Тема 2.7 Азбестоцемент та вироби з нього.

Мета: Ознайомитись з виробництвом азбестоцементу та видами виробів з азбестоцементу.

ПЛАН

1. Азбестоцемент та його виробництво.

2. Властивості азбестоцементу.

3. Виготовлення та властивості азбестоцементних труб.

4. Азбестоцементні напірні та безнапірні труби та муфти.

Питання 1. Азбестоцемент, його виробництво.

Азбестоцемент – цементний композиційний матеріал, зміцнений азбестовим волокном. Цементний камінь гарно опирається стискаючим зусиллям та погано – розтягуючим зусильним напругам. Введення 15% тонковолокнистого азбесту, володіючого високою міцністю на роз тяжіння, значно підвищує фізико – механічні властивості цементного каміння. Азбестоцемент володіє високою міцністю на роз тяжіння, вогнестійкістю, довговічністю, вогненепроникнисттю, низькою теплопровідністю та електропровідністю.

Застосовуються більш ніж 40 видів асбесто цементних виробів: профільовані листи для крівель та обшивання стін; плоскі плити – звичайні та офактурені або окрашені для обліцовування стін; панелі кровельні та стінові з теплоізоляційним шаром для опалювальних та неопалювальних приміщень; труби напірні та безнапірні та з’єднувальні муфти до них; спеціальні вироби (вентиляційні короба, санітарно – технічні, електроізоляційні і т.д.)

Виробництво азбестоцементних виробів включає наступні операції:

1. розщеплення (розпушування) азбесту на тонкі волокна;

2. 2) виготовлення азбестоцементної суміші;

3. 3) от фільтровані з рідкої азбестоцементної суміші тонкого полотна;

4. 4) формування з нього виробів: волокнистих (кровельних) та плоских листів, труб, вентиляційних коробів та інш; надання виробам необхідної щільності та форми шляхом пресування, вигрібання, нарізання (потрібних розмірів);

5. Твердіння виробів в пропарочніх камерах, водних басейнах, автоклавах та втримання їх в утеплених складах до набування необхідної міцності.

Розпушування азбесту виконують спочатку на бігунах, а потім в голлендере.

Голендер – резервуар, всередині, якого обертається барабан з ножем. В голлендере змішують цемент, азбест та воду. З Голендера отримана маса йде в ковшову мішалку, а потім поступає в формовочну (листоформовочну або трубоформовочну) машину. Робоча частка листоформовочної машини складається з ванни азбестоцементної суспензією та повного каркасного барабану, обтягнутого металевою сіткою. При обертанні барабану на металевій сітці одфільтровується тонкий шар азбестоцементу, який змиває нескінченна стрічка технічного сукна та переносить на металевий форматний барабан, який навиває концентричні шари азбестоцементної суміші. Коли шар азбестоцементу на форматному барабані досягає необхідної товщі, його розрізають по образуючій циліндру. Отриманий сирий азбестоцементний лист поступає на конвейер для подальшій обробці: його розрізають по потрібним розмірам, пресують під тиском 30-40 МПа, а для отримання профільованих листів хвилюють. Азбестоцементні листи СВ та УВ мають одну нижню хвилю, яка при монтажі покрівлі повинна бути перекритою хвилею нормальної висоти сусіднього листа.

Питання 2. Властивості азбестоцементу.

Механічні властивості азбестоцементу залежать від вмісту азбестового волокна та його якості (довжини та діаметру волокон), активності цементу, щільності азбестоцементу, умов твердіння та ін.

Азбест слугує мінеральною дисперсною арматурою, яка значно перевищує міцність цементного камені на роз тяжіння. Міцність на роз тяжіння волокна розпушеного азбесту біля 700 МПа; по міцності він не поступається кращім маркам арматурної сталі. При звичайно прийнятому в виробництві азбестоцементних виробів вмісту азбесту в азбестоцементі (біля 15%) межа міцності азбестоцементу вище межі міцності цементного каменю: при роз тяжінні в 3 – 5 раз, при згинанні в 2 – 3 рази.

Міцність азбестоцементу обумовлена його щільністю щеплення цементного каменя з волокном, вмістом волокна та його ступенем розпушування. Всі ці фактори регулювання в технологічному процесі виробництва азбестоцементних виробів.

Довговічність азбестоцементних виробів залежить, головним чином, від їх міцності. Морозостійкість таких виробів складається: щільністю 1,57 г/см³ – 25 циклів; щільністю 1,65 г/см³ – 50 циклів; щільністю1,8 г/см³ – 100 циклів заморожування та відтаювання (при зниженні міцності на 10%). Збільшення міцності шляхом пресування листів, гідрофобізації виробів з використанням кремнійорганічних полімерів, стеарино – парафінових емульсій, милонафту зменшує усадки та набухання, тобто, та руйнування листів.

Теплопровідність азбестоцементу щільністю 1,9 г/см³ природною вологістю складає 0,35 Вт/(м^оС). Межова температура застосування азбестоцементних виробів на портландцементі 250^оС, значне зниження міцності наступає при нагріванні до 400 – 500^оС. Однак при використанні в’яжучого з кремнезерністими доданками модна отримати вироби, які витримують температуру 1000^оС.

Питання 3. Виготовлення та властивості азбестоцементних труб.

Азбестоцементні труби виготовляють з суміші портландцементу марки 400 – 85% (за масою) азбесту третьої та четвертої груп 15% та води (на кожний кілограм азбестоцементу додають 4…5л).

Найбільш поширений так званий мокрий процес виготовлення азбестоцементних труб. В подрібнений волокнистий азбест, інтенсивно змішаний з водою, поступово додають портландцемент до отримання однорідної рідкої маси. Азбестоцементна маса на спеціальному приладі формується в тонку (0,3…..0,5 мм), злегка зневоднену (за рахунок відсмоктування води) стрічку, яка навивається на форматну скалку, зовнішній діаметр якої дорівнює внутрішньому діаметру формуємої труби. Стінка труби створюється з окремих азбестоцементних шарів – плівок, спресованих в процесі формування. По досяганню потрібної товщі скалку з сформованої трубою знімають та стягують з неї трубу. Необхідна міцність труби забезпечується відповідним підбором товщі нагріваємої плівки та числом витків.

Зняті з трубоформовочної машини труби для придбання ними необхідної міцності витримують спочатку на повітрі, потім в ванні з гарячою водою температурою 40….70^оС. Механічна міцність азбестоцементних труб нарощується в наслідок твердіння портландцементу. Після закінчення твердіння кінці труб обрізають. Кінці напірних труб, окрім того, обкачуються на токарних станках.

Вартість азбестоцементних труб значно нижче вартості металевих, залізобетонних і також керамічних, що поряд з їх високою корозійною вартістю та необхідною масою є перевагою. Недоліками азбестоцементних труб – крихкість, та важкість монтажу, особливо в зимовий час.

Азбестоцементні труби випускають напірними – для напірних мереж водо-, газо-, та паропроводів та безнапірні для само сплавних мереж каналізації, водостоків, мусоропроводів, дренажних колекторів меліораційних мереж, телефонної каналізації. Такі труби виготовляють без розтрубів, з’єднують їх азбестоцементними чи чавунними муфтами з відповідними ущільненнями.

Питання 4. Азбестоцементні напірні та безнапірні труби та муфти.

Азбестоцементні напірні труби виготовляють діаметром умовного проходу ДУ 100…500мм. За товщиною та міцністю стінок напірні труби поділяються на три класи: ВТ6, ВТ9 та ВТ 12. Труби ВТ6 та ВТ9 Ду до 150мм, ВТ12 Ду до 200мм випускають довжиною 2950мм, Вт 9Ду 200мм та більше та Вт12 Ду 250 та більше – довжиною 3950 та 5000мм.

Азбестоцементні напірні труби постачають комплектно з муфтами та спеціальними гумовими ущільнюючими кільцями. Труби ВТ6, ВТ9 та ВТ12 комплектують азбестоцементними муфтами відповідно САМ – 6, САМ – 9 та САМ – 12 (дивись малюнок 14 а). Труби ВТ – 9 можуть комплектуватися чавунними втулками з резиновими кільцями 4 (дивись малюнок 14, б).

Малюнок 14 – З’єднання азбестоцементних труб:

а – на азбестоцементній муфті та гумових манжетах, б – ВТ 9 на чавунних фланцях та втулці, 2 – гумові кільцеві манжети, 3 – азбестоцементні муфта САМ,

4 – гумові кільця 5 – чавунні фланці, 6 – чавунна втулка, 7 – сталевий болт.

При випробуванні азбестоцементних труб та муфти гідравлічний тиск підвищують до випробувального (для труб ВТ 6 – 1,2 МПа, ВТ – 9 – 1,8, ВТ 12 – 2,4 МПа) зі швидкістю не більш 0,2 МПа в секунду. Випробування підлягають під тиском протягом 10 с. Якщо протягом цього часу поверхня труби та муфти не потемніють або не з’явиться краплі води, то трубу або муфту рахують витримавшею випробування. Під час гідравлічних випробувань всередині труби не повинно бути повітря.

За особливим замовленням напірні азбестоцементні труби виготовляють високої категорії якості. В цьому випадку на зовнішній поверхні труб та муфт наносять державний Знак якості.

Труби для безнапірних трубопроводів (дивись малюнок 15, а)при монтажі з’єднають на азбестоцементних муфтах 1 (без гумових кілець) циліндричної форми (дивись малюнок 15, б).

Малюнок 15 –Безнапірні азбестоцементні труби (а) та їх з’єднання (б):

1 – азбестоцементна муфта, 2 – смоляна прядка, 3 – цементна або бітумна замазка.

Муфти постачають комплектно з трубами. Стик конопать смоляною прядкою та замощують цементним розчином чи бітумом.

Викривлення зовнішньої поверхні труби в прокольному напрямку (відхилення від прямолінійності) дозволяється не більше 12мм на повну її довжину. На зовнішній поверхні труб та муфт дозволяють відбитки технічного сукна та здирки глибиною не більш 2 мм, а на внутрішній поверхні – відбитки форматних скалок.

Безнапірні азбестоцементні труби випробують на водопроникнення внутрішнім гідравлічним тиском 0,05МПа протягом 10 хвилин. Труби рахують придатними, якщо за цей час вода у вигляді окремих крапель не проникає крізь стінки труб.

На зовнішній поверхні азбестоцементних труб фарбою позначають завод – виробник, штамп ОТК та роблять напис «Не кидати», а на безнапірних трубах, окрім того, напис «Безнапірна». Перевозять азбестоцементні труби всіма видами транспорту.

При зовнішньому вигляді азбестоцементні труби повинні бути циліндричної форми, без тріщин та надривів з гладкою внутрішньою поверхнею. Обрізи кінців труб повинні бути перпендикулярними осі труби та не мати обломків та заусенців.

При вантаженні та розвантаженні не дозволяється вдари по трубам та муфтам та скидання їх з якої не будь висоти. Зберігати азбестоцементні труби та муфти можливо під відкритим небом. При зберіганні труби вкладають в горизонтальному, а муфти в вертикальному положенні на рівну поверхню в штабеля, розсортованими по діаметрам та маркам. Нижній ряд труб розташовують на дерев’яних підкладках та кріплять.

Питання для контролю знань:

1. Дайте визначення азбестоцементу. Поясніть його будову.

2. Які операції включає в себе азбестоцементне виробництво?

3. Охарактеризуйте основні властивості азбестоцементу?

4. Поясніть повністю процес виготовлення азбестоцементних труб?

5. Які види азбестоцементних труб Вам відомі, чим вони відрізняються?

6. Що Ви можете сказати про азбестоцементні напірні труби, як вони з’єднуються між собою?

7. Що Ви можете сказати про азбестоцементні безнапірні труби, як вони з’єднуються між собою?

8. Як випробують безнапірні азбестоцементні труби?

9. Перелічите вимоги, які висувають до азбестоцементних труб?