Аглопоритобетон: что это и где можно применять?

В последние годы перед отраслью производства стройматериалов стоит много задач. С одной стороны, требуется выдавать большее количество продукции из-за активного роста строительства, а запасы сырья постепенно сокращаются. С другой стороны, ужесточаются требования окружающей среды, из-за чего приходится думать: куда деть сырье от производства. Именно поэтому возрастает интерес к строительным материалам, которые получают из вторичного сырья, отходов или продуктов промышленности. Одним из представителей таких материалов и является аглопорит. О том, что это такое разбираемся ниже.

Что такое “аглопорит”?

Само название “аглопорит” образовано от двух слов – “агломерация” (т.е. “спекание”) и “пористый камень”. Соответственно, аглопорит представляет собой материал, полученный путем обжига и спекания промышленных отходов. Часто аглопорит также называют “аглопоритобетоном”.

Обычно в качестве сырья для получения стройматериала используют:

• Топливные шлаки, золу

Это минеральные остатки, получаемые после сгорания твердого топлива (чаще – угля). В основе угля – кремнезем (соединение одного атома кремния и двух атомов кислорода), а также оксиды алюминия, железа, кальция, магния или других металлов.

• Отходы обогащения угля

Обогащение – процесс очищения первичного угля от избыточного содержания минеральных примесей. Это необходимо, т.к. примеси снижают температуру горения угля, а после прогорания они превращаются в золу. В результате обогащения получается угольный концентрат и пустая порода – ее сливают в хвостохранилище для дальнейшей переработки или просто утилизируют.

Раньше аглопорит преимущественно получали из топливных шлаков от теплоэлектростанций (ТЭЦ), однако современные ТЭЦ работают преимущественно на газе. По этой причине становится все актуальнее второй вариант.

Кроме отходов производства, в составе материала есть еще один компонент – глина или суглинок (глинисто-песчаная смесь).

Получают аглопоритобетон следующим образом:

1. Сырье с помощью дозатора подают в смесители, а затем добавляют 10% глины от общей массы заготовки.
2. Полученную смесь смачивают водой до образования шихты (пластично массы) и отправляют в гранулятор.
3. Пластичную массу формируют в нужную форму (обычно это шар куб или цилиндр).
4. Готовые гранулы погружают на специальные тележки, а затем отправляют в печь для агломерации.
5. Нагревание происходит постепенно: сначала нагревают до 400°С, затем до 800, а в конце до – 1000. Это необходимо, чтобы загорелись оставшиеся частицы угля: происходит спекание материала как снаружи, так и изнутри.
6. Аглопорит сортируют по фракциям.

В некоторых случаях шихту не подвергают гранулированию, а запекают пластом. После списания его дробят и рассеивают по фракциям. Самую мелкую фракцию (5 мм) называют аглопоритовым песком, а крупнее – щебнем.

Сам процесс производства напоминает получение керамзита, однако для выпуска используют разное сырье (для керамзита берут вспучивающуюся глину). На выходе получаются разные материалы с различными производственными характеристиками. Конечно, универсальным наполнителем для легкого бетона считается именно керамзит, однако его производство и себестоимость материала выходят дорого. Поэтому все большую популярность, наравне со шлакобетоном, набирает аголоприт.

Особенности материала

Этот экспериментальный стройматериал активно использовался в СССР, однако со временем о нем забыли. Сегодня интерес к агломерату возрождается за счет его преимуществ. Среди них:

• Небольшой вес

Конструкции из этого материала весят примерно на 30-50% меньше, чем из обычного бетона с традиционными наполнителями (щебнем, песком). Это в свою очередь сокращает траты на подготовку основания и фундамента, а также строительную технику.

• Низкая теплопроводность

Сниженная плотность повышает теплоэффективность зданий и конструкций.

• Надежность

Показатели прочности превосходят перлит, вермикулит, а иногда даже и керамзит. На основе аглопорита можно получить высокопрочный легкий бетон.

• Доступность

Для сырья используют отходы ТЭЦ и углеобогащения: его можно найти в любом уголке страны, где еще не перешли на отопление газом. Остальные материалы, используемые для заполнения бетона, получают из сырья из отдельных уголков страны, что сильно усложняет производственный процесс.

• Стоимость

Пункт напрямую вытекает из предыдущего. Аглопорит получают из доступных отходов, соответственно, себестоимость получения невысокая.

• Забота об экологии

Зола и шлак – одни из основных источников загрязнения окружающей среды. Промышленное производство этого стройматериала – экологичный способ утилизации отходов.

Несмотря на все преимущества, было бы нечестно умолчать о недостатках (которые есть абсолютно у любого стройматериала). Среди минусов отметим:

• Низкие показатели теплоизоляции

Технически материал относится к легким бетонам, однако плотность его выше перлит-керамзита или чистого керамзита. За счет высокой плотности в качестве утеплителя аглопоритобетон лучше не использовать.

• Нестабильность сырья

Сырье не выпускается целенаправленно (это просто отходы промышленного производства) и не проходит проверку на соответствие стандартам ГОСТ. Из-за этого качество стройматериала колеблется в широком диапазоне.

• Потенциальный вред для здоровья. 

Вытекает из предыдущего недостатка. В золе и шлаке может не быть вредных примесей, а может, наоборот, содержаться в большом количестве. Из-за отсутствия стандартов эти показатели никак не контролируются. Только добросовестные производители проводят дополнительные проверки и несут дополнительные расходы.

• Нет оборудования для массового выпуска

В период советской власти были цехи и целые заводы по производству аглопорита, но после распада в 90-е они все прекратили работу. Для налаживания масштабного производства этого заполнителя нужны колоссальные вложения.

Возможно, в ближайшем или далеком будущее аглопоритобетон получит полноценную “вторую жизнь”.

Где применяют аглопоритобетон?

Особой популярностью материал пользуется в странах, вышедших из СССР (особенно в Беларуси).

Обычно из легких бетонов возводят стены домов, зданий и других сооружений, но с аглопоритом иная ситуация. Дело в том, что его теплоизоляционные свойства оставляют желать лучшего: теплый дом из такого материала не получится. Поэтому аглопоритобетон используют в тех работах, где традиционно применяется тяжелый, а не легкий бетон. Из него получают:

• плиты перекрытий,
• дорожные плиты,
• балки для больших пролетов,
• железобетонные фермы для крыш,
• элементы мостов, эстакад, путепроводов,
• монолитные фундаменты и стены высотных зданий,
• блоки для фундамента,
• стеновые блоки,
• готовые блок-комнаты.

Популярность в этих направлениях заполнитель получил по двум причинам:

• во-первых, снижается вес конструкции;
• во-вторых, уменьшается себестоимость строительства.

Таким образом, основная сфера стройматериала – производство облегченных железобетонных изделий.