Аглопоритобетон

Перед строительной отраслью стоит много проблем. С одной стороны, растущий спрос требует выдавать все больше и больше товара. При этом стоимость сырья неуклонно растет, а его запасы истощаются. С другой стороны – с каждым годом растут требования к охране окружающей среды. Теперь мало просто производить товар. Нужно еще придумать, куда девать отходы этого производства. Именно поэтому растет интерес к строительным материалам, которые получают не из «чистого» сырья, а из побочных продуктов промышленности. И одним из их представителей является аглопоритобетон.

В этой статье мы расскажем, что такое аглопорит и какие особенности имеет бетон на его основе. Также мы сравним его с другими похожими на него материалами: керамзито- и шлакобетоном. А в заключительном разделе статьи вы найдете обзор сфер применения этого материала.

Что такое аглопорит

Секрет получения аглопорита кроется в его названии. «Агло» – это сокращение от «агломерация», что значит «спекание», а «порит» – это «пористый камень». И действительно, получают такой заполнитель путем совместного обжига и спекания промышленных отходов.

Сырьем для него могут быть:

• Топливные шлаки и зола
  Это минеральный остаток, который остается после сжигания твердого топлива – как правило, угля. Его основу составляет кремнезем (SiO2), а также оксиды различных металлов: алюминия, железа, кальция, магния и других.
• Отходы обогащения угля
  В составе первичного угля, добытого на карьере или шахте, часто бывает высокое содержание минеральных примесей. Это балласт, который снижает температуру горения угля, а после его прогорания превращается в золу. Чтобы повысить ценность продукта, его обогащают – то есть очищают от минеральных примесей. В результате получается угольный концентрат и пустая порода, которую сливают или сваливают в хвостохранилище.

Изначально аглопорит делали именно из топливных шлаков и золы теплоэлектростанций (ТЭЦ). Но поскольку современные ТЭЦ работают чаще на газе, а не на угле, со временем актуальнее стал второй вариант.

Помимо золошлака, в состав аглопорита входит еще один компонент – глина или глинисто-песчаная смесь (суглинок).

Технология производства аглопорита включает в себя такие шаги:

1. Золу при помощи дозаторов подают в смесители, где к ней добавляют до 10% глины.
2. Смесь золы и глины смачивают водой до образования пластичной массы – шихты – и отправляют в гранулятор.
3. Из шихты формируют гранулы нужной формы: шара, куба или цилиндра.
4. Сырцовые гранулы погружают на спекательные тележки, которые поступают в агломерационную печь.
5. Материал нагревают сначала до 400°С, затем до 800°С и, наконец, – до 1000°С. При такой температуре загораются частицы угля, которые остались в золе. Под воздействием внешнего и внутреннего жара гранулы спекаются.
6. Готовый аглопоритовый гравий сортируют по фракциям: 5-10, 10-20 и 20-40.

Иногда влажную шихту не подвергают гранулированию, а сразу отправляют в печь. На выходе получают сплошной пласт спекшегося аглопорита, который затем дробят и рассеивают на фракции. Материал с частицами меньше 5 мм называют аглопоритовым песком, а крупнее – щебнем.

Схема получения этого заполнителя напоминает производство керамзита. И тот, и другой материал получают путем обжига. Чуть ниже мы подробнее рассмотрим разницу между ними. А пока мы поговорим о том, какие достоинства и недостатки есть у бетона на основе аглопорита.

Плюсы и минусы аглопоритобетона

Как и многие другие, эта разновидность бетона была изобретена в СССР. Сначала это был экспериментальный материал, но в 60-70-е годы было налажено его промышленное производство. А вот в современной России аглопоритобетон практически забыт. И, пожалуй, незаслуженно.

Ведь он имеет целый ряд достоинств, среди которых:

• Малый вес
  Конструкции из аглопоритобетона весят примерно на 20-50% меньше, чем из обычного бетона на щебне и песке. Благодаря этому снижаются затраты на подготовку грунта, заливку фундамента и строительную технику.
• Пониженная теплопроводность
  За счет своей пониженной плотности материал улучшает теплоэффективность зданий и конструкций.
• Прочность
  По этому показателю аглопорит превосходит перлит, вермикулит, а иногда даже и керамзит. На его основе можно изготавливать высокопрочный легкий бетон.
• Жаростойкость
  Аглопоритобетон даже на обычном портландцементе выдерживает разовый нагрев до 800-1200°С. А если заменить цемент специальным огнеупорным вяжущим (например, жидким стеклом), то можно получить жаростойкий материал, пригодный даже для изготовления промышленных печей.
• Доступность сырья
  Основной компонент в составе аглопорита – это золы и шлаки ТЭЦ, а также отходы углеобогащения. Их можно найти в любом уголке страны, где еще не перешли полностью на отопление газом. А вот другие искусственные заполнители (керамзит, перлит, вермикулит, шунгизит и прочие) получают из сырья, которое добывают лишь в отдельных регионах.
• Дешевизна
  Этот пункт прямо связан с предыдущим. Поскольку аглопорит изготавливают буквально из отходов, его себестоимость получается невысокой.
• Польза для экологии
  В настоящее время зола и шлаки просто лежат в отвалах, занимая полезную территорию и загрязняя окружающую среду. Промышленное производство аглопоритобетона – это очень эффективный способ их утилизации.

Тем не менее, у каждого материала есть свои минусы, из-за которых он не используется повсеместно.

Недостатки у аглопоритобетона следующие:

• Низкие теплоизоляционные свойства
  Хоть технически он и относится к легким бетонам, но его плотность получается очень высокой по сравнению с перлито- или керамзитобетоном. Это значит, что в качестве утеплителя его использовать нельзя.
• Нестабильные свойства сырья
  Аглопорит делают из отходов промышленности. Они не выпускаются целенаправленно и не проходят проверку на соответствие ГОСТам. Поэтому качество аглопоритобетона может варьироваться в очень широких пределах.
• Потенциальный вред для здоровья
  В золе и шлаках концентрируются вредные примеси, которые изначально были в составе угля. Их содержание может не превышать допустимых норм. А может и превышать. Поэтому сырье нужно проверять на безопасность, а это лишние расходы.
• Отсутствие оборудования для массового производства
  В СССР были цехи и целые заводы по производству аглопорита. Но в 90-е они все прекратили работу. И теперь, чтобы наладить выпуск этого заполнителя, нужны огромные вложения денег и научных ресурсов.

Аглопоритобетон – это достойный, но фактически забытый в России стройматериал. Тем не менее, его производство выгодно как для строительной, так и для природоохранной отрасли. Кто знает – возможно, в будущем он переживет второе рождение.

А в продолжении статьи мы разберем его характеристики в сравнении с другими похожими материалами.

Аглопоритобетон, керамзитобетон и шлакобетон: сравнительные характеристики

У аглопорита есть два основных «конкурента» в сфере заполнителей для бетона. Первый – это, конечно же, керамзит. Эти два материала близки по своим характеристикам, потому что их изготавливают по схожей технологии. Второй – это шлаковые гравий, щебень и песок, на основе которых получают шлакобетон. С аглопоритом их роднит низкая себестоимость.

В таблице ниже мы привели сравнение бетонов на основе этих трех заполнителей:

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Из этой таблицы видно, что наиболее универсальный заполнитель для легкого бетона – это керамзит. На его основе можно получать как прочный бетон для несущих конструкций, так и очень легкий материал для теплоизоляции.

Но для производства керамзита нужен особый вид глины. Поэтому стоит материал достаточно дорого. И в тех работах, в которых не нужна низкая теплопроводность, часто отдают предпочтение более дешевым материалам. В России это шлакобетон, а, например, в Беларуси – аглопоритобетон.

Теперь вы хорошо себе представляете, что такое аглопоритобетон и как его производят. В заключительном разделе статьи мы поговорим о том, где такой материал можно использовать.

Сфера применения аглопоритобетона

В современной России, как мы отмечали выше, промышленное производство аглопорита сошло на нет. Но материал еще пользуется спросом в других странах бывшего СССР – в первую очередь, в Беларуси.

Надо сказать, что из легких бетонов обычно возводят стены домов и зданий. Но с аглопоритобетоном другая ситуация. Ведь по плотности он превосходит все другие бетоны на пористых заполнителях, а его теплоизоляционные свойства оставляют желать лучшего. Поэтому аглопоритобетон используют в тех работах, где традиционно применяется тяжелый, а не легкий бетон.

Из него делают:

• Плиты перекрытий
• Дорожные плиты
• Большепролетные балки
• Железобетонные фермы для крыш
• Элементы мостов, эстакад, путепроводов
• Монолитные фундаменты
• Блоки для фундамента
• Монолитные стены высотных зданий
• Стеновые блоки
• Готовые блок-комнаты

Использование аглопоритобетона в этих случаях выгодно по двум причинам: во-первых, снижается вес конструкций, а во-вторых – их себестоимость.

Подведем итог.

Аглопоритобетон – это один из видов легких бетонов. Заполнитель для него получают путем спекания золошлаковой смеси с глиной. Этот материал был изобретен в СССР, но практически не используется в современной России. Он отличается высокой прочностью, но имеет скромные теплотехнические характеристики. Основная сфера применения аглопоритобетона – это производство облегченных железобетонных изделий.