5. Асбестоцементные материалы.

Асбестоцемент — искусственный материал, получаемый в результате затвердевания цемента, 10—20% асбеста (от массы цемента) и воды. Асбест в виде волокон является заполнителем, выполняющим функции армирующего компонента. Благодаря этому асбестоцементные изделия имеют гораздо большую прочность при растяжении и изгибе, чем цементный камень или цементный бетон. Асбестоцемент обладает высокой прочностью на сжатие, имеет малую водопроницаемость, огнестоек, долговечен, у него сравнительно небольшая теплопроводность и электропроводность. Асбестоцементные изделия могут быть цветными либо покрытыми с поверхности различными красками и эмалями, поэтому они широко применяются в современном строительстве. Главнейшие асбестоцементные изделия: шифер, трубы, вентиляционные короба, электроизоляционные доски, мусоропроводы, подоконники, оконные сливы. Плоские асбестоцементные плиты используют при изготовлении многослойных стеновых панелей в сочетании с теплоизоляционными материалами.

Сырьевые материалы для производства асбестоцементных изделий включают вяжущие вещества, заполнители и добавки. В качестве вяжущего вещества используют портландцементы марок М400 и М500, в которых не допускается содержание добавок, кроме гипса. Для изготовления асбестоцементных изделий, которые проходят для ускорения твердения автоклавную обработку, применяют песчанистый портландцемент, причем содержание тонкоизмельченного песка в нем может достигать до 45%. Добавка тонкоизмельченного песка позволяет экономить портландцементный клинкер.

Асбест — тонковолокнистый минерал. Волокна асбеста состоят из параллельно расположенных тончайших элементарных кристаллов — волоконец (фибрилл). В производстве асбестоцементных изделий асбест расщепляют (распушивают) до среднего диаметра волокон примерно 0,02 мм. В природе из существующих разновидностей асбеста добывают в основном хризотил-асбест. Его извлекают из серпентиновых пород, в которых асбест присутствует в виде жил. Хризотил-асбест имеет высокую прочность на растяжение вдоль волокон — до 3000 МПа, что гораздо выше прочности стали; он достаточно эластичен, но при распушке часть волокон разрушается и реальная прочность такого волокна при растяжении составляет 600 — 800 МПа.

При введении в формовочную смесь 10—20% других гибких волокон прочность цементного камня (и асбестоцементных изделий) и стойкость к ударным нагрузкам существенно увеличиваются. Волокна асбеста обладают большой адсорбционной способностью, при смешивании с водой легко образуется суспензия, а при смешивании с водой и с цементом волокна асбеста адсорбируют Са(ОН)2 и другие продукты гидратации портландцемента. Длина волокон разпушенного асбеста — от долей миллиметра до 40 мм. В зависимости от длины волокна и по содержанию пыли асбест разделяют на восемь сортов. Самая большая длина волокон в асбесте нулевого сорта: чем больше средняя длина волокон, тем выше сорт. При производстве асбестоцементных изделий обычно применяют асбест 3, 4, 5, 6-го сорта с длиной волокон 0,3— 10 мм. Для повышения прочности асбестоцементных изделий на растяжение и на удар 10—15% асбестовых волокон заменяют на волокна базальтовые, стеклянные, из шлаковой ваты, синтетические, небеленые целлюлозные и другие волокна.

Основными разновидностями асбестоцементных изделий являются кровельные покрытия, материалы стеновых конструкций, трубопроводов. Имеются также специальные асбестоцементные изделия: вентиляционные короба, листы для градирен, детали для сводов метрополитена. Плоские листы применяют для наружной и внутренней облицовки стен, потолков, перегородок, балконных ограждений. Использование плоских и волнистых асбестоцементных листов позволяет уменьшить трудозатраты и сроки строительных работ. В современной технологии наметились тенденции выпуска асбестоцементных изделий с использованием волокнистых отходов различных производств, перевод производств на малоотходные и безотходные с созданием замкнутых систем водопользования. Для малоэтажного строительства и в целях снижения радиуса перевозок асбестоцементных изделий созданы технологические линии малой мощности (15 — 20 млн. условных плиток в год). В последние годы освоено производство асбестоцементных труб с газонепроницаемыми покрытиями из полимерных материалов. Такие трубы имеют высокую водо-, масло- и бензостойкость и успешно конкурируют с металлическими.

Плоские асбестоцементные листы предназначены для изготовления и облицовки строительных конструкций. Они выпускаются длиной 2500, 3000, 3600 мм, шириной 1200 и 1500 мм, толщиной 6, 8, 10 мм; могут быть прессованными и непрессованными. Листы могут быть окрашенными и неокрашенными, с бумажно-смоляными покрытиями, с отделкой бумажнослоистым пластиком, древесным шпоном и др. Декоративные покрытия не только улучшают внешний вид изделий, но и улучшают физико-технические свойства: повышают ударную вязкость и стойкость против коррозии, снижают коробление, водопоглощение и паропроницаемость. Долговечность таких плит выше, чем у плит, окрашенных в процессе формования, и составляет 15-20 лет.

Листы асбестоцементные волнистые предназначены для устройства кровель и стеновых ограждений. В настоящее время по форме поперечного сечения выпускают листы двух видов, определяемых высотой и шагом волны, их длина 1750 мм, ширина 980— 1130 мм, толщина 5; 6 и 7,5 мм. Листы имеют 6; 7; или 8 волн. Для сборки листов в кровле изготавливают дополнительные детали: коньковая перекрываемая, коньковая перекрывающая, равнобокая угловая, лотковая и др. Листы и детали к ним могут быть окрашенными и неокрашенными, они не должны иметь отколов, пробоин и сквозных трещин. Средняя плотность этих изделий должна быть 1600-1700 кг/м3, предел прочности при изгибе — 16-19 МПа и более, ударная вязкость — 1,5 кДж/м2; водонепроницаемость — не менее 24 ч, морозостойкость 25-50 и более циклов переменного замораживания и оттаивания, остаточная прочность — не менее 90 %.

Асбестоцементные трубы составляют около 10 % общего количества труб, применяемых в строительстве; выпускаются водопроводные напорные трубы, которые в зависимости от рабочего давления разделяют на классы: ВТ6, ВТ9, ВТ12, ВТ15, ВТ18; цифры указывают давление в атмосферах.

Напорные трубы имеют концы, обточенные на длину не менее 200 мм, что обеспечивает строгие допуски на их диаметр и герметичность соединений при монтаже трубопроводов. Напорные трубы применяют в водопроводных и мелиоративных системах, при строительстве нефте- и газопроводов. Безнапорные трубы (БНТ) используют в трубопроводах безнапорной канализации, в мелиоративных работах, для прокладки кабелей телефонной связи, устройства дымовых и вентиляционных каналов. Капитальные вложения и расходы в процессе эксплуатации на асбестоцементные трубопроводы гораздо меньше, чем на стальные трубопроводы.

Плитки кровельные асбестоцементные плоские изготовляют методом прессования. Они предназначены для кровель малоэтажных домов индивидуального строительства и зданий в сельской местности. Наибольшее распространение получили плитки размером 400x400 мм с двумя срезанными углами, что позволяет смонтировать плотное покрытие кровли в один слой. Предел прочности при изгибе асбестоцементных плиток должен быть не менее 24 МПа, а морозостойкость — не менее 50 циклов.

К специальным асбестоцементным изделиям относятся: вентиляционные короба для зданий различного назначения; электроизоляционные доски, применение которых обусловлено высоким электрическим сопротивлением хризотил-асбеста, содержащегося в количестве до 20 % (в обычных листах его содержание 13-15%), а также полуцилиндры двоякой кривизны, используемые при монтаже трубопроводов, защищенных теплоизоляционными материалами. Для строительства летних домиков применяют крупногабаритные листы двоякой кривизны длиной до 5 м.