ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Основные свойства асбестоцемента — прочность и деформатив-ность при воздействии статических и динамических (ударных) на­грузок. Для повышения сопротивляемости изделий воздействию ат­мосферных осадков, агрессивной внешней среды необходимо также обеспечить их достаточную плотность — водонепроницаемость, ми­нимально допустимое водопоглощение и др. Конкретные показате­ли качества асбестоцементных изделий определены в соответствую­щих стандартах. Так, например, согласно ГОСТ 16233—77 в отношении листов волнистых унифицированного профиля УВ среди других требований (формы, размеров, дефектов) предусматривает­ся, что их средняя плотность в высушенном состоянии должна быть не менее 1,75 г/см³, что обеспечивает величину водопоглощения не более 25%. Минимальный предел прочности при изгибе волнистых листов в поперечном к гребням волн направлении и в зависимости от толщины листа и сортности должен быть, как минимум, в преде­лах от 15,7 до 19,6 МПа, листы должны быть морозостойкими и вы­держивать в насыщенном водой состоянии не менее 25 циклов (у профиля УВ — не менее 50) попеременного замораживания и оттаи­вания без каких-либо признаков расслоения или повреждения, со­храняя после этого- испытания не менее 90% первоначальной вели­чины предела прочности, чтобы при стандартном испытании они были водонепроницаемыми (табл. 9.9).

Таблица 9.9 Физико-технические характеристики асбестоцементных листов (волнистых и плоских)

Прочность труб оценивают в основном пределом прочности при разрыве, что определяется гидравлическим давлением. По величине максимального рабочего давления напорные водопроводные трубы разделяют на классы: до 0,6 МПа — класс ВТ6, до 0,9 МПа — класс ВТ9, до 1,2 МПа — класс ВТ12 и др. Газопроводные трубы по мак­симальному рабочему давлению разделяют на марки: для газопро­водов низкого давления (до 0,005 МПа) — марка ГАЗ-НД, для газо­проводов среднего давления (до 0,3 МПа) — марка ГАЗ-СД. Для соединения труб используют асбестоцементные муфты самоуплот­няющиеся типа САМ.

К стандартным характеристикам качества асбестоцемента отно­сится еще ударная вязкость, т. е. сопротивляемость изделий ударной нагрузке. Этот важный показатель качества изделий выражается ра­ботой, затрачиваемой на разрушение образцов стандартных разме­ров при ударном воздействии маятника. Так, листы УВ толщиной 6—7,5 мм должны иметь ударную вязкость от 1,5 до 1,8 Дж/м² в за­висимости от сорта.

Из нестандартных характеристик качества асбестоцементных из­делий в ответственных конструкциях при нагрузках свыше 30—40% от разрушающих часто определяют прочность с учетом ползучести, величину модуля упругости, теплостойкость и некоторые другие по­казатели свойств.

Ползучесть асбестоцемента по сравнению с бетонами значитель­но больше, что объясняется большим количеством геля в вяжущей части. По этой же причине величина ползучести и интенсивность ее прироста со временем уменьшаются, так как возрастает объем крис­таллизационной структуры в цементном камне и уменьшается объ­ем гелевой составляющей. Испытания показывают, что величина прогиба асбестоцементных плиток, находящихся под нагрузкой, равной 50% разрушающей, в 3—3,5 раза больше величины прогиба, возникающего под влиянием кратковременного воздействия той же нагрузки. Малозаметное проявление ползучести наблюдается при нагрузках, равных 25—35% от разрушающих. Тем не менее проч­ность асбестоцементных изделий и конструкций всегда рассчитыва­ют с учетом ползучести.

Модуль упругости асбестоцемента зависит от величины нагруз­ки. Если последняя не превышает 75—85% разрушающей, то модуль упругости при растяжении (асбестоцемент в основном работает на растяжение) равен: 12000 МПа— у непрессованного асбестоцемента со средней плотностью до 1,7 кг/м³, изготовленного на 5-м и 6-м сортах асбеста; 18000 МПа --у прессованного асбестоцемента с объемной массой до 1,9 г/см³, изготовленного на 3-м и 4-м сортах асбеста. При напряжениях, больших чем 75—85% разрушающего, пропорциональность между направлением и деформацией наруша­ется, так как удлинение образцов растет быстрее соответствующих напряжений.

Модуль упругости увеличивается по мере повышения плотности и возраста асбестоцементных изделий, а также содержания асбеста.

Теплостойкость — способность асбестоцемента выдерживать без потери прочности высокие температуры. Исследования показы­вают, что с началом дегидратации гидросиликатов кальция при температуре 300°С начинается понижение прочности асбестоцемен­та. При температуре 400°С снижение прочности достигает уже за­метной величины — до 10—15%. При дальнейшем повышении тем­пературы создаются условия для дегидратации гидрата оксида кальция с новой потерей прочности асбестоцемента (до 45%), поэто­му предельной температурой допустимого нагрева обычного асбе­стоцемента может быть принята температура 500°С, что и является его теплостойкостью.

В целях экономии асбеста, являющегося сравнительно дефицит­ным природным материалом, предпринимались попытки заменить часть его другими компонентами, сходными в той или иной мере с тонковолокнистой структурой асбеста.

В этом направлении проводились опыты по замене части асбеста стекловолокном, но они показали, что необходимо использовать щелочестойкое стекловолокно, так как обычное оказалось недолго­вечным и в эксплуатационный период асбестоцемент с добавлением нещелочестойкого стекловолокна быстро разрушался. В настоящее время изучена возможность использования для этих целей мергеле-вого и базальтового стекловолокна.

На протяжении многих лет в ряде стран до 10—12% асбеста в производстве асбестоцементных изделий заменялись базальтовой минеральной ватой, которая обладает щелочестойкостью, сравни­тельно высокой коррозиестойкостью. Предпринимались положите­льные попытки заменять часть асбеста органическими заполните­лями, например целлюлозой, кострой (отход от переработки льна и конопли), что при условии их предварительной минерализации, например обработкой раствором хлористого кальция, дает эффект снижения расхода асбеста без заметного снижения качества асбе­стоцемента, особенно при сухой технологии изготовления изделий. Заменой асбестового волокна стремились также понизить опас­ность применения асбеста в связи с подозрениями на его концеро-генность. Как установлено в настоящее время, такая опасность была сильно преувеличена и практически она весьма мала с безу­словным сохранением асбеста как ценного сырья в производстве строительных материалов и изделий. Для повышения химической стойкости стекловолокна в зарубежных предложениях рекоменду­ется вводить оксиды циркония, а также новые составы стеклово­локна.