Cos'è la scoria e dove viene utilizzata?

La scoria è materie prime secondarie ottenute dagli scarti dell'industria metallurgica. Si sta formando dalle ceneri di carbone e da un sottoprodotto della fusione dei metalli. Questo materiale è ampiamente utilizzato nella costruzione. Soffermiamoci più in dettaglio sulle caratteristiche della scoria e sulle sue caratteristiche tecniche e operative.

Il vantaggio fondamentale dell'utilizzo di materiali riciclabili è una tecnologia senza sprechi per la produzione di materiali da costruzione. Consente di ridurre significativamente il livello di inquinamento ambientale. A causa dell'aumento dei parametri di densità e resistenza del materiale quando si lavora con blocchi di calcestruzzo, il volume dei rifiuti edili accumulati durante la costruzione di un edificio è notevolmente ridotto. Allo stesso tempo, le scorie di tutti i tipi conservano la loro leggerezza e capacità di essere trasportate.

La scoria è un gruppo di silicati sintetici formati su superfici metalliche durante il processo:

• colata di materie prime metalliche;
• lavorazione di leghe liquide;
• ottenere materie prime dai flussi;
• recupero del minerale.

A seconda delle caratteristiche della composizione chimica, si distinguono i seguenti gruppi di scorie.

Di base (a base di CaO, MgO e FeO):

• ossidi - fino al 55%;
• allumina - entro il 15%.

Acidi (SiO2, TiO2):

• ossidi - fino al 45%;
• allumina - entro il 20%.

Neutro (Ai2O3, ZnO):

• ossidi - fino al 47%.

Qualsiasi scoria contiene alluminio, magnesio, nonché manganese, silicio, zolfo e alcuni altri elementi.... A seconda della struttura dei componenti di lavoro e della concentrazione di sostanze attive, le scorie ricevono varie caratteristiche personalizzate. Queste materie prime possono avere varie sfumature - dal grigio chiaro al nero profondo, viola e persino colori perlati si possono trovare anche sul mercato. Tutte queste varietà sono richieste nella produzione di blocchi, nella preparazione della malta cementizia e nell'esecuzione del getto di fondazione.

Anche la consistenza delle scorie è diversa. lei potrebbe essere simile alla pietra, simile alla porcellana e anche vitreo - dipende dalla struttura chimica del materiale riciclabile. I punti di fusione delle scorie variano da 360 a 450 ° C. Il peso specifico è di circa 2,7 unità.

Come qualsiasi altro materiale da costruzione, le scorie hanno i loro pro e contro. Parlando dei vantaggi, si può evidenziare quanto segue:

• alta resistenza al fuoco - la scoria non si accende e non supporta la combustione;
• lungo periodo operativo - la durata di utilizzo di tale materiale è di 50 anni;
• varietà di proprietà fisiche e tecniche a seconda della composizione dei principali componenti delle materie prime;
• costo democratico rispetto a pietra, mattoni e legno;
• facilità di installazione.

Tuttavia, i consumatori evidenziano anche gli svantaggi di tali materie prime:

• igroscopicità - la scoria non è adatta per lavori in aree con frequenti precipitazioni, inondazioni e in condizioni di elevata umidità;
• super forza - ostacola l'implementazione delle comunicazioni ingegneristiche, rendendo il processo dispendioso in termini di tempo e, di conseguenza, costoso;
• è aumentato conduttività termica.

Inoltre, la concentrazione di zolfo e acidi nelle scorie supera la norma. Inoltre, l'erosione completa di tutti gli elementi tossici avviene solo dopo un anno.

La scoria è un materiale voluminoso, il suo peso specifico corrisponde a 2,6-3,7 grammi per 1 m3. Approssimativamente gli stessi parametri sono tipici per le varietà naturali di pietre. Il peso specifico delle materie prime varia a seconda del tipo di scoria:

• per blocco di calcestruzzo - 2-2,5 t / m3;
• per scorie grumose - 2,1-2,9 t / m3;
• per materiali riciclabili sotto forma di pietrisco - 1,1-1,2 t / m3.

Le scorie metallurgiche diventano un sottoprodotto di qualsiasi produzione metallurgica. Esistono tre tipi principali di tali materie prime.

• granulato - questa scoria si forma durante il raffreddamento della ghisa. Ha trovato la sua applicazione come analogo economico degli additivi minerali per l'edilizia.
• Non granulare - la scoria è prodotta dal raffreddamento ad aria dei rifiuti metallurgici, dalla loro ulteriore frantumazione e vagliatura. Questo materiale è richiesto come riempitivo per il calcestruzzo bituminoso nella costruzione di strade. Inoltre, le materie prime non granulate sono richieste in agricoltura nei casi in cui è richiesta la disossidazione del suolo.
• Pomice di scorie - questa materia prima non ha caratteristiche vincolanti, quindi viene utilizzata principalmente come materiale fonoassorbente o termoisolante. Viene spesso utilizzato durante la creazione di blocchi da calcestruzzo poroso leggero.

Le scorie metallurgiche sono altoforno, siderurgica e a focolare aperto.

• Le materie prime d'altoforno hanno ricevuto la massima distribuzione, sono ottenute durante la produzione di ghisa. Da 1,6-2 tonnellate di minerale durante la lavorazione, si formano 1 tonnellata di ghisa e circa 0,5-0,8 tonnellate di scorie.
• Nei forni per la produzione di acciaio, 2-2,4 tonnellate di minerale, 2 tonnellate di combustibile e 80 tonnellate di acqua producono 1 tonnellata di acciaio e 0,2-0,3 tonnellate di scorie.
• Nei forni a cupola, così come nei forni elettrici, la produzione di scorie è di 0,2-0,3 tonnellate per 1 tonnellata di metallo.

Meno comunemente, i rifiuti della metallurgia non ferrosa vengono utilizzati nell'industria delle costruzioni. La fabbricazione di tali metalli è di per sé un processo costoso e molto laborioso. Per ottenere solo 1 tonnellata di rame o nichel, è necessario elaborare 200 tonnellate di minerale naturale, quindi il volume di scorie nella produzione di 1 tonnellata di tale metallo raggiunge spesso le 20-25 tonnellate, a causa del fatto che nell'ambiente naturale i metalli non ferrosi si trovano esclusivamente sotto forma di composti dispersi nelle rocce.

Generalmente, la presenza di ossidi metallici in essi non supera il 4-5%, tutto il resto sono solo elementi rocciosi (carbonati, silicati, quarzi). Tali materie prime sono nere e non si disintegrano, la loro densità varia da 3300 a 3800 kg per 1 metro cubo. Il parametro di assorbimento dell'acqua è 0,1-0,6%.

Durante la produzione di fosforo con il metodo elettrotermico, si formano scorie granulari. Contengono fino al 98% di vetro, la base di tale materiale è SiO2 e CaO... Inoltre, contiene particelle di tessuto, gomma sbriciolata, carta e materiali polimerici. La composizione può includere anche sottoprodotti della raffinazione del petrolio e altri additivi: ciò limita in modo significativo l'ambito di applicazione di tali scorie nel settore delle costruzioni, sebbene possa essere utilizzato se è necessario isolare la struttura.

Di solito, il carburante viene bruciato in camere, in cui il riscaldamento può raggiungere i 1300-1700 gradi. In tali condizioni, i composti di conglomerato formati dalla parte minerale della materia prima vengono rilasciati sotto forma di massa polverizzata. Piccole particelle di dimensioni non superiori a 100 micron, il cui contenuto nella cenere raggiunge l'80%, insieme ai gas di combustione vengono portate via dai forni e formano ceneri volanti. Le particelle più massicce si depositano e si sciolgono, acquisendo una forma vetrosa o grumosa: questa è cenere e scorie.

Il rapporto percentuale tra tali materie prime e ceneri volanti dipende direttamente dalla tecnologia di produzione. Ad esempio, nei forni con un metodo solido di rimozione della cenere, fino al 20% di tutta la cenere va nelle scorie. Nei forni dove sono previsti sistemi di rimozione della scoria liquida, fino al 45% viene trasformato in scoria. Nelle unità a ciclone, la formazione di scorie è dell'80-90% della quantità totale di cenere.Le scorie di cenere sono anche chiamate carbone e carbone. In questi giorni, sono molto richiesti in campo industriale. Tale materia prima si differenzia dall'altoforno per una ridotta proporzione di ossido di calcio e una maggiore concentrazione di ossido di ferro.

Cenere e scorie è un materiale riciclabile granulare nero. Questo colore è dovuto alla presenza di ferro ferroso nella composizione della materia prima. Meno comunemente trovato in bianco, oliva, verde e marrone. L'ombra dipende dalla concentrazione di ossidi, quando si macina una tale scoria, si ottiene sabbia grigia. Ceneri e scorie sono il risultato della combustione di diversi tipi di combustibili:

• il carbone contiene dal 5 al 40% di scorie;
• nella lignite la concentrazione di scorie è di circa il 15%;
• in antracite - fino al 35%;
• in legno - fino all'1,5%;
• in olio combustibile - non più dello 0,3%;
• in scisti bituminosi - dal 50 all'80%.

L'ambito di utilizzo delle scorie è piuttosto ampio:

• produzione di calcestruzzo pesante con categoria di resistenza B15-B30;
• preparazione di miscele edili;
• produzione di solai, pannelli in calcestruzzo, pilastri, ma anche travi, travicelli e altre strutture portanti, anche precompresse;
• costruzione monolitica industriale e residenziale;
• produzione di cordoli, pietre per lastricati e lastre per lastricati;
• tutti i tipi di costruzione bassa (costruzione di garage, cantine e annessi).

Il cemento per scorie ha ricevuto un uso diffuso; si forma quando le scorie frantumate vengono combinate con il cemento. Questo materiale è riconosciuto come uno dei più durevoli e affidabili nel settore delle costruzioni.

• Il calcestruzzo di scorie è ampiamente utilizzato nella produzione di solai per edifici a più piani. Ciò è dovuto al fatto che il maggiore livello di affidabilità di tale materiale determina la durata dei pavimenti, che è particolarmente importante nella costruzione di strutture residenziali.
• Nella costruzione di fondazioni è richiesta una miscela di scorie frantumate e cemento... L'uso di tali materie prime è giustificato nei casi in cui le pareti e i tetti delle case sono costruiti con materiali da costruzione leggeri: tale fondazione diventerà il supporto fondamentale dell'intero edificio.
• Il cemento di scoria è richiesto per rinforzare le cinghie nella costruzione di alloggi a più piani. Il materiale viene utilizzato per rinforzare i singoli moduli di ingegneria.
• La composizione a base di cemento e scorie è richiesta nella produzione di strutture vicine all'acqua e sottomarine... Tali strutture sono esposte all'umidità e il calcestruzzo di scorie resiste con successo a un impatto così negativo.
• La miscela viene utilizzata in alcuni tipi di isolamento termico di edifici residenziali e industriali.... Il suo utilizzo è particolarmente efficace insieme ai riscaldatori: il loro tandem protegge dalla penetrazione di masse d'aria fredda.