Azbestocementové trubky: Je zákaz azbestových trubek nezbytný?

Během provozu jsou azbestocementové střešní výrobky vystaveny gravitační síle lidí, sněhu a větru. V důsledku změn vlhkosti a teploty vznikají v azbestocementových výrobcích namáhání. Při mrazení vznikají namáhání v důsledku rozpínání vody v pórech azbestocementu. Během přepravy a instalace azbestocementové výrobky snášejí zatížení od nárazů. Aby bylo možné azbestocementové výrobky v takových podmínkách úspěšně používat, musí mít určitou hustotu, statickou a rázovou pevnost, mrazuvzdornost a nesmí se deformovat ani deformovat. Azbestocementové trubky se obvykle ukládají do značné hloubky v zemi. Během provozu jsou tlakové trubky vystaveny tahovému namáhání od kapaliny nebo plynu, které jimi protékají. Proto musí mít azbestocementové trubky vysokou pevnost v tahu, pevnost v tlaku a ohybu, nepropustnost pro vodu a plyn a také odolnost proti korozi při vystavení agresivnímu prostředí, které se nachází v řadě půd. Pro azbestocementové výrobky pracující ve zvláštních podmínkách jsou důležité specifické vlastnosti, jako je elektrická izolace.

Hustota je veličina číselně rovnající se hmotnosti jednotkového objemu látky. Hustota (kg/m3) se určí podle vzorce: p = m /V,

kde m je hmotnost, kg; V je objem zabíraný materiálem bez pórů a dutin, m³.

Hustota azbestocementu je 35-40 % u nelisovaných deskových výrobků a 25-30 % u lisovaných výrobků.

Průměrná hustota — je hmotnost jednotkového objemu materiálu v jeho přirozeném stavu, tj. s póry a dutinami. Průměrná hustota (g/m3, kg/m3) se vypočítá pomocí vzorce: Pm= m/V,

kde m je hmotnost materiálu v suchém stavu, kg (g); V je objem materiálu, m3 (cm3).

Pórovitost — stupeň vyplnění objemu materiálu póry. Určuje se podle vzorce:

Přítomnost pórovitosti vysvětluje schopnost azbestocementu absorbovat značné množství vlhkosti, která se vyznačuje množstvím absorpce vody.

Absorpce vody — schopnost materiálu absorbovat a zadržovat vodu ve svých pórech. Rozlišuje se mezi hmotnostní a objemovou absorpcí vody.

Hmotnostní absorpce vody ukazuje stupeň nárůstu hmotnosti materiálu a objemová absorpce vody ukazuje stupeň naplnění objemu vodou.

Hmotnostní absorpce vody WM se určí poměrem rozdílu hmotnosti materiálu ve stavu nasyceném vodou a suchém stavu k hmotnosti suchého materiálu podle vzorce:

kde m ₁ a m ₂ — hmotnost materiálu v suchém a vodou nasyceném stavu.

Objemová absorpce vody je určena poměrem rozdílu hmotnosti materiálu ve stavu nasyceném vodou a suchém stavu k jeho objemu podle vzorce:

kde V je objem materiálu v suchém stavu, m3.

Trvanlivost — schopnost materiálu odolávat vnitřnímu napětí vznikajícímu v důsledku vnějšího zatížení. Pevnost materiálu je charakterizována jeho pevností v tahu, tj. největším napětím odpovídajícím zatížení, při kterém materiál selže.

Pevnost azbestocementových deskových výrobků se posuzuje mezní pevností v ohybu (R_nebo) se vyjadřuje v MPa. Pro její stanovení se vzorky vyříznuté z azbestocementového výrobku instalují na dvě podpěry a uprostřed rozpětí se aplikuje zatížení, které se zvyšuje, dokud se vzorek nezhroutí. Mez pevnosti v ohybu se určí podle vzorce: R_nebo=(1,5PI/bc²),

kde P je destruktivní zatížení, N; l je vzdálenost mezi podpěrami, m; b je šířka zkušebního vzorku, m; c je tloušťka vzorku, m.

Vlnité desky VO mají pevnost v tahu nejméně 16 MPa, UV a SV – 40-16-19 MPa, ploché desky – 18 – 23 MPa, desky ACEI – 35 – 50 MPa.

Pevnost azbestocementu se zvyšuje s jeho hustotou. Proto jsou výrobky, které vyžadují zvýšenou pevnost, podrobovány dodatečnému lisování (azbestocementové desky pro konstrukce, elektroizolační desky atd.).

Azbestocementové trubky jsou vystaveny vnitřnímu tlaku na stěnách od kapaliny a plynu proudícího potrubím. Odolnost trubky vůči tomuto tlaku je charakterizována mezí pevnosti v tahu (R_res). Trubky určené pro provoz pod tlakem 1,2-1,5 MPa musí mít vysokou pevnost v tahu. Pro získání takových trubek se používají vysoké jakosti azbestu a zvyšuje se jejich hustota. Takové trubky s hustotou 1800-1900 kg/m3 musí mít pevnost v tahu nejméně 22 MPa. Gravitační azbestocementové trubky mají hustotu 1600-1700 kg/m3 a pevnost v tahu 16-18 MPa.

Protože azbestocementové trubky jsou během provozu někdy zakopány do země ve značné hloubce, jsou také vystaveny drcení a ohýbání. Pevnost v tahu (MPa) trubek se určuje podle vzorce: R_res=P(d + S)/(2S),

kde P je vnitřní hydraulický tlak, při kterém došlo k prasknutí vzorku, MPa; d je vnitřní průměr vzorku, m; S je tloušťka vzorku v místě prasknutí, m.

Pevnost v tlaku (MPa) se určí podle vzorce: R_sekce=955P(d + S)/(lS²),

kde P je mezní zatížení, N; d je vnitřní průměr vzorku, m; S je tloušťka stěny vzorku v bodě porušení, m; l je délka vzorku, m.

Pevnost v ohybu (MPa) se určí podle vzorce: R _nebo=2,547Р I (d + 2S)/(d + 2S)4 – d4,

kde P je mezní zatížení, N; l je vzdálenost mezi podpěrami, m; d je vnitřní průměr trubky, m; S je tloušťka stěny trubky v místě porušení, m.

Nosnost — velikost zatížení, které musí azbestocementový výrobek odolat bez destrukce. Závisí na pevnosti azbestocementu, zejména na mezi pevnosti v ohybu, tloušťce plechu a rozpětí (vzdálenosti mezi podpěrami), na kterém je plech položen. Únosnost vlnitých plechů závisí také na výšce a stoupání vlny. Únosnost azbestocementových konstrukcí je charakterizována destruktivním soustředěným zatížením od razidla a destruktivním rovnoměrně rozloženým zatížením.

Hodnota vypočítaného odporu při působení koncentrovaného zatížení z razítka se určí podle vzorce:

kde P_normy — normované zatížení od pracovníka nástrojem, N; n — součinitel přetížení; K — součinitel homogenity azbestocementu; m — součinitel charakterizující možný pokles pevnosti za mokra.

Hodnota vypočítaného odporu při působení koncentrovaného zatížení z razidla nesmí být menší než 2140 N.

R _{pac h} = 10000*1,2/(0,7*0,8)= 2140Н.

Azbestocementový vlnitý plech musí takové zatížení odolat. Aby se však plechy během testování nezničily, jsou vystaveny nižšímu zatížení, například u plechů UV-6 podle GOST 16233-77 je to 1500 N.

Hodnota vypočítaného odporu při působení rovnoměrně rozloženého zatížení je určena vzorcem:

kde q _normy — standardní zatížení sněhem, MPa; n — součinitel přetížení.

Hodnota vypočítaného odporu při působení rovnoměrně rozloženého zatížení nesmí být menší než 38 MPa:

Nárazová síla — mechanická charakteristika, která hodnotí práci destrukce vzorku během rázového ohybu na kyvadlovém rázovém testeru. Rázová houževnatost je charakterizována poměrem práce vynaložené na destrukci vzorku k ploše průřezu v místě destrukce a vyjadřuje se v J/m². Teplotní závislost rázové houževnatosti se používá k hodnocení sklonu materiálu ke křehkému destrukci. U azbestocementu se tento ukazatel pohybuje v rozmezí od 2-1,5*2³ do 10-3*4³ J/m². Tento ukazatel je relativně nízký, takže i malé rázy vedou k znatelné ztrátě pevnosti azbestocementu.

Mrazuvzdornost — je schopnost stavebních materiálů odolávat střídavému mrznutí a tání ve vodou nasyceném stavu (bez viditelných známek destrukce a přijatelného poklesu pevnosti). Při mrznutí voda zvětšuje svůj objem. Zvýšení objemu vody v pórech azbestocementu způsobuje značné napětí, pokles pevnosti, a dokonce i destrukci. Počet cyklů mrazení a tání, při kterých je materiál zničen, se nazývá index mrazuvzdornosti.

Index mrazuvzdornosti je důležitý pro plechové azbestocementové výrobky určené pro použití v obvodových konstrukcích budov a staveb. U azbestocementových trubek je tato vlastnost méně důležitá, protože se během provozu obvykle nacházejí v zemi a jsou v mnohem menší míře vystaveny teplotním výkyvům.

Pro zajištění potřebné mrazuvzdornosti musí mít azbestocement dostatečnou hustotu. Plošné výrobky určené pro instalaci do podkroví musí mít hustotu nejméně 1600 kg/m3 a výrobky používané ve střechách průmyslových budov a staveb nejméně 1700-1750 kg/m3. V tomto případě první typ výrobku nevykazuje známky delaminace a jeho pevnost se po 10 cyklech zmrazování a rozmrazování nesnižuje o více než 25 %. Druhé jsou dostatečně mrazuvzdorné po 50 cyklech střídavého zmrazování a rozmrazování.

Deformace vlhkosti a teploty (deformace) je deformace, změna tvaru nebo velikosti tělesa (nebo jeho části) vlivem zahřívání, ochlazování nebo změn vlhkosti. Během procesu tvrdnutí azbestocementu se objem výrobku zmenšuje. Tento jev je způsoben tím, že část vody v materiálu je vázána cementem a část se odpařuje. Vytvrzený azbestocement při navlhčení bobtná a při sušení se smršťuje.

Azbestocement podléhá deformacím v závislosti na změnách teploty. Velikost těchto deformací se určí podle vzorce: ? _T =K _T A kde? _T — lineární relativní deformace; K _T — součinitel lineární roztažnosti azbestocementu; ?t — teplotní rozdíl, °C. Hodnota K _T U běžného azbestocementu se při změně teploty z -80° na +70°C rovná 0,9*10⁻⁶. Plech o délce 5 m se při změně teploty z +3 na -30°C může zvětšit o 30 mm.

Pokud je azbestocementový výrobek vystaven jednostrannému smáčení (například za deště) nebo vysychání, více zvlhčené vrstvy azbestocementu mají tendenci se prodlužovat, zatímco méně zvlhčené této deformaci brání. V důsledku toho vznikají ve výrobku pnutí, která vedou k deformaci. Ta se vyznačuje šipkou deformace, která se stanoví na vzorku o rozpětí 10 cm, vystaveném jednostrannému smáčení.

Množství deformace se snižuje se zvyšující se hustotou, tloušťkou výrobku a zvyšujícím se obsahem azbestu. Absolutní hodnoty šipky deformace se v závislosti na výše uvedených faktorech pohybují od 0,125 do 0,52 mm. Pro snížení deformací výrobků vlivem vlhkosti se jejich povrch ošetřuje látkami, které snižují smáčivost materiálu vodou. Mezi takové látky patří organokřemičité sloučeniny, mýdlový naftalin atd. Kromě toho se výrobky natírají laky nebo smalty. Aby se zabránilo poškození plechových výrobků deformací, musí být upevněny tak, aby byla zajištěna volnost prodlužování a zkracování plechu.

Propustnost vody a plynů charakterizují schopnost materiálu propouštět vodu nebo plyn pod tlakem. Protože tlakové azbestocementové trubky jsou určeny pro přepravu vody a plynu, musí být vodotěsné a plynotěsné. Oba ukazatele do značné míry závisí na hustotě trubky. Azbestocementové trubky s objemovou hmotností 1700-1800 kg/m3 jsou prakticky vodotěsné i při tlacích 0,9-1,5 MPa.

Plyn má vyšší schopnost pronikat malými póry než voda. Proto musí mít plynové azbestocementové potrubí vyšší hustotu než vodovodní potrubí. Pro zajištění vysoké plynotěsnosti azbestocementových trubek se na jejich vnitřní povrch nanášejí filmové povlaky z polymerních materiálů.

Odolnost proti korozi — vlastnost materiálů odolávat korozi. Odolnost proti korozi je určena hmotností materiálu přeměněného na produkty koroze za jednotku času na jednotku plochy výrobku interagujícího s agresivním prostředím, jakož i velikostí zničené vrstvy v milimetrech za rok. Azbestocementové trubky jsou odolné vůči účinkům zásad a slabých kyselin. Trubky určené pro přepravu vysoce kyselých vod nebo pro pokládku v agresivních půdách jsou vyrobeny ze speciálních cementů nebo mají na vnitřním povrchu nanesený ochranný povlak.

Tepelná vodivost — proces přenosu tepla v důsledku chaotického pohybu molekul nebo atomů. Množství tepla Q přenášené vrstvou látky o tloušťce l a ploše S při zachování teplotního rozdílu T v jejích rovinách₂-T₁ pro čas t se určí podle vzorce:

kde lambda je součinitel tepelné vodivosti.

Součinitel tepelné vodivosti (lambda) je charakterizován množstvím tepla přeneseného za jednotku času vrstvou o jednotkové tloušťce s teplotním rozdílem povrchů vrstev 1 °C, pokud je povrch vrstvy roven jedné. U azbestocementu se součinitel tepelné vodivosti pohybuje od 0 do 0,25 W/(m* °C).

V mnoha zařízeních SBU, továrně na papírenskou bankovku v Malinu a na hlavním vlakovém nádraží v Kyjevě byly k pokládce kabelů použity azbestocementové trubky. Šedá břidlice, která pokrývá více než 90 % budov postavených na Ukrajině před koncem XNUMX. století, je také vyrobena z azbestu. Patří mezi ně mateřské školy, školy a administrativní budovy. Mnoho soukromých prostor, a to jak v městských, tak i venkovských oblastech, je oploceno azbestocementovými plochými deskami.

Navzdory tomu se dnes určité síly snaží prosadit zákaz azbestocementových trubek jako normu. Aktivně se šíří názor, že azbest údajně spolu s vodou z kohoutku, která se dostává do lidského těla, způsobuje různá onemocnění – včetně rakoviny. Tento názor není podložen žádnými důkazy. Lze jej však snadno vyvrátit skutečností, že v mnoha zemích světa se azbestocementové trubky používají speciálně pro dodávky pitné vody.

Ano, používání azbestu při výrobě stavebních materiálů je v zemích EU zakázáno. I to je fakt, ale vyžaduje si to další upřesnění.

Faktem je, že azbest je název pro dva minerály: chrysotil a amfibol. V medicíně není pochyb o neškodnosti chrysotilu. Amfibolový azbest se však prakticky nevylučuje z plic, což má za následek respirační onemocnění. Používání tohoto materiálu je v mnoha zemích zakázáno.

Pro Ukrajinu takový zákaz nedává smysl, protože amfibolový azbest se sem nikdy nedovážel, a proto se nepoužíval.

Například v USA je chrysotilový azbest povolen, protože neexistují žádné důkazy o jeho škodlivosti pro lidské tělo, ale použití plastových analogů je spojeno s potenciálně větším zdravotním rizikem.

Plastové trubky se v podstatě vyrábějí z polyethylenu a polyvinylchloridu. Vinylchlorid je karcinogen kategorie 1. A tato toxická látka je jednou ze složek PVC trubek. Nemluvě o tom, že plastové trubky podléhají stárnutí vlivem slunečního záření a prostředí a vypouštějí velmi škodlivé látky.

Ale vraťme se k zákazu azbestocementových trubek. V naší zemi se potýkáme s chrysotilovým azbestem, jehož vlákna se z těla přirozeně vylučují do 15 dnů, aniž by způsobovala jakékoli negativní účinky.

Odpůrci používání azbestu nerozlišují mezi jeho typy, což vyvolává logickou otázku spotřebitelů: „Jsou azbestocementové trubky škodlivé pro zdraví, nebo ne?“

Kladná odpověď na tuto otázku by byla možná, pokud by nebyly veřejně dostupné oficiální výsledky epidemiologických studií Světové zdravotnické organizace, které by prokázaly, že přítomnost chrysotilového azbestu v pitné vodě není spojena s rizikem vzniku rakoviny. A studie na zvířatech prokázaly, že tento minerál nepřispívá k rozvoji rakoviny v gastrointestinálním traktu.
Jak se vyrábějí azbestocementové trubky

Tento produkt se skládá ze tří složek: chrysotilu, cementu a vody. Cement vyztužený azbestovými vlákny je hlavní složkou produktu a voda se používá k fixaci směsi.
Po rozemletí azbestu speciálními mlýnskými kameny se načechrá, smíchá s vodou a cementem, čímž se tato směs přemění na tenký film, který se poté navine na speciální váleček, jenž tvoří cementový základ trubky. V tomto případě plní funkci výztuže chrysotilová vlákna. Výsledkem je odolná trubka ve formě cementového kamene, která nepodléhá rozkladu a korozi.

Hlavní vlastnosti azbestocementových trubek
Důležitou vlastností chrysotilu je jeho neškodnost pro zdraví, která je dána jeho chemickou neutralitou.

Další důležité vlastnosti azbestových trubek:

– lze snadno zpracovat;
— nezadržovat kalové sedimenty v nádrži;
— jsou kvalitně zabudovány do země;
— mají přijatelnou cenu.
Právě tyto faktory činí produkty obsahující chrysotil bezpečnými, spolehlivými a bezkonkurenčními.

Co místo azbestu?
Zastánci jejich zákazu ignorují hlavní výhody azbestových trubek a nabízejí alternativu – v podobě plastu a oceli.
Použití azbestových trubek je výhodné z následujících důvodů:
1. Odolnost vůči agresivnímu prostředí

3. Není náchylný k účinkům teplot pod bodem mrazu.

Nezbytnost chrysotilového azbestu je naznačena odpovědí na otázku: jakou teplotu vydrží azbestocementové trubky?
Při přepravě horké vody – s ohřevem na +100 °C se deformují o 0,4 mm. To je velmi málo ve srovnání s deformací ocelových trubek při stejném stupni ohřevu.

Bez této důležité vlastnosti není možné udržet požadovanou úroveň tepelné vodivosti v potrubí. Snížení provozních nákladů se stává realitou.

Cena emise…
Výroba azbestocementových trubek je technologicky jednoduchý proces, který nevyžaduje velké výdaje. A zřejmou výhodou je nízká cena azbestocementových trubek.