Основные характеристики асбеста

Асбестоцементные материалы и основы технологии их производства

Бетонные и железобетонные изделия — массивные элементы толщиной как минимум в несколько сантиметров. Получить легкие тонкостенные изделия из бетона на цементе с обычной проволочной арматурой невозможно. Эту проблему можно решить, равномерно распределяя в мелкозернистой смеси на основе портландцемента (или другого вяжущего) тонкие армирующие волокна (отрезки стальной проволоки, асбестовое волокно, стекловолокно I др.). Такой композиционный материал называется фибробетон. Из него можно изготовлять большеразмерные листы, трубы и фасонные изделия толщиной всего несколько миллиметров. Самый распространенный и эффективный материал такого рода — асбестоцемент, получаемый на основе распушенного асбеста.

Основные характеристики асбеста

Асбест (от греч. аsbestos - неразрушаемый) — собирательное название группы тонковолокнистых минералов, образующихся в земной коре при воздействии геотермальных вод на ультраосновные магматические породы. Особенностью асбеста является способность его минеральных агрегатов разделяться (распушаться) на тончайшие (диаметром в доли микрона) мягкие волоконца. Благодаря этому свойству асбест получил название «горный лен».

Различают два вида асбеста:

-амфиболовый (кислотостойкий)

-хризотиловый (щелочестойкий).

Россия обладает крупнейшими в мире месторождениями хризотилового асбеста, который благодаря уникальным свойствам используется во многих отраслях техники.

Хризотил-асбест — гидросиликат магния ЗМgО-2SiO₂-2H₂O. Элементарные кристаллы хризотил-асбеста—тончайшие трубочки диаметром в сотые доли микрометра и длиной до сантиметра и более. Практически асбест разделяется на пучки волокон диаметром 10... 100 мкм, прочность которых на разрыв составляет 600...800 МПа, что сравнимо с лучшими марками стали.

Хризотиловый асбест обладает высокой адсорбционной способностью; особенно активно он адсорбирует ионы Са, поэтому его волокна хорошо сцепляются с цементным вяжущим. Щелочестойкость хризотил-асбеста обеспечивает его устойчивость в щелочной среде цементного камня.

Асбест помимо высокой прочности обладает уникальным сочетанием ценных свойств:

- низкой теплопроводностью [0,35...0,41 Вт/(мК) в нераспущенном виде];

- устойчивостью к повышенным температурам (нагрев до 400…500 °С не вызывает в асбесте необратимых изменений);

- высоким коэффициентом трения (например, по стали — 0,8).

Из асбестового волокна изготовляют ткани, картон, бумагу, шнуры, которые благодаря огнестойкости асбеста используют для высокотемпературной тепловой изоляции. Из смеси асбеста с синтетическими смолами получают асбестотехнические изделия для автотракторной (тормозные колодки и т.п.) и электротехнической (электроизоляционные материалы) промышленности.

В последние годы в Европе и США развернулась кампания по запрету использования асбеста, мотивируемая его вредностью. В основе этой кампании лежат не медико-биологические, а конъюнктурные соображения, связанные в основном с отсутствием месторождений асбеста в большинстве стран Европы и США. Так, при оценке воздействия асбеста на организм человека не делают различия между кислотостойким амфиболовым асбестом, имеющим в составе тяжелые металлы и способным накапливаться в организме человека, и хризотиловым, разрушающимся в кислых средах, в том числе и в человеческом организме.

В качестве альтернативы природному асбесту предлагаются искусственные минеральные волокна, стоимость которых в несколько раз превышает стоимость асбеста, а их безопасность для человека практически не изучена. Асбестовое волокно — природный материал, не требующий для своего производства энергоемких технологий, поэтому асбест значительно экологичнее искусственных волокон.

Медики считают, что хризотил-асбест при соблюдении правил работы с ним не представляет опасности для здоровья человека. В асбестоцементных материалах асбест заключен в цементной матрице, что исключает контакт человека с ним и делает его безвредным во всех случаях применения.