3.3.3. Виды аци и их эффективность

Асбестоцемент получил широкое применение как один из наиболее эффективных материалов для изготовления различных строительных деталей и конструкций. Цементный камень хорошо сопротивляется сжимающим и плохо растягивающим нагрузкам: прочность при растяжении в среднем составляет 7...8 % от прочности при сжатии. Введение в цемент небольшого количества (10…20 %) тонковолокнистого асбеста существенно изменяет физико-механические свойства цементного камня, в котором волокна асбеста, обладающие высокой прочностью при растяжении, воспринимают растягивающие напряжения, а цементный камень – сжимающие. Такой материал обладает и другими ценными свойствами: огнестойкостью, долговечностью, малой водонепроницаемостью, высокими электроизоляционными свойствами. Однако вследствие повышенного содержания цемента усадочные и влажностные деформации АЦИ в 2…3 раза выше, чем у бетонов. Их недостаток также – недостаточное сопротивление удару и уже упомянутое коробление.

Номенклатура АЦИ насчитывает свыше 40 наименований. Это профилированные листы – волнистые и полуволнистые, для кровель и обшивки стен; плоские плиты – обыкновенные и офактуренные или окрашенные – для облицовки стен; панели кровельные и стеновые с теплоизоляционным слоем; трубы напорные и безнапорные и соединительные муфты к ним; разнообразные специальные изделия (асбестоцементные зонты для метрополитена, оконные сливы, подоконники, фасонные детали, конструкции для торговых павильонов и т.п.).

Асбестоцементные волнистые листы – основной вид листовых АЦИ (рис. 59). Их еще называют шиферными (от нем. Schiefer – кровельный сланец). В зависимости от размера и несущей способности они используются для кровельных покрытий в жилых, общественных и промышленных зданиях, а также в качестве ограждающих конструкций неотапливаемых промышленных зданий, складов, галерей и т.д. Доля шифера в общем объеме производства кровельных материалов, производимых в РФ, – около 50 %.

Рис. 59. Асбестоцементные волнистые листы естественного

цвета (слева) и окрашенные (справа)

Кровельные листы выпускают шести- и семиволновые: длина 1750 мм; ширина 980 мм (семиволнового); толщина 5,8…7,5 мм. Первоначально шифер выпускали в виде плоских листов размером 40×40 см (отсюда и пошло название). Асбестоцементные листы имеют прочность при изгибе 16,0…19,0 МПа; при растяжении – 8,8…11,2 МПа; при сжатии – 24,5…31,4 МПа, их средняя плотность составляет 1600…1700 кг/м³, масса – 9…10 кг, морозостойкость – 25…50 циклов.

Кроме обычных, выпускают листы, окрашенные атмосферостойкими красками как в массе, так и с поверхности. В последнее время начался выпуск плоских листов с фигурной кромкой, имитирующих мелкоштучную черепицу. Долговечность асбестоцементных кровель – до 50 лет.

В опытно-промышленном масштабе изготавливаются крупноразмерные листы двоякой кривизны длиной до 5 м. Из таких листов строят транспортерные галереи, летние домики. Опыт применения листов двоякой кривизны показал их высокую эффективность.

К волнистым кровельным листам дополнительно выпускают различные фасонные детали: коньковые с волнистой поверхностью, коньковые упрощенные, переходные и угловые детали.

Асбестоцементные плоские листы и плиты для сборных конструкций и облицовки. Для современного индустриального строительства особое значение имеют плоские асбестоцементные крупноразмерные листы для сборных строительных конструкций и облицовки. Они имеют размеры по длине до 2,8 м, ширине до 1,6 м и толщине 4…12 мм. Плоские асбестоцементные листы необходимы для сборных утепленных конструкций (плит и панелей) для нужд промышленного и гражданского строительства. Плоские листы применяют для наружной и внутренней облицовки стен, балконных ограждений. Из плоских листов монтируют асбестоцементные конструкции, к которым относятся: утепленные плиты для кровель промышленных зданий; навесные стеновые панели для стен жилых, общественных и промышленных зданий; плиты подвесных потолков.

Асбестоцементные облицовочные плиты с различной отделкой лицевой поверхности предназначены для облицовки стен, лестничных клеток и маршей, коридоров, вестибюлей, кинотеатров, магазинов, клубов, поликлиник, станций метро и т.п. Облицовка асбестоцементными эмалированными плитами значительно дешевле, чем отделка керамическими глазурованными плитками, меньше и затраты труда. Асбестоцементные плиты обладают хорошей гвоздимостью, легко обрабатываются столярными и слесарными инструментами. Плиты к стенам крепят приклеивающими мастиками, шурупами или профилированными раскладками.

А сбестоцементные листы и плиты выпускают в основном двух типов – прессованные (П) и непрессованные (НП) с обычной окрашенной или офактуренной лицевой поверхностью (рис. 60). Производятся также перфориро-ванные плиты для акустических потолков, швеллеры, утеплен-ные плиты и панели.

Утепленные плиты покрытий

Рис. 60. Асбестоцементные плоские выпускают марок АП. Они утеп-

листы и плиты лены минеральной ватой и пред-

назначены для укладки под рулонный ковер в покрытия промышленных зданий с относительной влажностью воздуха внутри помещений до 70 %. Эти плиты просты по конструкции, имеют хорошие эксплуатационные свойства, невысокие массу и стоимость.

Плиты каркасного типа (АКП) состоят из двух асбестоцементных листов толщиной 10 мм, соединенных клеем или шурупами с каркасом из асбестоцементных швеллеров. В полость плиты помещают утеплитель, над которым образуется вентилируемое воздушное пространство. Плиты предназначены для укладки в покрытия промышленных и сельскохозяйственных зданий. Они эффективны для покрытий зданий с большими пролетами и стальными несущими конструкциями особенно в районах повышенной сейсмичности.

Окрашенные отделочные листы. Обычный серый цвет АЦИ определяется цветом основного входящего в их состав компонента – портландцемента. Асбестоцементным изделиям, используемым для декоративного оформления фасадов зданий, кровель, отделки интерьеров, можно придавать различные цветовые оттенки. Для этого существуют различные способы производства окрашенных асбестоцементных листовых изделий. Первый способ (наиболее простой и старый) подразумевает окрашивание в процессе формования. При этом асбестоцементную массу получают на основе цветных цементов или добавлением в нее тонкомолотого минерального пигмента. В этом случае изделие получается окрашенным по всей массе. Как правило, цветные цементы очень редко используются в асбестоцементной промышленности из-за высокой дороговизны производства, поэтому чаще всего идут по пути использования красящих пигментов.

Пигменты, применяемые для окраски асбестоцементных листов, должны быть щелочеустойчивы, атмосферостойки, обладать достаточной интенсивностью цвета, не должны вступать в химическое взаимодействие с продуктами гидратации портландцемента, выцветать во времени и т.п. Исходя из этих требований в асбестоцементной промышленности для окрашивания изделий преимущественно применяют окись хрома (зеленый цвет) и железоокисный пигмент (красный цвет). Кроме того, используется сурик желтый, редоксайд (железоокисный), природная охра, ультрамарин, сажа нефтяная, графит аморфный.

Другим, не менее распространенным способом, является поверхностное окрашивание затвердевших асбестоцементных листов. Подобное окрашивание производят с помощью различных красителей – лаков, эмалей, синтетических и силикатных красок. Окрашивающий слой наносят разными способами: пульверизацией, наливным способом и с помощью окрашивающих валиков. Перед окраской поверхность листов шлифуют (зачищают), обеспыливают, обезжиривают и в необходимых случаях покрывают специальной шпатлевкой.

Среди перечисленных способов наиболее распространен наливной, так как он обеспечивает равномерность окрашивания поверхности листа и минимальные потери красящего состава. На рис. 59 приведены образцы окрашенных асбестоцементных листов.

Асбестоцементные стеновые панели – перспективный вид АЦИ. Они имеют длину 3…6 м, ширину 0,6 м и толщину от 60 до 120 мм. Такие панели выпускают многопустотными с заполнением пустот теплоизоляционными материалами (минеральной ватой, пеноплитами и т.п.). Их эффективно использовать для стен и покрытий промышленных и сельскохозяйственных зданий, спортивных сооружений и т.п. (рис. 61).

Декоративные АЦИ могут быть офактуренными, либо окрашенными в процессе формования или в затвердевшем виде.

К первой группе относятся листовые изделия с рельефной поверхностью. Они бывают окрашенными как по всей толщине, так и с окрашенным поверхностным слоем белым и цветным цементами, минеральными красками, синтетическими красителями, а также с помощью цветных посыпок (окрашенного песка, цветного стеклопорошка и т.п.). Листы с рельефной поверхностью применяют для ограждений балконов и лоджий, устройства летних павильонов, облицовки лестничных клеток и вестибюлей.

Рис. 61. Асбестоцементные стеновые панели

Вторая группа декоративных листов разделяется на три вида: окрашенные составами на неорганических связующих; окрашенные синтетическими эмалями и красками; с пленочным покрытием (рис. 62, а). Такие листы применяются для наружной и внутренней облицовки зданий, ограждения балконов и лоджий.

а б

Рис. 62. Асбестоцементный лист с пленочным покрытием (а)

и асбестоцементные трубы (б)

Погонажные изделия – швеллеры, подоконные плиты, сливы, раскладки и элементы парапетов. Швеллеры применяются для изготовления каркасов стеновых панелей и плит покрытий.

Асбестоцементные трубы применяют для устройства водопроводов, канализации, нефте- и газопроводов, дренажа, дымовых и вентиляционных каналов, мусоропроводов, прокладки телефонных, телеграфных, осветительных и других кабелей.

По сравнению с металлическими асбестоцементные трубы имеют ряд преимуществ. Они в 3…4 раза легче по массе, в 2…4 раза дешевле, не подвергаются разрушению блуждающими в земле токами, которые часто выводят из строя металлические трубы; более стойки против действия минерализованных вод. Трение воды по стенкам этих труб меньше, чем у металлических, что увеличивает их пропускную способность. Теплопроводность асбестоцементных труб значительно меньше, чем металлических. Высокая теплозащитная способность асбестоцементных труб дает возможность укладывать их на меньшей глубине, чем металлические, не опасаясь замерзания воды. Асбестоцементные трубы способны выдерживать давление до 1,2 МПа и выше. Существенным недостатком асбестоцементных труб является их хрупкость.

Асбестоцементные трубы выпускают безнапорные и напорные (рассчитанные на высокое давление). Они отличаются толщиной и прочностью (рис. 62, б).

Водопроводные (напорные) трубы выпускают с рабочим давлением от 0,3 до 1,2 МПа марок: ВТ-3, ВТ-6, ВТ-9, ВТ-12, ВТ-15 (цифра указывает, на какое максимальное давление в атмосферных единицах рассчитана труба). Длина труб – 3, 4 и 6 м, внутренний диаметр от 100 до 500 мм. Выпускают также газопроводные (с давлением газа не более 0,5 МПа) и канализационные асбестоцементные трубы (с давлением не ниже 0,4 МПа). Особенно эффективны напорные асбестоцементные трубы для прокладки теплотрасс.

Безнапорные трубы имеют диаметр 100 и 150 мм, длину от 3 до 6 м и используются для ненапорных канализационных стоков, прокладки кабелей, дренажных коллекторов, дымоходов, а также столбов для оград.

Для соединения асбестоцементных труб служат специальные асбестоцементные муфты с резиновыми прокладками. На рис. 63 показана муфта асбестоцементная самоуплотняющаяся типа САМ, применяемая при строительстве напорных водопроводов. Эффект самоуплотнения такой муфты достигается благодаря давлению воды в трубопроводе. Давление передается на ступени цилиндрических углублений в манжетах и плотно прижимает их к уплотняемым поверхностям труб и муфт. Это обеспечивает герметичность стыка.

Рис. 63. Самоуплотняющаяся асбестоцементная муфта (справа)

и принцип соединения труб с ее помощью (слева)

Важным свойством для асбестоцементных труб является высокая биостойкость. Асбестоцемент не содержит и не выделяет никаких веществ, стимулирующих рост бактерий. В этом отношении он ведет себя как стекло. То есть асбестоцементные трубы стерильны для транспортирования питьевой воды.

Изделия специального назначения. Кроме описанных выше изделий из асбестоцемента изготовляют целый ряд специальных изделий для строительства: акустические плиты, вентиляционные короба, полуцилиндры для покрытий теплоизоляционных слоев на трубопроводах, асбестоцементные электроизоляционные доски (АЦЭИД), а также изделия так называемых малых форм – подоконники, оконные сливы и т.п.

Для отделки общественных зданий в качестве акустических плит для облицовки потолков используются перфорированные асбестоцементные листы, обладающие не только акустическими, но и хорошими декоративными свойствами. Их применяют как самостоятельно, так и в сочетании с другими звукоизоляционными материалами. В акустических потолках эти плиты служат экранами, а звукоизоляционные функции выполняют закрываемые ими стекловолокнистые или минераловатные звукоизолирующие слои. Поверхность акустических перфорированных листов покрывают декоративным слоем. Акустические плиты из асбестоцемента прочны, красивы, просты в обслуживании, легко монтируются, несгораемы и не подвержены гниению.

На электроизоляционных досках АЦЭИД монтируют электрооборудование (асбестоцемент обладает высокими электроизоляционными свойствами). Для вентиляционных каналов используют специальные вентиляционные короба. Они имеют прямоугольную форму в виде коробок с размером в сечении от 15×15 до 40×40 см. Асбестоцементные вентиляционные короба применяют для устройства систем вентиляции и кондиционирования воздуха производственных, общественных, жилых и других помещений.

В качестве защитного покрытия теплоизоляционного слоя на трубопроводах применяют асбестоцементные полуцилиндры (скорлупы). Защитный слой образуют два полуцилиндра. Из асбестоцемента изготовляют элементы сборных водозащитных устройств для метрополитена. Они предназначены для отвода воды, которая может проникать через основную несущую оболочку.

Из асбестоцемента изготовляют подоконники, заменяющие деревянные или железобетонные. Им можно придавать различную декоративную фактуру. Применяют также асбестоцемент при изготовлении цветочниц, различных скульптурных изделий, для отделки фасадов, балконов и галерей, различных павильонов.

Эффективность применения асбестоцемента в строительстве определяется путем сравнения стоимости, материалоемкости и трудоемкости конструкций, изготовленных из асбестоцемента и других материалов. Наиболее целесообразна замена железобетонных плит покрытий в промышленных зданиях и железобетонных стеновых панелей в жилых, общественных и промышленных зданиях асбестоцементными плитами покрытий и панелями. При этом снижается масса конструкций в 3…5 раз, расход металла – на 2…3 кг/м³, трудоемкость монтажных работ – в 2 раза, стоимость конструкций – на 15…20 %. Сокращаются и сроки строительства объектов. Широкое применение в строительстве различных асбестоцементных изделий и конструкций из них способствует индустриализации строительства, снижению расходов на возведение зданий и сооружений и значительно расширяет архитектурные возможности современного градостроительства.