Шифер
Шифер (от нем. Schiefer — сланец) — строительный материал, плоские или волнистые плиты небольших размеров. Обычно под шифером подразумевается цемент, армированный волокнистым материалом, таким как асбест, целлюлоза, базальтовое волокно и другие. Сейчас шифером иногда называют любые строительные материалы волнистого профиля, поэтому говорят, например, «металлический шифер». Шифер используют для покрытия крыш, строительства стен хозяйственных помещений и в других целях.
История
[править | править код]
До XX века шифером называли глинистые сланцы. Это слово является немецким названием этого минерала. Благодаря своей слоистой структуре, сланцы легко разделялись на отдельные плитки, которые было удобно использовать для строительных работ. В США крыши, укрытые сланцами, известны с 1730-х годов, а настоящий бум использования этого материала пришёлся на конец XIX и начало XX веков[1].
В 1900 году австрийский изобретатель Людвиг Гатчек[нем.] изобрёл материал, которому он дал название «этернит» (от латинского «вечный»), который сейчас известен под названием асбестоцемент[2]. Уже через несколько лет Гатчек получил госзаказ на покрытие крыш для нескольких железнодорожных вокзалов. Первый завод по производству этернита был построен в городе Фёклабрукк (Австрия). Технология позволяла легко формировать продукцию разнообразной формы. В 1907 году Гатчек начал производство в США, где новый материал быстро завоевал популярность[3].
В течение последующих десятилетий технология распространилась по всему миру и под разными торговыми марками, такими как «Fibro» и «Super six»[4]. В 1930-х годах стали активно использоваться большие плоские и волнистые листы[5] (эти формы популярны и сейчас). Волны на поверхности шифера увеличивают его жёсткость (подобным гофрокартону образом) и улучшают контакт листов между собой.
В то же время начали появляться данные о канцерогенности асбеста, что привело к уменьшению его использования во всех отраслях, в том числе и в производстве шифера, поэтому с 1980-х годов вместо асбеста в нём сейчас используются другие волокнистые материалы, такие как целлюлоза[6]. Впрочем, в СССР (а позднее в России и Украине) асбест не считался достаточно вредным для того, чтобы прекратить его производство и использование, поэтому в течение всего XX века производство шифера из асбеста в СССР и странах, образовавшихся после его распада, не прекращалось. Так, в 2003 году на Россию приходилось 20 % мирового потребления асбеста, на Украину и Казахстан — по 8 %[7].
Виды шифера
[править | править код]Асбестоцементный шифер
[править | править код]
Изготовление
[править | править код]Для изготовления асбестоцемента используется специальная марка портландцемента, асбест и вода. Природный асбест перед использованием дополнительно разрыхляют сухим, полусухим и мокрым способами[8]. После смешивания вода из суспензии удаляется механическим отжимом, вакуумным обезвоживанием и другими способами, после чего изделия подвергаются гидротермальной обработке при температуре 50—70 °C. Конечное изделие состоит из асбеста на 13—17 %. Иногда в смесь добавляют кварцевый песок[9].
Свойства
[править | править код]Плотность изделий из асбестоцемента составляет от 1400 до 2100 кг/м3, предел прочности на сжатие — 40—60 МПа, на растяжение — 8—15 МПа. Такой шифер сможет выдержать от 25 до 50 циклов замораживания-оттаивания.
Главные минусы шифера этого типа — высокая хрупкость, способность к деформации, а также канцерогенность шифера содержащего амфиболовый асбест (на территории бывшего СССР применяется другой вид асбеста — хризотиловый).
Влияние на здоровье
[править | править код]Амфиболовый асбест, содержащийся в шифере, при попадании в лёгкие при дыхании может вызвать рак, из-за чего любые изделия из асбеста запрещены или его использования сильно ограничено в большинстве развитых стран[10]. Целые изделия из шифера являются относительно безопасными, однако из-за износа, со временем асбест начинает высвобождаться. Исследования показывают, что больший риск несут волнистые шиферные панели[11]. Покраска шиферных поверхностей уменьшает выделение асбеста[12]. У шифера, производимого из хризотилового асбеста (в основном на территории бывшего СССР) прямая связь с возникновением рака исследована недостаточно.
Битумный шифер
[править | править код]Битумный шифер (также известный под названиями ондулин или еврошифер) — изобретённый в 1944 году материал на основе целлюлозы или стекловолокна. В процессе изготовления на основание наносится битумная пропитка, красочный или полимерный слой. Форма профиля данных кровельных покрытий и методы укладки мало отличаются от классического асбестового материала, но по сравнению с ним битумные листы гораздо легче и более прочные. При соблюдении правил монтажа битумно-волокнистые листы выдерживают сильные ветровые (55 м/с) и снежные (960 кг/м2) нагрузки. Кроме этого, такое покрытие имеет хорошую звукоизоляцию.
Главный минус битумного шифера — высокая пожароопасность. Его температура воспламенения составляет всего 250—300 °C, что снижает сферу его использования[13].
Пластиковый шифер
[править | править код]Для светопрозрачных кровель используются пластиковые волнистые плиты, иногда называют «пластиковым шифером». Этот материал имеет очень малый вес, хорошую водостойкость, низкую теплопроводность и лёгкость в обработке и транспортировке (может быть достаточно гибким, чтобы сворачивать его в рулоны). Его недостатки — высокая пожароопасность и очень малый срок использования — до 15 лет. Иногда пластиковый шифер может, подобно обычному шиферу, армироваться стекловолокном, что повышает его прочность и время использования[14].
Другие
[править | править код]Другие типы[15]:
- Натуральный шифер, также природный или сланцевый шифер, — плитки, получаемые раскалыванием слоистых горных пород сланцев. Обработанные таким образом сланцы служат кровельным материалом для крыш.
- Фиброцементный шифер — безасбестные листы с армирующими волокнами из целлюлозы и минеральными наполнителями для пластичности.
- Полимерпесчаный шифер — разновидность кровельных материалов, аналог асбестоцементного шифера, где вместо цемента используются полимеры и песок.
- Поликарбонатный шифер — разновидность кровельных материалов из поликарбонатов, обычно прозрачные или полупрозрачные цветные листы.
- Композитный шифер, или керамопласт — разновидность кровельных материалов из композитных материалов.
Обозначение
[править | править код]Для волнистого шифера существует специальная система обозначений, по которой можно определить его форму. Такой шифер обозначается двумя числами, первое из которых указывает на высоту, а второе — на шаг волны в миллиметрах. Самыми популярными форм-факторами являются 40/150 и 54/200[16].
Литература
[править | править код]- П. В. Кривенко, К. К. Пушкарьова, В. Б. Барановський, М. О. Кочевих, Ю. Г. Гасан, Б. Я. Константинівський, В. О. Ракша. Будівельне матеріалознавство. — К.: Ліра-К, 2012. — 624 с. — ISBN 978-966-2609-04-2..
- Шифер // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 214. — ISBN 978-966-7407-83-4.
- Шифер // Українська мала енциклопедія : 16 кн. : у 8 т. / проф. Є. Онацький. — Накладом Адміністратури УАПЦ в Аргентині. — Буенос-Айрес, 1967. — Т. 8, кн. XVI : Літери Уш — Я. — С. 2086. — 1000 екз.
- Везенцев, А. И. О безопасности асбестоцементных материалов / А. И. Везенцев, С. В. Каштанский, С. М. Нейман. М.: РИФ «Стройматериалы», 2006. 62 с.
- Сулименко, Л. М. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе / Л. М. Сулименко. М.: Высш. шк., 2000.— 303 с.
- Турский, В. В. Изменения в хризотил-асбесте, вызванные длительной службой в изделиях [Текст] / В. В. Турский, И. Г. Лугинина, Е. И. Иванова, Л. Л. Нестерова // Цемент. — 2002. — № 4. — С. 27—29.
Примечания
[править | править код]- ↑ American Roofing Slate Архивная копия от 28 августа 2017 на Wayback Machine (англ.).
- ↑ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН: ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ХРИЗОТИЛ-ЦЕМЕНТА Архивная копия от 17 декабря 2018 на Wayback Machine.
- ↑ Early 20th-Century Building Materials: Siding and Roofing Архивная копия от 8 июня 2017 на Wayback Machine (англ.).
- ↑ Building Materials Архивная копия от 17 декабря 2018 на Wayback Machine (англ.).
- ↑ Indoor Environmental Quality (англ.).
- ↑ Fibre Cement Архивная копия от 17 декабря 2018 на Wayback Machine (англ.).
- ↑ Worldwide Asbestos Supply and Consumption Trends from 1900 through 2003 Архивная копия от 17 декабря 2018 на Wayback Machine (англ.).
- ↑ Кривенко, Пушкарьова, Барановський, Кочевих, Гасан, Константинівський, Ракша, 2012, p. 476.
- ↑ БУДІВЕЛЬНЕ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО Архивная копия от 17 декабря 2018 на Wayback Machine.
- ↑ Asbestos Exposure and Cancer Risk Архивная копия от 9 января 2020 на Wayback Machine (англ.).
- ↑ Surface of Asbestos-cement (AC) Roof Sheets and Assessment of the Risk of Asbestos Release Архивная копия от 17 декабря 2018 на Wayback Machine (англ.).
- ↑ What to do if you have asbestos Архивная копия от 17 декабря 2018 на Wayback Machine (англ.).
- ↑ Ондулин: технические характеристики материала Архивная копия от 30 марта 2017 на Wayback Machine.
- ↑ Який буває шифер: види, розміри і вага, орієнтовні ціни Архивная копия от 17 декабря 2018 на Wayback Machine (укр.).
- ↑ Виды шифера и его аналоги: основные характеристики Архивная копия от 25 декабря 2016 на Wayback Machine.
- ↑ Кривенко, Пушкарьова, Барановський, Кочевих, Гасан, Константинівський, Ракша, 2012, p. 477.
