Меню
Заказать звонок

Вяжущие из промышленного шлака — снижение CO2 и затраты на цемент

Инновационная технология производства вяжущих веществ из промышленных шлаков позволяет существенно снизить углеродный след и стоимость производства бетонных смесей при сохранении прочностных характеристик.

Запросить образец

О продукте

Высокоэффективные вяжущие материалы из промышленных шлаков

Доменный шлак

Гранулированный доменный шлак (GGBS) обладает высокой гидравлической активностью и может заменять до 70% клинкера в цементной смеси.

Показатель Значение
Пуццолановая активность 180-230 мг Ca(OH)₂/г
Фракция частиц 0-100 мкм (D50 = 15-20 мкм)
Удельная поверхность 350-450 м²/кг (по Блейну)
Содержание аморфной фазы ≥ 85%

Сталеплавильный шлак

Активированный сталеплавильный шлак (ASS) обладает высокими вяжущими свойствами после механохимической активации и может применяться как компонент смешанных вяжущих.

Показатель Значение
Пуццолановая активность 140-180 мг Ca(OH)₂/г
Фракция частиц 0-80 мкм (D50 = 20-25 мкм)
Удельная поверхность 300-400 м²/кг (по Блейну)
Коэффициент качества 1.8-2.2
Образцы шлаковых вяжущих материалов

Химический состав

Шлаковые вяжущие обладают сбалансированным химическим составом, обеспечивающим оптимальные свойства при гидратации:

Компонент Доменный шлак, % Сталеплавильный шлак, %
SiO₂ 32-38 10-18
CaO 35-42 40-50
Al₂O₃ 8-14 2-8
MgO 5-10 2-8
Fe₂O₃ 0.2-1.5 10-20

Процесс производства

Комплексная технология переработки шлаков в высококачественные вяжущие материалы

Инфографика процесса производства вяжущих из шлаков
1

Приём сырья

Входной контроль качества шлака: анализ химического состава (XRF), определение стеклофазы (XRD), контроль влажности (не более 8%).

Оборудование: лаборатория входного контроля с XRF и XRD анализаторами, влагомеры.

2

Дробление и сортировка

Первичное дробление до фракции 0-20 мм, сортировка, удаление металлических включений с помощью магнитной сепарации.

Оборудование: щековые дробилки, грохоты, магнитные сепараторы.

3

Активация

Механическая и/или химическая активация шлака для повышения реакционной способности. Добавление активаторов (сульфаты, щелочи) в оптимальной дозировке.

Оборудование: активаторы, дозаторы, смесители.

4

Помол

Тонкий помол до удельной поверхности 350-450 м²/кг по Блейну. Контроль гранулометрического состава и удельной поверхности.

Оборудование: шаровые или вертикальные мельницы, воздушные классификаторы.

5

Контроль качества

Комплексное тестирование физико-механических свойств: активность, текучесть, время схватывания, прочностные характеристики в соответствии со стандартами EN 197 и ГОСТ.

Оборудование: лабораторные прессы, вискозиметры, приборы Вика.

6

Отгрузка

Упаковка в биг-бэги или отгрузка навалом. Оформление паспорта качества и сертификатов соответствия. Логистическое сопровождение.

Оборудование: линии фасовки, весовое оборудование, погрузчики.

Продуктовые характеристики

Преимущества использования шлаковых вяжущих материалов в производстве цемента и бетона

Технические показатели

Показатель Значение Эффект
Замена клинкера 30-70% Снижение себестоимости цемента
Прочность на сжатие (28 дней) +5-15% Улучшение конструкционных свойств
Водопотребность -10-15% Улучшение удобоукладываемости
Устойчивость к сульфатам Класс HS Повышение долговечности
Тепловыделение при гидратации -25-40% Снижение риска термического растрескивания

Экономические показатели

Показатель Значение Эффект
Снижение себестоимости 15-25% Повышение рентабельности
Снижение энергозатрат 30-45% Сокращение операционных расходов
Снижение выбросов CO₂ 250-400 кг/т Соответствие ESG требованиям
Срок окупаемости внедрения 1-2 года Быстрый возврат инвестиций
Логистические затраты -10-20% Оптимизация логистических маршрутов
Лабораторный контроль качества шлаковых вяжущих

Долговечность и эксплуатационные характеристики

Бетоны на основе шлаковых вяжущих демонстрируют улучшенные показатели долговечности:

  • Повышенная устойчивость к хлоридной коррозии (в 2-3 раза)
  • Сниженная проницаемость (на 30-40%)
  • Повышенная морозостойкость (F300-F400)
  • Устойчивость к щелочно-силикатной реакции
  • Снижение карбонизации в долгосрочной перспективе

Результаты испытаний подтверждены в соответствии со стандартами ASTM C1202, EN 12390-8 и ГОСТ 10060.

Экология и экономика

Рациональное использование вторичных ресурсов с экономической выгодой

Экологические преимущества использования шлаковых вяжущих

Снижение углеродного следа

При производстве 1 тонны клинкера выделяется около 800-900 кг CO₂. Замена 50% клинкера шлаковым вяжущим позволяет сократить выбросы на 400-450 кг CO₂ на тонну цемента.

Методика учета CO₂

Расчет углеродного следа производится в соответствии с методикой GCCA (Global Cement and Concrete Association) и включает:

  • Прямые выбросы от производственных процессов
  • Выбросы от потребления электроэнергии
  • Выбросы от логистических операций
  • Учет предотвращенных выбросов от утилизации отходов

Экономика замкнутого цикла

Использование шлаковых вяжущих – пример эффективной циркулярной экономики:

  • Ежегодно в Казахстане образуется более 5 млн тонн металлургических шлаков
  • Сокращение объемов накопленных отходов и площадей шлаковых отвалов
  • Снижение потребления природных ресурсов (известняка, глины)
  • Оптимизация логистики вторичного сырья в радиусе 200-300 км от металлургических предприятий
Узнать больше о внедрении

Контроль качества

Комплексная система контроля на всех этапах производства

XRF анализ

Рентгенофлуоресцентный анализ для определения химического состава шлаков и готовой продукции с точностью до 0.1%.

XRD анализ

Рентгеноструктурный анализ для определения минералогического состава и содержания аморфной фазы в шлаке.

Тонкость помола

Лазерная гранулометрия и определение удельной поверхности по методу Блейна для контроля дисперсности материала.

Потери при прокаливании

Определение LOI для контроля содержания карбонатов, гидратов и органических примесей.

Активность пуццолана

Оценка пуццолановой активности проводится по методу Чаплина с определением количества поглощенного Ca(OH)₂, а также по ГОСТ Р 57293-2016.

Дополнительно проводится определение индекса активности по EN 15167-1 путем сравнения прочности на сжатие контрольных образцов и образцов с заменой 50% цемента шлаковым вяжущим.

Физико-механические испытания

Комплексное тестирование включает:

  • Определение нормальной густоты и сроков схватывания
  • Испытания на прочность при сжатии и изгибе в возрасте 2, 7, 28 и 90 суток
  • Определение водонепроницаемости (W6-W20)
  • Оценка морозостойкости (F200-F400)
  • Тестирование на сульфатостойкость по методике ASTM C1012

Наши проекты

Успешные примеры внедрения технологии шлаковых вяжущих

Пилотный проект внедрения доменного шлака

Пилот «Доменный шлак для цементной смеси»

Интеграция доменного шлака в производство цемента с заменой 40% клинкера.

Подробнее
Активация сталеплавильного шлака

Активация сталеплавильного шлака

Разработка технологии механохимической активации сталеплавильного шлака для повышения гидравлической активности.

Подробнее
Разработка бетонов с шлаковыми вяжущими

Бетоны с шлаковыми вяжущими

Разработка и тестирование составов бетонных смесей с использованием шлаковых вяжущих для различных классов бетона.

Подробнее
Все проекты

Внедрение на объекте

Готовые решения для интеграции шлаковых вяжущих в производственные процессы

Внедрение технологии шлаковых вяжущих на производстве

Готовность к пилотным проектам

Мы предлагаем комплексный подход к внедрению технологии шлаковых вяжущих на вашем производстве:

Технический аудит

Оценка существующего оборудования и технологических возможностей для интеграции шлаковых вяжущих.

Пилотные испытания

Проведение пилотных испытаний с использованием опытных партий шлаковых вяжущих для подтверждения эффективности.

Технологическое сопровождение

Полное сопровождение процесса внедрения, включая обучение персонала и настройку оборудования.

Масштабирование

Поэтапное увеличение объемов использования шлаковых вяжущих с постоянным контролем качества продукции.

Подробнее о внедрении

Часто задаваемые вопросы

Ответы на распространенные технические вопросы о шлаковых вяжущих

Пригодность шлака определяется комплексом параметров: содержанием аморфной фазы (не менее 85% для доменного шлака), химическим составом (модули основности и активности), отсутствием вредных примесей. Ключевой показатель – гидравлическая активность, которую можно определить в лабораторных условиях. Мы проводим предварительный анализ образцов шлака заказчика для оценки потенциала его использования.

Минимальный объем для пилотного проекта составляет 5-10 тонн шлакового вяжущего. Это позволяет провести полный цикл испытаний в лабораторных и производственных условиях, включая изготовление опытных партий бетона и оценку его характеристик в разном возрасте. Для промышленного внедрения рекомендуемый объем начинается от 100 тонн в месяц для обеспечения стабильности процессов и экономической эффективности.

В большинстве случаев существенной модификации основного оборудования не требуется. Необходимо обеспечить дополнительные силосы для хранения шлакового вяжущего и систему дозирования для его подачи в смеситель. На некоторых заводах может потребоваться корректировка режимов помола и оптимизация работы сепараторов для достижения требуемой тонкости помола. Наши специалисты проводят технический аудит и предлагают оптимальные решения с минимальными изменениями в существующем технологическом процессе.

Шлаковые вяжущие положительно влияют на долговечность бетона по нескольким направлениям. Они снижают проницаемость бетона за счет формирования более плотной микроструктуры, что повышает устойчивость к проникновению агрессивных веществ. Бетоны с шлаковыми вяжущими демонстрируют повышенную устойчивость к сульфатной коррозии, хлоридной агрессии и щелочно-силикатной реакции. Также снижается тепловыделение при гидратации, что уменьшает риск термического растрескивания в массивных конструкциях. Долгосрочные испытания показывают, что правильно спроектированные бетоны с шлаковыми вяжущими могут иметь срок службы на 20-30% больше по сравнению с обычными бетонами.

Да, наши шлаковые вяжущие соответствуют действующим строительным стандартам Республики Казахстан, включая СТ РК EN 197-1-2013 «Цемент. Часть 1: Состав, спецификации и критерии соответствия для обычных цементов». Они также соответствуют требованиям ГОСТ 31108-2016 «Цементы общестроительные. Технические условия» для цементов с минеральными добавками. Вся продукция проходит сертификацию и имеет необходимые документы соответствия. Кроме того, мы активно участвуем в разработке новых стандартов для расширения применения шлаковых вяжущих в строительной отрасли Казахстана.

Не нашли ответ на свой вопрос? Свяжитесь с нашими техническими специалистами

Задать вопрос

Связаться с нами

Запросите образец или получите техническую консультацию