Warning: Memcache::connect(): Can't connect to localhost:11211, Connection refused (111) in /var/www/html/proektstroy/avilia/.dba/DBA.php on line 82
Новые возможности базальтового ровинга / композитные и пластиковые панели / Статьи / Proektstroy.ru - строительный интернет портал

Проектстрой - информационный портал о строительстве и ремонте

Добавляйте свои компании, услуги, акции, объявления с ценами и описанием бесплатно
Работаем с частными лицами, бригадами и строительными компаний

Новые возможности базальтового ровинга

02 февраля 2009г.
В 1998 году мэром Москвы Ю.М. Лужковым была утверждена общегородская комплексная программа «БАЗАЛЬТ», направленная на создание более дешевых и прочных строительных материалов. Ее безуспешная реализация закончилась в 2002 году, так и не приведя к значительным успехам по внедрению в московское строительство изделий из базальта. Причинами неудачи стал не оправдавшийся расчет на снижение себестоимости получения непрерывных волокон, за счет замены в производстве платино-платинородиевых сплавов композитным материалом на основе графита.

Ныне ситуация изменилась. О новых технологиях получения базальтового волокна, позволяющих реально рассчитывать на его масштабное использование в строительстве, рассказывает заслуженный изобретатель СССР, почетный строитель Москвы Евгений Афанасьев.

Проблема удешевления волокон для строительных материалов является актуальной и сегодня, хотя уже известны некоторые новые технологии производства на основе хроммолибденовых и жаростойких стальных сплавов. В то же время, цены на сталь, возросшие до 200–250 рублей за 1 кг, ставят материал в разряд востребованных. Ведь стоимость 1 кг непрерывного базальтового волокна, полученного на платиновых фильерах, составляет 85–100 рублей.

Что именно изменилось за время, прошедшее с 2002 года? Благодаря работам Б.К. Громкова, заместителя директора НПК «ТЕРМ» ОАО «Стеклопластик», создан плавильный газоэлектрический агрегат по производству высокостабильных по прочностным характеристикам мононитей диаметром 6–11 мкм с удельной разрывной нагрузкой до 630 гс/текс с производительностью до 400 кг в сутки (для сравнения: разрывная нагрузка у стеклонитей составляет всего 200–240 гс/текс).

Практика показывает, что только газоэлектрические печи дают стабильные характеристики мононитей, так как регулировку температуры расплава с точностью ±2°C можно осуществить мгновенно изменением мощности тока, тогда как регулировка температуры расплава, получаемого на газе, производится за значительный промежуток времени.

Многолетние работы по получению высокопрочной арматуры, стойкой к агрессивным средам из непрерывных базальтовых волокон, проводимых в НИИЖБ под руководством д.т.н., профессора, академика МИА В.Ф. Степановой, привели к созданию технологии и оборудования, позволяющих методом нидлтрузии производить 100–300 пм волокна диаметром от 4 до 14 мм в час. При этом предел прочности арматуры составляет 1400 МПа, модуль упругости 78 тыс. МПа, относительное удлинение 2,2%. И все это при цене 18 рублей за 1 пм волокна диаметром 8 мм. Стоимость проекта, технологии, оборудования, запуск в производство составляет 1 млн 200 тыс. евро, а окупаемость составляет 2–3 года.

Первое, что было создано в рамках программы, это производство базальтофибробетонных трубных элементов мусоропроводов взамен асбоцементных, где впервые встала проблема долговечности и стойкости базальта в песчано-цементной матрице. Оказалось, что все неприятности по получению расчетной прочности микроармированных цементно-песчаных масс кроются в замасливателях, используемых при получении непрерывных волокон (эти замасливатели имеют основой органические связующие и олеины). Применение замасливателей на основе водных растворов с применением пищевого крахмала сняло все вопросы, связанные с прочностными характеристиками и долговечностью.

Еще одна проблема заключалась в равномерном распределении отрезков базальтового ровинга. Она инициировала создание специального скоростного смесителя пропеллерного типа с изогнутыми лопастями, способного замешивать раствор не только в «воронку» по конусу, но и сворачивать раствор по горизонтали, используя эффект уравнения Бернулли.

Изменилась и последовательность операций по созданию раствора: в начале до сметанообразной массы перемешиваются цемент, вода, химические добавки. Затем в получившийся состав вводятся отрезки базальтового ровинга и только на заключительном этапе за короткий промежуток времени — инертные составляющие.

Промышленные образцы трубных элементов прошли всесторонние испытания, сертифицированы и уже 8 лет эксплуатируются в жилом доме г. Москвы.

Следует отметить, что в рамках той же программы «БАЗАЛЬТ» в течение 3 х лет (2001–2004 гг.) на Ульяновском заводе тяжелых и уникальных станков была спроектирована и создана полуавтоматическая установка вертикального формования базальтофибробетонных труб и труб для инженерных коммуникаций с горизонтальной распалубкой ВУ 2М. Установка ВУ 2М и трубный элемент мусоропровода защищены патентами — полезной модели.

Исследования трубных элементов мусоропровода, армированных базальтовыми волокнами, показали, что за счет снижения воздушных пор в бетоне водонепроницаемость последнего повысилась до W14 (у простого бетона — W4). Другое сравнение: прочность нагружением у железобетона составляет 3,6 т на 1 пм, у базальтофибробетона — 7 т на 1 пм, при прочности на сжатие до 530 кг/см², а на растяжение с изгибом — 300 кг/см².

Есть выигрыш и в стоимости. В 2005 году при содержании в 1 пм трубных элементов 2% микроволокон она составляла 400 руб., тогда как у асбоцементной трубы — 700 руб./пм.

В 2003 году при поддержке Департамента строительства началась инициативная отработка технологии производства базальтофибробетонных плит для отделки фасадов различной фактуры — глянцевых, полуглянцевых, матовых, а также различных форм (под кирпич, под дикий камень) и цветовой гаммы. В основу технологии были положены достижения трубного производства и методика смешивания. При этом использовалось волокно на основе крахмального замасливателя при определенном процентном содержании волокон.

В этот период было оценено влияние длин волокон от 12 до 50 мм на прочностные характеристики плит толщиной 12–15 мм, материала форм на лицевую поверхность, опробованы режимы воздухоудаления методом вибрации, вакуумирование, различные виды добавок для ускорения набора отправной прочности. Особое внимание было уделено качеству окрашиваемых пигментов цементно-песчаной матрицы.

При создании тонкостенных конструкций в первую очередь возникла проблема качества цементов. По отправным паспортным данным завода-изготовителя марка 500, при проверке на кубиковую прочность, оказывалась маркой 350–380, а материал с паспортной маркой 400 на деле соответствовал цементу с марочностью 300–350.

В данной ситуации Тульское НПО «Стройтехника» помогло создать дезинтегратор домола цемента. Аппарат в настоящее время серийно выпускается под торговой маркой «Горизонт 300 МК», имеет производительность до 10 т/час и позволяет поднять марку цемента до М 800.

Серия экспериментов выявила оптимальную длину отрезков ровинга (25 мм) при сохранении исходных 2% от общей массы раствора. При этом наиболее удачными оказались формы из полипропилена или из АБС.

При работе с цветовой гаммой испытывались отечественные красители, соответствующие ГОСТ РФ, чешские и китайские материалы, а также красители немецкой фирмы BAUER. Наиболее качественной и чистой (но и достаточно дорогой!) оказалась немецкая продукция. К сожалению, выяснилось, что все исследованные красители обладают качеством ослабления прочностных характеристик изделий.

Выход из положения нашелся на одной из выставок. Отечественной фирмой «Пигмент — Док», выпускающей продукцию вы-сокого качества, были предложены красители, обладающие упрочняющим действием на песчано-цементную матрицу за счет введения в их состав кальцита.

Полученные в результате подготовительных работ и исследований фасадные плитки лабораторного производства прошли испытания в Центре метрологии ГУП «Научный конструкторско-технологический центр», а также в НИИЖБ на соответствие требованиям ТУ, разработанным ООО «Мосспецпромпроект» и утвержденным Департаментом строительства.

Характеристики базальтофибробетонных и керамогранитных плит в основном идентичны и приведены в таблице 1, но следует обратить внимание на значительный отрыв первого типа изделий по морозоустойчивости.

Таблица 1

ПараметрКерамогранитБазальтофибробетон
Прочность на растяжение при изгибе16,5 кг/см²23,0 кг/см²
Ударная вязкость4,5 кг/см²11,7 кг/см²
МорозостойкостьF 150F 300

По цене базальтофибробетонные плиты значительно дешевле керамогранитных. Если 1 м² керамогранита стоит 400–600 руб., то 1 м² базальтофибробетона — 180–200 руб. Такая разница объясняется отсутствием при производстве фибробетона затрат тепловой энергии.

В настоящее время разработан технологический регламент и программа-методика испытаний, а также создан бизнес-план создания производства плит размерами 600x600 мм из расчета производства 1 млн м² в год.

Для основания производственной площадки требуется 500–600 м² промышленных площадей, а также инвестиции в оборудование и строительно-монтажные работы в размере 13–15 млн руб., при стоимости 1 м² 200 руб. Срок окупаемости затрат составит 2,9 года.

В плане НИОКР Департамента строительства завершаются работы по созданию производства иглопробивных нетканых матов из отрезков базальтового ровинга. Проделана огромная работа по определению диаметра (6–9 мкм) и прочностных характеристик мононитей, по количеству их сложений (текс от 240–1200 г/км). Определена прочность на разрыв (не менее 450 гс/текс) и диапазон длин отрезков ровинга (на крахмальном замасливателе) в зависимости от толщины матов (75–110 мм). Обозначено количество и типы игл на 1 см² в зависимости от толщины или количества сложений.

Все работы — прочес ровинга, сложение, пробивка, намотка рулонов с обрезкой краев — выполнены на отечественном оборудовании.

Цена 1 куб.м. материала при средней плотности 100 кг/куб.м. ориентировочно составит 20 тыс. руб. за 1 куб.м.

Сегодня разработано технико-коммерческое предложение производства иглопробивных теплозвукоизоляционных огнестойких матов из базальтовых волокон (ИПМ) мощностью 500 т в год на отечественном оборудовании. Согласно предложению затраты на запуск производства составят 35 млн руб., а срок окупаемости — 3–3,5 года.

К преимуществам иглопробивных матов относится, прежде всего, абсолютная негорючесть. Она позволяет применять его в клапанах дымоудаления, противопожарных дверях, брандмауэрных стенках, при отсеченных от несущих стен оконных и дверных проемах, противопожарных рассечках вентилируемых фасадов с воздушным зазором. Материал может быть применен взамен паропроницаемой пленки по теплоизоляции из стекловолокна. Экологическая чистота материала позволяет утеплить стенки изнутри помещений, что даст возможность значительно увеличить энергоэффективность памятников архитектуры без изменения наружных фасадов. Поступают заявки на материал для теплозвукоизоляции вагонов, особенно для подвижного пассажирского транспорта в северных регионах России. Проявлен интерес к материалу и со стороны авиастроителей (маты отданы на испытания в ВИАМ).

Также хотелось бы отметить, что утепление фасадов «мокрым» способом предполагает использование базальтовой штукатурной сетки с ячейкой 5x5 мм, взамен китайской, чешской, или немецкой стеклосеток, покрытых латексом. Латекс при нашей культуре производства почему то осыпается, а оголенное стекло в цементном вяжущем долго не стоит, отчего возникают трещины на угловых элементах зданий.

Возможности для производства базальтовых штукатурных сеток у нас есть, но для проведения испытаний, разработки ТУ, тех-нологического регламента, программы-методики испытаний, сертификации необходимы инвестиции.

Продолжаются работы по микроармированию пенобетонных блоков, и уже сейчас получены отличные результаты по трещиностойкости. Сжимание стандартного кубика 100x100x100 мм с определенным усилием до величины 60 и 70 мм не привели к образованию трещин. Ожидается, что при определенных длинах отрезков ровинга и процентном содержании отрезков в пенобетоне прочность на сжатие может быть увеличена на 25–30%.

Все сказанное свидетельствует о том, что мы сейчас стоим на пороге периода активного использования базальтового ровинга в отечественном строительстве.

Таблица 2. Параметры материала (соответствуют техническим условиям)
Объемная плотность100–150 кг/куб.м
Теплопроводность0,4–0,6 Вт/м°C
Температура применения без потери прочности–60°C – 900°C
Звукопоглощение по усредненным показателям частоты0,97
Паропроницаемостьне менее 0,45 мг/м•ч•Па
Предел прочности на растяжениене менее 0,45 кПа
Предел прочности на сжатие при 10% линейной деформации0,5 кПа


Источник: Газета «Строительный эксперт» №1 (2009)





Блог

Что такое эрозия почвы?

  • 07 марта 2017г.

    Для фермера эрозия почвы означает снижение производительности земли и может стоить денег, времени и сил на устранение неприятных повреждений почвы.

Особенности оформления клиник

  • 04 марта 2017г.

    В России большинство коммерческих клиник арендует соответствующие стандартам коммерческие площади, а не строят отдельно стоящие здания. Тем не менее, ремонт в арендуемых помещениях требуется в любом случае, ведь интерьер медицинского заведения всегда отличается от простого офисного интерьера.

Статьи

  • 30 августа 2018г.

    Организовать новое строительство довольно сложно, так как этот процесс долгий и многоэтапный. Суть в том, что под подобными работами понимается не только возведение нового здания, но еще и множество организационных процессов, составление договоров и юридическое подтверждение оригинальности строительного объекта.

    читать далее..

  • 30 августа 2018г.

    Сегодня дома и квартиры оснащены огромным количеством электронного оборудования. В жилищах присутствуют холодильники, телевизоры, видеоаппаратура, компьютеры и прочие устройства. Однако они могут быстро выйти из строя при скачках напряжения в центральной сети. Чтобы этого не произошло, лучше приобрести специализированный стабилизатор. Он будет положительно действовать на напряжение, изменяя его до оптимального значения.

    читать далее..

  • 20 августа 2018г.

    Интернет Вещей создает условия для умного дома, вещи в котором можно контролировать удаленно. Используя смартфон и приложение можно управлять дверью, светом, холодильником, кондиционером и даже сыпать еду в миску домашнего питомца. Интернет вещей также облегчил отслеживание безопасности дома. Умные системы безопасности очень легко настраиваются и доступны как в виде сами-по-себе-комплекты, так и как полномасштабные системы с мониторингом.

    читать далее..

  • 20 августа 2018г.

    В жаркие летние дни чердаки, мансарды и верхние этажи дома могут стать очень горячими местами для пребывания, даже когда центральное кондиционирование воздуха позволяет охлаждать пространство. Если чердак представляет собой жилое пространство, например, спальню, и не связан с воздуховодами, есть несколько вариантов, позволяющих эффективно охлаждать пространство.

    читать далее..



Рекомендуют


Наверх