關於石棉
曾經石棉在附屬建築、車庫和浴室的建造中非常流行。然而,如今人們已經知道,這種建築材料會對健康造成重大危害。您應該知道是否如此,以及使用石棉的特點。
這是什麼?
許多人認為石棉是最近才被發現的。然而,考古發掘證實,這種建築材料在幾千年前就為人們所知。 我們的遠古祖先註意到石棉對火焰和高溫的特殊抵抗力,因此他們積極地在寺廟中使用它。 他們用它製作火炬並為祭壇配備保護裝置,古羅馬人甚至用這種礦物建造了火葬場。
翻譯自希臘語“石棉”的意思是“不可燃”。 它的第二個名字是“山麻”。該術語是矽酸鹽類礦物的總稱,具有細纖維結構。如今,石棉可以在建築商店中以單獨板的形式出現,也可以在水泥混合物的成分中找到。
特性
石棉無處不在的原因是它的許多物理和操作特性。
- 該材料不會在水生環境中溶解 - 這可以最大限度地減少在潮濕條件下使用時的損壞和腐爛。
- 具有化學惰性 - 對任何物質均呈中性。可用於酸性、鹼性等腐蝕性環境。
- 石棉產品在暴露於氧氣和臭氧時保持其特性和外觀。
石棉纖維可以有不同的結構和長度,這在很大程度上取決於矽酸鹽的開採地點。 例如,俄羅斯烏拉爾礦床生產長達 200 毫米的石棉纖維,對於我國來說,這被認為是一個相當大的參數。然而,在美國,在里士滿油田,這個參數要高得多——高達 1000 毫米。
石棉的特點是高吸附性,即吸收和保留液體或氣體介質的能力。 石棉纖維的這個特性越高,物質的比表面積越大。由於石棉纖維本身直徑較小,其比表面積可達15-20m2/kg。這決定了材料的特殊吸附特性,在石棉水泥產品的製造中廣泛需求。
對石棉的高需求是由於其耐熱性。 它屬於耐熱性增加的材料,當溫度升高到400°時,仍保持其物理和化學性能。當暴露於600度或更高時,結構開始發生變化,在這種條件下,石棉轉化為無水矽酸鎂,材料的強度急劇下降,隨後無法恢復。
儘管有這麼多積極的特點,今天石棉的普及率正在迅速下降。已經出現的研究證明,這種材料會散發出對人類有害的有毒物質。
長時間接觸它會對身體的狀態產生最不利的影響。 那些由於他們的職業而被迫使用這種纖維材料的人,患有慢性呼吸道疾病、肺纖維化,甚至是腫瘤疾病。長時間接觸石棉會出現問題。進入肺部後,石棉粉塵顆粒並沒有從那裡清除,而是終生安定下來。隨著矽酸鹽的積累,它們會逐漸徹底破壞器官並對健康造成無法彌補的傷害。
重要的是要了解這種材料不會產生有毒煙霧。危險正是它的灰塵。
如果它定期進入肺部,那麼患病的風險將增加很多倍。 然而,這並不意味著有必要放棄它的使用——在大多數含石棉的建築材料中,它以最低濃度存在。例如,在平板板岩中,石棉的比例不超過 7%,其餘 93% 是水泥和水。
此外,與水泥粘結時,完全排除了飛塵的排放。因此,使用石棉板作為屋面材料不會對人類造成風險。 所有關於石棉對身體影響的研究都完全基於器官和組織與灰塵的接觸;迄今為止,成品纖維材料的危害尚未得到證實。 這就是為什麼可以使用這種材料,但要採取預防措施,並在可能的情況下將其使用範圍限制在戶外使用(例如,在屋頂上)。
種類
含礦物質的材料在其組成、柔韌性、強度和使用特性方面有所不同。石棉的成分包括石灰、鎂的矽酸鹽,有時還有鐵。 迄今為止,這種材料的 2 個品種得到了最大的分佈:溫石棉和閃石,它們的晶格結構各不相同。
溫石棉
在大多數情況下,國內商店出售的是多層水合矽酸鎂。它通常呈白色色調,儘管在自然界中存在黃色、綠色甚至黑色色調的沉積物。 這種材料表現出更高的耐鹼性,但在與酸接觸時,它會失去其形狀和性能。 在加工過程中,它被分離成單獨的纖維,其特點是抗拉強度增加。要折斷它們,您必須施加與折斷相應直徑的鋼螺紋相同的力。
閃石
根據其物理特性,閃石石棉與前一種石棉相似,但其晶格結構卻完全不同。這種石棉的纖維強度較低,但同時它們耐酸。 正是這種石棉是一種明顯的致癌物,因此對人類構成危險。 它用於耐腐蝕性酸性環境至關重要的情況 - 主要是在重工業和冶金中出現這種需求。
挖礦功能
石棉分層存在於岩石中。要獲得 1 噸材料,要加工近 50 噸岩石。在某些情況下,它位於離地表很深的地方,然後建造地雷來提取它。
人們第一次開始在古埃及提取石棉。 今天,最大的礦床位於俄羅斯、南非和加拿大。美國被認為是石棉開采的絕對領導者——他們在這裡獲得了世界上開采的所有材料的一半。儘管這個國家僅佔世界原材料儲量的 5%,但這一點。
大量生產也落在哈薩克斯坦和高加索地區。 我國石棉產業有40多家企業,其中包括幾個城市形成企業:奧倫堡地區的亞斯尼市(1.5萬居民)和葉卡捷琳堡附近的石棉市(約6萬)。後者佔世界溫石棉總產量的20%以上,其中80%左右出口。 19 世紀末在尋找沖積金礦床時,在這裡發現了溫石棉礦床。與此同時,這座城市也建成了。今天,這個採石場被認為是世界上最大的。
這些都是成功的企業,但如今它們的穩定性受到威脅。在許多歐洲國家,立法層面禁止使用石棉,如果在俄羅斯發生這種情況,企業將面臨嚴重的財務困難。有理由擔心 - 2013 年,我國確立了消除與接觸石棉相關的疾病的國家政策概念,該計劃的最終實施計劃於 2060 年實施。
在為採掘業設定的任務中,受到石棉負面影響的公民人數減少了 50% 或更多。
此外,預計對服務於與石棉開採相關的生產企業的醫務人員進行專業再培訓。
旨在減少斯維爾德洛夫斯克和奧倫堡地區石棉相關疾病的發展分別脫穎而出。 最大的企業在那裡經營。他們每年從預算中扣除約 2 億盧布,員工人數超過 5000 人。當地居民經常參加反對採礦禁令的集會。他們的參與者指出,當溫石棉的生產受到限制時,將有數千人失業。
應用
石棉用於各種生活領域和領域,包括建築和工業生產。溫石棉尤其普遍,閃石矽酸鹽因其高致癌性而不再需要。矽酸鹽用於製造油漆、墊圈、絲束、分流器,甚至織物。同時,每種材料都使用不同參數的纖維。例如, 製造紙板時需要 6-7 毫米長的短纖維,而較長的纖維則可用於製造線、繩索和織物。
石棉用於生產石棉紙板,其中礦物的份額幾乎達到 99%。 當然,它不用於生產包裝,但它可以有效地製造保護鍋爐免受過熱的密封、包裝和屏幕。石棉紙板可以承受高達 450-500° 的加熱,然後才開始炭化。紙板以 2 至 5 毫米的厚度分層生產;即使在最極端的操作條件下,這種材料也能保持其功能特性至少 10 年。
石棉通常用於製造紡織面料。用於生產縫製防護服面料、高溫設備罩和防火床簾。這些材料以及石棉紙板在加熱到 + 500° 時仍保留其所有性能特徵。
矽酸鹽繩索廣泛用作密封材料;它們以各種長度和直徑的繩索形式出售。 這種繩索可以承受高達 300-400° 的加熱,因此它已被用於密封在熱空氣、蒸汽或液體中運行的機構元件。
當與熱介質接觸時,電源線本身實際上不會發熱,因此它會纏繞在發熱的部件上,以防止它們與工人未受保護的皮膚接觸。
石棉在建築和安裝工程中的分佈最大,其隔熱特性受到高度重視。石棉的導熱係數在 0.45 W / mK 以內 - 這使其成為最可靠和實用的加熱器之一。大多數情況下,石棉板和棉花都用於建築。
泡沫石棉的需求量很大——它是一種質量輕的加熱器。 它的重量不超過50公斤/米3。該材料主要用於工業建築。但是,它可以在框架外殼結構中找到。誠然,在這種情況下,房屋在組織有效的通風和空氣交換系統方面滿足所有安全要求非常重要。
石棉以噴塗形式用於混凝土和金屬結構以及電纜的處理。 塗層使它們能夠賦予它們出色的耐火特性。在一些工業場所,安裝水泥管時添加了這種組件,這種方法使它們盡可能耐用和堅固。
類似物
幾十年前,我國能與石棉抗衡的建材並不多。 如今,情況發生了變化 - 今天在商店中,您可以找到具有相同性能特徵的多種產品。 它們同樣是石棉的實用替代品。
玄武岩被認為是最有效的石棉類似物。 隔熱、增強、過濾和結構元件均由其纖維製成。 分類清單包括板、墊、卷、kraton、型材和片狀塑料、細纖維以及耐磨結構。玄武岩粉塵廣泛用於製造高質量的防腐塗層。
此外,玄武岩還需要作為混凝土混合物的填料,並且是製造耐酸粉末的工作原料。
玄武岩纖維對振動和腐蝕性環境具有很強的抵抗力。 它的使用壽命達到 100 年,該材料在各種條件下長時間使用時仍能保持其特性。玄武岩的保溫特性超過石棉3倍以上。同時環保,不排放任何有毒物質,不燃防爆。此類原材料可在所有應用領域完全替代石棉。
纖維水泥板可以很好地替代石棉。 它是一種環保材料,90% 的沙子和水泥以及 10% 的增強纖維。爐子不支持燃燒,因此它為火勢蔓延創造了有效的屏障。由纖維製成的板材以其密度和機械強度而著稱,它們不怕溫度波動、直射紫外線和高濕度。在許多建築工程中,使用了泡沫玻璃。輕質、防火、防水的材料提供高效的隔熱效果並起到消音器的作用。
在某些情況下,礦棉也可能有用。但是,如果您打算在更具侵略性的條件下使用石棉類似物,那麼您可以注意環保的矽基隔熱材料。 二氧化矽能夠承受高達 1000° 的加熱,並在高達 1500° 的熱衝擊下保持其性能特徵。 在最極端的情況下,石棉可以用玻璃纖維代替。這種材料通常用於閉合電線圈,由此產生的臨時火爐可以承受高溫並可靠地隔離電流。
近年來,耐火幹牆板已被用於為靠近熔爐空間的地方創造絕緣。 這種材料可以承受高溫,加熱時不會釋放有毒物質。特別是在建造浴室和桑拿房時,會生產礦石——它安裝在爐子和木牆之間。該材料可承受高達 650° 的加熱,不會燃燒,並且不會在水分的影響下腐爛。
需要注意的是,西歐63個州的領土上禁止使用所有類型的石棉。然而,專家們傾向於認為,這些限制更多地與保護他們自己的替代建築材料製造商的願望有關,而不是與原材料的危險有關。
今天,石棉被地球上近 2/3 的人口使用,它已在俄羅斯和美國、中國、印度、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦以及印度尼西亞和其他 100 個國家廣泛使用。
人類使用大量合成纖維和天然纖維。 同時,其中至少有一半可能對人體構成危險。然而,今天它們的應用是文明的,基於風險預防措施。關於石棉,這是將其與水泥結合的做法,並從矽酸鹽顆粒中進行高質量的空氣淨化。對銷售含石棉產品的立法規定。因此,它們應在黑色背景上標有白色字母“A”——既定的國際危險符號,以及吸入石棉粉塵對健康有害的警告。
按照三品的規定,所有接觸這種矽酸鹽的工人都必須穿防護服和呼吸器。 所有石棉廢物必須存放在特殊容器中。在使用石棉材料進行工作的現場,應安裝罩以防止有毒碎屑在地面上擴散。誠然,如實踐所示,這些要求僅適用於大型包裝。在零售業中,材料最常到達時沒有正確標記。生態學家認為,任何標籤上都應該有警告。
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