Структура асбестоцемента

Наиболее сложная структура у асбестоцементных изделий, сформованных на круглосеточных формовочных машинах (мокрый способ производства). В процессе формирования первичного слоя на поверхности сетчатого цилиндра его нижняя, прилегающая к сетке часть содержит несколько меньше цемента и имеет соответственно меньшую плотность (т. е. повышенную пористость), чем основная масса первичного слоя. Помимо этого содержащиеся в первичных слоях волокна асбеста не переходят в соседние первичные слои и не армируют зону их контакта. В результате прочность связи между первичными слоями в асбестоцементных изделиях значительно ослаблена.

Непрессованный асбестоцемент характеризуется высокой пористостью. Так, пористость асбестоцементных листов с объемным весом после высушивания 1,6 г/см³ составляет в 10-суточном возрасте около 40%, т. е. в каждом 1 см³ таких изделий около 0,4 см³ занимают вода и воздух.

С уплотнением асбестоцемента его средняя пористость и соответственно водопоглощение резко падают. Так, пористость изделия такого же возраста с объемным весом 1,9 г/см³ составляет около 25%, а имеющего объемный вес 2,1 г/см³ — около 21%. Поскольку к 10-суточному возрасту цемент гидратировался далеко не полностью (в среднем примерно на 50—60%), дальнейший процесс гидратации цемента повышает объемный вес и снижает водопоглощаемость изделия.

Как уже отмечалось, поры в первичных слоях, из которых формуются асбестоцементные изделия, распределены неравномерно. Форму пор определяет цемент, промежутки между зернами которого представляют собой извилистые, периодически расширяющиеся и суживающиеся, сообщающиеся между собой сетки каналов. Равномерность распределения и форму этих каналов нарушают волокна асбеста, а также неравномерное распределение цемента в первичных слоях, о чем мы уже говорили. В процессе твердения цемента объем пор в асбестоцементе уменьшается и каналы становятся уже, но их форма существенно не меняется и подавляющая часть их сообщается между собой узкими перешейками.

Характер пор пористых тел обычно исследуют, вдавливая ртуть (которая не смачивает исследуемое тело) в мелкие кусочки исследуемого мелкопористого тела (к ним относится асбестоцемент) или выдавливая нейтральным газом из пор тела хорошо смачивающую его жидкость, которой предварительно насыщают исследуемое пористое тело. При втором методе исследуемому мелкопористому телу придают форму пластинки, и давление газа распространяется только на одну ее плоскость.

Как для вдавливания в поры тела не смачивающую его ртуть, так и для вытеснения из его пор смачивающей его жидкости нужно, чтобы давление ртути или газа было тем больше, чем мельче поры. Не вдаваясь в подробности техники проведения исследования и расчетов для определения размеров сечений каналов, отметим, что метод ртутной порометрии позволяет определить распределение в исследуемом теле каналов по размерам их сечений.

Исследования асбестоцементных изделий этими методами показали, что размеры их пор (в суженных частях каналов) малы и находятся в пределах от 0,01 и до 100 мк, причем основная их масса меньше одного микрона. Наиболее крупные поры диаметром сверх 20 мк располагаются преимущественно в тонких обедненных цементом прослойках первичных слоев. На размеры пор асбестоцемента влияют тонкость помола и гранулометрический состав применяемого цемента. Чем тоньше смолот цемент (конечно, до определенного предела, ограниченного его водопотребностью) и чем в большей степени гранулометрический состав цемента обеспечивает полную упаковку его зерен, тем меньше размер пор асбестоцемента. Плотность асбестоцемента тем выше, чем больше его объемный вес и меньше размер пор.