Шлаковые строительные материалы. Ведущее место среди искусственных каменных материалов принадлежит металлургическим шлакам, которые являются побочный продуктом металлургии.

Металлургические шлаки:
– черной металлургии (доменные);
– цветной металлургии (предельных процессов – сталеплавильные).

Доменные шлаки представляют ценный побочный продукт, который образуется в доменных печах в огненножидком состоянии при выплавке чугуна из железных руд. Они представляют собой сплав окислов пустой породы, золы топлива и окислов флюсов. Получаемое количество шлака на 1 т выплавляемого металла составляет при доменном процессе до 80 кг, мартеновском 30 кг, конверторном 18 кг, ваграночным 5 кг. Ваграночные шлаки вследствие малого их выхода и значительного содержания металла не представляют интереса как сырье для производства каменных материалов.
При медленной остывании расплава шлак приобретает кристалличе-скую структуру, а при быстром – стекловидную. При одинаковых усло-виях охлаждения доменные шлаки в зависимости от химико-минералогического состава обладают разной способностью к кристаллизации – одни разновидности хорошо кристаллизуются, другие же приобретают стекловатое строение.
По структурно-текстурным признакам шлаки могут быть плотные, пористые, ноздреватые, пемзовидные, кристаллические, стекловатые и сме-шанной структуры.
Важной характеристикой доменных шлаков является стабильность их структуры. Шлаки с неустойчивой структурой в результате сложных физико-химических процессов и воздействия влаги и температуры самопроизвольно разрушаются (распадаются), превращаясь в раздробленный материал или мучнистый порошок.
Основные доменные шлака подвергаются грануляции с дальнейшим их использованием в цементной промышленности в качестве активной добавки при производстве цементов. Некоторое количество доменных шлаков идет на производства шлаковой пемзы, литого шлакового щебня, шлаковой ваты и шлакоситаллов.

Литой шлаковый щебень успешно применяют для устройства щебе-ночных слоев дорожной одежды, для приготовления асфальтобетона и тяжелого цементобетона в качестве путевого балластного материала.
Сталеплавильные шлаки. При выплавке стали из чугуна побочным продуктом являются сталеплавильные шлаки, которые в зависимости от технологии производства могут быть: мартеновские, конверторные, электросталеплавильные, ваграночные.
Для дорожно-строительных целей шлак пригоден преимущественно второго слива, кристаллической структуры, не содержащей заметного количества зерен пережога извести.
При сортировке шлака отбрасывают стекловидные разности, а также глыбы шлака со значительным содержанием включений зерен металла.
Кристаллически плотный мартеновский шлак обладает прочностью более 100 МПа, малой водопоглощаемостью и морозостойкость. Щебень из мартеновского шлака применяют в дорожном строительстве наравне со щебнем из прочных изверженных пород.
Конверторный шлак представляет собой смесь кусков разной структуры темного цвета и разной устойчивости против распада.
Физико-механические свойства шлака характеризуются объемной массой 3100-3300 кг/м³, водопоглощением 0,5-2%; морозоустойчивостью свыше 100, прочностью при сжатии 80-120 МПа.


Конверторный шлак применяют в дорожном строительстве, также как и щебень из мартеновских шлаков.

Электросталеплавильные шлаки. Кустовой илек имеет плотную текстуру, объемную массу 3200-3400 кг/м³, прочность 60-130 МПа.
 месь прочного щебня со шлаковой мукой используется для устройства оснований дорожных одежд по типу шлакобетона.
Прочие вида шлаков.

Медеплавильные шлаки получают как отход при выплавке медных и колчеданистых руд, а также при переплавке медных отходов. Особенностью медеплавильных шлаков является то, что они кристаллизуются в течение одного часа при температуре 900-1250°С и дальнейшее, даже быстрое остывание, не оказывает существенного влияния на кристаллизация. Вследствие этого шлаки в отвале обладают однородной мелкокристаллической структурой. Цвет шлаков – черный с синеватым оттенком. Объемная масса 3300-3800 кг/м³, предел прочности при сжатие 100-200 МПа, они тверды и морозостойки. Применяют медеплавильные шлаки в виде щебня наравне со щебнем из прочных изверженных пород.

Никелевые шлаки обладают такими же высокими показателями физи-ко-механических свойств, как и медеплавильные.
Топливные (котельные) шлаки представляют собой остатки от сжигания твердого минерального топлива (каменного угля, кокса, бурого угля) в топках.
Плотность шлака около 2500 кг/м³, объемная масса 650-1100 кг/м³, водопоглощение может достигать до 40%, при этом шлак, быстро поглощая воду, отдаст ее весьма медленно. Продолжительное (не менее двух месяцев) выдерживание шлака на воздухе повышает его качество.
 опливные шлаки как местный строительный материал применяют для изготовления шлакобетона, шлакобетонных элементов зданий как теплоизоляционный материал.

В настоящее время практический интерес для дорожного строительства представляет шлакозольный материал теплоэлектростанций (ТЭЦ), работающих на угле. Продукты сжигания из топок удаляют гидровыносом в специальные бассейны – отстойники, при этом шлак гранулируется и выпадает ближе к трубам, а мелкие частицы золы относятся водой. В результате в отстойниках накапливается плохо отсортированная смесь цепкого зернистого шлака, золы с примесью небольшого количества частиц несгоревшего угля.
Шлакозольный материал может быть использован для укрепления грунтов в основании дорожных одежд, как добавка к мелкозернистым пескам для улучшения их качества в цементо- и асфальтобетонных смесях, а зольная часть (лучше с добавкой 2% извести), как минеральный порошок для битумоминеральных смесей.