Хидратиране на шлакови свързващи вещества
Разликата между течните алкали, алкалните силикати и алуминатите от калциевите съединения е тяхната по-голяма разтворимост. Следователно съставът на веществата, които участват в процесите на кондензация на свързващи вещества във водоустойчива каменна дисперсия, се различава от състава на веществата, които осигуряват синтеза на водоустойчив камък на базата на калциеви свързващи вещества.
По-специално, хидрозолите на силициевата киселина имат отрицателен заряд, докато хидрозолите на поливалентни метали (желязо, алуминий и хром) имат положителен заряд. Следователно те могат да коагулират силициевите киселини. Водоустойчивите продукти, получени от агрегацията на хидрозолите, са коагулирани гел смеси. Гелообразните частици адсорбират алкални йони, чието присъствие води до синтеза на алкални съединения, включително кристалната структура. Алуминиевите катиони имат особено силен коагулиращ ефект върху алкалния хидрозол на силициевата киселина. При смесване на алкален кремък и алуминиеви золи водоустойчивите алкални хидрати коагулират. В резултат на това лесно се синтезират практически неразтворими новообразувания под формата на четирикомпонентни системи R 2O *Al2O3*SiO2*H2O.
Хидроксидите на алкалоземни метали (калций, стронций, барий) също коагулират кремъчни и алуминиеви золи, образувайки гелове, които съдържат оксиди на алкалоземни и алкални метали, което води до синтеза на петкомпонентни системи R2O*RO*Al2O3*SiO2*H2O.
И двете системи показват хидравлични свързващи свойства.
Подробните изследвания на процесите на хидратация на силициева киселина и хидроксиди на амфотерни метали с алкални хидроксиди или техните смеси с алкалоземни елементи позволиха да се установи, че в този случай възниква цял набор от свързващи системи, продукти, чиято хидратация се извършва под формата на 2O * Al2O3 * H2O, R2O * SiO2 * H2O, лесно разтворими във вода,слабо разтворими R2O *RO *Al2O3*H2O, R2O*RO*SiO2*H2O, трудно разтворими R2O*RO*Al2O3*SiO2*H2O и практически неразтворими R2O*Al2O3* SiO2*H2O алкални хидрати, както и под формата на трудно разтворими алкалоземни нискоосновни хидросиликати RO*SiO2*H 2O, а понякога и практически неразтворими хидроалуминосиликати RO*Al2O3* SiO2*H2O,
- където R2O е Zi2O, Na2O, KaO, Rb2O, Cs2O;
RO е CaO, SrO, BaO.
Хидратацията е задължително, но недостатъчно условие за проява на хидравлични свързващи свойства на смеси, съдържащи съединения на алкални метали. Второто условие, което определя тези свойства, е наличието в състава на продуктите на хидратация на амфотерни метални катиони, способни да свързват алкалния хидрозол на силициева киселина, който възниква по време на хидратацията.
Когато в резултат на хидратация се получи излишък от хидрозол на алкален амфотерен метал, са необходими коагуланти с киселинни свойства като хидрозол на силициева киселина, за да се образуват водоустойчиви неоплазми. Свързващи вещества на основата на съединения на алкални метали трябва да съдържат, наред с алкални оксиди, оксиди, които имат амфотерни и киселинни свойства. Алкално-алкалоземните свързващи вещества, заедно с изброените оксиди, съдържат алкалоземни оксиди, силикати или алуминати, които образуват твърди кристални разтвори с алкални алумосиликати. За алкалоземни хидравлични свързващи вещества няма такива изисквания. Достатъчна за практически цели, водоустойчивостта на изкуствен камък, базиран на тях, се осигурява още в случай на синтез на трикомпонентни хидратни системи, като хидросиликати или хидроалуминати.
Като добавъчни материали в шлако-алкални бетони могат да се използват както обикновени традиционни добавъчни материали (виж гл.), така и диспергирани.фини пясъци, песъчливи глинести почви, леки глинести почви. В същото време такива бетони на базата на диспергирани агрегати не са по-ниски от бетоните на базата на портланд цимент по отношение на якост, водопропускливост, устойчивост на замръзване и други показатели (Таблица ).
Якостта на шлаково-алкалните бетони в зависимост от гранулометричния състав на добавъчните материали.