Основы производства асбестоцементных изделий

Асбестоцементные изделия изготовляют в основном по мокрому способу формования. Значительно реже используют полусухой и су­хой способы формования. Последний — при изготовлении только плоских листов и плиток.

Мокрый способ технологии начинается с составления смески из асбеста нескольких марок, с тем чтобы при формовании обеспечить высокую фильтрующую способность, плотность и водоудержание. После этого производится распушка волокон асбеста. Распушенный асбест тщательно перемешивают с цементом в воде до получения однородной массы. Последнюю разбавляют еще дополнительным количеством воды, в результате чего получается асбестоцементная суспензия, в которую, если требуется, могут вводиться добавочные вещества (добавки). В асбестоцементной суспензии масса воды более чем в 10 раз превышает массу цемента. Готовую суспензию на­правляют на формование асбестоцементных изделий — листов или труб. При этом большая часть (свыше 96%) свободной воды отфи­льтровывается и удаляется. Листам придают необходимые размеры и форму. Облицовочные листы и кровельные плитки дополнительно прессуют. Твердение вяжущей части, под влиянием которого асбестоцементные изделия приобретают требуемую механическую проч­ность, происходит на складах или в автоклавах (при песчанистом портландцементе). Готовым изделиям путем их окраски и лицевой обработки может быть придана необходимая внешняя поверхность.

К настоящему времени установились более или менее определен­ные составы (смески) асбеста разных месторождений при производ­стве асбестоцементных изделий. Они нормируются специальными технологическими картами.

Операция распушивания асбеста в значительной мере обуслов­ливает качество продукции. На первой стадии механической обра­ботки на бегунах в течение 12—15 мин ослабевает связь между тончайшими волокнами асбеста. На второй стадии — в голлендере-пушителе или другом аппарате (6—8 мин) происходит разделение асбеста на тончайшие волоконца. Обычно распушка предпочтите­льнее по мокрому способу, т. е. на бегунах в присутствии воды. Голлендер, т. е. металлический резервуар, внутри которого вращается барабан, снабженный ножами, является всегда гидравлическим пушителем, так как разделение асбеста, обмятого бегунами, на тон­чайшие волоконца происходит в карманах между ножами барабана в результате воздействия быстрых вихревых движений струй воды. В этом же аппарате обычно осуществляется и смешение распушен­ного асбеста с цементом в водной среде. Воду одновременно с за­грузкой цемента добавляют из нижней части рекуператора (сборни­ка отработанной воды).

Асбестоцементная масса сравнительно быстро (за 8—10 мин) приобретает достаточную однородность, так как мельчайшие зерна цемента, несущие на поверхности высокий отрицательный электро­заряд, быстро осаждаются и прочно удерживаются на развитой по­верхности тонковолокнистого асбеста, также несущей высокий, но положительный заряд в водной и щелочной среде. Если использует­ся песчанистый цемент, то и мельчайшие частицы диспергированно­го песка также осаждаются на волокнах асбеста, хотя и при более продолжительном смешивании суспензии (12—13 мин). Для получе­ния подвижной суспензии требуется на 1 мас.ч. сухой асбестоцементной смеси добавлять не менее 4—5 мас.ч. воды, что уточняется рас­четом в зависимости от сортов асбеста в смеске.

Изготовленная асбестоцементная масса поступает в ковшовую мешалку для получения определенного запаса массы, чтобы поддер­живать непрерывность работы формовочной машины. Из мешалки масса направляется по желобу в металлические ванны, являющиеся частью листоформовочной машины. Одновременно в желоб непрерывно поступает рекуперационная вода, отбираемая из нижней час­ти рекуператора, что позволяет поддерживать необходимую конси­стенцию массы. Асбестоцементная суспензия, поступающая в ванны сетчатых цилиндров листоформовочной машины, обычно состоит из 8—10% сухого вещества на 90—92% воды. Но имеются и другие листоформовочные машины, на которых применяют асбестоцементную суспензию более высокой концентрации, например до 40—45% сухого вещества (в нем до 15% асбеста, до 85% цемента).

Формование листов и других асбестоцементных изделий мок­рым способом производится на круглосетчатой формовочной ма­шине (или полусухим — на фильтрующей ленте). Принцип формо­вания изделий состоит в отфильтровывании воды из слоев асбестоцементной массы под влиянием гидростатического давления до необходимого уплотнения (рис. 9.30). С этой целью в металличе­ской ванне 1, наполненной асбестоцементной суспензией, располо­жен полый каркасного типа цилиндр 2, обтянутый металлической сеткой (сетчатый барабан). На сетке масса осаждается тонким слоем и частично обезвоживается за счет фильтрации воды сквозь сетку. Вода из барабана отводится сначала в сгустители (рекуператоры) для отделения и возвращения в производство не осевшей части асбеста, а затем используется для промывки сетки и сукна и разжижения асбестоцементной массы в желобе. С поверхности барабана слой асбестоцементной массы снимается бесконечной суконной лентой 5. Пройдя на ленте вакуум-коробку 6 (с разрежением примерно 300 мм рт.ст.), предварительно обезвоженная асбестоцементная мас­са переносится к металлическому форматному барабану 7, который снимает массу с ленты сукна и навивает ее на свою поверхность концентрическими слоями, при этом она уплотняется между вращаю­щимися металлическими цилиндрами. Когда асбестоцементный слой на барабане достигнет необходимой толщины, его разрезают по образующей цилиндра, и сырой лист снимают. Давление прессо­вой части листоформовочной машины составляет обычно 0,2— 0,4 МПа, для второго подрессовочного вала 10,0—12,0 МПа, для пресс-вала — до 40,0 МПа. В результате обжатий содержание влаги в листе значительно снижается и достигает 25%.

Рис. 9.30. Схема работы листоформовочной трехцилиндровой машины: 1 — ванна; 2 — полные барабаны с сетчатой поверхностью; 3 — асбестоцементная масса; 4 — прижимной валик; 5 — бесконечная лента сукна; 6 — вакуумная коробка; 7 — форматный бара­бан; 8 — опорный вал; 9 — пресс-вал; 10 — промывное устройство; 11 — отжимные валики

При изготовлении плоских мелких изделий лист дополнительно разрезают на плитки, которые стопками прессуют под высоким дав­лением (до 40 МПа) на гидравлическом прессе. Если изготовляют волокнистые листы, то волнирование производится на специальных станках скальчатого типа периодического действия. Имеются стан­ки непрерывного действия, которые применяют во всех автоматизи­рованных линиях.

Изделия твердеют в пропарочных камерах при температуре 50—60°С, относительной влажности 90—95% в течение 10—14 ч, а затем 5—7 сут в утепленном складе. Быстрее происходит твердение в автоклаве под действием пара давлением 0,8 МПа, что позволяет использовать песчанистый цемент и исключить выдерживание изделий на складе завода.

При производстве труб принципы формования остаются теми же, но используют специальные трубоформовочные машины со съемными форматными барабанами (скалками). У трубо- и листоформовочных машин не имеется принципиальных отличий в конст­рукциях ванн сетчатых цилиндров, вакуумобезвоживающих устройств и устройств для очистки сукна.

При окончании процесса навивания асбестоцементных слоев форматную скалку снимают и устанавливают новую. Чтобы можно было легко вынуть скалку, диаметр трубы несколько увеличивают. С этой целью сетку у концов немного растягивают с помощью ме­таллических клиньев и развальцовывают трубу на специальном ка­ландре.

Сухой способ формования асбестоцементных листов предусмат­ривает распушку асбеста и смешивание его с цементом и песком в сухом виде. Для последующего увлажнения добавляют 12—15% воды, а уплотняют массу на конвейерной ленте катками или под прессом. Твердеют изделия, к которым в основном относятся плитки для пола и облицовочные, в автоклавах. Сухой способ по­зволяет применять коротковолокнистый асбест преимущественно 6-го сорта.

И.А. Рыбьев

“Строительное материаловедение”