Асбестоцемент
Асбестоцемент - искусственный композиционный каменный строительный материал, получаемый в результате затвердевания смеси, состоящей из цемента, асбеста (10-20% от массы цемента) и воды. Такой материал обладает высокой прочностью, огнестойкостью, долговечностью, малыми водонепроницаемостью, теплопроводностью и электропроводностью. Из асбестового волокна в глубокой древности вырабатывали несгораемые фитили для светильников, одежду для жрецов. Изготовление асбестовых тканей было известно в Древней Греции, Китае, Индии, Иудее.
Асбоцементная промышленность возникла в начале XX столетия, когда чешский изобретатель Людвиг Гачек, подав в бумагоделательную машину массу, состоящую из смеси асбеста, цемента и воды, получил в ней первый асбоцемент. В России первый завод асбесто-цементных изделий был пущен в 1908 г., в г.Брянске. Постоянное расширение производства и применения асбоцементных изделий является устойчивой традицией отечественной промышленности строительных материалов и строительства, обусловленной прежде всего наличием уникальных запасов асбеста в России, на Урале.
В последние годы в мировой практике наметилась тенденция, ставящая под сомнение не только целесообразность развития асбестоце-ментной промышленности, но и само ее существование, в связи с распространяющимися сведениями о канцерогенное™ асбеста. В ряде стран запрещено использование асбестоцемента в строительстве, особенно во внутренних помещениях зданий в непосредственном контакте с деятельностью человека. Ряд организаций различных стран объясняют распространение подобных сведений конкурентной борьбой на мировом рынке. -Учитывая эти обстоятельства, с одной стороны, ведутся поиски альтернативных волокон, с другой, - разрабатываются технологии по дальнейшему совершенствованию отрасли.
Сырьевые материалы для производства асбоцементных изделий
Портландцемент. В качестве вяжущего для производства асбестоцемента применяют портландцемент марок 400 и 500, песчанистый портландцемент при автоклавном твердении полуфабриката, белый и цветные цементы при изготовлении декоративных изделий. По минералогическому составу портландцемент должен быть алитовым (с содержанием трехкальциевого силиката не менее 52%). Содержание трехкальциевого алюмината должно быть не более 8%, так как он придает малую прочность и низкую морозостойкость асбесто-цементным изделиям. Тонкость помола цемента должна быть в пределах удельной поверхности 2900-3200 см2/г. Песчанистый портландцемент получают совместным помолом портландцементного клинкера; кварцевого песка (до 45%) и гипса. Помол компонентов может быть и раздельным с последующим их смешением. Тонкость помола должна быть до удельной поверхности 3200-3600 см2/г. Применение этого вяжущего позволяет обеспечивать существенную экономию клинкера. Портландцементы, применяемые для производства изделий способом экструзии, кроме соответствия указанным требованиям, не должны содержать более 0,3% быстрорастворимых щелочей.
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 (ЗМ§О-28Ю2-2Н2О), 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.
Хризотил-асбест имеет очень высокую прочность при растяжении вдоль волокнистости - до 3000 МПа (выше прочности стали). При распушке асбеста часть волокон разрушается и прочность при растяжении распушенного волокна составляет 600-800 МПа. Введение гибких волокон 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.
Асбест обладает большой адсорбционной способностью. При смешивании асбеста с портландцементом и водой он адсорбирует выделяющийся при твердении цемента Са(ОН)2 и другие продукты гидратации клинкерных минералов.
Товарный асбест производится 8-ми 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 до 15% увеличить ударную вязкость асбестоцемента.
Вода для производства асбестоцемента не должна содержать органических и глинистых примесей. Нельзя использовать болотную, торфяную, морскую и другую минерализованную воду. Минеральные примеси и растворимые соли не должны превышать допустимые для питьевой воды нормы.