Без асбеста
Сообщение "Технологии производства листовых безасбестовых изделий универсального назначения", сделанное на международной научно-технической конференции "Пространственные конструктивные системы зданий и сооружений, методы расчета, конструирования и технология возведения" кандидатом технических наук Светланой Казанской (БелНИИС)
Речь идет о получении тонколистового материала, который был бы одинаково пригоден как для изготовления ограждающих конструкций, так и для интерьерной облицовки. Материал не содержит асбеста.
Нужно сказать, что широко использовавшийся ранее асбест - уникальный строительный материал: будучи волокнистым, он остается негорючим. Его включение позволяет без особых хлопот улучшить свойства многих материалов. К сожалению, экспорт любого изделия возможен лишь при полном отказе от использования в нем асбеста, как это принято повсеместно в мировой практике.
(Та же мировая практика показала, что реальной замены асбесту нет. Тот или иной материал, получение которого связано с абестозамещением, по своим характеристикам может лишь в определенной степени приблизиться к асбестосодержащему.)
Для получения же материала, о котором идет речь, было использовано сложное вяжущее на цементной основе с использованием дополнительных материалов, которые также работали и как вяжущее, и как наполнитель. Это и сланцевая зола-унос (как основная, так и кислая), и золошлаковые отходы.
В результате многочисленных комбинаций было выделено 3 основы, которые давали наилучшие результаты - "цемент+зола-унос", "цемент+золошлаковые отходы" и смесь всех трех компонентов.
На базе этого вяжущего были использованы всевозможные добавки, и прежде всего для того, чтобы придать материалу пластичность, использовались целлюлозные волокна. Эти волокна удалось получить, распушив сульфатную небеленую целлюлозу. Предпринималась также частичная замена целлюлозы таким отходом целлюлозно-бумажного производства, как СКОП (материал, содержащий 60% целлюлозных волокон и 40% смеси каолина и песка).
Условия лаборатории предоставляли возможность переработки материала только полусухим способом, хотя в результате был получен материал, который может быть переработан как мокрым, так и полусухим способом.
Основной подбор ингредиентов осуществлялся полусухим способом. Далее разработчики, пойдя на определенный риск и миновав стадию использования промежуточной машины, начали апробировать заготовленные составы на производственном оборудовании - листоформовочной машине, причем в целях экономии материала и упрощения процесса делали это на одном цилиндре.
Производственные мощности были любезно предоставлены Волковысским заводом асбестоцементных изделий.
Было составлено более 100 всевозможных смесей с использованием как минеральных, так и органических добавок. В том числе ПВА-эмульсия, отходы производства каприламида и лавсана, диметилфталат, целлюлоза НС-2, керамзитовый песок, мелкомолотый перлит, вермикулит, а также распушенный асбест.
В результате было установлено, что при полусухом процессе получения качественного материала нельзя добиться даже с использованием распушенного асбеста (отслеживались такие параметры, как предел прочности при изгибе и ударная вязкость).
Стало ясно, что по-настоящему тонкий и качественный материал с широкой гаммой параметров можно получить только мокрым способом с использованием листоформовочной машины.
Главная сложность состояла в переходе от лабораторных исследований к промышленным, так как увеличение масштаба деятельности при тех же исходных компонентах требовало подбора нового состава композиции.
Риск оказался оправданным, причем наибольшей ударной вязкости удалось добиться с использованием целлюлозы. То же самое касается морозоустойчивости.
В конце концов были сформулированы необходимые требования к исходным материалам. Нужно сказать, что мокрый способ чрезвычайно чувствителен и податлив, и, если по нему работать достаточно изящно, то можно добиться довольно высоких результатов.
Дело в том, что получить высокодисперсный (с развитой удельной поверхностью цемент), применяя обычные золы, сложно. Что же касается золы-уноса, то ее удельная поверхность составляет 4400-4700 см2/г., и материал, получаемый с ее использованием, отличается большой пластичностью. Его смело можно заливать в самые сложные формы, не боясь, что при отливке будут утрачены какие-то мелкие детали. То есть, будучи достаточно морозоустойчивым, материал может использоваться для получения таких украшений фасадов и интерьеров, как барельефы и горельефы.
В настоящее время можно говорить об управляемом получении качества материалов по мокрому способу путем введения тех или иных добавок.
Важно, что получение композиционного материала, о котором идет речь, практически возможно на действующем промышленном оборудовании. Хотя для проведения эксперимента была предоставлена, можно сказать, бросовая машина, но и на этой технике удалось получить вполне приличный материал.
Так или иначе, заслуживает внимания достаточно смелый шаг директора Завода асбестоцементных изделий Петра Мишкорудного, который рискнул пойти навстречу исследователям БелНИИС, разрешив им экспериментировать на этой машине, на что не каждый руководитель решится.
Теоретический расчет стоимости 1 м2 материала позволил говорить о $2-2,5, расчет же стоимости 1 м2 последней опытной партии дал результат: лист 1750х1130 мм (1,98 м2) стоит 5850 белорусских рублей. Зарубежный материал стоит в 4-7 раз больше, особенно с покрытием.
И сам материал, и листовые изделия из него представляются весьма перспективными разработками, подчеркнул директор БелНИИС Александр Мордич. Как известно, в настоящее время в Беларуси гипсокартонные листы формуются из привозного сырья. Первоначально тема открывалась с целью получения дешевых перегородочных систем. Поэтому лаборатория пенополиуретана БелНИИС была переориентирована и переименована в лабораторию композиционных материалов. Лаборатория успешно справилась с поставленной задачей. Разработан конкурентоспособный продукт, который превосходит немецкие аналоги (их стоимость - DM10-15 за 1 м2). Промышленный выпуск будет налажен на волковысском предприятии "Красносельскстройматериалы". Предприятие располагает семью технологическими линиями, и есть надежда на возможность перевода всех этих линий на выпуск безасбестных листовых материалов.
Кроме того, эти изделия, получаемые мокрым способом, превосходят традиционные асбестоцементные хотя бы тем, что они действительно огнестойки. Все-таки традиционный шифер такой огнестойкости не демонстрирует.
Нужно отметить также, что специалисты БелНИИС стремились получить материал с низким влагопоглощением, то есть с высокой морозостойкостью. И эта цель была достигнута.
Что касается технологических требований, то материал показывает хорошую гвоздимость, возможность обработки (возвращаемся к такому вышеупомянутому показателю, как ударная вязкость). Был получен материал, который весьма технологичен в работе.
Первоначально материал задумывался для нужд нового строительства, но выяснилось, что он удобен для и круглогодичного осуществления утепления фасадов, так как позволяет избежать мокрых процессов при устройстве систем утепления. То есть при условии его применения на теплый период года остается лишь отделка.
Кроме того, с учетом местных климатических условий, в частности, повышенной атмосферной влажности, а также ветровых нагрузок (напор-отсос), разрабатываются критерии систем наружного утепления, и очевидно, что этот листовой материал скорее всего будет соответствовать этим критериям.
Лаборатория настолько успешно справилась с этой работой, что разработан и полусухой метод. В УПТК стройтрестов вполне могут освоить на своих площадях выпуск листовых изделий, которые также будут отвечать очень высоким требованиям. Это универсальный листовой материал, выпуск которого, как промышленный, так и полупромышленный, вполне может быть налажен в любой строительной организации. Это поможет получить новые конструкции зданий различной этажности, современные ограждающие конструкции этих зданий.Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Речь идет о получении тонколистового материала, который был бы одинаково пригоден как для изготовления ограждающих конструкций, так и для интерьерной облицовки. Материал не содержит асбеста.
Нужно сказать, что широко использовавшийся ранее асбест - уникальный строительный материал: будучи волокнистым, он остается негорючим. Его включение позволяет без особых хлопот улучшить свойства многих материалов. К сожалению, экспорт любого изделия возможен лишь при полном отказе от использования в нем асбеста, как это принято повсеместно в мировой практике.
(Та же мировая практика показала, что реальной замены асбесту нет. Тот или иной материал, получение которого связано с абестозамещением, по своим характеристикам может лишь в определенной степени приблизиться к асбестосодержащему.)
Для получения же материала, о котором идет речь, было использовано сложное вяжущее на цементной основе с использованием дополнительных материалов, которые также работали и как вяжущее, и как наполнитель. Это и сланцевая зола-унос (как основная, так и кислая), и золошлаковые отходы.
В результате многочисленных комбинаций было выделено 3 основы, которые давали наилучшие результаты - "цемент+зола-унос", "цемент+золошлаковые отходы" и смесь всех трех компонентов.
На базе этого вяжущего были использованы всевозможные добавки, и прежде всего для того, чтобы придать материалу пластичность, использовались целлюлозные волокна. Эти волокна удалось получить, распушив сульфатную небеленую целлюлозу. Предпринималась также частичная замена целлюлозы таким отходом целлюлозно-бумажного производства, как СКОП (материал, содержащий 60% целлюлозных волокон и 40% смеси каолина и песка).
Условия лаборатории предоставляли возможность переработки материала только полусухим способом, хотя в результате был получен материал, который может быть переработан как мокрым, так и полусухим способом.
Основной подбор ингредиентов осуществлялся полусухим способом. Далее разработчики, пойдя на определенный риск и миновав стадию использования промежуточной машины, начали апробировать заготовленные составы на производственном оборудовании - листоформовочной машине, причем в целях экономии материала и упрощения процесса делали это на одном цилиндре.
Производственные мощности были любезно предоставлены Волковысским заводом асбестоцементных изделий.
Было составлено более 100 всевозможных смесей с использованием как минеральных, так и органических добавок. В том числе ПВА-эмульсия, отходы производства каприламида и лавсана, диметилфталат, целлюлоза НС-2, керамзитовый песок, мелкомолотый перлит, вермикулит, а также распушенный асбест.
В результате было установлено, что при полусухом процессе получения качественного материала нельзя добиться даже с использованием распушенного асбеста (отслеживались такие параметры, как предел прочности при изгибе и ударная вязкость).
Стало ясно, что по-настоящему тонкий и качественный материал с широкой гаммой параметров можно получить только мокрым способом с использованием листоформовочной машины.
Главная сложность состояла в переходе от лабораторных исследований к промышленным, так как увеличение масштаба деятельности при тех же исходных компонентах требовало подбора нового состава композиции.
Риск оказался оправданным, причем наибольшей ударной вязкости удалось добиться с использованием целлюлозы. То же самое касается морозоустойчивости.
В конце концов были сформулированы необходимые требования к исходным материалам. Нужно сказать, что мокрый способ чрезвычайно чувствителен и податлив, и, если по нему работать достаточно изящно, то можно добиться довольно высоких результатов.
Дело в том, что получить высокодисперсный (с развитой удельной поверхностью цемент), применяя обычные золы, сложно. Что же касается золы-уноса, то ее удельная поверхность составляет 4400-4700 см2/г., и материал, получаемый с ее использованием, отличается большой пластичностью. Его смело можно заливать в самые сложные формы, не боясь, что при отливке будут утрачены какие-то мелкие детали. То есть, будучи достаточно морозоустойчивым, материал может использоваться для получения таких украшений фасадов и интерьеров, как барельефы и горельефы.
В настоящее время можно говорить об управляемом получении качества материалов по мокрому способу путем введения тех или иных добавок.
Важно, что получение композиционного материала, о котором идет речь, практически возможно на действующем промышленном оборудовании. Хотя для проведения эксперимента была предоставлена, можно сказать, бросовая машина, но и на этой технике удалось получить вполне приличный материал.
Так или иначе, заслуживает внимания достаточно смелый шаг директора Завода асбестоцементных изделий Петра Мишкорудного, который рискнул пойти навстречу исследователям БелНИИС, разрешив им экспериментировать на этой машине, на что не каждый руководитель решится.
Теоретический расчет стоимости 1 м2 материала позволил говорить о $2-2,5, расчет же стоимости 1 м2 последней опытной партии дал результат: лист 1750х1130 мм (1,98 м2) стоит 5850 белорусских рублей. Зарубежный материал стоит в 4-7 раз больше, особенно с покрытием.
И сам материал, и листовые изделия из него представляются весьма перспективными разработками, подчеркнул директор БелНИИС Александр Мордич. Как известно, в настоящее время в Беларуси гипсокартонные листы формуются из привозного сырья. Первоначально тема открывалась с целью получения дешевых перегородочных систем. Поэтому лаборатория пенополиуретана БелНИИС была переориентирована и переименована в лабораторию композиционных материалов. Лаборатория успешно справилась с поставленной задачей. Разработан конкурентоспособный продукт, который превосходит немецкие аналоги (их стоимость - DM10-15 за 1 м2). Промышленный выпуск будет налажен на волковысском предприятии "Красносельскстройматериалы". Предприятие располагает семью технологическими линиями, и есть надежда на возможность перевода всех этих линий на выпуск безасбестных листовых материалов.
Кроме того, эти изделия, получаемые мокрым способом, превосходят традиционные асбестоцементные хотя бы тем, что они действительно огнестойки. Все-таки традиционный шифер такой огнестойкости не демонстрирует.
Нужно отметить также, что специалисты БелНИИС стремились получить материал с низким влагопоглощением, то есть с высокой морозостойкостью. И эта цель была достигнута.
Что касается технологических требований, то материал показывает хорошую гвоздимость, возможность обработки (возвращаемся к такому вышеупомянутому показателю, как ударная вязкость). Был получен материал, который весьма технологичен в работе.
Первоначально материал задумывался для нужд нового строительства, но выяснилось, что он удобен для и круглогодичного осуществления утепления фасадов, так как позволяет избежать мокрых процессов при устройстве систем утепления. То есть при условии его применения на теплый период года остается лишь отделка.
Кроме того, с учетом местных климатических условий, в частности, повышенной атмосферной влажности, а также ветровых нагрузок (напор-отсос), разрабатываются критерии систем наружного утепления, и очевидно, что этот листовой материал скорее всего будет соответствовать этим критериям.
Лаборатория настолько успешно справилась с этой работой, что разработан и полусухой метод. В УПТК стройтрестов вполне могут освоить на своих площадях выпуск листовых изделий, которые также будут отвечать очень высоким требованиям. Это универсальный листовой материал, выпуск которого, как промышленный, так и полупромышленный, вполне может быть налажен в любой строительной организации. Это поможет получить новые конструкции зданий различной этажности, современные ограждающие конструкции этих зданий.Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 40 за 2001 год в рубрике материалы и технолгии
