Как используют асбест: область применения порошка, листов и ткани

Асбест – это минерал природного происхождения, который обладает уникальными свойствами. За счет этого его повсеместно применяют для изготовления строительных материалов и других асбестотехнических изделий. В статье расскажем о том, почему асбест завоевал популярность и где его применяют.

Из истории асбеста: где его добывают и перерабатывают

Асбест – это волокнистый минерал из класса силикатов. Он состоит из тонких волокон, из-за чего его даже называют белым льном – так велико сходство минерала с тончайшими льняными нитями. Хотя цвет минерала может отличаться. Иногда он белый, но в других месторождениях может быть зеленоватым, голубым, серым и даже почти черным.

А официальное название, асбест, имеет корни в греческом языке. При переводе слово означает «негасимый». Хотя правильнее его назвать «несгораемый», потому что минерал, несмотря на свою внешнюю схожесть с шерстью или льном, совершенно не горит.

История добычи и применения асбеста уходит в древность. Его использовали в Греции, Римской Империи, Египте в качестве материала для саванов и даже одежды. Сама идея создать ткань из камня волновала умы. А его способность противостоять огню подарила минералу еще несколько названий, в том числе «волосы саламандры» (согласно мифам этот зверек не горит) и «горный лен». В Византии асбест добавляли при создании фресок и фитилей для светильников.

Но средневековые технологии ушли в прошлое, и в начале XIX века в Европе появился метод производственного прядения асбеста. Так научились изготавливать ткань, бумагу и даже чернила, которые обладали несгораемыми свойствами.

В России уральские месторождения асбеста начали активно разрабатывать при Петре I. Правителю преподнесли в дар несгораемую скатерть, что и повлияло на расположение самодержца к минералу. Но ручной труд и трудности при добыче асбеста стали причиной его малого распространения. Асбестовая ткань была диковинкой.

Однако с момента открытия залежей асбеста и появления более современных методов ее переработки минерал стал очень популярен. Из него производят шифер, асбестовые трубы для коммуникаций и, конечно, несгораемую ткань. Вместе с развитием производства появился стойкий миф о том, что асбест вреден для здоровья. Но наукой уже доказано, что хризотиловый асбест, который применяется в России, абсолютно безопасен. А вот амфиболовый асбест, широко применяемый ранее в Европе, действительно, вреден. Поэтому из него сейчас практически ничего не производят. Есть и другие мнения, что миф придумали специально, чтобы заменить асбест в производстве на другие материалы, которые более выгодны для европейских стран.

В России же существуют месторождения хризотилового асбеста. В Оренбургской области и на Урале находятся самые крупные горнодобывающие и перерабатывающие комбинаты. Причем хризотиловые волокна намного прочнее, чем амфиболовые. Это из-за ионов кальция и магния, которые накрепко связывают цепочки минерала. Чтобы оценить объемы добычи, только одно предприятие, «Ураласбест», производит до 450 тысяч тонн минерала в год. А в 70-х годах, когда в асбесте была огромная потребность, комбинат выдавал до миллиона тонн сырья в год. И даже вторичные продукты переработки не уходят впустую. Побочные продукты – магниевая соль и спортивная магнезия.

Характеристики хризотилового асбеста

Область применения и широкое распространение продукции из асбеста обусловлены техническими характеристиками материала:

• Устойчивость к высоким температурам, негорючесть. Асбестотехнические изделия не подвергаются возгоранию, а при воздействии повышенных температур не теряют своих свойств – прочности, твердости, износостойкости. Температура плавления асбеста превышает 1500°C. И до 500 градусов материал выдерживает без каких либо нареканий. Только при продолжительном нагреве свыше 700 градусов асбест начинает терять свои свойства.
• Высокая прочность. Для сравнения, тонкие волокна хризотила на разрыв прочнее проволоки из стали. Прочность асбеста на растяжение – до 30 000 кгс/см2. Это позволяет создавать конструкции с очень долгим сроком эксплуатации даже в сложных условиях использования.
• Устойчивость против щелочей, кислот и других агрессивных сред. Асбест не покрывается коррозией, как изделия из стали, а также не вступает в реакцию с химикатами. Все это позволяет использовать асбестотехнические изделия в сложных условиях, в том числе, в постоянном контакте с почвой и грунтовыми водами, на заводах и в быту.
• Эластичность. Асбест не имеет высокой хрупкости. Из-за того, что изделия выполнены из волокон, структура материала имеет крепкие связи, но при этом достаточно высокую степень эластичности. Поэтому из волокон можно делать ткань.
• Электроизоляция, а также высокие тепло- и звукоизоляционные свойства. Благодаря тому, что асбест хорошо препятствует проникновению холода, шифером, который изготовлен на его основе, часто кроют крыши. Покрытие обеспечивает отличные характеристики тепла, а также поддерживает здоровый микроклимат внутри помещения.
• Высокие адсорбционные свойства. Иными словами, у асбеста прекрасное сцепление с другими веществами. Это дает возможность создавать конструкционные материалы на основе асбеста и цемента, а также других присадок. А при соединении асбеста с полимерами получаются композиты с отличной ударостойкостью. То есть дополнительно повышается прочность, наравне с эластичностью, снижается хрупкость.
• Высокие фрикционные свойства. Это позволяет применять асбест при изготовлении тормозных накладок и других деталей в машиностроении, которые требуют повышенной силы трения.
• Экологичность. Если сравнивать добычу, переработку и утилизацию натурального асбеста с минералами искусственного происхождения, то асбест становится более экологичным, бережным для природы. Это объясняется тем, что при производстве синтетических минералов задействуется гораздо больше ресурсов на электричество. Кроме того, асбестосодержащие материалы подвергаются вторичной переработке.
• Способность удерживать радиационное излучение, а также предотвращать распространение патогенных микроорганизмов.

Наконец, стоит отметить доступную стоимость хризотил-асбеста, что делает его одним из самых востребованных минералов в производстве и строительстве.

Сферы применения асбеста

Россия находится среди лидирующих стран по добыче асбеста. И львиная часть от всей добычи на внутреннем рынке страны уходит на асбестоцементные заводы. Поэтому первое применение асбеста – это изготовление асбестоцементных изделий, в том числе:

• Волнистые листы для кровли, или шифер. Они подходят для малоэтажных жилых домов, а также широко применяются для сельскохозяйственных нужд – амбары, склады, коровники и прочие конструкции с/х отрасли активно покрывают именно шифером. С одной стороны, это недорого, с другой – эффективно с точки зрения износостойкости, теплоизоляции и защиты от атмосферных осадков. К листам дополнительно выпускают кровельные материалы: коньки, углы, кровельные плитки, элементы декора, швеллеры, сливы, парапеты и так далее.
• Напорные и безнапорные трубы для водопроводов, канализаций, мусоропроводов, нефтепроводов и прочих целей. На рынке они занимают порядка 10% от всех трубных изделий, в том числе металлических и полимерных. Внутренний диаметр напорных (водяных) труб – от 10о до 500 мм. Для сравнения, при применении асбестоцементных труб для газопровода издержки на коммуникацию сокращаются в 3 раза по сравнению со стальными конструкциями.
• Вентиляционные короба и другие специализированные изделия из асбеста с цементом. Производство деталей может быть выполнено по разным размерам, в соответствии с требованиями проекта.

Использование асбестоцементных изделий занимает большую часть от мировой добычи хризотила. Однако часть минерала идет на изготовление изделий без добавления цемента, в том числе:

• Асбестовый картон. Его используют в качестве огнезащитного теплоизоляционного материала. В том числе, чтобы выровнять поверхность под кладку, сделать прокладку между металлическими элементами промышленных печей, изолировать колонны, трубопроводы и прочие конструкции от высоких температур. Также асбестовый картон используют для изготовления уплотнительных колец, прокладок в автомобиле- и судостроении, авиационном строительстве.
• Асбестовая ткань, а также ленты и шнуры из хризотила применяют для пошива огнестойкой одежды, изготовления средств для первичного пожаротушения, а также для изоляции дымоходов, печей и прочих конструкций с повышенными температурами эксплуатации. Огнезащитная ткань из асбеста предотвращает проникновение кислорода, чем гарантирует тушение небольшого очага возгорания.
• Асбостальные листы изготавливаются с использованием волокон хризотила и стали. Металл армирует листовой прокат, увеличивая его прочность. Материал применяют при производстве уплотнителей и прокладок, которые используют в сложных условиях: в двигателях автомобилей, кораблей, ракет и других агрегатов, в нефтегазовых установках и прочих отраслях.

Таким образом, асбест сочетается с разными компонентами: сталью, цементом, полимерными добавками благодаря своим адсорбционным свойствам. Вместе эти композитные материалы обеспечивают не только защиту от высоких температур, но и прочность, эластичность, долговечность, износостойкость, высокие фрикционные свойства и устойчивость к агрессивным средам. Асбест используют при строительстве, в жилищно-коммунальном хозяйстве, а также в таких производственных отраслях как машиностроение, авиакосмическая сфера, судо- и автомобилестроение, нефтегазодобывающая промышленность и так далее.

Существенное многообразие асбестотехнических изделий, их доступная стоимость, а также механические характеристики и химические свойства хризотила делают его одним из самых востребованных минералов натурального происхождения. И со временем сферы использования асбеста и изделий на его основе только возрастают.