Асбест

1. АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ Общие сведения и классификация асбестоцементных изделий Асбестоцемент представляет собой искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси, состоящей из цемента, асбеста и воды. Асбест армирует цементный камень, обеспечивая высокую прочность изделий на растяжение и изгиб. Асбестоцементные изделия обладают рядом ценных технических свойств они имеют высокую механическую прочность при изгибе, относительно небольшую объемную массу, малые теплопроводность

и водопроницаемость, высокие морозостойкость и огнестойкость, стойки против выщелачивания минерализованными водами. Эти свойства асбестоцемента позволяют изготовлять из, него материалы и изделия в широком ассортименте. Недостатками асбестоцемента являются пониженная прочность при насыщении водой, хрупкость и коробление при изменении влажности. Основным сырьем для производства асбестоцементных изделий является хризотил-асбест и портландцемент. В зависимости от вида вырабатываемых изделий, а также от качества сорта используемого

асбеста содержание его в изделиях меняется в пределах 20. Портландцемента в изделиях содержится 80 90. За последнее десятилетие некоторые отечественные и зарубежные заводы стали использовать при производстве асбестоцементных листовых изделий, и особенно асбестоцементных труб, портландцемент с добавкой 30 45 тонкомолотого песка песчанистый портландцемент. Такие изделия дешевле, чем на обычном портландцементе.

При производстве цветных асбестоцементных изделий наряду с асбестом и цементом применяют красители, а также цветные лаки, эмали и смолы. Некоторыми смолами покрывают внутренние поверхности асбестоцементных газопроводных труб для снижения утечки газа. Асбестоцементные изделия в зависимости от применения разделяют на кровельные, стеновые, трубы и короба, электроизоляционные доски и изделия специального назначения. Виды асбестоцементных изделий Кровельные асбестоцементные изделия разделяют на изделия для промышленного,

сельскохозяйственного и жилищно-гражданского строительства. Для промышленного строительства они бывают двух видов для неутепленных и утепленных покрытий. Для неутепленных покрытий применяют волнистые и полуволнистые большеразмерные листы с фасонными деталями их используют для горячих цехов и неотапливаемых складских зданий. Для устройства утепленных покрытий применяют полые и лотковые плиты с утеплителями.

Полые плиты представляют собой два профилированных асбестоцементных листа, соединенных алюминиевыми заклепками и имеющих внутри прокладку из минеральной ваты или другого теплоизоляционного материала. Лотковые плиты это асбестоцементные лотки, заполненные теплоизоляционным материалом. Асбестоцементные волнистые листы выпускают нескольких марок, наиболее широкое применение получили следующие из них. Листы асбестоцементные волнистые унифицированного профиля

УВ-7,5 изготовляют на автоматизированных линиях беспрокладочным способом. Листы УВ-7,5 применяют для устройства бесчердачных кровель производственных зданий. Листы асбестоцементные волнистые унифицированного профиля УВ-6 применяют для устройства чердачных кровель жилых и гражданских зданий. Листы асбестоцементные волнистые профиля СВ-40 применяют для стеновых ограждений промышленных и сельскохозяйственных

зданий, а также устройства кровель чердачного типа. Листы асбестоцементные периодического профиля по способу производства отличаются от изготовления изделий на круглосеточных машинах. Листы периодического профиля формуют путем вакуумобезвоживания концентрированной суспензии через рабочее сукно с одновременным профилированием в процессе обезвоживания и прокатки. Листы имеют утолщенные гребни волн, что обеспечивает плотность поперечных соединений листов при укладке.

Применяют эти листы для устройства стеновых ограждений зданий различного назначения. Асбестоцементные листы ВО окрашенные. Лицевую поверхность листа окрашивают путем распыления водной пигмеитно-цементной суспензии форсунками на листоформовочной машине. Для окраски применяют минеральные и органические пигменты. Листы предназначены для устройства чердачных кровель и могут быть использованы для ограждения балконов

и в качестве отделочных элементов зданий. Асбестоцементные волнистые листы указанных видов характеризуются следующими физико-техническими свойствами. Объемная масса 1600 1700 кгм3, ударная вязкость 1,4 -1,8 кДжм2, предел прочности при изгибе 16 20 МПа. морозостойкость Мрз 50. Стеновые асбестоцементные изделия разделяют на следующие виды изделия для наружной облицовки стен, внутренней облицовки стен, стеновые панели и перегородки.

Для наружной облицовки применяют серые и цветные тисненые изделия и цветные прессованные плитки, для внутренней облицовки используют листы, в которых лицевая сторона окрашена водонепроницаемыми цветными эмалями и лаками. Асбестоцементные трубы выпускают напорными, безнапорными и вентиляционными, а также трубы автоклавного твердения. Напорные трибы применяют для сетей водопровода с рабочим гидравлическим давлением от 0,3 до 1,5 МПа. Трубы асбестоцементные безнапорные применяют для устройства наружных трубопроводов,

безнапорной канализации, дренажных коллекторов, мелиоративных систем, а также для строительства телефонных каналов. Асбестоцементные трубы автоклавного твердения изготовляют напорными на рабочее давление до 1,2 МПа и безнапорными. Короба асбестоцементные прямоугольного сечения предназначены для устройства вентиляции воздуха производственных вспомогательных и бытовых помещений, промышленных, жилых и гражданских зданий. Доски асбестоцементные электротехнические дугостойкие

АЦЭИД служат для изготовления деталей, панелей, щитов и оснований электрических аппаратов и машин, подвергающихся действию высоких температур и электрического разряда. К специальным асбестоцементным изделиям можно отнести крупногабаритные фигурные листы, применяемые для сводчатых покрытий летних домиков, зерносушилок и др. Материалы для производства асбестоцементных изделий

Портландцемент. Вяжущее для производства асбестоцементных изделий должно отвечать следующим требованиям время гидратации должно быть достаточным для образования гелевидного слоя на зернах клинкера и адсорбции цемента на волокнах асбеста начало схватывания должно быть таким, чтобы можно было успеть придать изделиям соответствующую форму нарастание прочности после изготовления изделий должно происходить достаточно быстро для перехода полуфабриката в готовую продукцию.

Для схватывания и твердения цемента требуются специфические условия. Начальная гидратация происходит при очень большом водоцементном отношении. В процессе отсоса жидкой фазы отфильтровывается часть новообразований и мелких зерен клинкера и, кроме того, асбест физико-химически воздействует на процессы твердения цемента в композиции. Все эти особенности технологии асбестоцементных изделий учтены при выпуске специального портландцемента

для производства асбестоцементных изделий. Для асбестоцементных изделий используют портландцемент марок 300, 400 и 500. Количество добавок устанавливают с согласия потребителя, но не должно превышать 3, за исключением гипса. Для регулирования сроков схватывания гипс добавляют в количестве не менее 1,5 и не более 3,5 в пересчете на SOз. Излишне высокое содержание гипса в портландцементе вредно, так как оно может вызвать снижение прочности изделий и расслаивание бетонов.

Цикл формования асбестоцементных изделий более продолжителен, чем формования изделий из бетона. Асбестоцементные изделия можно получать и на песчанистом портландцементе с содержанием песка 30 45 и тонкостью его помола такой же, как и портландцемента. Асбестоцементные изделия, приготовленные на песчанистом портландцементе, следует подвергать автоклавной обработке. Применение песчанистого портландцемента дает большой экономический эффект вследствие экономии

клинкера. Асбест. Минерал асбест встречается среди горных пород определенного химического состава, располагаясь большей частью жилами. Асбестовые минералы имеют волокнистое строение и при механическом воздействии способны распадаться на тончайшие волокна. Встречающиеся в природе виды асбеста можно разделить на две группы кислотостойкие и некислотостойкие. В группу кислотостойких асбестов входят крокидолит-асбест, антофиллит-асбест, амозит-асбест, актинолит-асбест и тремолит-асбест, а в группу некислотостойких лишь

один хризотил-асбест, имеющий большое значение в промышленности. Мировая добыча его составляет 96, а всей группы кислотостойких асбестов не более 5. Химический состав хризотил-асбеста теоретический выражается формулой 3MgO-2SiO2-2H2O, т. е. он является гидросиликатом магния. Диаметр волокна хризотил-асбеста 3 10 мкм, практически хризотил-асбест распушивают до среднего диаметра волокон 0,02 мм. В среднем предел прочности при растяжении волокон асбеста равен 3000

МПа. Но так как при распушке волокна асбеста подвергают сжимающим, ударным и другим воздействиям, то прочность их после распушки снижается до 600 800 МПа, что соответствует прочности высококачественной стальной проволоки. Качество асбестоцементных изделий во многом зависит от качества асбеста и от тонкости помола цемента. Наибольшее влияние на качество продукции оказывает длина волокна асбеста. В зависимости от длины волокон установлено восемь сортов хризотил-асбеста.

Асбест с наиболее длинными волокнами более 18 мм относят к нулевому и 1-му сорту, а с наиболее короткими менее 1 мм к последнему, 7-му сорту. Для производства асбестоцементных изделий применяют 3 6-й сорта асбест 7-го и 8-го сортов не используют, так как он содержит много гали и пыли, снижающих армирующее качество изделий. Отечественная промышленность использует в производстве асбестоцементных изделий только хризотил-асбест. Вода. При изготовлении асбестоцементных изделий используют большое количество воды,

которая идет не только на приготовление асбестоцементной смеси, но и на промывку сукон и сетчатых цилиндров формовочной машины. Вода не должна содержать глинистых примесей, органических веществ и минеральных солей. При формовании изделий наиболее благоприятна температура воды 35 40 С, при этой температуре повышается производительность формовочных агрегатов, улучшается процесс фильтрации воды и формования изделий. Краски. Асбестоцементные стеновые плиты и листы окрашивают цветными цементами

или минеральными щелочестойкими красками, добавляемыми к смеси. Краски обладают высокой красящей способностью, свето- и атмосфероустойчивостью и не взаимодействуют с продуктами гидратации цемента. К таким краскам относятся редоксайд искусственный железоокисный, железный сурик, природная мумия, охра, окись хрома, ультрамарин, перекись марганца, аморфный графит и др. Листы, предназначенные для облицовки стен и панелей санитарных узлов и кухонь, покрывают водонепроницаемыми

эмалями и лаками, полученными на основе полимеров. Изготовление асбестоцементных изделий Асбестоцементные изделия в настоящее время изготовляют тремя способами мокрым, полусухим и сухим. По мокрому способу изделия получают из асбестоцементной суспензии, по полусухому из асбестоцементной массы и по сухому по сухой асбестоцементной смеси. Наиболее широкое распространение получил мокрый способ, другие применяют лишь на опытных установках.

Технологическая схема производства включает следующие основные процессы складирование и хранение основных сырьевых материалов асбеста и цемента составление смески асбеста из заданных сортов и марок обминание и распушка асбеста приготовление асбестоцементной массы формование асбестоцементных изделий предварительное твердение сформованных изделий механическая обработка изделий складирование и твердение изделий. Для приготовления каждого вида изделий устанавливают смеску асбеста определенного состава, асбест какого-

либо одного сорта не используют. Распушка асбеста важная операция, она определяет в значительной мере качество продукции. Различают три вида распушки сухой, мокрый и полусухой. При мокром способе распушки асбест разминают на бегунах в водной среде. Вода проникает в микрощели и расклинивает волокна, вследствие чего они распушиваются легче и более полно, чем при сухом способе. Увлажнение асбеста повышает эластичность волокон, что увеличивает их сопротивление

излому при обработке на бегунах. Предварительно распушенный на бегунах асбест поступает в пропеллерную мешалку, заполненную водой от рекуператоров, для более тонкой распушки асбеста. Окончательная распушка асбеста происходит в голлендере, в который добавляют цемент и воду. Компоненты перемешивают до получения однородной асбестоцементнои массы. При сухом способе асбест сначала обрабатывают на бегунах, а затем в дезинтеграторах пушителях.

В бегунах пучки асбеста обминают, при этом ослабляются связи между его волокнами, а в пушителе происходит дальнейшее расщепление размятых пучков на отдельные волокна. Дезинтеграторы, применяемые для распушки асбеста и работающие по принципу ударного воздействия на волокна, имеют быстровращающиеся била. Воздушный поток выносит волокна асбеста через разгрузочное окно в камеры, где создают запас асбеста. Окончательно же распушиваются волокна асбеста в аппарате для приготовления

асбестоцементной массы голлендера. Сухой способ применяют редко. В настоящее время для обминания асбеста получает все большее распространение валковая машина. В отличие от бегунов эта машина дает высококачественный обмятый асбест непрерывным потоком. Голлендер представляет собой металлическую или железобетонную ванну, разделенную посредине продольной перегородкой, не доходящей до краев. В одной половине ванны расположен барабан, снабженный стальными

ножами, а под ним на дне ванны помещена чугунная коробка, в которой находится гребенка под углом 1,5 2,5 к оси барабана, что обеспечивает лучшее распушивание волокон асбеста. Ванну наполовину заполняют водой, затем подают предварительно распушенный асбест. При вращении барабана 180 240 обмин смесь увлекается в зазор между ножами барабана и гребенкой, перебрасывается через горку, проходит по ванне и вновь попадает под барабан.

Циркуляция смеси продолжается около 10 мин, степень распушки волокна при этом должна достигнуть 90 95. Затем в голлендер загружают цемент, добавляют воду и смесь дополнительно перемешивают Голлендер аппарат периодического действия, формовочные же машины непрерывно действующие. Для непрерывного питания формовочной машины необходимо создавать запас асбестоцементной массы, который бы периодически пополнялся из голлендера. Такой запас создают в ковшовой мешалке.

Масса в ней перемешивается крестовиной с лопастями. На одном валу с крестовиной находится каркасный круг ковшовый элеватор. Его ковши зачерпывают массу из чана и подают ее в приемную коробку листоформовочной или трубоформовочной машины. В настоящее время на предприятиях отечественной промышленности начинают внедрять голлендеры непрерывного действия, имеющие значительно большую производительность.

В голлендере вода и асбест непрерывно загружаются в ванну с одного конца, а готовая асбестовая суспензия выливается с другого конца. Производительность голлендера соответствует производительности валкового обминателя. При использовании голлендера и валковой машины непрерывного действия асбестоцементную массу приготовляют непрерывным потоком. Смешивают непрерывно поступающую асбестоцементную суспензию с цементной суспензией в винтовом смесителе, а из него асбестоцементная масса поступает в ковшовую мешалку или непосредственно

в ванны формовочной машины. Формование наиболее важный процесс в производстве асбестоцементных изделий. Формуют изделия на листоформовочных и трубоформовочных машинах. Машина состоит из металлической ванны, в которую непрерывно по желобу подается жидкая асбестоцементная масса. Асбестоцементная масса тонким слоем осаждается на поверхности металлической сетки барабана, частично на ней обезвоживается за счет фильтрации воды через сетку и при вращении снимается с барабана, равномерно

размещаясь на движущейся ленте. Перемещаясь на ленте, масса проходит через вакуум-коробку, где дополнительно обезвоживается, затем переходит на вращающийся форматный барабан, навивается на нем концентрическими слоями и уплотняется. При изготовлении листовых материалов навитую на форматный барабан определенной толщины массу разрезают и снимают с барабана. Эти полотна дополнительно разрезают на листы установленных размеров, после чего листы без дополнительного уплотнения подаются в пропарочные камеры.

Листы, предназначенные для волнировки, после снятия с форматного барабана разрезают на форматы и укладывают на металлические волнистые прокладки, верхняя поверхность которых определяет форму волнируемого листа. В настоящее время на ряде заводов листы волнируют на автоматизированных линиях без прокладок. Для повышения механической прочности и плотности асбестоцементных листовых изделий и плиток их прессуют на гидравлических прессах. При прессовании после достижения максимального давления пресса, прессуемые

изделия необходимо выдерживать под давлением до тех пор, пока из них не перестанет выделяться вода, тогда все давление пресса будет расходоваться на уплотнение листа. Практически продолжительность прессования плиток размером 40X40 см не превышает 10 мин, большие же асбестоцементные листы прессуют в течение 1 ч и более. Для того чтобы изделия в кратчайший срок приобрели необходимую прочность, их пропаривают или выдерживают

сначала на воздухе при нормальной температуре, а затем помещают в бассейны с теплой водой. Температура пропаривания обычно не превышает 50 60 С. Твердение асбестоцементных листовых изделий, изготовленных на портландцементе, происходит в две стадии. Первая предварительное твердение в пропарочных камерах при повышенной температуре в течение 12 16 ч. Для листовых изделий используют пропарочные камеры периодического действия ямные или туннельные.

После пропаривания листовые изделия освобождают от металлических прокладок и подвергают механической обработке. Окончательно отформованные листы направляют в утепленный склад, где проходит вторая стадия твердения в течение не менее 7 суток, и затем изделия отправляют потребителю. Основные свойства асбестоцементных изделий Свойства асбестоцементных изделий определяются следующими основными факторами качеством цемента, маркой асбеста, а также количественным их соотношением в массе,

технологией обработки степенью распушки и расположением волокон асбеста в изделии, степенью уплотнения массы, условиями и продолжительностью твердения, а также влажностью асбестоцемента, так как прочность асбестоцементных изделий при увлажнении падает, и наоборот, при высушивании возрастает. Асбестоцементные изделия обладают высокой сопротивляемостью разрыву, изгибу и сжатию. Предел прочности при растяжении непрессованных изделий 10 17, а при изгибе 16 27

МПа. Прессованные асбестоцементные изделия имеют предел прочности при растяжении 20 25, при изгибе 27 42 и при сжатии до 45 МПа, механическая прочность и плотность изделий со времени возрастает. Изделия из асбестоцемента обладают высокими морозостойкостью и водонепроницаемостью, под влиянием влаги не корродируют, поэтому их можно применять без окраски. По сравнению со сталью и чугуном они имеют в несколько раз меньший коэффициент теплопроводности и в 3,5 4

раза меньшую объемную массу. Асбестоцемент обладает высокими электроизоляционными свойствами, легко пилится, сверлится и шлифуется. При соответствующей технологии производства асбестоцементные трубы становятся почти непроницаемы для транспортируемого газа, особенно если газопровод проложен во влажных грунтах. Недостатком асбестоцементных изделий является коробление и слабое сопротивление удару.