатые частицы, отличается высокой прочностью при сжатии (предел прочности до 100 МПа). высокой износо- и морозостойкостью. Вследствие этого может применяться наравне со щебнем из горных пород для приготовления асфальте- и це­ментобетонов, а также для устройства конструктивных слоев дорожных одежд без обработки вяжущими.

Термозит — ячеистый материал, получаемый путем вспучивания шлакового расплава и быстрого его охлаждения. Щебень из этого материала является хорошим заполнителем для легких бетонов, так как его плотность незначительна и колеблется в пределах 300...1100 кг/м³ в зависимости от размера кусков и степени вспучивания.

Шлаковая вата представляет собой материал, состоящий из тончайших волокон длиной около 60 мм и толщиной до 12 мкм. Получают этот материал нутам распыления тонкой струи шлакового расплава струей пара, в результате чего образуются тонкие нити. Иногда шлаковую вату получают распылением шлакового расплава быстро вращающимися дисками. Это высокоэффективный теплоизоляционный материал. Он гнилостоек, морозоустойчив. имеет незначительную плотность {150...250 кг/м³).

Гранулированный шлак — мелкозернистый материал (размер зерен 0,1...0,7 мм), полученный при быстром охлаждении расплавленного шлака и имеющий стекловидную структуру. Используется в качестве активных добавок при производстве цементов.