Асбестоцемент (или асбоцемент) относится к композиционным стройматериалам, представляя собой затвердевшую цементную основу, армированную волокнами асбеста. Готовые изделия из него получают путем формования смеси портландцемента, асбеста и воды. Они примечательны длительным (до 50 лет) эксплуатационным периодом, возможностью окрашивания и хорошей способностью к механической обработке (резанию). Современные асбоцементные листы (другое наименование - шифер), в отличие от производимых несколько десятилетий назад, отличаются улучшенными характеристиками по водопоглощению и морозостойкости при минимальном объеме выделений асбеста в окружающее пространство.

1. Производство листового асбестоцемента: сырье и технология

Основой товарного асбоцемента выступает волокнистый минерал хризотил-асбест, способный расщепляться на прочные тонкие нити. Обладая хорошими адсорбционными качествами, минерал в смеси с портландцементом и водой удерживает на поверхности продукт гидратации цемента. Как результат получается несгораемый тонкоармированный цементный камень. В процессе нагрева свыше 368 град.С адсорбционная вода из материала испаряется, снижая предел прочности последнего на 25-30%. Однако после охлаждения свойства асбоцемента восстанавливаются. При этом нагрев листов до температуры свыше 550 град.С чреват их разрушением из-за чрезмерной хрупкости. Природный асбест не проводит электроток и тепло, химически стоек к щелочам, но весьма критичен к воздействию кислот.

Основные компоненты при производстве асбоцементных листов - асбест (15%), портландцемент (85%) и вода. Качество материала зависит, прежде всего, от тонкости помола портландцемента, а также текстуры, засоренности и волокнистости асбеста. Для асбоцементных изделий применяют коротковолновой асбест с длиной волокон порядка 10 мм. Вяжущим веществом в асбестоцементных листах является специальный портландцемент марок 400 или 500 особо тонкого помола (серый либо цветной) с замедленным (от 1,5 час.) началом схватывания и быстрым нарастанием прочности. В состав материала могут вводиться гипсовые и иные добавки, но не более 3-3,5% от массы цемента. Смешение сухих исходных компонентов и воды приводит к равномерному распределению в объеме цементной массы и волокон асбеста, что ускоряет твердение листа и делает его одинаково прочным по всей поверхности.

Ныне практикуют три способа изготовления асбестоцементной продукции:

мокрый (из асбоцементой суспензии);
полусухой (из асбоцементой массы);
сухой.

Наиболее эффективным и экономически обоснованным признан мокрый способ, получивший массовое распространение. Две остальных технологии более применимы в опытных и специальных целях.

На первой стадии портландцемент подается в закрытые бункеры и дозируется. Асбест предварительно распределяется по сортам и распушивается на специальном оборудовании (с увлажнением или без). Распушенная асбестовая суспензия в турбосмесителе смешивается с цементом согласно заданной шихте. Готовая масса после 45-минутного перемешивания поступает на цилиндры листоформовочных машин, где формируются макеты полуфабриката. Последний подается на окончательную формовку, откуда после достижения листом заданной толщины поступает на гильотинные ножницы для резки на стандартные форматы. Волновой шифер дополнительно транспортируется на механическую волнировку. После трехэтапного процесса твердения, сортировки брака и испытаний ОТК листы укладываются в стопы по 80-100 листов и отправляются на склад.

2. Эксплуатационно-технические характеристики асбоцементных листов

2.1. Размеры и масса листа

Готовые (товарные) асбестоцементные листы плоского либо волнистого профиля имеют прямоугольный вид и стандартизированные размеры.

Для плоского шифера длина листа регламентируется параметрами 2,0; 2,5; 3,0 и 3,6 м при ширине 1,2 или 1,5 м. В зависимости от толщины изделия (6, 8 либо 10 мм) масса листа может составлять 35-115 кг.

Размеры волновых асбоцементных листов согласно ГОСТ заданы параметрами 1,75 м на 0,98; 1,13 и 1,175 м. В зависимости от числа волн их эффективная площадь различна, что связано с потерями в процессе монтажа части материала на перехлесты. Масса листов при этом - 18,5 - 32,5 кг.

2.2. Количество и сечение волн

В соответствие с ГОСТ 30340-95 волнистые асбоцементные листы могут быть 6-ти, 7-ми либо 8-ми волновыми. Наиболее практичным считается семи- и восьмиволновой шифер, поскольку его номинальная и эффективная площадь максимально близки. Для 8-ми волн это 1,978 м2 и 1,57 м2, а для 7-ми волн - 1,715 м2 и 1,3362 м2 соответственно. Шестиволновые листы при аналогичных показателях 1,97 м2 и 1,41 м2 менее экономичны, поскольку около 20% материала уходит на перехлесты. Отдельные предприятия производят листы с 5-ю волнами, но при этом отступают от госстандарта и опираются на собственные технологические условия.

Характер профиля асбестоцементных листов также зависит от шага и высоты волны. Предприятия выпускают шифер двух типов сечения - 54/200 и 40/150. Здесь первая цифра в мм определяет высоту волны (расстояние между высшей и низшей точками таковой), а вторая - шаг волн, то есть расстояние между вершинами соседних волн. Следует учитывать, что геометрические параметры крайних волн листа (перекрывающей и перекрываемой) несколько меньше рядовых - 45 мм и 32 мм для каждого сечения соответственно.

2.3. Толщина листов

2.3.1. Листы 5,2 мм

Считаются материалом облегченного типа. Данная толщина характерна для 7-ми волнового шифера, применяемого для кровельных работ в южных районах при отсутствии снега. Масса листа 1,75х0,98 м при этом составляет 18,5 кг.

2.3.2. Листы 5,8 мм

Наиболее распространенная толщина для 7-ми и 8-ми волновых асбоцементных листов профиля 40/150 массового применения. Материал устойчив к нормальным снеговым и ветровым нагрузкам, механически прочен и долговечен. Масса 7-ми волнового листа 1,75х0,98 м - 23,2 кг, 8-ми волнового листа 1,75х1,13 м - 26,1 кг.

2.3.3. Листы 6 мм

Данная толщина является стандартной для 6-ти волнового шифера общего применения и плоских асбестоцементных листов. При таком размере материал хорошо удерживает собственный вес и устойчив к внешним нагрузкам. Масса 6-ти волнового листа 1,75х1,175 м - 26 кг.

2.3.4. Листы 7,5 мм

Данная толщина свойственна усиленным плоским листам и 7-ми или 8-ми волновой продукции профиля 54/200. Это связано с необходимостью недопущения растрескивания панелей при монтаже или в ходе эксплуатации.

2.3.5. Листы 8, 10 и 12 мм

Плоские асбоцементные листы толщиной 8 - 12 мм применяются при конструкционных работах (изготовлении перегородок, ограждений, опалубок и пр.).

Хотя производственный процесс позволяет предприятиям-изготовителям задавать толщину листов до 40 мм, размеры более 12 мм мало востребованы в строительстве и более актуальны при формировании специальных изделий.

2.4. Прочность на изгиб

В зависимости от технологии изготовления (листы прессованные или непрессованные) плоский асбоцемент имеет прочность на изгиб в пределах 18-23 МПа. Для 6-8 волнового рифленого шифера она составляет ок. 16 МПа.

2.5. Ударная вязкость

Значение описываемого параметра сопряжено, главным образом, с типом листа (прессованный либо непрессованный) и составляет в первом случае 2,5 кДж/кв. м., во втором - менее 2,0 кДж/кв. м.

2.6. Плотность

Для каждой конкретной партии товара этот параметр может быть различен, что указывается в сопроводительных документах. Так, непрессованный плоский материал и шифер с 7-ю и 8-ю волнами имеет плотность порядка 1,6 г/см. куб., а плоский прессованный - не менее 1,8 г/см. куб.

2.7. Морозоустойчивость

Гарантированная морозостойкость плоских и рифленых непрессованных шиферных листов составляет не менее 25 циклов. У плоского прессованного материала эта характеристика вдвое выше - более 50 циклов замерзания-оттаивания.

2.8. Прочность остаточная

Все виды листового асбестоцемента обладают сходной остаточной прочностью на уровне 90% от начальной.

2.9. Водонепроницаемость

Государственный стандарт регламентирует водонепроницаемость листового асбестоцемента на уровне не менее 24 часов при непрерывном воздействии влаги.

2.10. Цвет материала

Исходный колер асбоцемента - серо-белый. Однако за счет использования вводимых в состав жидкой смеси пигментов или применения особых покрытий листам можно придать желаемый цвет - от красного и кирпичного до синего или желтого. В первом случает колер получается предельно стойким, поскольку пигмент пропитывает всю толщу асбестоцемента. С применением акриловых и алкидных красок можно декорировать материал внешне, защитив от появления микротрещин, повысив холодоустойчивость и снизив водопоглощение шифера. При этом долговечность материала становится выше, как минимум, на 50%. Помимо прочего, красящий слой предотвращает выделение небезопасных для человека веществ.

3. Прессованный и непрессованный асбоцементный лист: различия и сферы применения

По рабочим качествам различают два класса асбоцементных листов - прессованные и непрессованные. Имея схожий внешний вид, эти материалы заметно разнятся по параметрам плотности, термоустойчивости и прочности, что отражается на области их практического применения.

3.1. Непрессованный листовой асбестоцемент

Материал изготавливается традиционным технологическим способом, когда после формовки листы сразу подвергаются сушке без дополнительного прессования. Данный способ распространен при изготовлении практически всего волнового шифера и отдельных марок плоских листов. Непрессованный листовой асбоцемент недорог и обладает достаточно малым весом, что удобно при монтаже кровельных конструкций на высоте. Это позволяет применять его повсеместно в индивидуальном и промышленном строительстве, когда требования к прочности и термоустойчивостиэлементов не выходят за рамки обычных для отечественной средней полосы.

3.2. Прессованный асбоцементный лист

Эта технология используется в процессе производства усиленного плоского листового асбестоцемента. Она предусматривает дополнительную операцию, когда после снятия листа с формирующего барабана полуфабрикат направляется в особый пресс. Здесь лист дополнительно уплотняется, приобретая новые характеристики прочности, морозостойкости и долговечности. В современном строительстве такой материал часто применяют при наружной и внутренней отделке зданий жилого либо производственного назначения, в процессе возведения морозостойких временных конструкций, при обустройстве ограждений и т. п. Прессованные листы можно обрабатывать алмазным режущим инструментом и крепить болтами к металлическим рамам или каркасам, создавая недорогие устойчивые сооружения в кратчайшие сроки.

4. Плюсы и минусы асбоцементных листов

Поскольку каждому конструкционному материалу свойственны определенные положительные и отрицательные качества, полезно перед применением асбестоцемента сопоставить таковые, исходя их следующих критериев:

4.1. Эксплуатационные плюсы листового асбоцемента:

долговечность, составляющая при правильном обращении с материалом (даже без его окрашивания) 30-50 лет;
огнестойкость, включая абсолютную негорючесть и создание препятствия к распространению пламени;
малая восприимчивость к атмосферным воздействиям, неспособность к гниению;
низкая теплопроводность, что позволяет при обустройстве кровли не тратиться на излишние утепляющие прослойки и изолировать помещение от жары в летний сезон;
хорошее звукопоглощение, защищающее слух пребывающих в помещении от шума дождя или града;
высокие электроизоляционные свойства;
декоративность кровельного покрытия, особенно при использовании окрашенного материала;
простота укладки шифера на кровле, не требующая особой квалификации мастера, и легкость в механической обработке с применением бытового инструмента типа болгарки;
возможность применения разреженной кровельной обрешетки с шагом 0,75 м за счет неизменность формы шиферных листов;
оптимальная стоимость сравнительно со сходными строительными материалами, позволяющая с учетом недорогого монтажа снизить затраты застройщика в 2-3 раза.

4.2. Относительные недостатки асбоцементных листов

хрупкость, не позволяющая материалу выдерживать серьезные ударные или точечные нагрузки и изгибающие усилия, включая укладку на необрезной тес или неровные стропила;
большая масса листов (до 15-20 кг на 1 м.кв.), требующая тщательной подготовки стропильной системы и ее надлежащего предварительного усиления;
чрезмерная пористость шифера, вызывающая со временем появление на поверхности растительных паразитов типа лишайников и мхов, что ведет к нежелательному расслаиванию волокон асбеста;
присутствие в структуре материала компонентов, считающихся вредными для человека и неэкологичными.

Правда, последний фактор до сегодня признается спорным, а его потенциальное воздействие легко устраняется окрашиванием листов или их покрытием олифой. Появление мелкой растительности на шифере также можно устранить, используя краску или водоотталкивающие пропитки.

Оценивая плюсы и минусы материала, следует также учитывать малую восприимчивость асбестоцемента к химически агрессивным средам и высокую ремонтопригодность готовой конструкции с быстрой заменой отдельных поврежденных панелей.

5. Товарная номенклатура листового асбестоцемента

Предприятия стройиндустрии предлагают потребителям более 40 товарных позиций асбестоцементной продукции. Основное разделение ведется по наличию/отсутствию волнистости листа (плоский или волновой), а также по технологии формовки изделий - с прессованием или без такового.

В свою очередь волновой асбестоцемент подразделяют по толщине листа (5,2; 5,8; 6,0 и 7,5 мм) и количеству волн - 6, 7 или 8. Данный материал в пределах одной номенклатурной позиции может иметь разное сечение волны: 40/250 или 52/200.
В зависимости от числа волн шифера госстандартом задается соответствующий размер листа:

1,75х1,175 мм для 6-ти волн;
1,75х0,98 мм для 7-ми волн;
1,75х1,13 мм для 8-ми волн.

Прессованный и непрессованный плоский асбоцементный лист предлагается в плитах размером 3000х1500 мм, 2000х1500 мм и 1500х1000 мм при толщине от 6 мм до 20 мм.

Также в продаже присутствуют асбестоцементные полосы 1500х300 мм для обустройства садовых грядок и листы нестандартных форматов. Сегодня на рынок активно стала поступать новая марка шестимиллиметровых волнистых асбестоцементных листов размером 2500х1150 мм - СВ-40-250, имеющая большую полезную площадь и снижающая расход материала.

В соответствие с действующим межгосударственным ГОСТ 30340-95 маркировка волнистых асбестоцементных листов должна включать обозначение профиля листа (40/150 или 52/200), число волн (только для изделий класса 40/150) или толщину (для листов типа 52/200). Пример для 8-волнового шифера 40/150: 40/150-8; для 7-волнового листа 52/200 толщиной 7,5 мм - 52/200-7,5.

Плоская асбоцементная листовая продукция маркируется согласно ГОСТ 18124-95. Здесь сначала идет буквенный индекс ЛП-П (лист плоский прессованный) или ЛП-НП (лист плоский непрессованный), затем длина и ширина листа в метрах и его толщина в миллиметрах. Пример маркировки прессованного листа толщиной 10 мм, длиной 3000 мм и шириной 1500 мм: ЛП-П-3,0х1,5х10. Обязательным условием при маркировке асбоцемента является указание в конце госстандарта, по которому он изготовлен.

Транспортировка и складское хранение товарных асбоцементных листов производятся в пакетированном виде с использованием деревянных поддонов.

6. Практическое использование материала и причины его востребованности

Сочетание положительных рабочих характеристик листового асбестоцемента и их преобладание над недостатками материала позволяет массово применять таковой в отечественной строительной сфере, в том числе для:

внешней облицовки стен индустриальных, жилых, складских и сельскохозяйственных строений;
обустройства вентилируемых фасадов в качестве фасадных плит;
формирования легких заборов, иных ограждающих конструкций, зашивке балконов и лоджий;
сборки составных стяжек при монтаже плоских кровель из рулонных материалов;
монтажа стеновых сэндвич-панелей в процессе возведения малоэтажных строительных объектов;
создания несъемных опалубок при заливке фундаментов и стен;
обустройства кровель скатного типа.

Обрезки асбестоцементных плит удобно использовать для создания клумб, ограничения высоких грядок и иных хозяйственных целей.

При монтаже кровель из листового асбоцемента следует учитывать, что при уклоне крыши менее 12 град. возможно застаивание воды на кровле и ее протекание в помещения через стыки панелей. Для покрытия временных или легких построек целесообразно применять недорогие плоские листы толщиной 6-8 мм. Сложные кровли капитальных строений зачастую нуждаются в волнистом шифере. При этом требуется создание адекватной стропильной системы из досок сечения 100-150 мм с расстоянием между ними порядка 1 м. Перед укладкой собственно асбоцемента необходимо позаботиться о надежной пароизоляции кровли и создании надежной обрешетки из бруса 5х5 см. До начала монтажных операций все деревянные элементы конструкции полезно обработать противопожарными составами и антисептиком.

Большие запасы асбестового сырья в отечественных недрах наряду с совершенствованием технологии производства экологически безвредных асбоцементных листов являются весомыми предпосылками к сохранению объемов производства данного стройматериала и расширению области его применения. А с учетом невысокой цены асбестоцемента относительно популярных современных аналогов его востребованность для строительных целей остается стабильной на обозримую временную перспективу.