УДК 691
В статье представлены результаты изучения качественных показателей шифера после 5 и 7 лет хранения на неотапливаемом складе; на основании полученных результатов рекомендован срок хранения шифера.
Л.В. ГОДУЛЯН, ведущий научный сотрудник, Л.К. АВДЕЕВА, главный специалист, ФГБУ НИИПХ Росрезерва
Ключевые слова: кровельные материалы, асбестоцемент, виды кровли, шифер, качество шифера, физико-механические показатели, срок хранения
Keywords: roofing materials, asbestos cement, types of roofing, slate, slate quality, physical and mechanical properties, shelf life
Главным фактором роста спроса на кровельные материалы является увеличение объемов строительства зданий жилого и нежилого назначения.
Для облегчения ориентации в многообразии кровельных материалов целесообразно классифицировать их по простейшим признакам – внешний вид и размер материала. По этим признакам различаются кровельные материалы:
• штучные (черепица, природный шифер, асбестоцементная плитка, мягкая черепица и др.);
• листовые (асбестоцементные, металлические плоские и профилированные и др.);
• рулонные (пергамин, рубероид и их современные модификации).
К числу наиболее применяемых традиционных штучных кровельных материалов для зданий и сооружений различного назначения относят листы асбестоцементные волнистые и плоские.
Асбестоцементными листами волнистого профиля (далее шифером) в России покрыта почти половина зданий во всех климатических зонах.
Асбестоцемент представляет собой искусственный композиционный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси, состоящей из цемента, асбеста и воды. Асбест армирует цементный камень, обеспечивая высокую прочность изделий на растяжение и изгиб. Асбестоцементные изделия обладают рядом ценных технических свойств: относительно небольшой объемной массой, малыми теплопроводностью и водопроницаемостью, высокой морозостойкостью. Недостатками являются пониженная прочность при насыщении водой, хрупкость и коробление при изменении влажности [1].
Основным сырьем для производства асбестоцементных изделий являются хризотил-асбест и портландцемент. В зависимости от вида вырабатываемых изделий, а также от качества (сорта) используемого асбеста содержание его в изделиях меняется в пределах 10-20%. Портландцемента в изделиях содержится 80-90%. При производстве цветных асбестоцементных изделий наряду с асбестом и цементом применяют красители, а также цветные лаки, эмали и смолы.
Понятие «асбест» объединяет большую группу природных волокнистых материалов: серпантинов (хризотиловый асбест) и амфиболов (крокодолит, маозит, антофилит, родусит, актинолит). Они существенно отличаются друг от друга составом, кристаллическим строением, физико-химическими свойствами, а также особенностями биологического воздействия на организм человека. Асбесты имеют тонковолокнистую структуру агрегатов, обладающих способностью разделяться на тонкие волокна [2].
Асбестоцементные изделия в настоящее время изготовляют тремя способами: мокрым, полусухим и сухим. По мокрому способу изделия получают из асбестоцементной суспензии, по полусухому – из асбестоцементной массы, по сухому – из сухой асбестоцементной смеси.
Свойства и качества асбестоцементных изделий определяются следующими основными факторами: качеством цемента, маркой асбеста, а также количественным их соотношением в массе, технологией обработки и влажностью асбестоцемента. Изделия из асбестоцемента, как уже отмечалось, обладают высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью; под влиянием влаги не разрушаются, поэтому их можно применять без окраски. Асбестоцемент обладает высокими электроизоляционными свойствами; легко пилится, сверлится и шлифуется. Недостатком асбестоцементных изделий является коробление и слабое сопротивление удару.
Вопросы применения асбеста в строительстве и использования асбестосодержащих изделий по-прежнему являются предметом спора их сторонников и противников. Несмотря на антиасбестовую кампанию на Западе, Россия продолжает добычу и активное использование безопасного хризотилового асбеста. Более тысячи тонн минерала ежегодно перерабатываются предприятиями отрасли. Из асбеста делают кровельные материалы и водопроводные трубы – вода никак не воздействует на асбест, а цемент надежно связывает распушенные волокна минерала, благодаря чему изделие теряет способность выделять отдельные асбестовые частицы. Мастики, герметики, клеевые составы с асбестовым волокном служат надежной укупоркой различных сочленений. Мягкий асбестовый шнур используется как уплотнитель ракетных дюз. Из асбестовых тканей шьются защитные костюмы для металлургов, сварщиков, операторов высокотемпературных реакторов. При ссылках на вредность асбеста надо четко различать, какой асбест имеется в виду: хризотиловый или амфиболовый. При повышенных концентрациях асбестовые волокна, попадая в легкие, могут внедряться в легочную ткань. Здесь они подвергаются воздействию фагоцитов. Именно на этом этапе обнаруживается принципиальная разница между амфиболовым и хризотиловым асбестом. Хризотил-асбест в кислой среде, создаваемой фагоцитами, разрушается и выводится из организма, а кислотостойкий амфиболовый накапливается в легочной ткани, что может вызвать серьезные заболевания [3].
Санитарными нормами многих стран установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) асбестовых волокон в воздухе жилых и производственных помещений. Для полной гарантии безопасности Санитарными правилами и нормами Минздрава России (СанПи Н 2.2.3.757-99) разрешено применение асбестоцемента в зданиях и сооружениях при условии его защиты двумя или тремя слоями краски.
Шифер в России сейчас производят по ГОСТ 30340-2012 «Листы хризотилцементные волнистые. Технические условия» (взамен ГОСТ 18124-95 «Листы асбестоцементные плоские. Технические условия»), что позволяет свести к минимуму вредное воздействие асбеста, поскольку при производстве шифера используется не амфибол-асбест, а хризотил-асбест.
Основные преимущества асбестоцементной кровли:
— долговечность и надежность (практический срок службы до 30 лет);
— пожаробезопасность (листы относятся к группе негорючих материалов по ГОСТ 30244-94 [4]), термостойкость;
— экономичность возведения надежных кровельных конструкций;
— простота и низкая стоимость содержания кровли;
— высокая прочность, атмосферо- и морозостойкость;
— повышающий декоративность окрашенный слой из водно-дисперсионной акриловой краски обеспечивает дополнительную защиту кровли от атмосферного воздействия. Существенным недостатком помимо хрупкости является масса: 1 м2 такой кровли весит 10-14 кг, что в значительной степени компенсируется дешевизной, позволяя шиферу занимать свою нишу наряду с современными кровельными материалами.
Кроме того, теперь в шифер вводятся пластифицирующие добавки, что значительно понижает хрупкость и, следовательно, потери материала при транспортировке и монтаже. Улучшился также внешний вид современного асбестоцементного листа: выпускается широкая гамма цветов и оттенков матового и глянцевого типа. Такое покрытие дополнительно защищает лист от атмосферных воздействий, а глянец еще и отражает часть УФ-лучей [5].
В табл. 1 представлены сравнительные характеристики кровельных материалов листовой кровли.
Таблица 1. Сравнительная характеристика кровельных материалов
| Технико-экономические показатели | Виды кровельных материалов | ||
| Асбестоцементные листы (АЦЛ) | Волнистые оцинкованные железные листы (ВОЖ) | Алюминиевые листы (АЛ) | |
| Срок службы | До 30 | 10-15 | 15 |
| Текущий ремонт | Не требуется | Каждые 5 лет | Не требуется |
| Теплоизоляция | Хорошая | Слабая | Слабая |
| Степень звукоизоляции | Хорошая | Слабая | Слабая |
| Поглощение шума дождя ветра | Хорошая | Слабая | Слабая |
| Потребление энергии, требуемое при производстве (кВт∙ч/кв.м) | 1,0 | 36,6 | 33,0 |
| Аэродинамическое сопротивление | Хорошее | Слабое | Слабое |
| Влияние погоды | Нет | Ржавчина в просверленных отверстиях и там, где оцинковка треснула | Окисление поверхности |
| Биметаллическая реакция | Нет | Ржавчина при нарушении цинкового покрытия | Проявляется при контакте с бетоном и другими материалами при влажности |
| Конденсация | Низкая. Не оказывает воздействия на лист | Высокая. Приведет к коррозии | Высокая. Оказывает воздействие на лист |
Из табл. 1 следует, что шифер по многим технико-экономическим показателям превосходит другие виды кровельных материалов. Низкая стоимость и высокие показатели при эксплуатации обеспечили шиферу широкое использование при строительстве многоквартирных и частных домостроений (нижний и средний ценовой сегмент). Так, до 2010 года доля шифера на рынке кровельных материалов составляла свыше 40%, в настоящее время – более 30%.
Учитывая технико-экономические и качественные показатели шифера, спрос на него на рынке и применение при строительно-ремонтных работах, представляет практический интерес изучение изменения качества шифера при хранении. В данной работе было проведено исследование качества шифера после длительного хранения (5 и 7 лет) на неотапливаемых складах с целью установления его срока хранения.
В течение всего периода хранения шифера на складах температура воздуха была в пределах от +30°С до -16°С, относительная влажность воздуха – порядка 75%.
Оценку качественного состояния листов шифера проводили на соответствие требованиями ГОСТ 30340-2012 «Листы хризотилцементные волнистые. Технические условия» (ГОСТ 30340-95 «Межгосударственный стандарт. Листы асбестоцементные волнистые. Технические условия») по следующим физико-механическим показателям:
• испытательная планочная нагрузка или сосредоточенная штамповая нагрузка, кН (кгс);
• предел прочности при изгибе, МПа (кгс/см2);
• плотность, г/см3;
• ударная вязкость, кДж/м2;
• водонепроницаемость, час;
• морозостойкость с определением остаточной прочности.
Результаты испытаний представлены в табл. 2. Из данных таблицы следует, что качество шифера по всем исследованным физико-механическим показателям после 5 и 7 лет хранения соответствует требованиям ГОСТ 30340-2012 и ГОСТ 30340-95.
Таблица 2. Результаты испытаний шифера после 5 и 7 лет хранения на неотапливаемом складе
| Срок хранения | № п/п образцов шифера | Испытательная планочная нагрузка, кгс | Предел прочности при изгибе, кгс/см2 | Плотность, г/ см3 | Ударная вязкость, кДж/ м2 | Водонепроницаемость, час | |||||
| Норма, не менее | Факт | Норма, не менее | Факт | Норма, не менее | Факт | Норма, не менее | Факт | Норма, не менее | Факт | ||
| 5 лет | 1 | 150 | 285 | 160 | 226 | 1,60 | 1,84 | 1,5 | 2,5 | 24 | 24 |
| 2 | 310 | 252 | 1,90 | 2,7 | 24 | ||||||
| 3 | 305 | 235 | 1,85 | 2,6 | 24 | ||||||
| 7 лет | 1 | 300 | 388 | 160 | 248 | 1,60 | 1,85 | 1,5 | 1,94 | 24 | 24 |
| 2 | 366 | 228 | 1,78 | 2,16 | 24 | ||||||
| 3 | 335 | 232 | 1,80 | 2,14 | 24 | ||||||
Полученные данные внешнего осмотра и результаты физико-механических испытаний шифера позволяют рекомендовать срок хранения шифера на неотапливаемых складах – 7 лет.
Библиографический список
1. Мельников И.А. Асбестоцементные строительные материалы и изделия. Строительные материалы. ЛитРес, 2011. – 68 с.
2. Электронный ресурс асбест.su.
3. Гудкова Е.А. Автореферат диссертации «Экологическая опасность хризотил-асбеста как функция физико-химических свойств поверхности его волокон». РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2008 г.
4. ГОСТ 30244-94. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть.
5. Электронный ресурс http://шифер.рф.
