Шифер
Шифер (от нем. Schiefer) — 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» [1]. 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[2].
В 1900 году австрийский изобретатель Людвиг Гатчек изобрёл материал, которому он дал название «этернит» (от латинского «вечный»), который сейчас известен под названием асбестоцемент[3]. 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[4].
В течение последующих десятилетий технология распространилась по всему миру и под разными торговыми марками, такими как «Fibro» и «Super six»[5]. В 1930-х стали активно использоваться большие плоские и волнистые листы[6] (эти формы популярная и сейчас). Волны на поверхности шифера увеличивают его жесткость (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 вместо асбеста в нём сейчас используются другие волокнистые материалы, такие как целлюлоза[7]. 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 %[8].
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[9]. 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[10].
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.
Влияние на здоровье[править | править код]
Асбест, содержащийся в шифере, при попадании в легкие при дыхании может вызвать рак, из-за чего любые изделия из асбеста запрещены или его использования сильно ограничено в большинстве развитых стран[11]. 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[12]. Покраска шиферных поверхностей уменьшает выделение асбеста[13].
Битумный шифер[править | править код]
Битумный шифер (также известный под названиями ондулин или еврошифер) — изобретен 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[14].
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[15].
Другие[править | править код]
Другие типы[16]:
- 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[17].
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.
Примечания[править | править код]
- ↑ Шифер
- ↑ American Roofing Slate (англ.)
- ↑ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН: ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ХРИЗОТИЛ-ЦЕМЕНТА (рус.)
- ↑ Early 20th-Century Building Materials: Siding and Roofing
- ↑ Building Materials (англ.)
- ↑ Indoor Environmental Quality (англ.)
- ↑ Fibre Cement (англ.)
- ↑ Worldwide Asbestos Supply and Consumption Trends from 1900 through 2003 (англ.)
- ↑ Кривенко, Пушкарьова, Барановський, Кочевих, Гасан, Константинівський, Ракша, 2012, p. 476.
- ↑ БУДІВЕЛЬНЕ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО
- ↑ Asbestos Exposure and Cancer Risk (англ.)
- ↑ Surface of Asbestos-cement (AC) Roof Sheets and Assessment of the Risk of Asbestos Release (англ.)
- ↑ What to do if you have asbestos (англ.)
- ↑ Ондулин: технические характеристики материала
- ↑ Який буває шифер: види, розміри і вага, орієнтовні ціни (укр.)
- ↑ Виды шифера и его аналоги: основные характеристики.
- ↑ Кривенко, Пушкарьова, Барановський, Кочевих, Гасан, Константинівський, Ракша, 2012, p. 477.