Университет XXI века: научное измерение

Химия, биология и физиология 389 только на «Косогорском металлургическом заводе» образуется более 300 000 т шлака, который до настоящего момента многие годы накапливался на приле- гающих к заводу территориях. Известно, что содощелочной плав, содержит около 95 % карбоната натрия. Растворимость белита, содержащегося в доменном шлаке повышается с увели- чением содержания щелочей, что приводит к ускоренной его гидратации. Ана- логичная картина наблюдается и для шлака, поскольку с увеличением доли ще- лочного компонента увеличивается растворимость шлакового стекла и его бе- литовой составляющей. Гидратационная активность шлака в условиях пропа- ривания возрастает при содержании карбоната натрия до 95 %. Это подтверждается ИК-спекторами, на которых увеличение интенсивно- сти полосы валентных колебаний ассоциированных OH - групп молекул воды, связанных в гидратные новообразования, имеет место при увеличении содер- жания Na 2 CO 3 в составе шлака. В нормальных условиях при увеличении добав- ки плава вплоть до 13 % наблюдается интенсивный рост прочности. Шлакощелочные цементы во многом отличаются от традиционных вяжу- щих химическим и минералогическим составами, структурой и характером но- вообразований. Главнейшие отличия следующие: преобладание криптокри- сталлической тоберморитовой структуры новообразований, отсутствие в по- следних свободной извести и высокоосновных гидроалюминатов кальция, на- личие постоянной высокощелочной среды в теле затвердевшего камня, стой- кость новообразований, малая их растворимость, стабильность структуры во времени, повышенная плотность затвердевшего камня, обилие гелевидных масс, преобладание гелевидных пор и микропор, замкнутая пористость, округ- лая форма пор. Эти особенности состава и структуры являются причиной осо- бых свойств шлакощелочных цементов, благодаря чему последние можно ис- пользовать в качестве специальных цементов для получения растворов со спе- циальными свойствами. Так шлакощелочные цементы обладают высокой меха- нической прочностью, высокими адгезионными свойствами по отношению к заполнителям, что делает их пригодными для получения специальных сухих растворных смесей. Сроки схватывания шлакощелочных цементов несколько короче, чем у портландцемента, могут регулироваться водовяжущим отношении, содержа- нием щелочного компонента и др. Они характеризуются также высокой интен- сивностью твердения в раннем возрасте, в связи с чем могут быть применены для получения быстротвердеющих растворов. Плотная структура растворов (мелкозернистых бетонов), малая раствори- мость новообразований, замкнутая пористость предопределяет их высокую во- донепроницаемость, водостойкость и морозостойкость. Эти свойства, а также кавитационная и образивная стойкость, статическая и гидродинамическая прочность делают шлакощелочные растворы высокоэф- фективными в условиях гидротехнического водохозяйственного строительства. Высокая стойкость в ряде коррозионных сред, в первую очередь в условиях магнезиальной и сульфатной агрессии, в водах с низкой гидрокарбонатной же- сткостью делают растворы коррозионно-стойкими.