При затворении водой гидроокисей щелочных и щелочноземельных металлов pH среды изменяется в значительных пределах (табл. 2).

Рис. 1. График зависимости активности вяжущего от вида щелочного компонента
Рис. 1. График зависимости активности вяжущего от вида щелочного компонента
Влияние основности соединений щелочных и щелочноземельных металлов на вяжущие свойства гранулированных шлаков можно проследить по прочности теста нормальной густоты, в которое эти соединения введены в эквимолекулярных количествах (рис. 1).

Сравнительная оценка механической прочности шлакощелочного камня на кислом шлаке, который самостоятельно не твердеет, позволила сделать вывод, что активность шлаковых вяжущих на соединениях исследуемых металлов возрастает с повышением основности последних и утверждать, что место металлов в ряду основности определяет величину pH, а следовательно, и степень активности вяжущих на их основе. Такие же выводы вытекают из результатов исследований образцов на основном шлаке, который гидратируется самостоятельно. При этом, однако, следует отметить, что при введении окисей щелочноземельных металлов в основные шлаки прочность камня уменьшается по мере роста их основности.

При использовании кислых шлаков большую прочность имеют образцы на едких щелочах, а основных — на карбонатах щелочных металлов. Последнее объясняется тем, что они более активно вступают в реакцию катионного обмена с образованием карбонатов щелочноземельных металлов (RCO3) и едких щелочей (ROH) с основными шлаками, чем с кислыми.

Наиболее высокая прочность характерна для шлакощелочного камня на основе щелочных силикатов.

Причем так же, как и для несиликатных солей щелочных металлов, прочность композиций на основных шлаках превышает прочность композиций на кислых, что объясняется также более интенсивным катионным обменом, приводящим к образованию силикатов щелочноземельных металлов (RO·SiO2·nH2O) и едких щелочей (ROH).

Повышение содержания несиликатных солей и едких щелочей в шлакощелочных композициях приводит к росту их активности как в случае использования основных, так и кислых шлаков.

Из приведенных данных следует, что смеси соединений щелочных металлов — гидроокисей, карбонатов, силикатов и гранулированных шлаков — представляют собой принципиально новые гидравлические вяжущие вещества, активность которых значительно превышает активность традиционных вяжущих на основе подобных соединений щелочноземельных металлов.