Везде, где покрытия работают с большой нагрузкой и по условиям эксплуатации подвергаются постоянному истиранию, нужны износостойкие, обладающие высокой твердостью и длительным ресурсом службы материалы. Они известны с давних пор и используются в промышленности для производства абразивного инструмента. Это природные и искусственные абразивы. Об их свойствах и новой роли в строительной отрасли рассказал генеральный директор ЗАО «Торгово-промышленная компания «ИНТЭКС» Владимир Борецкий.

В советское время требования к бетонным полам ограничивались прочностными характеристиками, износостойкость в расчет не принималась. И потому частый ремонт покрытий, разрушаемых тяжелой техникой, был нормой.
В рыночной экономике заказчики строже ведут учет затрат и обязывают строителей совершенствовать качество полов в заводских цехах, паркингах, супермаркетах. Для этого в состав бетона включают абразивные материалы как заполнители, в разы повысив долговечность полов.
Традиционно абразивы применяют для обработки – заточки, шлифовки, очистки менее твердых материалов. Используются они в виде зерна или порошков в свободном виде или в виде изготовленных из них инструментов.
Основные характеристики абразивных материалов: твердость, прочность и вязкость; форма абразивного зерна; абразивная способность; зернистость.
Твердость абразивных материалов (кгс/мм2) определяется методом вдавливания алмазной пирамиды в поверхность испытуемого материала (например, для кварца это значение равно 1100–1130, электрокорунда 1900–2400, карбида кремния 3300–3600, алмаза 8600–10 000). Сопротивление абразивных материалов сжатию в несколько раз больше, чем сопротивление растяжению и изгибу.
Абразивное зерно – поликристалл, т. е. кристаллический осколок, состоящий из множества мелких кристаллов. Зерно может иметь приблизительно равные размеры по высоте, ширине и толщине или обладать мечевидной и пластинчатой формой, что определяется родом абразивных материалов и степенью измельчения исходного зерна.
Абразивная способность характеризуется массой снимаемого при шлифовании материала до затупления зерен. По этому показателю абразивные материалы располагаются в следующем порядке: наивысшая способность у алмаза, далее следуют кубический нитрид бора, карбид кремния, монокорунд, электрокорунд, наждак, кремень.
Зернистость характеризует размер и однородность зерен абразивных материалов и определяется классификацией зерен по линейным размерам методом ситового анализа. Номер зернистости устанавливается в соответствии с линейными размерами зерна основной фракции.

Природные абразивные материалы, имеющие промышленное значение: алмаз, гранат, корунд, кремень и др.

Алмаз – минерал, состоящий из кристаллического углерода с кубической структурой решетки. Обладает наибольшей твердостью из всех известных абразивных материалов (твердость по МООСу 10,0; микротвердость 8600–10 000 кгс/мм2).
До 80% добываемых алмазов используется на технические цели. Из технических алмазов изготавливаются инструменты для шлифования, доводки и резки различных материалов, для бурения горных пород, обработки камня, сверления стекла и т. д.

Гранат – минерал, представляющий собой соединение алюминия, железа, хрома, кальция, магния и марганца с кремнекислотой. В зависимости от примесей гранат бывает темно-красного (пироп), красного (альмандин), оранжево-желтого (спессартин), буро-красного, черного (андрадит) или изумрудно-зеленого (уваровит) цветов. Микротвердость 1300–1650 кгс/см2, твердость по МООСу 6,5–7,5; плотность 3,5–4,2 г/см3. Изготавливают шлифзерно и микропорошки. Используют для производства шлифовальной шкурки, применяемой при обработке дерева, пластмасс, кожи и в свободном виде при обработке стекла.

Корунд – черная порода, состоящая в основном из кристаллической окиси алюминия (Аl2O3) с небольшой примесью кварца и других минералов. Цвет зависит от примесей: красный, бурый, желтый, синий, серый или белый. Плотность 3,9–4,1 г/см3, микротвердость 1900–2200 кгс/мм2; твердость по МООСу – 9,0. Изготавливают шлифпорошки для производства абразивного инструмента и микропорошки для полировки стекла и металла.

Кремень – плотная горная порода, состоящая из кремнезема и микроскопических зерен кварца и примесей. Цвет от светло-серого до черного. Микротвердость 1000–1100 кгс/мм2; плотность 2,5–2,6 г/см3. Применяется для изготовления шлифовальной шкурки, идущей для обработки кожи, эбонита, дерева.

Наждак – тонкозернистая горная порода, состоящая из корунда (до 30%), магнетита с примесью гематита и кварца. Используется для шлифования свободным зерном. Относится к древнейшим абразивным материалам, используемым человеком, в частности, для изготовления мельничных жерновов.

Искусственные абразивные материалы, по сравнению с природными, отличаются большей стабильностью физико-механических свойств. Закономерно, что сейчас искусственные абразивы почти полностью вытеснили в промышленности природные.
К искусственным абразивным материалам относятся алмаз синтетический, карбид бора, карбид кремния, эльбор, электрокорунд нормальный, электрокорунд белый, электрокорунд циркониевый, электрокорунд хромотитанистый, монокорунд и др. Наиболее распространены электрокорунд белый, электрокорунд нормальный и карбид кремния.

Электрокорунд нормальный получают плавкой боксита в дуговых печах с последующей кристаллизацией расплава. Цвет от светло-серого до черного. Содержание Al2O3 в форме a-фазы (корунда) от 93% до 98% в зависимости от марки. Остальные примеси – окислы кремния, титана, кальция и железа. Микротвердость 1900–2000 кгс/мм2, твердость по МООСу – 9, плотность 3,85–3,95 г/см3. Обладает высокой теплостойкостью, хорошей сцепляемостью со связующими, механической прочностью зерен и значительной вязкостью.

Электрокорунд белый получают плавкой глинозема (чистой окиси алюминия g-фазы). Зерна бесцветные и прозрачные. Содержит 99 – 99,5% Al2O3 (корунда) и незначительное количество примесей. По свойствам и химическому составу электрокорунд белый более однороден, чем нормальный. Микротвердость его несколько выше, чем у электрокорунда нормального, 2000–2100 кгс/мм2, твердость по МООСу – 9, плотность 3,9–4,0 г/см3.

Электрокорунд белый и нормальный в виде шлифзерна составляют около 80% объема производства абразивных материалов. Благодаря высокой огнеупорности, стойкости в кислотах и щелочах, хорошей теплопроводности, малому термическому расширению и низкой электропроводности эти материалы широко применяются также для изготовления огнеупорных, химически инертных изделий, керамических деталей электровакуумных приборов, изоляторов и т. п.

Карбид кремния (карборунд) – синтетический абразивный материал, соединение кремния с углеродом. Карбид кремния тугоплавок (плавится с разложением при 2830°С), имеет исключительно высокую твердость (по МООСу – 9,1, микротвердость 3300–3600 кгс/мм2), уступая только алмазу. Хрупок, плотность 3,2 г/см3. Устойчив в различных химических средах, в том числе при высоких температурах. Различают зеленый и черный карбид кремния. Зеленый карбид кремния содержит меньше примесей, более хрупок, имеет более высокую абразивную способность.
Благодаря высокой твердости и огнеупорности, химической устойчивости и износостойкости карбид кремния широко применяется как абразивный материал, а также для изготовления огнеупоров, различных деталей химической и металлургической аппаратуры, работающей в сложных условиях высоких температур.
В основе выбора абразивного заполнителя для устройства промышленных бетонных полов лежит целесообразность. Зная характеристики различных абразивов и предполагаемую нагрузку на полы, можно заложить в проект оптимальный вариант рецептуры бетона. Как свидетельствует зарубежная практика, покрытие из особо прочного износостойкого материала служит в несколько раз дольше обычного.

Подготовил Виктор Малков

www.spbpromstroy.ru

«Оранжевое» тепло вашего дома
Компания «САНЕКСТ» производит пятислойные полимерные трубы для систем
отопления, горячего и холодного водоснабжения – SANEXT PEX//EVOH//PEX,
фитинги SANEXT и трубы SANEXT «Теплый пол».
В этой статье речь пойдет как раз о последних, предназначенных, как
следует из названия, для монтажа систем напольного отопления. Их легко
отличить по внешнему виду – они оранжевого цвета.
Трубы
SANEXT «Теплый пол» разрабо...

Теплый пол с ПЕНОПЛЭКС®
Основным условием поддержания оптимальной температуры внутри зданий
является качественная теплоизоляция. Полы играют существенную роль в
сохранении тепла в помещениях.
Неправильно утепленный пол или пол без теплоизоляции может стать причиной
охлаждения помещений.
Теплопотери в таком случае могут достигать 20% от общего объема.
Следует
учесть, что все материалы, применяемые для теплоизоляции полов, подвергаются ...

Сухие смеси итальянского концерна MAPEI
Типичные
проблемы, которые возникают при укладке таких финишных покрытий, как
керамическая плитка, паркет, линолеум, ковролин и других, – это ровность,
влажность и прочность основания.
Чаще всего гладкость бетонного пола оставляет желать лучшего, перепады
могут достигать 4 и более см. Можно удалить неровности механически,
но практика показывает, что расход алмазных дисков (а другой инструмент
...