Способы подготовки шлака и влияние его гранулометрии на свойства шлакобетона

Зерновой состав является наиболее изменчивой характеристикой гранулированного доменного шлака. В естественном виде как заполнитель бетона он представляет собой смесь крупнозернистого песка с пористым мелким щебнем. Наиболее значительные колебания фракционного состава характерны для шлака полусухой грануляции, что обусловлено влиянием ряда параметров работы и конструктивных особенностей грануляционных барабанных установок, расположенных вне доменного цеха.

Технологические приемы и методы дробления нерудных материалов позволяют изменять крупность и форму кусков в широком диапазоне. В связи с этим необходимо было установить влияние способов дробления шлака на его свойства как заполнителя бетона, а также на свойства бетонной смеси. В исследованиях было опробовано измельчение шлака в сухом и влажном состоянии в лабораторных машинах разного типа: шаровой мельнице М-600, валковой дробилке ЛВД, молотковой дробилке С-218М и бегунах ЛБ-2.

В зависимости от типа машин для дробления материала используют эффекты раздавливания, раскалывания, истирания или удара (раздельно или в различных сочетаниях). Согласно теории дробления твердых тел, для сухих высокопрочных материалов рационально применять раздавливание, для влажных и вязких - раздавливание с истиранием, а для хрупких - раскалывание или удар. Зерна гранулированного доменного шлака при обычной температуре следует рассматривать как типично хрупкое тело, разрушающееся без заметных пластических деформаций. Из теории хрупкого разрушения твердых тел следует, что деформации разрыва связей в материале возникают путем развития трещин, зарождающихся в наиболее слабых, дефектных и перенапряженных местах. Поскольку крупные зерна гранулированного шлака пронизаны сеткой микротрещин, раздавливание или удар на первой стадии дробления приводит к развитию магистральных трещин по этой сетке и расчленению слабых зерен на элементы с меньшим количеством дефектов или свободные от них. На следующей стадии дробления происходит уже разрушение этих элементов. Количество микротрещин в шлаке по мере его дробления и уменьшения размера зерен уменьшается, что обусловливает постепенное увеличение механической прочности зерен и, следовательно, расхода энергии на измельчение.

18.01.2018