Природные каменные материалы, сырьё для производства строительных материалов

Различные виды волокон  нашли свое применение в шпатлевках и мастиках в качестве наполнителя. Битумная мастика представляет собой  однородную массу из нефтяных битумов, пылевидных или волокнистых наполнителей (известняковый, доломитовый, кварцевый порошки, тальк или асбест 7-го сорта, минеральное волокно), антисептиков и добавок. Наполнители позволяют уменьшить расход битума и его хрупкость, повысить теплостойкость. Устройство многослойного гидроизоляционного ковра не требуется при так называемых "безрулонных крышах". Для них могут быть использованы холодные асфальтовые мастики ( на известковом эмульгаторе), состоящие (по массе) из эмульсии - 50, пылевидных наполнителей (известняк, доломит, цементная пыль, кирпич) - 35, волокнистых наполнителей типа асбеста, фенола, базальтового волокна, 3-процентного раствора фтористого натрия - 5, воды - 10. Эмульсия содержит 57% битума, 5-8% барды, 36-38% воды.

Существует битумно-резиновая  холодная мастика, в состав которой входят битум III - 35-45%, резиновая крошка -15-20%, растворитель уайт-спирит - 30-40%, наполнитель - волокно -10-15%. Эту мастику можно транспортировать по трубопроводу. Базальтовые волокна в качестве наполнителя позволяют улучшить механические свойства мастики, предотвращают образование трещин в покрытии в холодное время, уменьшают текучесть мастики при воздействии на нее тепла. Волокна практически не растягиваются, поры на поверхности волокон заполняются, тем самым создается арматура покрытия. Базальт - это щелочная горная порода, поэтому необходимо использовать для производства мастик анионактивные битумные эмульсии. При применении специально вводимых поверхностно-активных веществ (ПАВ) следует иметь в виду, что битумы являются носителями определенных кислородных, сернистых и азотистых соединений, играющих роль ПАВ. Поскольку в битумах присутствуют ПАВ преимущественно анионного типа, хемсорбционные процессы возможны лишь на поверхности минеральных материалов, содержащих оксиды щелочноземельных и тяжелых металлов. На поверхности же минеральных материалов кислой породы адсорбция обычно имеет физический характер. Положительный заряд поверхности основных пород минеральных материалов благоприятствует адсорбции анионных ПАВ, но она не всегда заряжена положительно.

Адсорбционные процессы и молекулярно-поверхностные явления, связанные с адсорбцией ПАВ, изменяют структуру пограничных слоев  битума и влияют на свойства битумоминеральных  смесей. Анионактивные ПАВ обеспечивают хорошую адгезию тогда, когда  образуются труднорастворимые мыла. Установлено, что карбоксильные соединения закрепляются на поверхности минералов как в молекулярной, так и в ионной форме. Поэтому существенное значение имеет предварительная активация минеральной поверхности. Введение ПАВ позволяет улучшить адгезию битума к минеральным составляющим, улучшить их технологические свойства.

 

 

Применение  базальта в строительстве.

-  авиационной промышленности (несгораемая изоляция двигателей  бортовых частей самолетов, звукоизоляция  в глушителях промышленных установок, тормозные колодки);

-    радиоэлектронной  промышленности (производство печатных  плат, имеющие высокие температурные  характеристики и стабильные  диэлектрические показатели);

- нефтехимической промышленности (фильтры для очистки технологического газа, фильтры для очистки сточных вод от нефтепродуктов, технологические трубопроводы);

- машиностроительной  промышленности (амортизационные прокладки  прессов, хладоизоляция промышленных  и бытовых холодильников, изоляция  емкостей с кислородом, азотом и т.п.);

- специальной технике  в качестве тары с повышенным  ресурсом эксплуатации для хранения  и транспортирования боеприпасов 

Строительство жилых домов и коттеджей

   Негорючая базальтовая  теплоизоляция в первую очередь  используется как строительная  теплоизоляция, стеновая теплоизоляция для вентилируемых фасадов , легкая кровельная теплоизоляция или подкровельная теплоизоляция , позволяющая быстро произвести утепление кровли.

     Базальтовые  плиты средней плотности при  коттеджном строительстве устанавливаются внутри кладки внутри дома как перегородки являются и огнезащитой и звукоизоляцией.

     Утеплитель  из базальта - это теплоизоляция  без фенола и рекомендуется  к использованию как теплоизоляция,  шумоизоляция и звукоизоляция  для саун, детских и лечебных учреждений, предприятий пищевой промышленности.

 

Промышленное  строительство

     Теплоизоляционные  материалы из базальта - это огнестойкая  теплоизоляция и является огнезащитой  в случае возникновения пожара, выдерживает температуру 1000 ?С  в течение 4-х часов, за это время успевают погасить пожар и предотвратить обрушение кровли. Энергетическая базальтовая теплоизоляция используется для энергетических установок - котлы, печи, другие нагревательные приборы.

     Теплоизоляция  трубопроводов и теплоизоляция теплотрасс наилучшим способом решается с использованием базальтовой теплоизоляции.

     В сельском  хозяйстве базальтовая теплоизоляция  без фенола и известняка является  наилучшей теплоизоляцией при  строительстве коровников, свинарников,  птичников и др. сооружений для содержания животных, т.к. является стойкой к воздействию паров, выделяемых при содержании животных.

Перспективы развития базальта.

Характеристика  продукции.

Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных промышленных установок, аппаратуры, трубопроводов, холодильников и транспортных средств. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость, а, следовательно, малая средняя плотность и низкая теплопроводность.

С 01.01.00г. вступило в силу постановление Госстроя РФ №18-81, согласно которому в 3,5 раза были увеличены нормы  сопротивления теплопередачи. С  этого момента роль теплоизоляционных  материалов (ТИМ) стала принципиальной. Именно поэтому теперь уделяется большое внимание утеплителю, соотношению его теплоизоляционных свойств, цены и качества.

Все эти качества оптимально сочетаются в минераловатных материалах. На Российском рынке ТИМ с волокнистой  структурой занимают по различным оценкам, от 70 до 80 % от общего объема.

Данным Бизнес-планом предусматривается производство теплоизоляционного материала на основе базальтового волокна  на площадях Скопинского Стекольного  Завода г.Скопин Рязанской области. Утеплители предполагается выпускать в виде матов плотностью до 45 кг/куб.м. Толщина изделия может изменяться до 50 мм в зависимости от пожеланий заказчика. Наименование данного продукта - маты прошивные безобкладочные плотностью до 45 кг/м3 толщина 50 мм.

Базальтовое волокно - тепло и звукоизоляционный материал на основе природного сырья. Главной отличительной особенностью базальтового волокна является низкая теплопроводность, базирующаяся на малой степени передачи тепла атмосферным воздухом, который образует с волокнистой базальтовой основой термоизолирующую структуру материала. Такие свойства делают материал универсальным для применения в изоляции как внутренних, так и внешних строительных конструкций промышленного и жилого назначения.

Базальтовая термоизоляция имеет высокий уровень сопротивляемости механическим воздействиям в течение длительного срока эксплуатации, что крайне важно для эффективного сохранения изолирующих свойств материала. Базальтовые изоляционные материалы обладают высокой степенью шумопоглощения. Этот эффект достигается за счет волокнистой структуры с воздушными прослойками, связанными друг с другом. Данный теплоизоляционный материал обладает хорошей стойкостью к действию органических веществ, таких как масла и растворители. Слабые кислые или щелочные вещества, также, не вызывают проблем. Это качество позволяет использовать базальтовую вату в агрессивных средах.

Преимуществами базальтового волокна по сравнению с изделиями  из минеральной ваты, стекловаты, шлаковаты  являются:

не токсичность;

повышенные физико-механические характеристики;

более высокая температура  применения (до 900 град. С);

экологическая чистота  производства (отсутствуют вредные  связующие - формальдегидные смолы, фенолы, битумы);

однокомпонентность сырья;

неограниченность сырьевой базы.

Эти свойства базальтовых  волокон и обусловили создание новых  высокоэффективных строительных и  технических материалов и изделий  для различных отраслей промышленности, во многих случаях способных заменить асбест, металл, древесину, пластик.

Так как процесс производства непрерывных волокон из базальта сравнительно прост, технологичен и отработан, то специальной подготовки для пользователей оборудованием мини-завода не требуется.

На основе базальтового волокна возможен выпуск большого ассортимента различных звуко- и теплоизоляторов:

рулонная теплоизоляция;

прошивные маты с одно- и двусторонней обкладкой стеклотканью, базальтовой тканью, стеклосеткой, прошитые полиамидной, стекло- и кремнеземной нитью.

плиты базальтоволокнистые  теплоизоляционные, гидрофобизированные, на глинистом связующем;

шнуры;

картон взамен асбестового, и др. плотностью от20 до 200 кг/куб. м.

Емкость рынка и его  потенциал.

В России приняты новые  СНиП и изменения в СНиП 11-3-79 «Строительная  теплотехника» в части повышения  сопротивления теплопередаче стен (ограждающих и несущих конструкций) в несколько раз. Новые требования сводятся к резкому понижению теплопроводности стен всех новых зданий.

Одним из важнейших путей  экономии топливно-энергетических ресурсов является минимизация потерь через ограждающие конструкции зданий, сооружений, технического оборудования, теплопроводов. Один кубический метр теплоизоляционных изделий позволяет экономить до 1,5 м3 условного топлива в год.

Анализ развития теплозащиты  зданий и сооружений, расчеты, сделанные ведущими строительными институтами и опыт развитых стран, позволяют сделать вывод о том, что повышение теплозащитных свойств ограждающих конструкций вновь возводимых и эксплуатируемых зданий путем использования традиционных строительных материалов, таких как кирпич, бетон и т.п., экономически нецелесообразно. Для решения задачи энергосбережения в строительстве необходимо использовать ограждающие конструкции на основе эффективных теплоизоляционных материалов. Все вышесказанное говорит о том, что, в ближайшие годы, потребность в утеплителях будет резко расти.

Мировое производство минеральной  ваты составляет около 5 млн. тонн в  год. По отчетным данным производство в России составляет около 0,5 млн. тонн в год, т.е. достигает 10 % мирового. Все специалисты сходятся во мнении, что в ближайшие годы, в целях решения проблемы энергосбережения и соблюдения требований новых СНиП, объем производства необходимо увеличить в несколько раз.

До 2010 года потребность  в утеплителе по России увеличится примерно в 4-6 раз. Если сейчас потребность составляет 10-15 млн. куб.м., то каждый последующий год она будет увеличиваться примерно в 1,2 раза по сравнению с предыдущим и к 2010 году составит порядка 60 млн. куб.м. Таким образом, на рынке теплоизоляционных материалов складывается такая ситуация, когда каждый новый год до 2010 года будет возникать новая потребность в утеплителях. Эта потребность будет покрываться либо за счет открытия новых производств в России либо за счет импорта. Нынешний объем производства утеплителей в России недостаточен, поэтому оставшаяся потребность покрывается за счет импорта. Даже если задействовать все имеющиеся мощности Российских предприятий, потребность в утеплителе не будет удовлетворена, т.к. мощности действующих в России современных технологических установок явно недостаточны.

Сегментирование рынка  по видам теплоизоляционных материалов.

Номенклатура теплоизоляционных  материалов весьма обширна, а свойства разнообразны. По ГОСТ 16381-77 теплоизоляционные  материалы классифицируются по следующим основным признакам:

По форме и внешнему виду

штучные

рулонные 

шнуровые 

рыхлые и сыпучие 

По структуре 

волокнистые

ячеистые 

зернистые

По виду исходного  сырья 

органические 

неорганические (минеральные)

По плотности 

особо низкой плотности 15; 25; 35; 50; 75 (кг/куб.м)

низкой плотности 100; 125; 150; 175 (кг/куб.м)

средней плотности 200; 225; 250; 300; 350 (кг/куб.м)

плотные 400; 450; 500; 600 (кг/куб.м)

По жесткости 

мягкие (М) свыше 30% относительного сжатия при удельной нагрузке 0,02 кгс/кв.см

полужесткие (П) от 6 до 30% относительного сжатия при удельной нагрузке 0,02 кгс/кв.см

жесткие (Ж) до 6% относительного сжатия при удельной нагрузке 0,02 кгс/кв.см

повышенной жесткости (ПЖ) до 10% относительного сжатия при  удельной нагрузке 0,4 кгс/кв.см

твердые (Т) до 10% относительного сжатия при удельной нагрузке 1,0 кгс/кв.см