Цементы и бетоны с использованием молотого гранулированного доменного шлака

Цементы и бетоны с использованием молотого гранулированного доменного шлака

Автор: Иванов И.М., Крамар Л.Я., Мордовцева М.В.

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура @vestnik-susu-building

Рубрика: Строительные материалы и изделия

Статья в выпуске: 3 т.24, 2024 года.

Бесплатный доступ

Отечественная цементная промышленность с каждым годом увеличивает долю выпуска портландцемента без минеральных добавок, снижая потребление гранулированного доменного шлака. Такие рыночные условия сподвигли появление в России относительно нового продукта - молотого гранулированного доменного шлака, поставляемого сразу потребителям портландцемента, которые применяют такой продукт в качестве компонента цемента в области строительства и инженерной защиты территорий от природных и техногенных процессов. Основной изготовитель такого материала в России - ООО «Мечел-Материалы» (Челябинск), занимающее лидирующие позиции по объѐму и качеству. Это предприятие осуществляет контроль качества на всех этапах производства продукта: при приѐмке огненно-жидкого доменного шлака, его грануляции и тонком помоле. Поэтому такой продукт обладает высоким и стабильным качеством. В статье приведена краткая информация о технологии производства молотого гранулированного доменного шлака на этом предприятии и стандарте организации на этот продукт. По результатам литературного обзора установлено, что молотый гранулированный доменный шлак даѐт цементам и бетонам ряд важных преимуществ. Однако информация о влиянии граншлака на некоторые другие важные характеристики цементов и бетонов в литературе ограничена. Ещѐ более ограничена информация о влиянии отдельно молотого гранулированного доменного шлака, особенно отечественного. В связи с этим было проведено исследование влияния соотношения в цементе молотого гранулированного доменного шлака и портландцемента на основные строительно-технические свойства получаемых цементов и бетонов. Все испытания проведены по действующим национальным стандартам России. Проведѐн анализ результатов испытаний и сделано заключение о том, что исследуемый молотый гранулированный доменный шлак позволяет получать цементы и бетоны с улучшенными значениями многих показателей качества, существенно увеличенной долговечностью, значительной экономией и большим вкладом в экоустойчивое развитие страны.

Еще

Молотый гранулированный доменный шлак (мгдш), цемент, нормальная густота (водопотребность), сроки схватывания, тепловыделение, активность, сульфатостойкость, бетон, прочность, модульупругости, морозостойкость, эффективность, долговечность

Короткий адрес: https://sciup.org/147244618

IDR: 147244618   |   DOI: 10.14529/build240304

Список литературы Цементы и бетоны с использованием молотого гранулированного доменного шлака

  • Сатарин В.И. Шлакопортландцемент. Основной доклад. VI Международный конгресс по химии цемента. М.: б.и., 1974. 32 c.
  • Сыркин Я.М., Френкель М.Б. Химия и технология шлакопортландцемента. Киев: Госстройиздат УССР, 1962. 179 c.
  • Ozbay E., Erdemir M., Durmus H.I. Utilization and efficiency of ground granulated blast furnace slag on concrete properties – A review // Constr. Build. Mater. 2016. Vol. 105. P. 423–434. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.12.153
  • Saranya P., Nagarajan P., Shashikala A.P. Eco-friendly GGBS Concrete: A State-of-The-Art Review // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018, vol. 330, no 1. P. 12057. DOI: 10.1088/1757-899X/330/1/012057
  • Improvement of two-component grouts by the use of ground granulated blast furnace slag / L. Andre, C. Bacquie, G. Comin, R. Ploton, D. Achard, L. Frouin, et al // Tunnelling and Underground Space Technology. 2022. Vol. 122. P. 104369. DOI: 10.1016/j.tust.2022.104369
  • Evaluation of the engineering properties and durability of mortar produced using ground granulated blast-furnace slag and stainless steel reduced slag / H.Y. Wang, W.C. Wang, J.C. Wang, Y.W. Chen // Constr. Build. Mater. 2021. Vol. 280. P. 122498. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.122498
  • Dinakar P., Sethy K.P., Sahoo U.C. Design of self-compacting concrete with ground granulated blast fur-nace slag // Mater. Des. 2013. Vol. 43. P. 161–169. DOI: 10.1016/j.matdes.2012.06.049
  • GGBS And Fly Ash Effects on Compressive Strength by Partial Replacement of Cement Concrete / A.A. Phul, M.J. Memon, S.N.R Shah, A.R. Sandhu // Civil Engineering Journal. 2019. Vol. 5, No 4. P. 913–921. DOI: 10.28991/cej-2019-03091299
  • The curing times effect on the strength of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) mortar / C.M. Yun, M.R. Rahman, C.Y.W. Phing, A.W.M. Chie, M.K.B. Bakri // Constr. Build. Mater. 2020. Vol. 260. P. 120622. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.120622
  • Study on properties of concrete using slag as partial replacement of cement / G. Raj, D. Rai, R.S. Singh, A. Sofi // Mater. Today Proc. 2023. DOI: 10.1016/j.matpr.2023.04.040
  • Aghaeipour A., Madhkhan M. Effect of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) on RCCP durabili-ty // Constr. Build. Mater. 2017. Vol. 141. P. 533–541. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.03.019
  • Sreekumaran S., Saravana Raja Mohan K. Low-Velocity impact resistance of reactive powder concrete modified using ground granulated blast furnace slag and rice husk ash // Constr. Build. Mater. 2022. Vol. 341. P. 127891. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.127891
  • Study on the flexural fatigue performance and fractal mechanism of concrete with high proportions of ground granulated blast-furnace slag / L.P. Guo, W. Sun, K.R. Zheng, H.J. Chen, B. Liu // Cem. Concr. Res. 2007. Vol. 37, No 2. P. 242–250. DOI: 10.1016/j.cemconres.2006.11.009
  • Rao S.K., Sravana P., Rao T.C. Abrasion resistance and mechanical properties of Roller Compacted Con-crete with GGBS // Constr. Build. Mater. 2016. Vol. 114. P. 925–933. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.04.004
  • Wang H.Y. The effects of elevated temperature on cement paste containing GGBFS // Cem. Concr. Com-pos. 2008. Vol. 30, No 10. P. 992–999. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2007.12.003
  • Improving the post-fire behaviour of steel slag coarse aggregate concrete by adding GGBFS / Z.C. Huang, J.C.M. Ho, J. Cui, F.M. Ren, X. Cheng, M.H. Lai // Journal of Building Engineering. 2023. Vol. 76. P. 107283. DOI: 10.1016/j.jobe.2023.107283
  • Chloride binding and diffusion of slag blended concrete mixtures / D.G. Mapa, H. Zhu, F. Nosouhian, N. Shanahan, K.A. Riding, A. Zayed // Constr. Build. Mater. 2023. Vol. 388. P. 131584. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.131584
  • Iodide and chloride ions diffusivity, pore characterization and microstructures of concrete incorporating ground granulated blast furnace slag / H. Jin, Z. Li, W. Zhang, J. Liu, R. Xie, L. Tang, et al. // Journal of Materials Research and Technology. 2022. Vol. 16. P. 302–321. DOI: 10.1016/j.jmrt.2021.11.155
  • Corrosion initiation of reinforced concretes based on Portland or GGBS cements: Chloride contents and electrochemical characterizations versus time / V. Bouteiller, C. Cremona, V. Baroghel-Bouny, A. Maloula // Cem. Concr. Res. 2012. Vol. 42, No 11. P. 1456–1467. DOI: 10.1016/j.cemconres.2012.07.004
  • Shankar Biswal U., Dinakar P. Evaluating corrosion resistance of recycled aggregate concrete integrating ground granulated blast furnace slag // Constr. Build. Mater. 2023. Vol. 370. P. 130676. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.130676
  • Elaboration of a Self-Compacting mortar based on concrete demolition waste incorporating blast furnace slag / B. Sara, A. Mhamed, B. Otmane, E. Karim // Constr. Build. Mater. 2023. Vol. 366. P. 130165. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.130165
  • The very early-age behaviour of Ultra-High Performance Concrete containing ground granulated blast furnace slag / S. Moula, A. Ben Fraj, T. Wattez, M. Bouasker, N. Bel Hadj Ali // Constr. Build. Mater. 2023. Vol. 400. P. 132630. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.132630
  • Effect of ground granulated blast furnace slag on cement hydration and autogenous healing of concrete / J. Sun, K.H. Kong, C.Q. Lye, S.T. Quek // Constr. Build. Mater. 2022. Vol. 315. P. 125365. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.125365
  • Choi Y.C., Kim J., Choi S. Mercury intrusion porosimetry characterization of micropore structures of high-strength cement pastes incorporating high volume ground granulated blast-furnace slag // Constr. Build. Ma-ter. 2017. Vol. 137. P. 96–103. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.01.076
  • Yoon S., Jeon C., Choi W. Durability of blast-furnace slag concrete mixed with expansive and swelling admixtures // Case Studies in Construction Materials. 2023. Vol. 18, No May. P. e02179. DOI: 10.1016/j.cscm.2023.e02179
  • Osborne G.J. Durability of Portland blast-furnace slag cement concrete // Cem. Concr. Compos. 1999. Vol. 21, No 1. P. 11–21. DOI: 10.1016/S0958-9465(98)00032-8
  • Lukowski P., Salih A. Durability of Mortars Containing Ground Granulated Blast-furnace Slag in Acid and Sulphate Environment // Procedia Eng. 2015. Vol. 108. P. 47–54. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.06.118
  • Abdalqader A., Fayyad T., Sonebi M. Comparative study on the effect of different supplementary cemen-titious materials on Alkali-silica reaction of self-compacting concrete // Mater. Today Proc. 2023. DOI: 10.1016/j.matpr.2023.08.246
  • Kwon Y. A study on the alkali-aggregate reaction in high-strength concrete with particular respect to the ground granulated blast-furnace slag effect // Cem. Concr. Res. 2005. Vol. 35, No 7. P. 1305–1313. DOI: 10.1016/j.cemconres.2
  • Hooton R.D. Canadian use of ground granulated blast-furnace slag as a supplementary cementing ma-terial for enhanced performance of concrete // Canadian Journal of Civil Engineering. 2000. Vol. 27, No 4. P. 754–760. DOI: 10.1139/cjce-27-4-754
  • Oueslati O., Duchesne J. Resistance of blended cement pastes subjected to organic acids: Quantification of anhydrous and hydrated phases // Cem. Concr.Compos. 2014. Vol. 45. P. 89–101. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2013.09.007
  • Taylor R., Richardson I.G., Brydson R.M.D. Composition and microstructure of 20-year-old ordinary Portland cement-ground granulated blast-furnace slag blends containing 0 to 100% slag // Cem. Concr.Res. 2010. Vol. 40, No 7. P. 971–983. DOI: 10.1016/j.cemconres.2010.02.012
  • Richardson I.G., Groves G.W. Microstructure and microanalysis of hardened cement pastes involving ground granulated blast-furnace slag // J. Mater. Sci. 1992.Vol. 27, No 22. P. 6204–6212. DOI: 10.1007/BF01133772
  • Performance of reinforced concrete beams cast with different percentages of GGBS replacement to ce-ment / R.A. Hawileh, J.A. Abdalla, F. Fardmanesh, P. Shahsana, A. Khalili // Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2017. Vol. 17, No 3. P. 511–519. DOI: 10.1016/j.acme.2016.11.006
  • Air void system and frost-salt scaling of concrete containing slag-blended cement / Z. Giergiczny, M.A. Glinicki, M. Sokołowski, M. Zielinski // Constr. Build. Mater. 2009. Vol. 23, No 6. P. 2451–2456. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2008.10.001
  • Иванов И.М., Крамар Л.Я., Кирсанова А.А. Бетон на основе шлакопортландцемента для дорож-ных и аэродромных покрытий // Цемент и его применение. 2019. № 2. C. 96–102.
  • Крамар Л.Я., Иванов И.М. Быстротвердеющий, высокопрочный и морозостойкий бетон на основе шлакопортландцемента // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». 2021. Т. 21, № 1. C. 48–53. DOI: 10.14529/build210106
  • Иванов И.М., Крамар Л.Я., Шулдяков К.В. Механизм морозного разрушения бетонов с особо низ-кой проницаемостью // Цемент и его применение. 2022. № 4. C. 57–66.
  • Иванов И.М., Крамар Л.Я. Математическая модель для назначения высокоэффективного состава бетона с использованием молотого гранулированного доменного шлака // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строи-тельствоиархитектура». 2020. Т. 20, № 4. C. 28–41. DOI: 10.14529/build200404
  • Ganesh Babu K., Sree Rama Kumar V. // Cem. Concr. Res. 2000. Vol. 30, No 7. P. 1031–1036. DOI: 10.1016/S0008-8846(00)00271-4
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp