Асбестоцемент — это композиционный строительный материал, который получают из смеси портландцемента, воды и волокон асбеста . В этом материале цемент выступает в роли связующего вещества, а асбестовые волокна выполняют армирующую функцию, подобно тому как арматура укрепляет бетон .
Волокна асбеста равномерно распределяются в цементной массе, создавая своеобразный "каркас", который придаёт материалу особые свойства. Содержание асбеста в смеси обычно составляет от 12 до 20% от массы цемента . Для производства используют преимущественно коротковолновой асбест с длиной волокон около 10 мм и портландцемент марок 400 или 500 особо тонкого помола .
История появления и развития
Технология производства асбестоцемента была запатентована в 1901 году австрийским инженером Людвигом Гатчеком . Своё изобретение он назвал "этернит" (от латинского aeternus — вечный), подчёркивая долговечность материала .
Уже в 1903 году в австрийском городе Фёклабрук был построен первый завод по производству этернитовых плиток, а к 1910 году в Европе и Америке работало 15 таких предприятий . В России производство началось в 1908 году в Брянске . Позже в отечественном строительстве название "этернит" было вытеснено термином "шифер" (от немецкого schiefer — сланец) из-за внешнего сходства с природным сланцем .
В 1913 году в Италии освоили производство бесшовных труб из асбестоцемента, а с середины 1930-х годов в СССР начали выпускать крупноразмерные гофрированные кровельные листы — знакомый многим волнистый шифер .
Технология производства
Производство асбестоцементных изделий осуществляется тремя основными способами :
Мокрый способ — наиболее распространённый и эффективный. Он заключается в приготовлении водной суспензии из асбеста и цемента с последующим формованием изделий на специальных машинах .
Полусухой способ — предполагает использование увлажнённых до 50-60% пастообразных смесей .
Сухой способ — применяется для изготовления изделий из смесей с небольшим увлажнением на конечном этапе уплотнения .
Ключевой этап производства — распушка асбеста, то есть разделение волокон для увеличения их адсорбирующей способности. Эту операцию выполняют на специальном оборудовании: бегунах, валковых машинах, дезинтеграторах . Затем распушенный асбест смешивают с цементом и водой, после чего масса поступает на формовочные машины, где из неё формируют листы, трубы или другие изделия . Завершающий этап — твердение отформованных изделий, которое происходит в несколько стадий .
Современные технологии позволяют интенсифицировать производство с использованием аппаратов вихревого слоя, которые обрабатывают компоненты в электромагнитном поле, повышая активность материалов и качество готовой продукции .
Физико-механические характеристики
Асбестоцемент обладает рядом примечательных свойств :
Прочность — предел прочности при изгибе достигает 30 МПа (300 кгс/см²), при сжатии — до 90 МПа. Ударная вязкость составляет 1800-2500 Дж/м² .
Плотность — варьируется в пределах 1550-1950 кг/м³ в зависимости от состава и технологии производства .
Морозостойкость — после 50 циклов замораживания и оттаивания прочность материала снижается не более чем на 10% .
Водонепроницаемость — материал практически не пропускает воду благодаря плотной структуре .
Огнестойкость — асбестоцемент не горит и не поддерживает горение, что делает его пожаробезопасным материалом . При нагреве свыше 368°С прочность может временно снижаться, но после охлаждения свойства восстанавливаются .
Химическая стойкость — материал устойчив к воздействию щелочей, однако чувствителен к кислотам .
Электроизоляционные свойства — асбестоцемент не проводит электрический ток, что позволяет использовать его в электротехнических изделиях .
Теплоизоляция — материал обладает низкой теплопроводностью, благодаря чему кровля из шифера меньше нагревается на солнце по сравнению с металлической .
Звукоизоляция — волокнистая структура эффективно гасит шум, например, от дождя или града .
Основные виды изделий и их применение
Асбестоцемент используется для производства широкого ассортимента строительных изделий :
Кровельные материалы — наиболее известная продукция. Волнистый шифер выпускается с 6, 7 или 8 волнами, стандартными размерами 1750×980 мм, 1750×1130 мм или 1750×1175 мм и массой от 18,5 до 32,5 кг в зависимости от толщины и количества волн . Современный шифер может быть окрашен в различные цвета по желанию заказчика .
Плоские листы — используются для облицовки фасадов, устройства перегородок, опалубки, создания вентилируемых фасадов . Выпускаются размерами от 2000×1200 мм до 3600×1500 мм, толщиной от 6 до 12 мм (возможно изготовление листов толщиной до 40 мм) . Плоские листы могут быть прессованными и непрессованными, с защитно-декоративным покрытием или без него .
Трубы — второй по объёму производства вид асбестоцементных изделий . Бывают безнапорными (для канализации, вентиляции, прокладки кабелей) и напорными (для водопроводов, мусоропроводов, теплотрасс с рабочим давлением до 1,5 МПа) . В отличие от стальных, асбестоцементные трубы не подвержены коррозии, со временем даже набирают прочность под воздействием воды .
Электроизоляционные доски (АЦЭИД) — специальные плоские листы для изготовления электрических щитов и оснований электрических машин .
Экструзионные изделия — многопустотные панели для стен и кровельных покрытий, изготавливаемые методом выдавливания пластичной массы .
Асбестовые шнуры — применяются для теплоизоляции оборудования и трубопроводов .
Преимущества применения в строительстве
Асбестоцементные изделия имеют ряд практических достоинств :
Экономичность — стоимость кровли из асбестоцементных листов примерно вдвое меньше, чем из кровельной стали. Асбестоцементные трубы значительно дешевле и легче чугунных и стальных аналогов: 1 кг асбестоцемента заменяет в среднем 1,5-2,5 кг металла .
Долговечность — срок службы качественных асбестоцементных изделий может достигать 50 лет и более .
Незаменимость в определённых условиях — благодаря устойчивости к перепадам температур, влажности и морозостойкости материал особенно ценится в северных регионах .
Простота монтажа — муфтовое соединение для труб позволяет быстро выполнять сборку и демонтаж, а резиновые уплотнители обеспечивают виброустойчивость и возможность углового смещения до 5° без нарушения герметичности .
Особенности материала
Как и любой строительный материал, асбестоцемент имеет свои технологические особенности, которые учитываются при проектировании и монтаже :
· Материал подвержен хрупкому разрушению при точечных ударах и требует аккуратного обращения при транспортировке и монтаже.
· При изменении влажности возможны деформации, что компенсируется гидрофобизацией и дополнительным армированием.
· Для обработки (резки, сверления) требуется применение стандартного инструмента с учётом твёрдости материала.
Асбестоцемент остаётся востребованным строительным материалом благодаря оптимальному сочетанию прочности, долговечности, огнестойкости и экономичности. Его универсальность подтверждается более чем вековой историей применения в различных климатических условиях и широким ассортиментом выпускаемых изделий — от доступной кровли до инженерных коммуникаций .
