Рациональное использование шлаков и продуктов шлакопереработки в строительстве
В ноябре 1977 г. в Липецке состоялась 2-я Всесоюзная конференция-встреча на указанную выше тему, организованная Липецким обкомом КПСС, Минтяжстроем СССР, Главлипецкстроем, Центральным и Липецким областным Правлениями НТО стройиндустрии.
В работе конференции приняли участие 292 человека из 21 города Советского Союза, в том числе работники аппарата ЦК КПСС и Госстроя СССР, ученые и специалисты научно-исследовательских и проектных институтов, вузов, предприятий стройиндустрии, строительных и монтажных организаций Минтяжстроя СССР, Минчермета СССР и др.
На заседаниях заслушано 20 докладов, в обсуждении которых - приняли участие 36 ученых и специалистов. Материалы конференции убеждают, что широкое применение продуктов шлакопереработки в строительстве является мощным резервом экономии природных ресурсов, энергии и повышения эффективности производства. Участники конференции отметили, что за последние года переработка доменных шлаков значительно улучшилась. Производство граншлака в нашей стране достигло 27,8 млн. т., шлаковой пемзы — 1,7 млн. т., шлакового щебня — 6,8 млн. т. Увеличиваются объемы производства бетона и железобетона на шлаковых заполнителях. В настоящее время более 40 предприятий стройиндустрии изготавливают 1,5 млн. м3 конструкций из шлакопемзобетона. В Липецке, например, с применением шлакопемзобетона ежегодно строится около 200 тыс. м2 жилых домов, монтируется около 100 тыс. м2 стен общественных и промышленных зданий. За девятую пятилетку экономический эффект от использования продуктов шлакопереработки в строительстве составил около 20 млн. р.
Вместе с тем в обсуждаемой проблеме много нерешенных вопросов. Недостаточно изучены химические и физические факторы, определяющие устойчивости структуры шлаков, механизм поризации расплавов, характер и природа взаимодествия расплавленных шлаков с различными средами. Отсутствие прочной теоретической базы затрудняет правильный выбор принципов и способов промышленной переработки шлаков, лишает возможности получать новые строительные материалы с заранее заданными свойствами. Пока нет единых принципов создания легких бетонов «а основе шлаковой пемзы (шлакопемзобетонов) с оптимальными составами и физико-механическими свойствами. Недостаточно исследовано влияние различных технологических факторов на эксплуатационные свойства конструктивно-теплоизоляционного шлакопемзобетона (прежде всего его теплопроводность и сорбционную влажность), на прочностные и де- формативные характеристики конструкционного шлакопемзобетона. Требует дальнейшего усовершенствования технология производства шлаковой пемзы с целью повышения ее однородности и улучшения других строительно-технических характеристик. До сих пор и для наружных стеновых панелей, и для несущих конструкций используется шлаковая пемза одного класса с одними и теми же характеристиками, что недопустимо. Все это мешает рациональному проектированию и. созданию высокоэффективных конструкций из шлакопемзобетона, тормозит внедрение их в практику современного строительства. Пока еще, по существу, только в стадии разработки находятся высокопрочные шлакопемзобетоны. Это задерживает создание эффективных большепролетных и пространственных несущих конструкций из шлакопемзобетона с высокопрочной арматурой класса Ат-V И Ат-VI.
В связи с изложенным, на конференции были намечены важнейшие направления научно-исследовательских работ в рассматриваемой области:
разработка технологии производства широкой номенклатуры строительных материалов непосредственно у доменных печей;
исследование структурно-технологических свойств шлаковых расплавов при производстве продукции с заданными
свойствами в процессе их формирования;
исследование химических и физических факторов, определяющих устойчивость структур шлаковых систем;
исследование механизма и кинетики поризации и депоризации шлаковых систем;
разработка химического и структурного критерия оценки пригодности для бетона кислородно-конверторных шлаков;
разработка технологии полимершлакосиликатных бетонов;
исследование теплофизических, акустических, гидрофизических и строительно-технологических свойств бетонов различной структуры на шлаковых заполнителях различных видов и свойств, и разработка рациональных конструкций из них;
разработка и исследование высокопрочных шлакопемзобетонов оптимальных составов и свойств;
разработка и исследование преднапряженных конструкций из шлакопемзобетона с высокопрочной арматурой из стали класса Ат-V И Ат-VI;
улучшение удобоукладываемости и других реологических свойств бетонных смесей на шлаковых заполнителях;
разработка технологии бетонов на шлакощелочном вяжущем, особенно высокопрочных и теплоизоляционных шлакобетонов;
разработка схем рациональной организации по переработке и комплексному использованию металлургических шлаков и продуктов их переработки в строительстве.
В области промышленного производства шлаковых материалов рекомендуется ускорить внедрение их в доменной переработки шлака в щебень, формирование шлаковых отливок, их кристаллизацию и отжиг: усовершенствовать технологию грануляции сталеплавильных шлаков, технологию получения шлаковой пемзы в виде отдельных зерен, не требующих дробления, рекомендуется выпускать шлаковую пемзу двух-классов (отдельно для конструкционно-теплоизоляционных и для конструкционных бетонов).
Для охраны окружающей среды необходимо разработать технологию получения пемзы, щебня и гранулированного сталеплавильного шлака в закрытых установках, обеспечивающих сбор и утилизацию вредных парогазовых выбросов. Качество шлаковой пемзы необходимо улучшать путем автоматизации процессов поддержания заданного соотношения «вода—шлак», управления режимом охлаждения поризованной массы (перед дроблением), предварительного разогрева продукта перед дроблением, пемзы в барабанах и активизации ее цементно-водной суспензией, а также путем сепарации пемзы по объемной массе.
В районах, обеспеченных необходимым количеством шлаковой пемзы, рекомендуется-все основные конструкции панельных жилых домов, зданий серии ИИ-04, промышленных и сельскохозяйственных зданий изготовлять из шлакопемзобетона; необходимо также увеличить объемы и номенклатуру применения тяжелых бетонов на литом шлаковом щебне.
Во многих докладах и выступлениях подчеркивалось, что широкое использование отходов промышленности, и в частности шлаков, экономически выгодно, а также способствует решению некоторых вопросов защиты окружающей среды.