Методичка по строй мату 1

Таблица 8.6. Технико-экономические показатели внутренних стен из различных перспективных материалов (на 1 м стены)

8. В. Асбестоцементные изделия

Асбестоцементом называют искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси, состоящей из цемента, воды и асбеста, который в асбестоцементе армирует цементный камень, обеспечивая высокую прочность изде-

лий при растяжении и изгибе.

Асбестоцемент — композиционный материал. Тонкие волокна асбеста, равномерно пронизывая массу гидратированного цемента, повышают его сопротивление растяжению. Цементный камень играет роль матрицы. Введение арматуры в матрицу обеспечивает получение нового материала, основные механические свойства которого отличаются от свойств матрицы и арматуры, взятых отдельно.

Асбестоцемент имеет высокую механическую прочность при изгибе, небольшую плотность, малую тепло- и электропроводность, стойкость против выщелачивания минерализованными

— 281 —

водами, высокую огнестойкость, водонепроницаемость и морозостойкость. Недостатками асбестоцемента являются пониженная прочность при насыщении водой, хрупкость и коробление при изменении влажности.

§ 8.12. Общие сведения и классификация асбестоцементных изделий

Основным сырьем для производства асбестоцементных изделий являются хризотил-асбест и портландцемент. В зависимости от вида изделий, а также качества (сорта) используемого асбеста (сорта) содержание его в изделиях составляет 10...20%, а портландцемента соответственно — 80—90%.

При производстве цветных асбестоцементных изделий наряду с асбестом и цементом применяют красители, а также цветные лаки, эмали и смолы. Для снижения утечки газа внутренние поверхности асбестоцементных газопроводных труб покрывают смолами.

Асбестоцементные изделия производят более 40 видов. Они подразделяются на листы, трубы, панели и плиты, фасонные детали. Листы производят разные по форме, размерам, виду отделки, способу изготовления и назначению. По форме различают листы плоские и профилированные, а профилированные делят на волнистые, двоякой кривизны и фигурные. Волнистые листы бывают низкого, среднего и высокого профиля, размером в длину до 2000 мм — мелкоразмерные и более 2000 мм — крупноразмерные. В зависимости от назначения различают листы кровельные, стеновые, облицовочные, для элементов строительных конструкций и электротехнические. Трубы асбестоцементные бывают напорные и безнапорные, круглого и прямоугольного сечения, а в зависимости от назначения — водопроводные, газопроводные, канализационные, вентиляционные, обсадные и муфты. Панели и плиты классифицируют по назначению, технологии изготовления и конструкции. По назначению панели и плиты подразделяют на кровельные (покрытия и подвесные потолки), стеновые и перегородки; их производят как цельноформованные, так и из отдельных элементов — сборные, а по конструкции — неутепленные, утепленные и акустические.

Широкое применение для промышленного, жилищного, гражданского и сельского строительства получили кровельные изделия. В промышленном строительстве применяют кровельные изделия для неутепленных и утепленных покрытий. Для неутепленных покрытий в горячих цехах и неотапливаемых складских зданиях используют волнистые (рис. 8.12, а) и полуволнистые (рис. 8.12,б) большеразмерные листы с фасонными деталями. Для утепленных покрытий применяют полые и лотковые плиты. Полые плиты представляют собой два профилированных асбестоцементных листа, соединенных алюминиевыми заклепками и имеющих внутри прокладку из минеральной ваты. Лотковые

— 282 —

плиты — это асбестоцементные лотки, заполненные теплоизоляционным материалом.

Волнистые листы периодического профиля применяют для устройства стеновых ограждений здания различного назначения.

Листы асбестоцементные волнистые унифицированного профиля УВ-7,5 применяют для устройства бесчердачных, а также утепленных кровель и

стеновых	ограждений
промышленных	и	Рис. 8.12. Волнистый лист обыкновенного
сельскохозяйственных зданий и		профиля ВО:
		1 — накрывающая кромка; 2 — накрывае-
сооружений. Их	производят	мая кромка
длиной 1750, 2000 и 2500 мм,

шириной 1125 мм и толщиной 7,5 мм. Эти плиты обладают высокой прочностью при изгибе не менее 20 МПа и плотностью не менее 1700 кг/м3, морозостойкостью F50. Их изготовляют на автоматизированных линиях беспрокладочным способом.

Листы асбестоцементные волнистые унифицированного про-

филя УВ-6 выпускают длиной 1750, 2000 и 2500 мм, шириной 1125 мм и толщиной 6,0 мм, с шагом волны 200 мм и высотой рядовой волны 54 мм, пределом прочности при изгибе не менее 18 МПа, плотностью 1700 кг/м3 и морозостойкостью не менее F25. Листы УВ-6-1750 применяют для чердачных кровель жилых

иобщественных зданий, листы УВ-6-2000 — для свесов чердачных кровель и стеновых ограждений производственных зданий

иУВ-6-2500 — для стеновых ограждений зданий и сооружений.

Листы асбестоцементные волнистого профиля СВ-40 исполь-

зуют для кровельных покрытий в массовом жилищном строительстве, а также для стеновых ограждающих конструкций промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Их выпускают длиной 1750 мм и 2500 мм, шириной 1130 мм и толщиной 5 и 6 мм, с шагом волны 150 мм и высотой 40 мм.

Плиты асбестоцементные облицовочные с покрытием из полиэфирного асбестопластика применяют для внутренней обли-

цовки зданий. Плиты отличаются своеобразной декоративной поверхностью, которую нельзя получить обычными методами окраски и офактуривания. Покрытие асбестоцементных плит асбестопластиками увеличивает их ударную вязкость и уменьшает водопоглощаемость. Двустороннее покрытие асбестопластиковыми пленками увеличивает механическую прочность облицовочных плит при изгибе до 30%. Поверхность облицовочных плит может быть глянцевой или матовой; в зависимости от состава пигментов и способа нанесения покрытия — однотонной или мра-

— 283 —

моровидной, различных оттенков и самого разнообразного рисунка.

Плиты асбестоцементные плоские облицовочные предназна-

чаются для облицовки стен вестибюлей метро, магазинов, а также изготовления отделочных архитектурных деталей и других элементов зданий. Их производят обычными серыми и окрашенными эмалями, с рельефным рисунком. Для окраски применяют перхлорвиниловые, кремнийорганические, водоэмульсионные и другие эмали, фасадные краски и лаки. Окраска плит должна производиться в специальных цехах пульверизационным, наливным или электростатическим способом. По способу производства плиты изготовляют прессованными и непрессованными.

Листы асбестоцементные плоские применяют для производ-

ства стеновых панелей, плит покрытий, сантехкабин, перегородок, устройства транспортных галерей, вентиляционных шахт, подвесных потолков, для внутренней и наружной облицовки жилых и общественных зданий. Листы прессованные и непрессованные могут выпускаться неокрашенными и окрашенными эмалями; на белом и цветном цементах, гладкими и тиснеными,

ав зависимости от назначения — обрезные и необрезные.

Изделия асбестоцементные стеновые выпускают для наруж-

ной и внутренней облицовки стен, как стеновые панели (рис. 8.13)

иперегородки. Для наружной облицовки стен применяют серые

ицветные тисненые изделия, цветные прессованные плитки; для внутренней облицовки используют листы, в которых лицевая сторона окрашена водонепроницаемыми цветными эмалями и лаками.

Плиты асбестоцементные стеновые унифицированные пред-

ставляют собой легкую трехслойную конструкцию с креплением фасадных асбестоцементных цветных листов к деревянному каркасу алюминиевыми раскладками, а внутренней асбесто-

Рис. 8.13. Асбестоцементная стеновая панель:

1 — асбестоцементный лист; 2 — утеплитель;

3 — бруски; 4 — подоконник и слив

цементной обшивки из серых листов — шурупами «впотай»; в качестве утеплителя применяют стекловатные плиты (рис. 8.13). Стеновые панели производят длиной до 6000 мм, шириной 3300 мм и толщиной

140...170мм.

Трубы асбестоцементные

производят напорные, безнапорные и вентиляционные; применяют для сетей водопровода и теплофикации, нефте- и газопровода. В настоящее время отечественная промышленность производит трубы асбестоцемент-

- 284

ные с газонепроницаемыми покрытиями из полимерных материалов. Эти трубы являются наиболее экономичными и достаточно надежными заменителями стальных труб. Асбестоцементные трубы с полимерными покрытиями обладают высокой водо-, бензо- и маслостойкостью, достаточной механической прочностью, хорошей адгезией к асбестоцементу. Некоторые водопроводные трубы по максимальному рабочему давлению подразделяются на классы: до 0,6 МПа — класс ВТ6, до 0,9 МПа — класс ВТ9, до 1,2 МПа — класс ВТ12, до 1,5 МПа — класс ВТ15, до 1,8 МПа — класс ВТ 18.

Трубы газопроводные по максимальному рабочему давлению подразделяются на марки: ГАЗ-НД — для газопроводов низкого давления (до 0,005 МПа), ГАЗ-СД — среднего давления (до

0,3 МПа).

Короба асбестоцементные прямоугольного сечения предназна-

чены для устройства вентиляции воздуха производственных вспомогательных и бытовых помещений, промышленных, жилых и гражданских зданий. Короба бесшовные без раструбов изготовляют из тонкостенных труб специальной навивки, свежесформованными на трубоформовочных машинах. Для придания свежесформованной трубе прямоугольной формы в нее вставляют деревянный сердечник, состоящий из трех частей клиновидной формы. Затем короба укладывают штабелем и выдерживают 1...

2 дня, после чего сердечники вынимают, а короба складывают для дальнейшего затвердевания. Короба изготовляют длиной 4000 мм с внутренним сечением 150× З00, 200 × 200, 200 × З00 мм и толщиной стенок 9 мм. Короба имеют высокую прочность, предел прочности при изгибе не менее 16 МПа, плотность

1600 кг/м3.

Доски асбестоцементные электротехнические дугостойкие

(АЦЭИД) служат для изготовления деталей, панелей, щитов и оснований электрических аппаратов и машин, подвергающихся действию высоких температур и электрического разряда. Асбестоцементные накаты (заготовки) для АЦЭИД изготовляют на листоформовочных машинах и разрезают на форматы установленной длины, ширины и толщины. Форматы укладывают на металлические прокладки и прессуют при давлении до 20 МПа. После этого доски на прокладках твердеют 10...16 ч, затем их отделяют от прокладок, обрезают и складируют.

Из асбестоцемента производят специальные асбестоцементные изделия. К ним относятся крупногабаритные фигурные листы, применяемые для сводчатых покрытий, градирен, зерносушилок и пр.

§ 8.13. Материалы для производства асбестоцементных изделий

Портландцемент применяют в качестве вяжущего для производства асбестоцементных изделий. Он должен быстро гидратироваться, но сравнительно медленно схватываться. Нараста-

— 285 —

ние прочности изделия должно происходить достаточно быстро для перехода полуфабриката в готовую продукцию.

Схватывание и твердение цемента осуществляется в специфичных условиях. Начальная гидратация протекает при очень большом водоцементном отношении. В процессе отсоса жидкой фазы происходит фильтрование части новообразований и мелких зерен клинкера и, кроме того, физико-химическое воздействие асбеста на процессы твердения цемента в композиции. Для удовлетворения требований ГОСТ 9835—77 для производства асбестоцементных изделий используют специальный портландцемент с удельной поверхностью 2200...3200 см2/г. Количество добавок в цементе устанавливают с согласия потребителя, но не более 3% (за исключением гипса). Гипс добавляют для регулирования сроков схватывания в количестве не менее 1,5% и не более 3,5% от массы цемента, считая на SO3.

По минералогическому составу портландцемент должен быть алитовым (с содержанием трехкальциевого силиката не менее 52%), обеспечивающим высокую производительность формовочных машин и интенсивное нарастание прочности асбестоцемента. Содержание трехкальциевого алюмината ограничивается, так как он дает малую прочность асбестоцементных изделий и низкую морозостойкость; свободный оксид кальция в цементе не должен превышать 1%, а оксид магния — 5%.

Формование асбестоцементных изделий продолжается дольше, чем изделий из бетона. В связи с этим начало схватывания у цемента для асбестоцементных изделий должно наступать несколько позже, чем у обычного портландцемента, — не ранее 1,5 ч с момента затворения водой, а конец — не позднее 10 ч после начала затворения.

Асбестом называют группу минералов, имеющих волокнистое строение и при механическом воздействии способных распадаться на тончайшие волокна. В производстве асбестоцементных изделий применяют хризотил-асбест. Мировая добыча хризотил-асбеста составляет 95%, а вся группа кислотостойких асбестов — не более 5%. Химический состав хризотил-асбеста (теоретический) выражается формулой 3MgO·2SiO2·2H2O, т. е. он является гидросиликатом магния.

Молекулы асбеста прочно связаны между собой лишь в одном направлении, боковая же связь с соседними молекулами крайне слаба. Этим свойством объясняется очень высокая прочность асбеста на растяжение вдоль волокон и хорошая распушиваемость — расщепление поперек волокон. Диаметр волокна хризотил-асбеста колеблется от 0,00001 до 0,000003 мм, практически хризотил-асбест распушивается до среднего диаметра волокон 0,02 мм; следовательно, такое волокно является пучком огромного количества элементарных волокон. В среднем предел прочности при растяжении волокон асбеста равен 3000 МПа Но так как при распушке волокна асбеста подвергаются сжимающим, ударным и другим воздействиям, то прочность волокон

— 286 —

после распушки снижается до 600...800 МПа, что соответствует прочности высококачественной стальной проволоки.

Асбест обладает большой адсорбционной способностью. В смеси с портландцементом при смачивании водой он адсорбирует, т. е. хорошо удерживает на своей поверхности продукты гидратации цемента, связывающие волокна асбеста, поэтому асбестоцемент является как бы тонкоармированным цементным камнем. Хризотил-асбест несгораем, однако при температуре 110°С он начинает терять адсорбционную воду, предел прочности при растяжении снижается до 10%, а при 368 °С испаряется вся адсорбционная вода, что приводит к снижению прочности на 25...30%. После охлаждения асбест восстанавливает из воздуха потерянную влагу и прежние свойства. При нагревании асбеста до температуры более 550°С удаляется химически связанная вода, теряются эластичность и прочность, асбест становится хрупким, и после охлаждения свойства его не восстанавливаются. При температуре около 1550°С хризотил-асбест плавится. Асбест имеет малую тепло- и электропроводность, высокую щелочестойкость и слабую кислотостойкость.

Качество асбестоцементных изделий во многом зависит от качества асбеста и тонкости помола цемента. В соответствии с ГОСТом качество хризотил-асбеста характеризуется следующими показателями: текстурой (степень распушенности волокон), средней длиной волокна, эластичностью, влажностью, степенью засоренности пылью.

Наибольшее влияние на качество продукции оказывает длина волокон асбеста, поэтому она является основным признаком, по которому асбест делят на сорта и марки. В зависимости от длины волокон установлено восемь сортов хризотил-асбеста. Асбест с наиболее длинными волокнами (более 18 мм) относят

к0-му и 1-му сортам, а с наиболее короткими (менее 1 мм) —

к7-му сорту. Для производства асбестоцементных изделий применяют 3, 4, 5 и 6-й сорта с длиной волокон от 10 мм и менее до нескольких сотых.

Вода в производстве асбестоцементных изделий потребляется на приготовление асбестоцементной смеси и промывку сукон и сетчатых цилиндров формовочной машины. Вода, применяемая для производства асбестоцементных изделий, не должна содержать глинистых примесей, органических веществ и минеральных солей. Глинистые частицы, осаждаясь на поверхности асбестовых волокон, уменьшают их сцепление с цементом, затрудняют фильтрацию асбестоцементной суспензии и снижают механическую прочность изделий. Органические примеси замедляют гидратацию вяжущего.

Производство асбестоцементных изделий связано с большим расходом воды. В отходящей воде содержится значительное количество асбеста и цемента, поэтому ее возвращают в технологический цикл. Работа на оборотной технологической воде позволяет не только избежать загрязнения среды, но и дает преиму-

—287 —

щества. Насыщенность оборотной воды ионами Ca2+ и SO42- препятствует вымыванию гипса и предотвращает преждевременное схватывание, отсутствие в ней СО2 ликвидирует забивание сеток карбонатом кальция. Наиболее благоприятной является температура 20...25°С. При температуре ниже 10°С производительность формовочных агрегатов падает, а твердение изделий замедляется. Слишком же высокая температура воды может вызвать быстрое схватывание цемента.

Краски используют для окраски стеновых плиток и листов.

Применяют цветные цементы или минеральные щелочестойкие пигменты, обладающие высокой красящей способностью, свето- и атмосфероустойчивостью и не взаимодействующие с продукта ми гидратации цемента. Это редоксайд (искусственный железооксидный), сурик железный, природная мумия, охра, оксид хро ма, ультрамарин, пероксид марганца и др. Листы, предназна ченные для облицовки стен и панелей санитарных узлов и кухонь, покрывают водонепроницаемыми эмалями и лаками, по лученными на основе полимеров (глифталевых, перхлорвиниловых, нитроцеллюлозных).

§ 8.14. Производство асбестоцементных изделий

В настоящее время существует три способа производства асбестоцементных изделий: мокрый способ — из асбестоцементной суспензии, полусухой — из асбестоцементной массы и сухой — из сухой асбестоцементной смеси. Наиболее широкое распространение получил мокрый способ. Два других применяют только в опытных установках.

Технологическаясхемапроизводстваасбестоцементных изде лий мокрым способом состоит из следующих основных процес сов: складирования ихранения основных материалов; составле ниясмескиасбестаизнесколькихсортовимарок, распушкисмески асбеста, приготовления асбестоцементной массы, силосовании (складирования) асбестоцементной массы, формования асбесто цементных изделий (облицовочныелистыикровельныеплитки дополнительнопрессуются), предварительного тверденияотфор мованных изделий, механической обработки изделий, твердения изделий, складирования.

Асбест доставляют на заводы в бумажных мешках в железнодорожных вагонах. На заводе хранят в закрытом складе на деревянном полу в отдельных отсеках для разных марок и сортов. Если асбест поступил на склад в таре, то его можно хранить в штабелях. Над каждым отсеком или штабелем указывают сорт и марку асбеста.

Для изготовления изделий устанавливают состав смески асбеста. Так, для асбестоцементных волнистых листов, применяемых для покрытия кровель жилых зданий, смеска асбеста установлена следующая: 50% асбеста 5-го сорта, 50% асбеста

— 288 —

	Рис. 8.14. Схемы распушки асбеста: а	Рис. 8.15. Механизированная установка
	— мокрым способом: 1 — склад ас-	для смешивания,	увлажнения и обмина-
	беста; 2 — участок для составления	ния смески асбеста:
	смески асбеста; 3 — дозатор; 4 —	1 — бункер асбеста; 2 — питатель; 3 — до-
	бегуны с увлажнением асбеста; 5 —
		затор; 4 — смеситель-увлажнитель; 5 — раз-
	голлендер; б — сухим способом; 1 —	равнивающее устройство; 6 — разравниваю-
	склад асбеста; 2 — участок для со-	щий валик; 7 — валковая машина; 8 — сво-
	ставления смески асбеста; 3 — бегуны;	бодно вращающиеся валки; 9 — пневматиче-
	4 — дезинтегратор (пушитель); 5 —	ское устройство;	10 — приводные валки
	эксгаустер; 6 — камеры распушенного

асбеста; 7 — дозатор; 8 — голлендер

6-го сорта, причем общее содержание мягкой текстуры не должно превышать 50%, в том числе содержание в смеске асбеста М-60-40 не должно быть более 15%. Сорта асбеста и их процентное содержание в применяемых смесках нормируют специальными технологическими картами.

Распушка асбеста определяет в значительной мере качество продукции. Различают три вида распушки: сухую, мокрую и полусухую.

При сухом способе (рис. 8.14) распушку производят на бегу-

нах и пушителях. В бегунах разминаются пучки асбеста, нарушается связь между волокнами, а в пушителе (дезинтеграторе) происходит дальнейшее расщепление размятых пучков на отдельные волокна. Окончательно же распушиваются волокна асбеста в аппарате для приготовления асбестоцементной массы — голлендере.

10—707	— 289
	—

	При мокром способе распушки (рис.
	8.14, а) асбест замачивают в воде 3...5
	дней, затем смеску разминают на
	бегунах.	Вода	проникает	в
	микрощели и оказывает раскли-
	нивающее действие, вследствие чего
	волокна	распушиваются легче		и
	лучше. Увлажнение асбеста повышает
	эластичность волокон, что увеличивает
	сопротивление излому при обработке
	на бегунах.
	В настоящее время для обми-
	нания асбеста все большее распро-
Рис. 8.16. Голлендер периодиче-	странение получает валковая машина
ского действия:	(рис. 8.15). В отличие от бегунов эта
1, 7 — каналы; 2 — ванна; 3 — пе- машина		выпускает	высококаче-

регородки; 4 — вал барабана; 5	— ственный обмятый асбест непрерывным
ножевой барабан; 6 — шкив; 8 —		потоком.
съемный кожух; 9 — горка; 10	—
рамка с ножами; 11	—	Окончательно асбест распушива-
клапан; 12 — патрубок;	13	ется в голлендере, а затем в него

добавляют цемент и воду и перемешивают до получения однородной асбестоцементной массы. Голлендер (рис. 8.16) представляет собой металлическую или железобетонную ванну, разделенную посередине продольной перегородкой, не доходящей до краев. В одной половине ванны расположен барабан, снабженный стальными ножами. Под барабаном на дне ванны помещена чугунная коробка, в которой находится гребенка, расположенная под углом 1,5...2,5° к оси барабана. Ванну наполовину заполняют водой, затем подают предварительно распушенный асбест. При вращении барабана (180... 240 мин- 1) смесь увлекается в зазор между ножами барабана и гребенкой, перебрасывается через горку, проходит по ванне и вновь попадает под барабан. Циркуляция смеси продолжается до 10 мин, степень распушки волокна при этом должна составлять 90...95%. Затем загружают цемент, добавляют воду и производят дополнительное перемешивание. К концу перемешивания почти весь цемент адсорбируется на волокнах асбеста. Дозировка составляющих асбестоцементной массы равна: асбеста — 10...18%, цемента — 82...90%; для производства труб: воды — 97%, а листовых асбестоцементных материалов — около 95%. Голлендер — аппарат периодического действия. Для непрерывного питания формовочной машины необходимо создать запас асбестоцементной массы в ковшовом смесителе (чане), который бы периодически пополнялся из голлендера. Перемешивание находящейся в ней массы осуществляется крестовиной с лопастями. На одном валу с крестовиной находится каркасный круг — «ковшовый элеватор». Ковши зачерпывают массу из чана и подают в приемную коробку листоформовочной или трубоформовочной машины.

— 290 —