Базальтовая фибра

Базальтовая фибра (от лат. fibra — волокно) — короткие отрезки базальтового волокна, предназначенные для дисперсного армирования вяжущих смесей, типа бетона. Диаметр волокна — от 20 до 500 мкм. Длина волокна — от 1 до 150 мм. Базальтовая фибра производится из расплава горных пород типа базальта при температуре выше 1400°С.

Дисперсное армирование базальтовой фиброй повышает следующие показатели изделий:

  • ударную прочность — до 500 % (этот показатель характеризует хрупкость материала и оценивается количеством работы, которую нужно затратить на разрушение материала);
  • сопротивление истираемости — до 300 %;
  • прочность на растяжение при изгибе — до 300 %, на раскалывание — до 200 %, сжатие — до 150 %, по осевому растяжению — до 150 %;
  • предел трещиностойкости — до 250 % (этот показатель характеризует способность фибры препятствовать возникновению и распространению трещин, за счёт трёхмерного армирования);
  • морозостойкость — до 200 %;
  • коррозионную стойкость — до 500 % (этот показатель достигается за счёт отсутствия трещин и оказывает влияние на снижение глубины карбонизации);
  • кавитационную стойкость — до 400 %;
  • водонепроницаемость — до 150 %.

Сфера применения

  • гидротехнические сооружения;
  • сооружения, работающие в агрессивных средах;
  • строительство в сейсмоопасных регионах;
  • автодороги с интенсивным движением;
  • мосты;
  • атомные станции и хранилища радиоактивных отходов;
  • наливные полы, бетонные трубы и др.
  • спортивный инвентарь (сноуборды, лыжи и тд.)

Преимущества применения

Базальтовая фибра повышает трещиностойкость в 3 раза, прочность на раскалывание — в 2 раза, ударную прочность — в 5 раз, что даёт возможность эффективно использовать её при возведении сейсмостойких сооружений, взрывобезопасных объектов и военных укреплений. Характеристики базальтовой фибры позволяют использовать её для сооружения радиопрозрачных конструкций сложной формы. В промышленности в качестве покрытия с целью предотвращения абразивного износа применяется базальтовое литьё. Механизм действия фибры в промышленных полах аналогичен, волокно препятствует абразивному износу. Стойкость к истираемости повышается минимум в три раза и, соответственно, срок эксплуатации полов утраивается. Очень важным показателем для полов является ударная нагрузка. Базальтовая фибра позволяет повысить ударную нагрузку более чем в 5 раз. Соблюдаются все требования к качеству промышленных полов: высокая устойчивость к разным видам нагрузок (статистическим, ударным, динамическим, абразивным), хорошая устойчивость к перепаду температур, очень высокая стойкость к химическим воздействиям. К преимуществам полов, выполненных на основе базальтовой фибры, можно отнести низкий расход стали и бетона, малое время и низкую трудоёмкость работ по заливке, предотвращение трещинообразования уже на стадии твердения изделий, получение объёмного армирования, трёхмерной структуры, существенное уменьшение толщины бетонного пола при сохранении прочностных характеристик.

Основные преимущества гидросооружений, изготовленных с применением базальтовой фибры:

  • долговечность;
  • высокое сопротивление истираемости;
  • высокая ударная стойкость;
  • высокая морозостойкость;
  • высокая коррозионная стойкость;
  • повышенная водонепроницаемость.

Отличие базальтовой фибры от металлической состоит в том, что, прежде всего, базальтовая фибра не имеет в изделиях негативного катодного эффекта, также она не подвержена какой-либо коррозии. При одинаковой массе объем металлической фибры и базальтовой фибры соотносится как 1:600 соответственно, а площадь поверхности у базальтовой фибры больше в 25 раз, чем у металлической. Удельный вес металлической фибры 7,8 т/м³, а базальтовой — 2,8 т/м³. Это значит, что по массе фибры требуется в 2,7 раза меньше и изделие на основе базальтового волокна легче. Изделия на основе базальтового волокна радиопрозрачны и не имеют эффекта трансформатора. В связи со слабой адгезией металла и цементной матрицы, металлическую фибру для увеличения анкерности выпускают разной конфигурации: волнистую, с расплющенными и загнутыми концами. Базальтовая фибра в изделиях имеет высокую адгезию с цементным камнем, и ей не требуется дополнительных изменений конфигурации волокна. Цементный камень и базальтовая фибра имеют один коэффициент температурного расширения, в отличие от фибры металлической. Дисперсионное армирование базальтовой фиброй повышает бетонной массы и уменьшает образование усадочных трещин, и в отличие от стальной сетки, которая имеет ценность только после того, как бетон треснул, фибра предотвращает появление трещин в бетоне ещё на стадии, когда он пребывает в пластическом состоянии.

Состав

Минеральный состав

Основная масса сложена микролитами плагиоклазов, клинопироксена, магнетита или титаномагнетита, а также вулканическим стеклом. Вкрапленники, как уже было сказано, обычно представлены оливином, клинопироксеном, плагиоклазом, редко ортопироксеном или роговой обманкой. Наиболее распространённым акцессорным минералом является апатит.

Химический состав

Содержание кремнезёма (SiO2) колеблется от 42 до 52—53 %, суммы щелочей Na2+K2 до 5 %, в щелочных базальтах до 7 %.

ОксидСодержание, %
SiO247—52
TiO21—2,5
Al2O314—18
Fe2O32—5
FeO6—10
MnO0,1—0,2
MgO5—7
CaO6—12
Na2O1,5—3
K2O0,1—1,5
P2O50,2—0,5

Большее значение имеет классификация базальтов на основании химического состава, который находится в определённом соответствии с их минеральным составом: например, содержание SiO2 увеличивается от мелилититов к базальту обыкновенному. По содержанию SiO2 все базальты делятся на три группы: основные, нейтральные и кислые. В группу основных базальтов входят: мелилитит оливиновый, мелилитит, нефелинит оливиновый, нефелинит, а также лимбургит и авгитит, которые характеризуются наличием стекловидной фазы. По химическому составу к этой группе относятся базальтовые породы, содержащие до 42 % SiO2. Следует отметить, что к группе основных базальтов должны быть отнесены образцы базальтов, доставленные с Луны. В их состав входит 40—42 % SiO2. Иногда из группы основных базальтов выделяют ультраосновные (мелилититы и нефелиниты оливиновые) с содержанием SiO2 менее 40 %.
В группу нейтральных входят базальты с 43—46 % SiO2: базаниты, лейцититы и оливиновые лейцититы. В этих базальтах имеется полевой шпат. К группе кислых базальтов относятся базальт обыкновенный, базальт оливиновый и тефриты (свыше 46 % SiO2).

Производство непрерывного базальтового волокна и продукции на его основе

Сырьем для производства непрерывной базальтовой нити служит базальтовая крошка с размером фракции от 5 до 30 мм. Расход сырья для получения одного килограмма непрерывного волокна составляет около 1,15 кг.

Принципиальная схема получения непрерывного базальтового волокна приведена на рисунке 4. Исходное сырье (1) в виде отмытой базальтовой крошки, пропущенной через магнитные сепараторы (2), загружается в плавильную печь (3). Расплавленная при температуре 1450 –1500 ºС масса (4) по обогреваемому фидеру (5) подается в платиновый сосуд струйного питателя (6), через фильерные отверстия которого происходит вытягивание волокон. Далее волокна проходят через устройство для нанесения замасливателя (7) и наматываются на катушку наматывающим аппаратом (8). Готовая продукция подается на склад (9).

5f31b46521bc280042ad8ea91d9aca0e.jpgРис. 4. Принципиальная схема получения непрерывного базальтового волокна

1c031b1fa61b33224dd033e3518fac5a.jpg

e581d6d6985068cd8fc88a9de1e7b021.jpg

5a9b7d1795a500f97edc2a80105a6166.jpg

 

Производство БНВ идет с выделением избыточного тепла. В зимний период помещения не требуют дополнительной системы отопления. Возможно использование тепла отходящих газов для отопления соседних помещений и на технологические нужды.

Готовая продукция должна соответствовать следующим требованиям:
* диаметр элементарного волокна —9 (плюс 2минус 1) мкм;
* удельная разрывная нагрузка — 32 (плюс минус 5) мН/текс;
* линейная плотность комплексной нити- 42 (плюс-минус 5) текс;
* влажность — не более 3% (возможны изменения по требованию заказчика);
* содержание веществ, удаляемых при прокаливании — не более 2 %.

 

Источник: персональный сайт Новицкого Александра

G
M
T

Detect languageAfrikaansAlbanianArabicArmenianAzerbaijaniBasqueBelarusianBengaliBosnianBulgarianCatalanCebuanoChichewaChinese (Simplified)Chinese (Traditional)CroatianCzechDanishDutchEnglishEsperantoEstonianFilipinoFinnishFrenchGalicianGeorgianGermanGreekGujaratiHaitian CreoleHausaHebrewHindiHmongHungarianIcelandicIgboIndonesianIrishItalianJapaneseJavaneseKannadaKazakhKhmerKoreanLaoLatinLatvianLithuanianMacedonianMalagasyMalayMalayalamMalteseMaoriMarathiMongolianMyanmar (Burmese)NepaliNorwegianPersianPolishPortuguesePunjabiRomanianRussianSerbianSesothoSinhalaSlovakSlovenianSomaliSpanishSundaneseSwahiliSwedishTajikTamilTeluguThaiTurkishUkrainianUrduUzbekVietnameseWelshYiddishYorubaZuluAfrikaansAlbanianArabicArmenianAzerbaijaniBasqueBelarusianBengaliBosnianBulgarianCatalanCebuanoChichewaChinese (Simplified)Chinese (Traditional)CroatianCzechDanishDutchEnglishEsperantoEstonianFilipinoFinnishFrenchGalicianGeorgianGermanGreekGujaratiHaitian CreoleHausaHebrewHindiHmongHungarianIcelandicIgboIndonesianIrishItalianJapaneseJavaneseKannadaKazakhKhmerKoreanLaoLatinLatvianLithuanianMacedonianMalagasyMalayMalayalamMalteseMaoriMarathiMongolianMyanmar (Burmese)NepaliNorwegianPersianPolishPortuguesePunjabiRomanianRussianSerbianSesothoSinhalaSlovakSlovenianSomaliSpanishSundaneseSwahiliSwedishTajikTamilTeluguThaiTurkishUkrainianUrduUzbekVietnameseWelshYiddishYorubaZulu

Text-to-speech function is limited to 100 characters

Options : History : Help : Feedback

Физические свойства базальта

Окраска темная: черная, темно-серая. Структура: плотное строение, тонкозернистое. Текстура пористая, миндалекаменная или массивная. Излом неровный. Шероховатый на ощупь. Удельный вес 2,6-3,11 г/см3. Твердость по шкале Мооса от 5 до 7. Температура плавления 1100 — 1450ºС. Прочность на сжатие горной породы достигает величины 400 МПа. Форма залегания породы чаще всего: потоки, покровы, купола, дайки. Формы отдельности столбчатая либо плитняковая.

Отличительные признаки. Для базальта характерно плотное, тонкозернистое строение, неровный излом, темная (большей частью черная) окраска, большая плотность.

Литература

  • Аблесимов Н. Е., Земцов А. Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.
  • Новицкий А. Г. Химическая стойкость базальтовых волокон для армирования бетонов.// Хімічна промисловість України. 2003. № 3, с. 16-19.
  • Деревянко В. Н. Саламаха Л. В. Дисперсно-армированные растворы для устройства стяжек полов // Строительство, материаловедение, машиностроение. Сборник научных трудов. — 2009. — с. 14-19.
  • Аспекты применения базальтовой фибры для армирования бетонов / Новицкий А. Г., Ефремов М. В. // Сборник Строительный материалы, изделия и санитарная техника.- 2010, № 36.
  • Новицкий А. Г., Ефремов М. В. Волокно из горнах пород для армирования бетонов(Доклады VII Всероссийской научно-практической конференции (г. Белокуриха). М.: ЦЭИ «Химмаш», 2007. — С. 116—120.
  • Новицкий А. Г., Ефремов М. В. Базальтовое волокно как продукт для армирования бетонов и композиционных материалов.// Тезисы докладов Международной конференции по химической технологии ХТ’07., Москва., 2007.,т. 1, с.218-220.
  • Ветров Ю. И. Новицкий А.Г Базальтовые вариации // Капитальное строительство. — 2002. — № 3. — С. 40-42;
  • Дьяков К. В. Особенности технологии приготовления магнезиального базальтофибробетона // Бетон и железобетон. — 2007. — № 3.
Для улучшения этой статьи желательно:

  • Викифицировать статью.
  • Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии.
  • Проставив , внести более точные указания на источники.

Нормативная документация

С 18 октября 2017 г введен в действие СП 297.1325800.2017 «Конструкции фибробетонные с неметаллической фиброй. Правила проектирования», который устранил правовой вакуум в части проектирования базальтоармированного фибробетона. Согласно п. 1.1. стандарт распространяет свое действие на все виды не металлической фибры (полимеры, полипропилена, стекла, базальта и углерода). При сравнении различных фибр, можно отметить, что полимерные волокна уступают минеральным по прочностным показателям, но их использование позволяет улучшает характеристики строительных композитов.

Свойства материалов на основе базальтового волокна

 

f2ab84a5d033f5348baddbb62e18ec5e.jpg

Само базальтовое волокно, а также материалы, получаемые на его основе, имеют следующие, чрезвычайно важные характеристики:

  • Пористость;
  • Температурная устойчивость;
  • Паропроницаемость;
  • Устойчивость к химическому воздействию.

Пористость волокон из базальта может достигать отметки в 70% от общего объёма вещества. При этом если поры материала имеют воздушное заполнение, то подобная пористость будет обладать сравнительно небольшой проводимостью тепла.Температурная устойчивость – один из наиболее значимых параметров для теплоизоляционных компонентов, который характеризуется той, граничной, температурой, при которой, возможно эксплуатация вещества, без ущерба для его технических свойств и характеристик. В этом отношении, данное вещество, является одним из наиболее выгодных решений, особенно в тех ситуациях, когда оно применяется для проведения изоляции промышленного оборудования, эксплуатация которого проводится при очень высоких температурах.Паропроницаемость – способность вещества проводить сквозь поры, пар на водяной основе. Благодаря тому, что в базальтовых волокнах присутствуют поры сообщающегося типа, они пропускают в равном количестве и воздух и пар, благодаря чему, независимо от условий эксплуатации, данное вещество практически всегда сухое.Устойчивость к химическому воздействию – уникальное строение базальтовых волокон, обеспечивает их прекрасную сопротивляемость воздействию веществ органического происхождения, среди которых, различные масла и растворители, а также разрушительному влиянию кислот и щелочей.

Состав базальта особенности

Каждый человек еще со времен школы знает, что все минералы имеют определенное строение. Как правило, при их рассмотрении учитывается как химический состав, так и минеральный. Это позволяет непросто отличать на внешний вид базальт, гранит, мрамор и т. д., а иметь наиболее полные сведения об их технических характеристиках. Именно эти знания помогают эргономично применять тот или иной материал.

В состав любого базальта входит климопироксен, титаномагнетит, вулканическое стекло, плагиоклазит, магнетит. Его структура отличается порфировой поверхностью, иногда афированой. При этом иногда встречаются виды гладкие, как стекло. На данные критерии влияет особенность расположения месторождений базальта. Те, которые находятся на поверхности, чаще всего пузыристые, так как во время остывания вулканической лавы через эти отверстия выходят пары и газы. Впоследствии в пустотелых местах могут откладываться такие минералы, как медь, пренит, кальций, цеолит. Ученые выделили такие образования в определенный вид, называемый миндалекаменный.

Минеральный состав базальта, взятого из разных месторождений, может значительно отличаться. В основном это обусловлено вхождением в него определенных примесей. Например, структура некоторых отличается наличием призм пироксенов, благодаря ним базальт приобретает черный цвет. А вот кристаллы оливина окрашивают камень в желто-зеленый оттенок. Необходимо заметить, что размер примесей может достигать ¼ всей массы. Реже встречаются базальты, в состав которых входят такие минералы, как апатит, ортопироксен.34727b978e035c17728365722f8b28f7.jpg

Основные достоинства базальтовых волокон

  • Большой диапазон рабочих температур, при которых, данное вещество, полностью сохраняет все свои свойства;
  • Прекрасная химическая устойчивость к воздействию кислот и щелочей;
  • Базальтовые волокна не вызывают коррозию металла при непосредственном контакте с ним;
  • Устойчивость к тепловому воздействию и циклическим перепадам температуры;
  • Прекрасные показатели звукоизоляции;
  • Экологическая чистота и безвредность для окружающей среды, в основе которой, лежит уникальная система сцепления волокон естественным способом, без каких-либо связующих веществ;
  • Отсутствие вредных, токсичных выделений;
  • Высокая прочность и устойчивость к деформациям;
  • Структура базальтового волокна неблагоприятна для микробов и паразитов;
  • Отличные показатели устойчивости к вибрациям.

Распространённость

1cc0a7eac0f3e9c442f1b3cf849d33cf.jpgТрапповое плато Путорана

Базальты — самые распространённые магматические породы на поверхности Земли и на других планетах Солнечной системы. Основная масса базальтов образуется в срединно-океанических хребтах и формирует океаническую кору. Кроме того базальты типичны для обстановок активных континентальных окраин, рифтогенеза и внутриплитного магматизма.

При кристаллизации по мере подъёма на поверхность Земли базальтовой магмы на глубине иногда образуются сильно дифференцированные по составу, расслоённые интрузии, в частности габбро-норитов (такие как Норильские, Садбери в Канаде и некоторые другие). В таких массивах встречаются месторождения медноникелевых руд и платиноидов.

Основные магматические горные породы в СНГ очень распространены. Они занимают, с учётом Сибирских траппов, 44,5 % площади территории СНГ и представляют большой интерес как сырьё. Известно более 200 месторождений базальтовых пород, из них более 50 месторождений эксплуатируются. В настоящее время базальты применяются не только в строительстве (щебень, штучный камень, облицовка зданий и др.) но и для производства каменного литья, петроситаллов, базальтовых волокон, сырья для получения портландцементного клинкера.

Месторождения базальтов встречаются в Узбекистане, на Камчатке, на Украине, в Армении, на Алтае, в Забайкалье и в других районах. Из месторождений Армении известны Джермукское, Кэгбекское и Мозское. Большие залежи базальта открыты в Ровенской области, а также вблизи .

ISOMATEX

ISOMATEX (Бельгия) – первый европейский производитель продуктов из минерального волокна на основе смеси из нескольких компонентов (главным из которых является базальт) для улучшения механических и/или химических свойств. Продукция компании отличается высоким качеством и подходит для применения в составе композитных материалов, эпоксидных смол, прокладочных материалов, звукопоглощающих покрытий, первичных волокон и др. Созданная недавно и расположенная в центре Европы, компания очень быстро завоевала высокие позиции на рынке и стала одной из самых лучших в мире с технической точки зрения, а также зарекомендовала себя как надежный партнер в сфере высокоэффективных армирующих материалов.

Технологии переработки базальтовых горных пород для производства волокон

Производство базальтовых волокон основано на получении расплава базальта в плавильных печах и его свободном вытекании через специальные фильерные пластины, изготовленные из платины или жаростойких металлов. Плавильные печи могут быть электрическими, газовыми, или оборудоваться мазутными горелками.

В качестве сырья для производства базальтовых волокон используются базальтовые горные породы, средний химический состав которых следующий (% по массе):

SiO2 – 47,5-55,0;TiO2 – 1,36-2,0;Al2O3 – l4,0-20,0;Fe2O3 + FeO – 5,38-13,5;MnO – 0,25-0,5;MgO – 3,0-8,5;CaO – 7-11,0;Na2О – 2,7-7,5;К2О – 2,5-7,5;P2O5 – не более 0,5;SO3 – не более 0,5;п.п.п. – не более 5.

59fa82a82a73de65cdad3bc4738f640b.jpg

Источник: southwestboulder.com

Тонкое волокно получают путем раздува сжатым воздухом или паром струек жидкого базальта, вытекающего через отверстия в фильерных пластинах из жаростойкого металла. При этом раздув может быть как вертикальным, так и горизонтальным, а сами раздувочные головки круглой или прямоугольной формы. Реже в производстве тонкого волокна вместо раздува используют центробежные разбрызгивающие устройства.

Супертонкое базальтовое волокно получают так называемым «двухстадийным» способом. Расплавленный базальт вытекает через отверстия фильерной пластины, изготовленной из жаростойкого металла, и застывает в виде базальтовых нитей. Нити захватываются вытягивающим устройством и подаются в высокотемпературную скоростную струю, создаваемую газом, сгорающим в потоке сжатого воздуха. Базальтовые нити плавятся с одновременной вытяжкой. После раздува волокна попадают в камеру волокноосаждения и осаждаются в виде ковра на приемном барабане или конвейере.

Непрерывное волокно получают путем вытягивания базальтовых нитей из фильер специальными наматывающими устройствами, которые наматывают нити на катушки. При этом скорость намотки регулируется в зависимости от толщины слоя намотки, чем создается постоянная скорость вытягивания волокна и его постоянная толщина.

Материалы на основе базальтового волокна обладают следующим важными свойствами: пористость, температуростойкость, паропроницаемость и химическая стойкость.

  • Пористость базальтового волокна может составлять 70 % по объему и более. Если поры материала заполнены воздухом, то при такой пористости он характеризуется небольшой теплопроводность.
  • Температуростойкость является весьма важным свойством теплоизоляционных материалов, особенно при использовании их для изоляции промышленного оборудования, работающего при высоких температурах. Температуростойкость материалов характеризуют технической температурой применения, при которой материал может эксплуатироваться без изменения технических свойств.
  • Паропроницаемость — это способность материала пропускать через свои поры водяной пар. Наличие в материалах из базальтового волокна сообщающихся пор, они пропускают такое же количество пара, как и воздуха. Благодаря большой паропроницаемости эти материалы при эксплуатации почти всегда сухие; конденсация пара наблюдается в основном в следующем слое на более холодной стороне ограждения.
  • Химическая стойкость. Базальтовые волокна обладают хорошей стойкостью к действию органических веществ (масло, растворители и др.), а также к воздействию щелочей и кислот.

Благодаря этим свойствам, базальтовое волокно и материалы на его основе находят сегодня все более широкое применение.

Базальтовое волокно применяется:

— для теплозвукоизоляции и огнезащиты в жилых и промышленных зданиях и сооружениях, банях, саунах, бытовках и т. д.;
— для теплоизоляции энергетических агрегатов, трубопроводов большого диаметра;
— для теплоизоляции бытовых газовых и электрических плит, жарочных шкафов и т.д.;
— в трехслойных строительных панелях-сэндвичах;
— для утепления реконструируемых зданий с установкой, как изнутри, так и снаружи;
— для утепления плоских крыш;
— в промышленных холодильниках и холодильных камерах, бытовых холодильниках;
— изоляция кислородных колонн;
— для изоляции низкотемпературного оборудования при производстве и использовании азота;
— в промышленной хладоизоляции.

Классификация волокон

 

Базальтовые волокна, используемые в современной промышленности, подразделяются на две категории:

  • Непрерывные;
  • Дискретные.

Непрерывные волокна – данный тип базальтовых волокон, характеризуется очень большой длиной, которая может достигать 30 км и более. БНВ обладают прекрасными характеристиками, предлагая высокую прочность, химическую устойчивость и большой температурный диапазон, что позволяет использовать их практически без ограничений. Технология изготовления подобной продукции неимоверно проста и состоит всего лишь из одного этапа: базальтовое сырьё, после обработки и без каких-либо промежуточных решений, сразу же превращается в волокно. Дискретные волокна – в отличие от предыдущего типа, данные волокна имеют весьма незначительную длину, которая варьируется в диапазоне от нескольких мм до нескольких см. Они обеспечивают прекрасную работоспособность в широком температурном диапазоне, обладают отличной виброустойчивостью, устойчивы к деформациям, химически инертны и огнейстойчивы. Ещё одно несомненное преимущество дискретных базальтовых волокон, заключается в их длительной эксплуатации, срок которой составляет порядка 100 лет, на протяжении которой, материал не выделяет вредных веществ, соединений, а также в значительной степени облегчает воздействие радиации.

Применение

Изначально базальтовое волокно разрабатывалось как эффективный теплоизолятор в промышленном производстве. Но позже область его применения существенно расширилась. В настоящее время базальтовый утеплитель стал обязательным компонентом для термоизоляции фасадов зданий, как внутренних, так и внешних стен.

64fee6675af9fd818bb173e1e3378040.jpg

Кроме этого, он стал применяться для производства новых эффективных дымоходов из нержавеющей стали. В их конструкции базальтовый теплоизолятор препятствует формированию влаги внутри трубы.

Для сохранения целостности применяют особо плотные модели утеплителя. Они не только поддерживают нужный уровень температуры, но и улучшают процесс вывода излишков влаги.

Популярные виды

Базальт – это обобщающее название. Оно объединяет множество различных видов. Наиболее распространенные из них:

  • Азиатский – недорогой камень, широко применяемый во время дизайнерского оформления помещений, а также в архитектуре. Его окрас преимущественно цвета «мокрого асфальта».
  • Сумеречный – большие месторождения находятся в Китае. Он темно-серого, даже черного цвета. Считается самым качественным видом среды всех остальных, поскольку обладает высоким уровнем устойчивости к перепадам температур, механическому повреждению, колебанию влажности и др.
  • Мавританский – миндалекаменный вид. На своей поверхности имеет множество разнообразных вкраплений. Цветовая гамма в основном зеленых оттенков. Внешний вид такого базальта достаточно оригинальный, что позволяет применять его для украшений помещений и зданий. Однако стоит отметить, что его технические показатели несколько уступают: морозоустойчивость и твердость имеет невысокий уровень.
  • Базальтин – самый распространенный вид. Большие месторождения находятся недалеко от Рима. Относится к наиболее дорогостоящим материалам. Имеет оригинальную поверхность, что позволяет широко использовать его в архитектурной сфере. По прочности такой базальт можно сравнить с гранитом, после укладки он длительное время сохраняет все свойственные ему качества.

Сфера применения

Базальт – это достаточно распространенный материал, который широко используется в разных сферах. Основная из них – архитектурная. Но также из него изготавливают качественные строительные материалы, добавляют в бетонные растворы для крепости или используют во время заливки плит. Базальт часто применяют как отделочный материал для полов или дорожек. А для утепления зданий с внешней стороны он просто незаменим

Большинство дизайнеров отдают базальту должное внимание во время декорирования помещений. Широко используют его при отделке каминов, стен

С помощью такого решения легко расставить акценты и внести в интерьер контрастность.

Сфера использования материалов, созданных на основе базальтовых волокон

 

Благодаря прекрасному сочетанию вышеперечисленных параметров, базальтовое волокно, а также различные комбинированные материалы, созданные на его основе, получают всё большее распространение, и, на сегодняшний день, используются в таких отраслях промышленности:

  • Для проведения теплоизоляционных работ, а также обеспечения огневой защиты в зданиях и сооружениях различных типов;
  • Для теплоизоляции больших трубопроводов и энергоагрегатов;
  • Для тепловой защиты бытового кухонного оборудования;
  • Для формирования 3-х слойных сэндвич-панелей;
  • Внутреннего и наружного утепления зданий и строений;
  • Утепления крыш плоской конфигурации;
  • В промышленном и бытовом холодильном оборудовании;
  • Для проведения изоляционных работ с низкотемпературным оборудованием, которое используется для изготовления и эксплуатации жидкого азота;
  • Для хладоизоляции.

Применение базальта

Базальт используется в качестве строительного, облицовочного, кислотоупорного материала, а также в качестве сырья для каменного литья. Добавление базальтовой фибры (стружки) повышает ударно-прочностные характеристики бетонных изделий в 5 раз.

Применяют породу для изготовления широко применяемого теплоизоляционного материала — каменной ваты или, как ее еще называют, базальтового волокна. Для изготовления базальтовой ваты базальтовую щебенку возвращают до состояния жидкой лавы — плавят, и при помощи несложного механизма преобразовывают жидкий базальт в тонкие нити, которые и слагают каменную вату.

Научно-исследовательский институт стеклопластиков и волокна

Научно-исследовательский институт стеклопластиков и волокна (Украина)— является ведущим научно-техническим предприятием, которое специализируется в сфере разработки и применения технологий производства широкого ряда минеральных волокон (из базальта, кварца и кремнезема), а также материалов и продуктов на основе минерального волокна (прессшпан, маты, ткань, плиты, различные изоляционные материалы и тд.). Это предприятие было основано еще во времена СССР, в качестве научной организации для разработки технологий производства продукции из практически всех видов минерального волокон, включая кремнезем и кварц. После того как технологический процесс изготовления базальтового волокна был рассекречен, на Украине ускоренными темпами стало развиваться базальтовое производство и разработка новых передовых технологий.

Изменения

Базальты очень легко изменяются гидротермальными процессами. При этом плагиоклаз замещается серицитом, оливин — серпентином, основная масса хлоритизируется и в результате порода приобретает зеленоватый или синеватый цвет. Особенно интенсивно изменяются базальты, изливающиеся на дне морей. Они активно взаимодействуют с водой, при этом из них выносятся и оседают многие компоненты. Этот процесс имеет большое значение для геохимического баланса некоторых элементов. Так большая часть марганца поступает в океан именно таким способом. Взаимодействие с водой кардинальным образом меняет состав морских базальтов. Это влияние можно оценить и использовать для реконструкций условий древних океанов по базальтам.

При метаморфизме базальты, в зависимости от условий, превращаются: при относительно низких температурах (330—550 °C) и средних давлениях в зелёные сланцы, амфиболиты; при тех же температурах и значительных давлениях — в глаукофановые сланцы с разновидностью голубые сланцы, получившими своё название по голубому цвету входящих в их состав щелочных амфиболов; а при более высоких температурах и давлениях — в эклогиты, состоящие из пиропового граната и натриевого клинопироксена — .

Структура и текстура

Обычно базальты это тёмно-серые, чёрные или зеленовато-чёрные породы, обладающие стекло-волокнистой, скрытокристаллической афировой или порфировой структурой. В порфировых разностях на фоне общей скрытокристаллической массы хорошо заметны мелкие вкрапленники зеленовато-жёлтых изометричных кристаллов оливина, светлого плагиоклаза или чёрных призм пироксенов. Размер вкрапленников может достигать несколько сантиметров в длину и составлять до 20—25 % от массы породы.

Текстура базальтов может быть плотной массивной, пористой, миндалекаменной. Миндалины обычно заполняются плагиоклазом, базальтической роговой обманкой, полевым шпатом, кальцитом, хлоритом и прочими вторичными минералами — такие базальты называются мандельштейнами.

Плотность (2,60—3,10 г/см3).

Базальтовая геосетка

4fea2900facf3d98bf9fa44f375634a7.jpg

Базальтовая геосетка имеет ряд преимуществ перед металлической арматурой и стекловолокном при использовании в дорожном строительстве:

  • экологически безопасный продукт;
  • выдерживает очень высокие температуры расплавленного асфальта;
  • обладает очень высокой прочностью и долговечностью;
  • базальтовая геосетка прочнее стальной проволоки сопоставимого размера;
  • обладает меньшим весом и большей гибкостью, что облегчает работу и монтаж;
  • не ржавеет и не поддается коррозии, и не вызывает растрескивания бетона;
  • обладает абсолютной устойчивостью к щелочам и не требует специального покрытия при использовании для армирования бетона;
  • не проводит электрический ток и не создает электрическое поле;
  • образует прочную связь с бетоном и асфальтом.

068ec8b12d433c9f2b03d1997c1d0792.jpg

Базальтовая ткань

950bdc2ac1c99c84de331817f76c767a.jpg

Сплетенные из непрерывной базальтовой нити, эти ткани представляют собой полотно различной толщины, веса, рисунка и типа плетения, изготовленное в соответствии с эксплуатационными требованиями.

67d7f536befad86b564e9364ffb71f40.jpg

Базальтовая ткань обладает следующими свойствами:

  • хорошая адгезия покрытия;
  • невоспламеняемая и огнезащитная;
  • отличная прочность на разрыв;
  • сохраняет целостность при температуре до 982°C;
  • устойчивость к электромагнитному излучению.

fc6be686d4b091a73f9e7fde68be726a.jpg

Изделия из базальтового волокна пользуются спросом и широко применяются в различных сферах, начиная от строительной индустрии до пошива одежды.

  • Противопожарные шторы для защиты от огня и локализации пожара;
  • фильтрационный материал для заводских дымовых труб и пылеуловительных камер;
  • защита крыши от разрушения огнем;
  • огнестойкая одежда;
  • армирование композитных материалов;
  • электромагнитные экраны.

Научные труды и диссертации

  1. Рабинович, Феликс Нисонович.Композиты на основе дисперсно армированных бетонов : вопросы теории и проектирования, технология, конструкции / Ф. Н. Рабинович ; предисл. И. Н. Фридляндера, Е. П. Велихова. — 4-е изд., перераб. и доп. — Москва : Ассоц. строит. вузов, 2011. — 639 с. : ил., портр., табл.; 25 см.; (в пер.)
  2. Растянутые элементы из керамзитофиброжелезобетона на грубом базальтовом волокне с обычной и высокопрочной арматурой : диссертация … кандидата технических наук : 05.23.01. — Нальчик, 2003. — 164 с. : ил.
  3. Высокопрочный тонкозернистый базальтофибробетон : диссертация … кандидата технических наук : 05.23.05 / Боровских Игорь Викторович; [Место защиты: Казан. гос. архитектур.-строит. ун-т]. — Казань, 2009. — 168 с. : ил.
  4. Мелкозернистый бетон высокой коррозионной стойкости, армированный тонким базальтовым волокном: диссертация … кандидата технических наук : 05.23.05 / Бучкин Андрей Викторович; [Место защиты: Науч.-исслед. центр «Стр-во»]. — Москва, 2011. — 130 с. : ил.
  5. Мелкозернистый цементобетон с использованием базальтового волокна для дорожного строительства : диссертация … кандидата технических наук : 05.23.05 / Бабаев Виктор Борисович; [Место защиты: Белгород. гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова]. — Белгород, 2013. — 180 с. : ил.
  6. Мелкозернистые бетоны с применением базальтовой фибры и комплексных модифицирующих добавок : диссертация … кандидата технических наук : 05.23.05 / #Зубова Мария Олеговна; [Место защиты: Волгогр. гос. архитектурно-строит. ун-т]. — Волгоград, 2014. — 159 с. : ил.
  7. Конструктивные особенности фибробетонных перемычек стен зданий : диссертация … кандидата технических наук : 05.23.01 / Ивлев Михаил Александрович; [Место защиты: Казан. гос. архитектур.-строит. ун-т]. — Уфа, 2013. — 261 с.
  8. Пенофибробетоны с применением микроупрочнителей и модифицирующих добавок : диссертация … кандидата технических наук : 05.23.05 / Котляревская Алена Валерьевна; [Место защиты: Волгогр. гос. архитектурно-строит. ун-т]. — Волгоград, 2013. — 161 с.
  9. Фибробетон в тонкостенных изделиях кольцевой конфигурации : диссертация … кандидата технических наук : 05.23.05 / Ивлев Василий Александрович; [Место защиты: Уфим. гос. нефтяной техн. ун-т]. — Уфа, 2009. — 167 с.

Монтаж

Как правильно установить базальтовое волокно? Для этого необходимо проанализировать участок утепления, а в частности – материал изготовления стен. Если существует вероятность проникновения влаги, то перед монтажом базальтового волокна выполняется процедура гидроизоляции.

Затем можно приступать к самим работам. Для зданий применяются плиты из базальтового утеплителя, которые можно фиксировать с помощью специальных дюбелей-«зонтиков». По завершении монтажа поверхность покрывается гидроизоляционным слоем и декоративным материалом.

Стоит отметить, что стоимость базальтового утеплителя относительно других видов термоизоляции высока. Но уникальные качества и абсолютная безопасность для здоровья человека становятся определяющими факторами при выборе.

Физические свойства базальта

Физико-механические свойства базальта весьма различны, что объясняется разной пористостью. Базальтовые магмы, обладая низкой вязкостью, легко подвижны и характеризуются разнообразием форм залегания (покровы, потоки, дайки, пластовые залежи). Для базальта характерна столбчатая, реже шаровидная отдельность. Оливиновые базальты известны на дне океанов, океанических островах (Гавайи) и широко развиты в складчатых поясах. Толеитовые базальты занимают обширные площади на платформах (трапповые формации Сибири, Южной Америки, Индии). C породами трапповой формации связаны месторождения руд железа, никеля, платины, исландского шпата (Сибирь). B миндалекаменных базальтовых порфиритах района Верхнего озера в США известно месторождение .

Реклама

Применение базальта

Применение базальта — базальт широко используется для получения щебня, дорожного (бортового и брусчатки) и облицовочного камней, кислотоупорного и щелочестойкого материала. Требования промышленности к качеству базальта как сырью для щебня такие же, как и к другим изверженным породам. Для производства минеральной ваты базальт используется обычно в шихтовке. Установлено, что температура плавления сырья не должна превышать 1500°C, a химический состав расплава регламентируется следующими пределами (%): SiO2 — 34-45, Al2O3 — 12-18, FeO до 10, CaO — 22-30, MgO — 8-14, MnO — 1-3. Камнелитейные материалы из базальта обладают большой химической стойкостью, твёрдостью и сопротивлением к истиранию, высокой диэлектричностью и используются в виде плит для полов и облицовки, футеровки трубопроводов, циклонов, a также в качестве различных изоляторов.

1eaa3ee7cc1c49df3068c11023a4595d.jpgB CCCP на щебень разведано 50 месторождений c промышленными запасами 40 млн. м³. Два месторождения базальта c промышленными запасами 6,5 млн. м³ разведаны на облицовочный камень (Армянская CCP, Грузинская CCP). Годовая добыча базальта свыше 3 млн. м³. B CCCP месторождения базальта сосредоточены в основном в Армении, Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Базальтовые покровы в восточных районах США образуют крупные месторождения в штатах Нью-Йорк, Нью-Джерси, Пенсильвания, Коннектикут (самые крупные и камнедробильные заводы).

Маты из базальтового волокна

Маты из базальтового волокна способны выдерживать температуры до 982C, и представлены изделиями различной толщины, что делает возможным их применение в очень широком диапазоне температур:

  • универсальный способ защиты металлических конструкций от разрушения огнем и высокими температурами;
  • выхлопные системы двигателей;
  • теплоизоляционная защита;
  • промышленные и домашние печи;
  • турбины;
  • безопасная альтернатива асбесту;
  • высокоэффективная шумоизоляция;
  • применение для защиты и локализации пожара на НПЗ и буровых вышках;
  • изоляция рефрижераторов.

f746ac2e58e7a719ffc377c2e7572573.jpg

Маты из базальтового волокна отличаются очень низкой теплопроводностью и могут выдерживать постоянные рабочие температуры свыше 816°C, представляя собой высокоэффективный гибкий материал, обладающий исключительными рабочими характеристиками для применения в условиях очень высоких температур.

46c17523048cadd5cf0f71f54ca4a028.jpg

Обладая хорошей драпируемостью, маты повторяют все изгибы и неровности поверхности, что делает их пригодными для применения в конструкциях различного дизайна, а химические свойства делают этот материал высокопрочным и безопасным в использовании:

95f908c3d60b8397dbc512856f7dba9a.jpg

  • не выделяет вещества, опасные при вдыхании;
  • очень высокая устойчивость к воздействию щелочей и кислот (превосходит по этому показателю большинство минеральных и синтетических волокон);
  • практически не поглощает влагу (менее 1% при относительной влажности воздуха 65%)
  • исключительная устойчивость к воздействию радиоактивного излучения, ультрафиолета и биологическому загрязнению.

Смотрите разновидности базальтового волокна на видео:

ASGLAWO

ASGLAWO (Германия) работает в международном масштабе и является производителем инновационных армирующих и изоляционных продуктов, разработка которых производится с учетом потребностей рынка. Компания представляет собой технически оснащенное и динамично развивающееся предприятие среднего размера. С момента приватизации в 1990 году, компания ASGLAWO инвестировала более 8 миллионов в офисное оборудование и производственные мощности. К концу 2001 года, в расширение производства были вложены дополнительные 4 миллиона, которые были направлены на строительство нового производственного цеха. Изоляционные материалы, произведенные компанией ASGLAWO отличаются хорошими техническими характеристиками и идеально подходят для защиты от огня, высоких температур и шума. Термостойкость предлагаемой продукции варьируется от 250°C до более, чем 1100° C.

Минеральная вата.

Другой способ производства каменных волокон: использование в качестве теплоносителя природного газа, при плавке смеси минералов базальта с известняком в плавильной печи. В этом случае в составе расплава не будет доменного шлака. Полученное волокно называется минеральной ватой, можно добавить: «на базальтовой основе».

Такое производство волокон дороже чем производство шлаковаты, но утеплитель получается более качественный, т.к. сами волокна будут длиннее.

В качестве клея связывающего волокна для получения теплозвукоизоляционных плит опять же будет использована фенолформальдегидная смола.

Лучшие минеральные плиты выпускают ведущие европейские производители Parock и Rockwool, которые успешно продаются у нас.

В России работают несколько заводов этих брендов.

2f9808324bc927c16e73162d240e9d80.jpg

3.Базальтовая вата.

Первые базальтовые волокна были получены в середине прошлого века в Советском Союзе. Главное отличие от минеральной ваты – в плавильную печь загружается только минерал базальтовой группы. Там не будет ни известняка, ни доломита, ослабляющих волокна.

Базальтовый расплав густой и его нельзя превратить в волокна с помощью центрифуги. Для получения тонких и длинных базальтовых волокон применяется вертикальный раздув сжатым воздухом под давлением 9 атм. Струи расплава истекают из отверстий раскалённого стального питателя и попадают в сопла раздувочного устройства.

02c02b7d67270039fde6b4211f88d2c1.jpg

3.1.Технология производства плит теплоизоляционных.

Базальтоволокнистые теплоизоляционные плиты производит компания «Базальт-Мост».Технология получения теплоизоляционных плит так же совершенно другая, чем при производстве минеральных плит. Базальтоволокнистый ковер проливается водным раствором дисперсии ПВА. Излишняя влага удаляется методом вакуумирования. Сушка плит происходит методом прососа горячего воздуха сквозь толщу ещё влажной теплоизоляционной плиты.

071d0207efc8d2dad65207d16bc5a8cc.jpg

3. Производство теплоизоляционных материалов на основе тонкого базальтового волокна

2.3.1. Прошивные маты

Прошивные маты марки МБПА изготавливаются из тонкого базальтового волокна, которое раскладывается на раскроечном столе, и прошиваются стеклоровингом на прошивной машине. Производительность одной прошивной машины до 20 м3 в смену. Состав установки: раскроечный стол, прошивная машина. Количество работающих в смене: 3-4 человека.

2.3.2. Обшивные маты

Обшивные маты МТПБ и полосы ПДТС производятся из тонкого базальтового волокна, которое раскладывается на раскроечном столе, обкладывается стеклотканью и затем прошивается на прошивной машине. Производительность при использовании одной прошивной машины 8-10 м³ в смену.
Состав установки: раскроечные столы, швейные машинки для сшивания стеклоткани, прошивная машина. Количество работающих в смене: 5-6 человек.

1e1ede4b411acb7ca6b18f217bb70209.jpg

 2.3.3. Холстовые материалы

Производство холстов из базальтового тонкого волокна может осуществляться на установке БТВ-500, при ее комплектации конвейером для формирования холста. Холст образуется путем естественного переплетения базальтовых волокон. Конструкция установки позволяет получить холст с равномерной поверхностной плотностью любой длины. Толщина холста также может регулироваться специальным устройством, смонтированным на конвейере.
Количество работающих на установке: 2 человека.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here