Загальна характеристика принципів утворення шлаколужних в'яжучих. 
Особливості продуктів гідратації

Шлаколужні в’яжучі - це гідравлічні в’яжучі речовини, одержувані подрібненням гранульованих шлаків спільно з лужними компонентами або затвором мелених шлаків розчинами сполук лужних металів (натрію або калію), що дають лужну реакцію. Шлаколужні в’яжучі запропоновані і досліджені під керу-вом В.Д. Глухівського в Київському національному університеті будівництва і архітектури. Для отримання шлаколужних в’яжучих застосовують гранульовані шлаки — доменні, електротермофосфорні, кольорової металургії. Необхідна умова активності шлаків — це наявність склоподібної фази, здатної взаємодіяти з лугами. Тонкість помелу повинна відповідати питомої поверхні не менше 3000 см ² / г. В якості лужного компоненту застосовують каустичну і кальциновану соду, поташ, розчинна силікат натрію і ін Зазвичай використовують також попутні продукти промисловості: плав лугів (содове виробництво); содощелочной плав (виробництво капролактаму); содопоташную суміш (виробництво глинозему); цементний пил і т. п. Використання щелочесодержащіх відходів дозволяє отримувати значні обсяги шлаколужних в’яжучих. Оптимальний вміст лужних сполук у в’яжучому в перерахунку на Na ₂ 0 становить 2−5% маси шлаку. Для шлаків з модулем основності (М0) більше одиниці можуть застосовуватися всі лужні сполуки або їх суміші, що дають у воді лужну реакцію, для шлаків з М0 <1 тільки їдкі луги та лужні силікати з модулем 0,5−2, несілікатние солі слабких кислот і їх суміші можуть бути використані тільки в умовах тепловологісної обробки. Висока активність сполук лужних металів, порівняно з сполуками кальцію, дає можливість отримати швидкотверднучі, високоміцні в’яжучі. Наявність лугів інтенсифікує руйнування і гидролитическое розчинення шлакового скла, освіта лужних гідроалюмосілікатов і створення середовища, що сприяє утворенню і високої стійкості низько <�есновних кальцієвих гідросилікатів. Мала розчинність новоутворень, стабільність структури в часі є вирішальними умовами довговічності шлаколужних каменю. Початок схоплювання цих в’яжучих не раніше 30 хв, а кінець — не пізніше 12 год від початку замішування. За межею міцності при стисненні через 28 діб шлаколужні в’яжучі підрозділяють на марки від М300 до М1200. Для прискорення набору міцності і зменшення деформативності у в’язке вводять добавку цементного клінкеру (2−6%, мас). Межа міцності при стисненні швидкотверднучого шлаколужних в’яжучого у віці 3 діб для марок М400 і М500 становить не менше 50% марочної міцності, а для марок М600-М1200 — не менше 30 МПа. Шлаколужні в’яжучі сприйнятливі до дії тепловлаж-ностно обробки. При температурі пропарювання 80−90 ° С цикл обробки може бути скорочений до 6−7 год, активна частина режиму становить 3−4 ч. Можна значно знизити і максимальну температуру пропарювання, а також використовувати ступінчасті і пікові режими обробки. Контракція шлаколужних в’яжучих у 4−5 разів менше, ніж у портландцементу, внаслідок чого вони мають більш низьку пористість, що забезпечує їх високу водонепроникність, морозостійкість, відносно низькі показники усадки і повзучості. Незважаючи на інтенсивне зростання міцності в ранні терміни твердіння, тепловиділення у них невисоко (в 1,5−2,5 рази менше, ніж у портландцементу). Шлаколужні в’яжучі володіють високою корозійною стійкістю і біостійкістю. Лужні компоненти виконують роль протиморозних добавок, тому в’яжучі інтенсивно твердіють при негативних температурах.

Дослідженнями В.Д. Глухівського, П. В. Кривенко, Є.К. Пушкарьової, Р. Ф. Рунова та ін розроблено ряд спеціальних шлаколужних в’яжучих: високоміцних, швидкотверднучих, безусадочних, корозійностійких, жаростійких, тампонажних. Економічна ефективність їх висока. Питомі капіталовкладення на виробництво цих в’яжучих в 2−3 рази менше, ніж при виробництві портландцементу, тому що відсутні фондо-, капіталоматеріаломісткі технологічні операції: не потрібні розробка родовищ, підготовка сировини, дроблення, випалення і ін. Наприклад, порівнюючи витрати на виробництво шлаколужних в’яжучих марок М600-М1200 і портландцементу марки М600, побачимо, що їх собівартість нижча у 1,7−2,9 рази, питома витрата умовного палива в 3−5, електроенергії - в 2, наведені витрати — в 2 — 2, 5 рази менше, ніж при виробництві портландцементу.

Процеси гідратації:

• — NaOH + SiO₂ => Na₂O* SiO_2*nH₂O
• — Ca (OH)₂+ SiO₂=> CaO* SiO_2* nH₂O + Na₂O* Al₂O₂*2 SiO₂*nH₂O+NaOH
• — NaOH+Al₂O₂=>Na₂O* Al₂O_2* nH₂O

В продуктах гідратації шлаколужного цементу відсутній гідроксид Са, а основні властивості визначає лужній алюмосилікат, як аналог природніх матеріалів. Зразки встановлюють у воду на 3 добу. Цемент ранньої міцності і стандартної міцності :

• — Рання (на 2 добу) 30МПа — мета силікат
• — Висока корозійна стійкість.