3. Асбестоцементные материалы и изделия

Асбестоцемент представляет собой искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси, состоящей из цемента, асбеста и воды. Цементный камень хорошо сопротивляется сжимающим и плохо растягивающим нагрузкам. Введение в смесь небольшого количества (10-20%) тонковолокнистого асбеста, обладающего высокой прочностью при растяжении, существенно изменяет физико-механические свойства цементного камня. Асбест армирует цементный камень, обеспечивая высокую прочность изделий на растяжение и изгиб. Такой материал обладает достаточно высокой прочностью, огнестойкостью, долговечностью и низкими водопроницаемостью, теплопроводностью и электропроводностью, но хрупок и подвержен короблению при изменении влажности.

Сырье. Основным сырьем для производства асбестоцементных изделий являются асбест, портландцемент и вода. Сырьевая смесь в расчете на массу сухих веществ содержит в среднем 85% цемента и 15% асбеста.

Асбестом называют природный тонковолокнистый минерал, состоящий из водных или безводных силикатов магния, а некоторые разновидности – из силикатов кальция и натрия. 95% мировой добычи асбеста составляет хризотил – асбест (3MgO2Si0₂2H₂0), который и применяется для производства асбестоцементных изделий. Диаметр волокон асбеста 1 мкм, однако при гидромеханической обработке асбестовый камень расщепляется до среднего диаметра волокон 0,02 мм. Волокна асбеста обладают гибкостью, прочностью до 600-800 МПа, и введение их в качестве армирующего компонента в цемент (10-20%) позволяет в 3-5 раз увеличить прочность цементного камня при растяжении и изгибе, а также стойкость к ударным воздействиям.

Товарный асбест производится 8 сортов (от 0 до 7) и 42 марок. Чем больше средняя длина волокон, тем выше сорт. Для производства асбоцементных изделий применяется коротковолокнистый асбест – 3, 4, 5 и 6-го сортов с длиной волокон 0,3-10 мм. Иногда часть асбеста (10-15%) заменяют базальтовой стеклянной или шлаковой минеральной ватой. Могут применяться и органические волокна – небеленая целлюлоза, вторичная крафт-целлюлоза, бумажная макулатура, древесная шерсть, синтетические волокна. Замена части асбеста этими волокнами позволяет увеличить ударную вязкость асбестоцемента до 15%.

В качестве вяжущего применяют специальный портландцемент. Для асбоцементных изделий, характеризующихся быстрым нарастанием прочности, как вначале, так и в последующие сроки твердения, замедленным началом схватывания (не ранее 1,5 ч), а также более тонким помолом. Последнее требование связано с необходимостью создания требуемой поверхности сцепления с тонко распушенными волокнами асбеста.

Вода для производства асбестоцемента должна быть чистой с температурой 30 С. Содержание растворимых солей не должно превышать допустимые для питьевой воды нормы.

Промышленность выпускает несколько видов асбестоцементных изделий, которые можно разделить на листовые (листы плоские и волнистые) и трубные.

На основе листовых материалов получают асбестоцементные конструкции.

Плоские листы изготовляют прессованными и непрессованными размером от 700x900x3600 мм, толщиной 4-10 мм. Прессование способствует улучшению прочностных свойств изделий. У прессованных листов предел прочности на изгиб не менее 25 МПа, средняя плотность – не менее 1750 кг/м³, у непрессованных – соответственно 16 МПа и 1600 кг/м³.

Плоские листы предназначаются, в основном, для сборных конструкций стеновых панелей, плит перекрытий, перегородок санитарно-технических кабин, а также для устройства подвесных потолков, вентиляционных шахт, транспортерных галерей.

Волнистые листы изготовляют различного профиля: обыкновенного (ВО), унифицированного (УВ), усиленного (ВУ) и среднего (СВ).

Кровли из волнистых асбестоцементных листов отличаются легкостью, простотой монтажа, не требуют устройства сплошного жесткого основания, а укладываются по деревянной обрешетке или железобетонным и стальным прогонам.

При возведении ограждающих конструкций зданий широко применяют асбестоцементные панели. Их применяют также для пологих покрытий в сельскохозяйственных комплексах с устройством по покрытиям рулонной кровли.

Асбестоцементные панели подразделяют по материалу несущего каркаса (панели на деревянном каркасе – АКД, на каркасе из асбестоцементных профилей – АКФ и из алюминиевых профилей), по материалу утеплителя (панели с минераловатным или пенопластовым утеплителем типа «сандвич») и по конфигурации листов обшивки. Предприятия асбестоцементной промышленности выпускают рядовые (АП) и краевые асбестоцементные панели (АПК), применяемые в качестве доборных элементов в местах примыкания к фонарям, вытяжным шахтам и др.

Размеры панелей по длине 2980 и 5980 мм, по высоте 2780 мм и 3280 мм. Цвет естественный серый или белый (на белом цементе), а также цвет, создаваемый защитно-декоративным слоем. Толщина панелей 160 и 210 мм. Наружные поверхности листов могут быть гладкими, рельефными или иметь покрытие.

К погонажным асбестоцементным изделиям относятся: швеллеры, подоконные плиты, сливы, раскладки и элементы парапетов.

Асбестоцементные трубы составляют около 10 % в общем балансе труб, применяемых в строительстве, выпускаются напорные и безнапорные. Низкая капиллярная пористость обеспечивает водонепроницаемость, морозостойкость асбестоцементных труб. Они значительно дешевле и долговечнее стальных и чугунных труб.

Декоративные изделия могут быть офактуренными либо окрашенными в процессе формования (до твердения) и в затвердевшем виде.

К первой группе относятся листовые изделия с рельефной поверхностью; окрашенные по всей толщине либо с окрашенным поверхностным слоем белыми и цветными цементами, минеральными красками, синтетическими красителями, а также с помощью цветных посыпок (окрашенного песка, стеклокрошки и т.п.). Такие листы могут иметь как простые продольно-погонажные рисунки рельефа 1,5-2,5 мм, так и сложные рисунки. Листы с рельефной поверхностью применяются для ограждения балконов и лоджий, устройства летних павильонов, облицовки лестничных клеток и вестибюлей.

Вторая группа декоративных листов разделяется на три вида: окрашенные составами с применением неорганических связующих; синтетическими эмалями и красками, с пленочным покрытием. Применяются для наружной и внутренней облицовки здания, ограждения балконов и лоджий.