Асбестоцементные изделия

Исходными материалами для производства асбестоцементных из­делий служат асбест, портландцемент и вода.

Асбест – волокнистый материал служит армированным материалом, имеет высокую огнестойкость, высокую прочность на растяжение 600-800 МПа. Плотность асбестоцемента 1500-1950 кг/м3.

Асбест получают из тонковолокнистого природного материала, которые расщепляют на гибкие и тонкие волокна толщиной до 0,0005 мм в основном «хризотил асбест» - водный силикат магния. Длина волокон от 1мм (низший сорт)до18 мм (высший сорт) асбеста очень сильно влияет на качество материал.

Асбестоцемент – представляет собой затвердений цементной камень, армированный асбестом. Цемент М 300 и выше имеет прочность при сжатии 90МПа, при изгибе до 30МПа.

На сегодня асбест реже применяется в строительстве т.к. оказался канцерогенным материалом и срок эксплуатация его не высок – всего 25 лет.

Существует несколько разновидностей асбеста: хризотиласбест, крокидолит, амозит и др. Наибольшее значение в промышленности имеет хризотиласбест (вод­ный силикат магния). Это объясняется тем, что волокна его более прочны и эластичны, чем у других видов асбеста; они слабее связаны между собой и легко распушиваются (распадаются). Кроме того, природные запасы хризотиласбеста значительно превышают запасы других видов асбеста, вместе взятых.

На заводы асбестоцементных изделий поступает обогащенный ас­бест, т. е. отделенный от горных пород (асбестовых руд) и частично распушенный. Обогащение асбеста заключается в дроблении асбесто­вой руды (при этом куски руды раскалываются по плоскостям связи асбеста и включающей породы), извлечении из нее асбеста и разделе­ния его на сорта.

Асбест механического обогащения представляет собой смесь мел­ких агрегатов волокнистого строения (пучков волокон) и отдельных волокон различной длины (от долей миллиметра до 40 ммв зависи­мости от толщины жилы).

Поскольку длина волокна асбеста оказывает большое влияние на качество асбестовых материалов и изделий, сорт асбеста устанавли­вают в зависимости от длины его волокон: чем больше средняя длина волокна, тем выше сорт. Для производства асбестоцементных изде­лий используют коротковолокнистый асбест не ниже пятого сорта.

Асбест обладает большой адсорбционной способностью. При сме­шивании с портландцементом и водой асбест поглощает выделяющий­ся при твердении цемента гидрат окиси кальция и другие продукты гидратации клинкерных минералов, интенсивно способствуя ускоре­нию твердения и повышению прочности асбестоцементных изделий. Асбест выполняет также армирующую роль в цементном камне, вос­принимая главным образом растягивающие напряжения. На высокой адсорбционной способности асбеста и его армирующей роли основано производство асбестоцементных изделий.

Хризотиласбест не горит, но при +368°, когда адсорбционная вода вся испаряется, прочность асбеста снижается на 20—35%.

Для производства асбестоцементных изделий применяют специаль­ный портландцемент, изготовляемый путем совместного тонкого по­мола клинкера нормированного состава и необходимого количества гипса.

Производство асбестоцементных изделий

Области применения и номенклатура асбестоцементных изделий весьма обширны и разнообразны. Из асбестоцемента изготовляют кровельные изделия (плитки плоские прессованные, листы профили­рованные, различные кровельные детали), водопроводные и канали­зационные трубы и муфты, облицовочные листы, вентиляционные ко­роба и др.

Технологический процесс производства асбестоцементных изделий осуществляется в следующей последовательности:

1) распушка асбеста и приготовление асбестоцементной массы;

2. формование (кровельные плитки и облицовочные листы дополнительно прессуются);

3. предварительное твердение отформованных изделий;

4. механическая обработка изделий;

5. твердение в утепленном складе.

Поступающий на асбестоцементные заводы обогащенный асбест подвергается распушке. Распушка его вначале производится на бе­гунах сухим и мокрым способами. Мокрый способ обеспечивает тон­кую распүшкү волокон асбеста при менее сложном оборудовании; кроме того, создаются лучшие условия для работы обслужива­ющего персонала (уменьшается образование пыли). На бегунах волокнистые пучки асбеста раз­минаются, при этом нарушается взаимосвязь между волокнами; полностью распушивается при дальнейшей обработке в голлендерах (ролах). При производстве листовых материалов навитую массу (требуемой толщины) разрезают, снимают с барабана и дополнительно разрезают на листы требуемого размера. При изго­товлении плоских плиток листы поступают на гидравлический пресс и под давлением 300—400 кг/см²прессуются. При получении же профилированных листов массу не прессуют, а укладывают в металличе­скую форму и раскатывают при помощи скалок.

Отформованные изделия помещают в пропарочные камеры на 12— 16 ч, после чего производится механическая обработка изделий (об­резка кромок, пробивка отверстий в плитках для крепления их к кровле и т. п.).

Из асбетоцементного материала изготавливают:

- асбестоцементные листы- профильные (волнистые, двоякой кривизны, фигурные) , плоские (прессованные и непрсованные) предназначаются для стен, кровли, отделки и элементов конструкций толщиной 5-10 мм волнистые размерами 1000х2800 мм, плоские 1600х2800 мм.

- асбестоцементные панели

- асбестоцементные трубы и короба диаметром 100-500мм, длиной 3;4 и 6 м.

При производстве труб используют трубоформовочные машины со съемными форматными барабанами, диаметр которых определяет внутренний диаметр трубы. Такой барабан называют фор­матной скалкой.

Навивающиеся на форматную скалку слои асбестоцементной мас­сы равномерно уплотняются сверху валиками и спрессовываются в монолитную массу. Стенку трубы можно сделать любой толщины, контролируемой с большой точностью специальными приборами.

По окончании процесса навивания скалку с трубой снимают и ус­танавливают новую. Для вынимания форматного барабана трубу раз­вальцовывают и отправляют на площадки предварительного тверде­ния. Трехметровые трубы всех диаметров поступают на площадку вместе с форматными барабанами, трубы большей длины — с дере­вянными сердечниками. Барабаны и сердечники вынимают из труб через 2—6 ч, а трубы выдерживают 1—2 суток, после чего их отправ­ляют в водные бассейны или пропарочные камеры для ускорения твер­дения. После выдерживания в воде или пропаривания трубы подсу­шивают и подвергают механической обработке (обрезка концов, об­точка концов водопроводных труб и пр.).

Для того чтобы трубы приобрели окончательную прочность, их не менее 13—18 суток выдерживают в утепленном складе. Для уско­рения твердения асбестоцементных изделий в последние годы приме­няют автоклавную обработку (твердение изделий в автоклавах).

Листы профилированные изготовляют волнистые обыкновенного и усиленного профиля, а также полуволнистые. Они могут быть не­окрашенные или окрашенные. Листы обыкновенного профиля имеют длину 120 см, ширину около 70 сми толщину до 6 мм. Листы усилен­ного профиля несколько толще (8 мм), что позволяет изготовлять их больших размеров: длиной 175 и 200 сми шириной около 100 см. Полуволнистые листы имеют размеры 120x55 см, 80x55 см и тол­щину 6 мм.

Профилированные листы должны иметь строго прямоугольную форму без трещин и отколов. Предел прочности при изгибе полувол­нистых листов и волнистых обыкновенного профиля должен состав­лять не менее 160 кГ/см², а усиленного профиля — не менее 180 кГ/см². Водопоглощение листов допускается не более 32% (по весу).

При испытании на морозостойкость листы должны выдерживать 25—50 циклов переменного замораживания и оттаивания при темпе­ратурах, предусмотренных стандартом.

Листы профилированные применяют для покрытия кровель жи­лых и гражданских зданий, а также для стеновых ограждений цехов с избыточным выделением тепла или для устройства кровель времен­ных построек. Листы волнистого профиля обладают значительной жесткостью и их можно укладывать на редкую обрешетку, благодаря чему стоимость покрытия снижается.

Асбестоцементные кровельные покрытия не ржавеют, их не тре­буется окрашивать; они несгораемы, стойки к атмосферным воздейст­виям, долговечны и имеют неболь­шой вес, что тоже очень важно.

Существенными недостатками всех асбестоцементных изделий яв­ляются хрупкость, невысокая сопротивляемость удару.

Плиты облицовочные плоскиевыпускают под марками НП непрессованные и П — прессованные. Плиты можно окрашивать различными красителями.

Размеры непрессованных плит: длина от 60 до 120 см, ширина 30—80 см, толщина 6—10 мм. Прессованные плиты имеют длину (Ю—160 см, ширину 30—120 см и толщину 4—10 мм. Водопоглощение непрессованных плит не должно превышать 25%, прессованных — 18% (по весу). Предел прочности при изгибе непрессованных плит необходим не менее 160 кГІсм², а прессованных — свыше 250 кПсм'²; морозостойкость их должна быть не менее марки 25.

Асбестоцементные плоские облицовочные плиты применяют для наружной и внутренней облицовки сплошных и каркасных стен раз­личных зданий, перегородок и потолков. Для облицовки панелей и стен санитарных узлов, кухонь и других помещений с повышенной влажностью выпускают плоские плиты, покрытые водонепроницае­мым слоем синтетических полимеров.

В больших канализационных коллекторах, изготовляемых на мес­те из бетона, для облицовки нижней части коллектора (лотка) используют асбестоцементные плиты./заранее изготовленные по шаблону.

Листовые асбестоцементные изделия хранят в закрытых помеще­ниях или под навесом. Перед перевозкой плиты укладывают горизон­тально в стопы и закрепляют так, чтобы они не ударялись друг о друга и стенки транспортных средств. Не допускаются удары по та­ким плитам и сбрасывание их с высоты.

Для возведения стен зданий в последние годы применяют панели из асбестоцемента. Такая панель представляет собой трехслойную конструкцию с двумя асбестоцементными листами и средним слоем утеплителя (пенопласт, пеностекло и др.).

Толщина панелей в зависимости от вида утеплителя может состав­лять 12—20 см, вес ее — до 200 кг, что значительно меньше, чем вес других крупных стеновых материалов, за исключением алюми­ниевых панелей с утеплителем из пластмасс. Из асбестоцемента дела­ют также оконные сливы и подоконники.

Асбестоцементные трубы применяют для устройст­ва водопроводов (для простой, минерализованной и морской воды), канализации вод различного состава (бытовых, атмосферных и про­изводственных), а также для устройства нефте- и газопроводов, дре­нажа, дымовых и вентиляционных каналов, мусоропроводов, про­кладки телефонных, телеграфных, осветительных и других кабелей и пр.

Водопроводные трубы из асбестоце­мента предназначают для устройства водопроводов с рабочим гидрав­лическим давлением 3, 6, 9 и 12 am Асбестоцементные трубы в условиях службы в подземных водо­проводных и канализационных сетях значительно более долговечны, чем чугунные и стальные. Такие трубы не подвергаются разрушению, вызываемому блуждающими в земле токами, которые резко ускоряют процесс коррозии металлических труб. Трубы из асбестоцемента бо­лее стойки по сравнению с металлическими против действия морской, минерализованной и других вод. Коэффициент трения жидкости о гладкую поверхность асбестоцементных труб меньше, чем о поверх­ность металлических труб, что увеличивает их пропускную способ­ность и позволяет сократить расход электроэнергии на перекачку жидкостей.

Асбестоцемент по сравнению с чугуном и сталью имеет в несколь­ко десятков раз меньший коэффициент теплопроводности, а стенки асбестоцементных труб толще, чем у чугунных, в 2,5—3 раза. Поэто­му теплозащитная способность стенок у асбестоцементного трубопро­вода примерно в 100 раз больше, чем у чугунного. Это дает возмож­ность укладывать асбестоцементные трубы на меньшей глубине, чем чугунные, экономя на объеме земляных работ.

Асбестоцементные трубы обладают большим сопротивлением раз­давливанию и могут выдерживать рабочее гидравлическое давление до 12 am, так как волокна асбеста, имеющие большую прочность на растяжение, обычно бывают расположены длиной не вдоль трубы, а по ее окружности.

Изготавливают из специального портландцемента марок 400-500 и волокон асбеста, которые упрочняют структуру цементного камня.

Кроме изделий на основе минеральных вяжущих в строительстве в широком ассортименте применяется асбестоцементные, гипсовые, гипсобетонные, силикатные и магнезиальные изделия.

Получают их так же как бетонные изделия формированием и последующем твердении на основе соответствующих вяжущих и заполнителей.

Вопросы для СРС по теме:

1. Технология получения силикатного кирпича?

2. Силикатные изделия.

3. Как получают газобетон?

4. Технология получения пенобетона.

5. Сортамент асбестоцементных изделий.

6. Физико- механические характеристики асбестоцементных материалов.