Что делают из базальта

Основные характеристики базальтовой породы.

По причине своих исключительных физических свойств базальт широко используется не столько в строительной сфере, а даже в медицине и в ювелирной отрасли.

К сильным сторонам базальта относятся:

• прочность и устойчивость при воздействии высокого давления;
• износостойкость, не зря его называют «камень сквозь века»;
• высокая химическая неуязвимость к действию даже самых агрессивных реагентов;
• устойчивость к перепадам температурных режимов (морозостойкость и жароустойчивость)
• экологичность;
• шумопоглощение и низкая теплопроводность;
  пластичность.

Что такое базальт?

Недостатков у этого минерала не много. К ним можно отнести вероятность разрушения при замерзании и расширении воды, которая впитывается в поры породы и возможность постепенного истирания в условиях непрерывного ветра или водных течений.

Виды и применение базальта

Принадлежность базальта к тому или иному виду определяет его месторождение, глубина залегания и природные условия. Из всего разнообразия видов наиболее популярными и распространенными считают:

Источник: dzen.ru

Что такое базальт

Природные камни и породы давно вышли из категории только отделочных или балластных материалов. Благодаря новым технологиям и химическим процессам такие классические камни, как базальт или гранит, подвергаются глубокой переработке с получением искусственных каменных структур, обладающих стойкостью и твердостью горной породы.

Что такое минерал базальт

С точки зрения химии и минералогии, природный материал базальт представляет собой сложную структуру, в которой переплелись кристаллические образования и мелкозернистые включения магнетита, сложных силикатов и оксидов металлов. Базальтовая порода имеет магматическое происхождение, поэтому структура его больше напоминает сложную смесь аморфного вулканического стекла, микронных кристаллов полевого шпата, кварца, карбонатов, сульфидных руд.

Камень базальт легко отличить от других вулканических пород, в первую очередь, благодаря его черному, дымчато-черному, зеленоватому цвету. Широкое использование в строительстве и производстве специальных материалов для химической промышленности этот камень нашел благодаря целому ряду специфических свойств:

• Материал очень тяжелый и твердый, плотность базальтовой породы может колебаться от 2,5 до 3 кг на дм 3 , высокая твердость обеспечивает хорошую стойкость к истиранию, в том числе под действием абразивов и потоков воды.
• Высокая температура плавления обеспечивает в некоторых случаях возможность использовать породы, которые входят в базальт, для получения огнестойких и огнеупорных материалов.

Важно ! Самым простым использованием является нарезка массивов из базальта в облицовочный камень и плиты. Благодаря специфическому природному цвету породы отделка черного или черно-зеленого цвета широко используется для облицовки стен цокольных этажей, крыльца.

Основные направления применения базальта

Наиболее нерациональным способом является использование базальта в качестве балласта, щебня для дорожного строительства, наполнителя для бетонных отливок, заделки фундаментов. В отдельных месторождениях базальтовый камень обладает относительно высоким коэффициентом водопоглощения, благодаря чему отсевы из такого камня могут использоваться для изготовления исключительно прочных бетонных фундаментов, стен, арок, несущих колонн.

Продукты глубокой переработки базальта

Наиболее известными материалами из базальта, получаемыми переплавом породы, являются теплоизоляторы, различные марки волоконного материала, войлока. Минеральные волокна из базальтовой породы обладают очень большой стойкостью к высоким температурам и открытому пламени. Например, теплоизоляционный мат из базальтового волокна толщиной всего в 5 см выдерживает прямой нагрев газовой горелки без разрушения и прогара, при этом температура с обратной стороны теплоизолятора не поднимается выше 50 о С.

Кроме того, волокно из базальта не дает острых сколов, как стекловолокно и стекловата, поэтому оно безопаснее для кожных покровов человека, и любая пыль из базальтового утеплителя легко удаляется водой. Тем не менее при обращении с любыми теплоизоляторами из базальта необходимо использовать респираторы, защитные очки. Волоконный материал толщиной в несколько микрон производит большое количество пыли, которая обладает ярко выраженным раздражающим эффектом. После окончания работ необходимо тщательно вымыть лицо, руки и другие открытые участки тела, чтобы избавиться от базальтовой пыли, легко проникающей даже через защитные перчатки.

Войлок из базальта считается наиболее подходящим и долговечным материалом для обустройства защиты и термоизоляции дымовых труб, дымоходов, топок для каминов и печей. Ранее для подобных целей использовали асбестовое волокно, от которого отказались в пользу базальта. Из-за высокой температуры плавления базальта производство волокна требует значительных затрат, поэтому теплоизоляция на его основе выделяется относительно высокой ценой.

Переплав базальтовой породы дает не только волокно для производства тепло и термоизоляции, подобным способом высокотемпературного литья из расплава производят:

1. Фасонные детали и элементы, плитку, напольное покрытие нестандартных форм, предназначенное для укладки в местах с высокой интенсивностью движения людей. Благодаря высокой твердости и износостойкости срок службы таких покрытий значительно превышает параметры износа клинкерной плитки, различного рода спеченных материалов из керамики, доломитов, мрамора, кальцита и других видов декоративного камня и горной породы.
2. Высокая плотность базальтового камня позволяет отливать из расплава специфическую разновидность изделий для электросетей высокого напряжения. Изоляторы на основе базальтовой породы имеют диэлектрические характеристики значительно выше, чем керамические или стеклянные. Но подобными свойствами обладают не все виды базальтового камня, в качестве сырья пригодна горная порода с исключительно высокой плотностью, до 3 тонн на метр кубический. Добывать такую породу приходится с глубин не менее 70 метров пласта в руднике.
3. Кроме механических свойств, продукция из плавленого базальта отличается высокой стойкостью к щелочам и кислотам при высокой температуре, поэтому нередко из базальта изготавливают фасонные отливки для постройки различного рода аппаратов, продуктопроводов, емкостей в химической промышленности.

Отделочные декоративные формы базальта

Кроме промышленного использования, базальт все чаще применяется в виде декоративного камня из-за своего черного с оттенками серого, дымчатого, иногда зеленоватого цвета. Самым известным видом базальтового декора принято считать облицовочную плитку итальянского производства. Базальтовая плитка специфической текстуры с красивым рисунком может стоить на уровне отделки из мрамора или мраморовидного известняка.

С недавних пор на рынке появились отделочные материалы из природного базальтового камня со специфическим дымчатым оттенком поверхности. Благодаря характерной текстуре природный камень из Китая находит все больший спрос в отделке лестниц и создания памятников, скульптур, облицовке фонтанов. Более дешевые разновидности базальтового камня используются для постройки декоративных ограждений, колонн, входных групп, веранд. Все чаще базальтовый камень используется в качестве материала для постройки памятников, стелл, элементов надгробий и склепов.

Высокая стойкость к истиранию дает возможность использовать базальт в виде брусчатки для мощения пешеходных зон и проезжей части улиц. При этом срок службы такого покрытия может достигать десятков лет. Кроме брусчатки, используются литые плиты, которыми в ряде случаев успешно заменяют отделку лестниц и ступеней из керамогранита, природного гранита, габбро и более дорогих отделочных материалов.

Заключение

Несмотря на все достоинства базальта, не рекомендуется использовать его для отделки внутренних помещений, поскольку эта горная порода, как и другие тяжелые горные породы магматического происхождения, может иметь повышенный радиационный фон. Поэтому требуется тщательная проверка и контроль уровня радиоактивности этого отделочного материала перед его использованием.

Источник: bouw.ru

Тонкости нашего дела. Базальт — что это?

Сегодня мы хотим поделиться материалом, опубликованным на сайте basalt.today, рассказывающим о том, что такое базальтовое волокно, откуда появилось, что с ним делать и как его используют в современном мире!

Так как мы — как тюнинг-ателье уже больше 3-х лет используем этот материал в своем производстве, думаю, вам тоже будет интересно почитать обо всем более подробно!

Статья скопирована, поэтому, пользуясь случаем, хотим поблагодарить за данный материал basalt.today/ru/2018/06/16286/

Волокно из базальта: от жерла вулкана до современных композитов
Слава базальтового волокна ещё не так громко звучит в мире, как карбонового или стеклянного, хотя оно обладает целым рядом конкурентных преимуществ.

Базальтовое волокно занимает всё больше ниш в применении благодаря своим свойствам, вытесняя где-то менее прочное стекловолокно, где-то более дорогое углеродное. Высокая устойчивость к истиранию, малый вес, прекрасная механическая прочность, высокая сопротивляемость действию кислот, щелочей и соляных растворов, магнитная и электрическая инертность и ещё множество замечательных качеств наряду с широким распространением сырья для производства делает базальтовое волокно действительно интересным материалом для целого ряда приложений.

Наиболее распространённой породой в составе земной коры является базальт. По своей сути это магма, в расплавленном виде излившаяся из жерл вулканов. Вступив во взаимодействие с атмосферой, она несколько изменяет свои свойства, разливаясь лавовыми потоками, и постепенно остывает. Базальтовые месторождения есть практически во всех странах, их запасы огромны.

Базальтовое волокно. Начало

Базальт как камень использовался человечеством уже давно, но идея производить из него волокно пришла французу Полу Де, который получил патент на своё изобретение в 1923 году в США. Особого ажиотажа изобретение в то время не вызвало, а катализатором для активных разработок в этой сфере стал период Холодной войны в 60-х годах прошлого века. Под грифом секретности США и СССР начали исследовать свойства и возможности применения базальтовых волокон. В первую очередь, конечно, в милитарных приложениях.

Центр разработок СССР базировался в Киеве, где в 80-х годах и был разработан промышленный способ производства базальтового волокна. Тем не менее, несовершенство технологий того времени затормозило исследования практически во всём мире и заставило вернуться к старым проверенным методам использования стекловолокна. Позже на арену выйдет углеродное волокно, весьма дорогостоящее в производстве из-за целого цикла обработок, но с полезными характеристиками для ВПК, что и стало основным толчком для его применения.

Процесс производства

Изготовление базальтового волокна происходит в один этап: путём расплавления измельчённого базальта в плавильной печи при температуре 1500 ºС с последующим вытеканием через пластины с воронкообразными отверстиями (фильеры). В зависимости от модификации волокна оно может быть штапельным или непрерывным.

Для получения тонких волокон вытекающий из фильер расплав раздувают потоком сжатого воздуха, реже применяют другой метод – разбрызгивают центробежными устройствами. Непрерывное волокно получают, вытягивая застывающий расплав из фильер в нити и наматывая их на катушки. Тонкие волокна осаждаются в виде отдельных супертонких ворсинок, непрерывное волокно — это нить. Стекловолокно изготавливается по аналогичной технологии, но из нескольких компонентов, для базальтового волокна о подготовке сырья и его гомогенизации позаботилась сама природа. Никаких химических добавок – ничего, кроме натурального неметаллического, неорганического сырья.

Базальтовое волокно в композиционных материалах

Высокие показатели устойчивости базальтового волокна к агрессивным средам, высокой температуре и ультрафиолету, негорючесть и электро- магнитная инертность открывает широкие возможности для его использования в различных композиционных материалах. Композит – продукт из нескольких компонентов: матрицы (или связующего) и наполнителя. В качестве наполнителя применяются как собственно волокна (волокнистые композиты) или базальтовая чешуя, так и ровинги, шнуры, ткани, холсты или ленты, полученные из непрерывного волокна (слоистые композиты). Базальтовое волокно в силу своих характеристик может служить наполнителем для широчайшего спектра матриц: металлических, полимерных, деревянных, керамических, бетонов, гипсов и асфальтов.

Варьируя материал связующего и наполнителя, получают продукты с максимально подходящими для конкретного применения свойствами. Базальтокомпозиты на основе термопластов обладают отличными показателями трещиностойкости, ударной вязкости и легко поддаются переработке под действием высоких температур.

Процесс производства композитов с термореактивной матрицей дольше, чем для термопластичных из-за более долгого процесса формования и отвердения матрицы. Поэтому ведущие производители средств передвижения (автомобили, суда, самолёты) сосредоточились на разработке и усовершенствовании термопластов, чтобы в промышленных масштабах получать изделия с параметрами, не уступающие термореактивным композитам.

Для жаростойких базальтокомпозитов в качестве матричного материала используют керамику и металл. Основное применение таких материалов – ракетная и аэрокосмическая отрасли. Над разработкой усовершенствованных волоконно-армированных композитов с алюминиевой матрицей активно работает, например, Калифорнийский государственный политехнический университет в Помоне (США), успешные результаты исследования использования базальтового волокна в качестве наполнителя для керамической композиции публиковал Национальный технологический центр металлов и материалов в Таиланде, а НАСА ещё в 2011 году запатентовало керамобазальтовый композит для ракетных двигателей (патент US 7,968,620 B2).

Наиболее широкое распространение в данный момент базальтовые продукты получили в строительной отрасли. Армированный базальтовой фиброй бетон демонстрирует более высокие параметры трещиностойкости, прочности на изгиб и растяжение. А ведь бетон – это и стены, и перекрытия, и мостовые конструкции, и подземные коммуникации, в том числе арочные. Базальтовое волокно прекрасно переносит как повышенную влажность гидротехнических сооружений, так и цикличные сезонные перепады температуры, действие агрессивных химических сред и солевых растворов.

Арматура и кладочная сетка из базальтового волокна уже успешно применяются на стройках, повышая не только скорость и качество работ, но и долговечность объекта. Дорогоукладчики используют композитные ткани из базальтового волокна, геосетки и георешётки, укрепляя грунты или для связки с последующими слоями дорожной одежды на трассах.

Отлично зарекомендовала себя и минеральная вата из тонких базальтовых волокон — это прекрасная термо- и звукоизоляция, которая нашла применение как в жилищном строительстве, так и в промышленном. Кроме того, из нетканых базальтовых материалов производят высококачественные фильтры для химических и фармакологических лабораторий.

Активно ведутся разработки цистерн и баллонов из непрерывного базальтового волокна, которые обещают стать идеальными ёмкостями для хранения и транспортировки химических жидкостей. Глава компании Infinite Composites Technologies, которая занимается производством криогенных баллонов (для сжиженного топлива при низких температурах), заявил, что потенциальные покупатели проявили огромный интерес к их первым образцам, которые они в настоящее время усовершенствуют.

Фокус на экологию

Волокно из базальта: от жерла вулкана до современных композитов
Источник: NICHЕ
Основные тренды современной промышленности – энергоэффективность и охрана окружающей среды. Последние разработки и исследования ведущих мировых лабораторий направлены на минимизацию выбросов парниковых газов и создание производств замкнутого цикла. Базальтовое волокно рассматривается рядом проектов, как один из наиболее прогрессивных материалов в этом направлении: его производство характеризуется низкими энергозатратами, отходы от изготовления композитов можно использовать для получения других продуктов, а сами базальтокомпозиты легко поддаются рециклингу. Инновационная компания Niche, например, уже несколько лет назад создала полностью утилизируемый сноуборд с базальтовым волокном.

Европейский Союз в настоящее время запустили ряд проектов по широкому внедрению композитов в судостроении: RAMSSES, FIBRESHIP. Судостроители обращают серьёзное внимание в том числе на базальтовые композиты, для этого существует ряд причин. Основные — стойкость базальтового волокна к коррозии, негорючесть, прочность и малый вес.

В 2018 году в рамках ведущего мирового композитного шоу JEC World проект экояхты из базальтового волокна итальянской компании GS4C srl был номинирован на премию JEC Innovation Award в секции «Устойчивость», что является значимой оценкой усилий команды. GS4C («Go Sailing, for a Change») успешно воплощает в жизнь соответствующие мировым трендам устойчивые решения, работая над процессами и материалами для построения композитных лодок с возможностью их переработки в конце жизненного цикла. Компания уже запатентовала технологию получения волоконно-металлического слоистого материала (Fiber Metal Laminate) – композита из тонких слоев алюминия и базальтового волокна, соединенных с помощью вакуумной инфузии.

Мировой автопром также заинтересован в исследовании новых материалов, позволяющих продлить эксплуатацию автомобилей, снизить их вес и, следовательно, расход топлива. Благодаря таким технологиям автомобили на жидком топливе уменьшат выбросы в атмосферу, электромобили увеличат дальность пробега без подзарядки.

Из базальтового волокна изготовляют не только тормозные колодки, термоизоляцию на выхлопные трубы и прочие технические детали. Из базальтового композита тюнинг-ателье LARTE Design создало комплекты ультрасовременного тюнинга для электромобилей Tesla, премиальных внедорожников Infiniti и других престижных авто. В базальтовый корпус одела свой автомобиль команда Roller Team, разработавшая кемпинг-кар Trigano Group Triaca Concept 230.

Базальтовое сырьё и волокно стали применять в аддитивной отрасли, где практически исключены отходы, и это открывает новые горизонты его применения.

Наша страница на DRIVE2:

Источник: www.drive2.ru