презентацию

БАЗАЛЬТ
Цель данной презентации показать возможность
применения непрерывных базальтовых волокон и
продукции на их основе.
Цель данной презентации показать возможность применения
непрерывных базальтовых волокон и продукции из них.
2
СЫРЬЕВАЯ БАЗА
•
Земная кора на 1/3 состоит из базальтовых пород, большинство которых легко доступно
для использования в промышленных целях.
•
Отличия в химическом и минералогическом составе базальтов отражаются на свойствах
их расплавов, а следовательно, и на конечном виде волокнистого материала.
•
На основе анализа данных, полученных в результате проведенных нашей организацией
лабораторно - технологических исследований более 1000 проб базальтов месторождений России,
Украины, СНГ, Вьетнама, Кореи, Канады, Японии и др. разработаны критерии оценки
пригодности горных пород для производства различного вида волокон.
•
Создан банк данных горных пород различных регионов мира, пригодных для получения
базальтовых волокон и разработаны комплекс методик (более 20) испытаний горных пород по
определению их пригодности для производства различного вида базальтовых волокон.
•
При производстве базальтовых волокон стадия подготовки сырья намного проще, чем при
производстве стеклянных волокон:
горная порода может храниться под открытым небом без упаковки, а значит, не нужны
складские помещения;
горная порода дробится до фракции 5-40 мм.
4
5
6
7
КЛАССИФИКАЦИЯ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН И ИЗДЕЛИЙ
Жгут из непрырывных базальтовых волокон называется
ровинг.
Ровинг различается плотностью - количеством волокон (толщиной от 7 до 20 микрон) в жгуте.
Ровинги имеют обозначение "tex": вес 1 км ровинга в граммах.
Ровинг поставляется в бобинах, герметично упакованных в пленку.
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ФИЗИКО – ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН И ЕГО АНАЛОГОВ
№
п/
п
Наименование
волокна
Плотн
ость,
кг/м3
Разрушающее
напряжение
при
растяжении,
τ р, МПа
Модуль
упругости
при
растяжении
Ер, МПа
Прочность
после термообработки,
(1 час, 400 оС)
МПа
% от
исход.
Устойчивость к воздействию при
кипячении
в воде
Δ М,
мг
в 2н NaOH
в 2н HCl
%
Δ М,
мг
%
Δ М,
мг
1763,8
%
1
Стеклянное
алюмоборосиликатное типа
«Е»
2550
2200-3450
72400
910
32,0
34,9
99,2
685,4
83
2
Стеклянное
высокомодульное типа
«УМ-31А»
2890
3450
109630116000
2240
64,0
11
-
12001400
-
3
Кварцевое
25002600
3000-4000
50000-110000
-**
-**
стойкое
-
стойкое
-
стойкое
-
4
Базальтовое
непрерывное
2750
2200-2500
85000-100000
1750
81,7
34,9
99,2
52,4
88,9
99,4
81,18
*
153184
53,91
-
ХАРАКТЕРИСТИКА НЕПРЕРЫВНЫХ ВОЛОКОН
•
•
•
Ровинг из базальтовых комплексных нитей
предназначен
для
получения
тканей
различной структуры и плотности, оплетки
теплоизоляционных шнуров, армирования
композиционных
материалов
и
базальтопластики различного профиля.
Ровинг представляет собой непрерывную
прядь, состоящую из заданного числа
комплексных
нитей,
расположенных
параллельно друг другу. В процессе
производства
на
комплексную
нить
наносится замасливатель заданного состава.
Номинальная
линейная
плотность
комплексных нитей в ровинге зависит от
номинального
диаметра
элементарных
волокон и их количества составляет для
марки РБ-9 - (38 ± 6,5) текс, для РБ-12 (55 ±
10) текс.
Наименование
показателя
Диаметр элементарного
волокна, мкм
Удельная разрывная
нагрузка, не менее
Массовая доля влаги, %,
не более, на
замасливателях:
- "парафиновая эмульсия"
- № 76
Массовая доля веществ,
удаляемых при
прокаливании, %, не
менее
Разрывное напряжение
элементарных нитей,
МПа, не менее
Нормы для марок
РБ-7
РБ-9
РБ12
РБ16
7
9
12
16
400
375
280
250
1,0
1,5
1,0
1,5
1,0
1,5
1,0
1,5
1,0
1,0
1,0
1,0
2100
1800
155
0
1400
ПРЕИМУЩЕСТВА
НЕПРЕРЫВНЫХ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН
Базальтовые волокна (БВ) обладают универсальным набором характеристик, который выделяет его из
других волокон, используемых в композитной промышленности. Свойства базальтового волокна
значительно превосходят свойства Е-стекла и приближаются к свойствам специальных волокон, таких как:
S-стекло, химически стойкое стекло, кварцевое и углеродное (карбоновое) волокна
Высокая прочность
Удельная прочность базальтового волокна в 2,5 раза превышает прочность легированных сталей и в
1,5 раза - прочность стекловолокна
Высокая термостойкость
Диапазон температур длительного применения БВ составляет от -200°С до + 600°С.
Кратковременное воздействие температур - до 700 °С. Разовое воздействие температур -до 1100 °С.
Высокая химическая стойкость к воздействию воды, солей, щелочей и кислот
По сравнению с металлом БВ не поддается коррозии. По сравнению со стекловолокном БВ является
щелочестойким материалом. БВ обладают высокой коррозионной и химической стойкостью к
воздействию агрессивных сред: растворов солей, кислот и особенно щелочей. Химическая
стойкость базальтовых волокон.
Совместимость с другими материалами
Непрерывные БВ обладают высокой совместимостью с пластиками, пластмассами, клеями,
стеклянными и углеродными волокнами. Возможность производства материалов и изделий на
основе БВ с применением различных технологий формовки, намотки, пултрузии, напыления и
других "холодных технологий".
На основе ровинга возможен выпуск широкого ассортимента материалов, в том числе:
•
•
•
•
•
•
Крученых базальтовых нитей;
Профильных композиционных изделий;
Базальтопластиковой арматуры;
Базальтопластиковых труб и емкостей;
Геотекстильных материалов (сетки, полотна) для армирования дорожных покрытий,
укрепления насыпей и земляных валов.
Иглопробивных материалов. Тканей и шнуров для композиционных материалов и
термических установок.
Композиционные материалы из БНВ имеют уникальные свойства:
•
•
•
•
•
- небольшой удельный вес  в 46 раз легче, чем композиционные материалы со стальной
арматурой;
- в 1.5 раза прочнее изделий из стекловолокна;
- в 10 раз дешевле материалов из углеродных волокон;
- снижение массы конструкции в 1,5  2 раза и уменьшение трудоёмкости их изготовления,
замена цветных и нержавеющих сплавов;
- повышение надежности и долговечности работоспособности конструкций в агрессивных
средах и так далее.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА НЕПРЕРЫВНЫХ ВОЛОКОН
СОСТОИТ ИЗ СЛЕДУЮЩИХ СТАДИЙ
•
•
•
•
•
•
•
•
•
доставка и разгрузка базальтового щебня
фракции 10-30 мм на склад;
входной контроль исходного сырья;
приготовление замасливателя; загрузка
базальтового щебня в печь; плавление
базальтового расплава;
выработка непрерывного волокна в виде
комплексной нити; технологический
контроль комплексной базальтовой нити;
выдержка комплексной нити в условиях
цеха в течение 24 часов;
рубка чопсов и их сушка;
перемотка комплексной нити и получение
ровинга с заданным значением линейной
плотности;
сушка ровинга при температуре 120…
1600 С в течение 12 часов (время зависит
от типа сушила);
контроль качества ровинга на
соответствие требованиям ТУ; упаковка;
транспортирование на склад и хранение.
Загрузочное
устройство
Мойка сырья
Печь плавильная
Склад сырья
Фидер
Узлы формования
Замасливающее
устройство
Наматывающее устройство
Сушка волокна
Узел
приготовлени
я
замасливател
я
Заводская
лаборатория
Перемоточная машина
Склад
Упаковка
готовой
продукции
ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ
Наименование показателей
БНВ
1
Диаметр волокна, мкм
2
Производительность, т/год (кг/час)
100 -160 (10-18)
3
Энергозатраты
- природный газ, м3/час (м3/кг)
- электроэнергия, Вт/час (кВтч/кг)
25 -30 (1,3 -2,2)
30 -35 (1,8- 2,7)
4
Удельный расход замасливателя, л/кг
5
Количество комплектов питателей массой
6
Габаритные размеры, м (с площадкой)
Украина
7 – 20
0,6
2
8x8x8
КНР
ПРОДУКЦИЯ ИЗ НЕПРЕРЫВНЫХ ВОЛОКОН:
БАЗАЛЬТОВАЯ ФИБРА
Базальтовая фибра представляет собой отрезки комплексного базальтового волокна
заданной длины. Исходя из потребности заказчиков фибра базальтовая может поставляться
как в виде рассыпчатых мононитей, так и в виде отрезков склеенных между собой
комплексных базальтовых волокон.
ПРЕИМУЩЕСТВА
применения базальтовой фибры
для армирования бетонов и растворов
•
•
•
•
•
Полное отсутствие микротрещин и раскрытых
трещин.
Значительное
увеличение
морозостойкости
и
водонепроницаемости бетона.
Прекрасная
альтернатива
конструкционным
металлическим сеткам и арматуре.
Более чем существенное увеличение прочности
цементных растворов (0,9 кг базальтовой фибры на 1
м³ цементного раствора марки М100 увеличивают
прочность на растяжение при изгибе на 48% и
прочность на сжатие на 58%).
Прочностное армирование бетонов, а именно: 2 кг
базальтовой фибры на 1 м³ бетона класса В30
увеличивают прочность на растяжение при изгибе на
30%, тогда как 25-45 кг стальной фибры на 1 м³ бетона
увеличивают прочность лишь на 12-17%! При этом
экономический эффект от замены стальной фибры на
базальтовую на каждых 100 000 м² промышленного
пола составляет около 400 000 $.
БАЗАЛЬТОВАЯ ФИБРА
Сферы применения:
армирование лёгких и тяжелых бетонов
Тротуарные и дорожные
плиты
Ограждающие
конструкции
Дороги
Промышленные полы
БАЗАЛЬТОВАЯ ФИБРА
Сферы применения:
армирование пожаростойкого гипсокартона
Благодаря базальтовой фибре сопротивляемость плит воздействию открытого
пламени увеличилась в 3 раза (до 60 мин)
БАЗАЛЬТОВЫЙ РОВИНГ
Сферы применения:
Изоляционные панели и детали корпусов автомобилей
Товары для спорта
и отдыха
Лопасти ветрогенераторов
ТЕХНОЛОГИЯ применения
базальтовой фибры в строительстве
В строительной
отрасли базальтовая
фибра используется в
технологии
предварительного
перемешивания
В Украине более ста
объектов построены с
использованием
базальтовой фибры.
21
ИЗ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
БАЗАЛЬТОПЛАСТИКИ
(для транспорта и авиации, на фотографиях образцы для вертолета)
Непрерывные БВ обладают высокой совместимостью с пластиками, пластмассами,
клеями, стеклянными и углеродными волокнами. Возможность производства материалов и
изделий на основе БВ с применением различных технологий формовки, намотки,
пултрузии, напыления и других "холодных технологий".
БАЗАЛЬТОВЫЙ РОВИНГ
Композитные материалы
Композитная базальтовая арматура
Базальтовые геосети
Базальтопластиковые трубы
Баллоны высокого давления
23
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
Иглопробивные нетканые материалы
Ткани
Фильтры
Пожаростойкие высокопрочные
пластины
ПРИМЕНЕНИЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
В строительной отрасли базальтовый ровинг также применяется в технологии спрей-нанесения
25
ПРОДУКЦИЯ НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
БАЗАЛЬТОВАЯ АРМАТУРА
Базальтовая арматура – это перспективный композиционный материал, который
имеет широкий спектр применения в строительстве. Она не поддается действию
коррозии и агрессивных химических соединений, необычайно легка и прочна.
Сравнительные характеристики металлической и
базальтовой арматуры
Металлическая
арматура класса АШ (А400С) ГОСТ
5781-82
Арматура неметаллическая композитная
периодического профиля
360
1100
200 000
Не менее – 70 000
Относительное удлинение, %
14
2,2
Плотность, кг/м3
7
1,9
Коррозионная стойкость к
агрессивным средам
Коррозирует с
выделением
ржавчины
Нержавеющий материал первой группы химической
стойкости, в том числе к щелочной среде бетона
Теплопроводность
Теплопроводна
Нетеплопроводна
Характеристики
Временное сопротивление
разрыву, МПа
Модуль упругости, МПа
Электропроводность
Экологичность
Электропроводна
Экологична
Диэлектрик
Получено санитарно-эпидемиологическое
заключение: не выделяет вредных и токсических
веществ
ПРЕИМУЩЕСТВА
от применения базальтовой арматуры
1) В 6-8 раз легче стальной арматуры. Как следствие:
•
•
•
2)
3)
4)
5)
6)
•
•
облегчение веса конструкций;
экономия на проведении монтажных и регламентных работ
без использования специальных грузоподъемных
механизмов и техники;
экономия на расходах на транспортировку конструкций и их
элементов на место монтажа.
В 3 раза прочнее стальной арматуры.
Абсолютная коррозионная стойкость (уникальная
химическая стойкость к калийной среде, соляной кислоте,
щелочи, морской воде и другим агрессивным средам).
Нетеплопроводная.
Диэлектрична.
Имеет одинаковый коэффициент теплового расширения с
бетоном (у металлической арматуры этот коэффициент в 2,5
раза выше). Как следствие:
повышение эксплуатационной надежности и долговечности
конструкций и изделий;
экономия на расходах на ремонт за счет большего
межремонтного периода для конструкций.
БАЗАЛЬТОВЫЕ АРМАТУРА И ПРОФИЛЬ
сферы применения:
Платформы и переходы
29
БАЗАЛЬТОВАЯ АРМАТУРА
Сферы применения:
Дороги
Промышленные полы
Мосты
Пешеходные переходы
БАЗАЛЬТОВАЯ АРМАТУРА
Сферы применения:
Укрепление берегов, склонов
Дамбы
Ограждающие конструкции
Пристани, сухие доки
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
Реконструкция моста им. Патона (г. Киев) бетон с добавлением базальтовой фибры
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
Берегоукрепление, подъездные дороги, пирсы (Крым, Форос)
добавлением базальтовой фибры
бетон с
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
Оптовый сельскохозяйственный рынок «Столичный», дороги, промышленные полы
(г. Киев)
На рынке "Столичный" слой бетона марки B 30 составлял 17-30 см,
дозировка фибры - 2 кг/м3.
Общая площадь бетонных полов 100 тыс. м2
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
МХП «Винницкий бройлер» птицефабрика
(г. Ладыжин Винницкой области)
На птицефабрике 114 курятников.
Каждый курятник площадью 1200 м2.
Общая площадь бетонирования – 136800 м2
На объекте использовался бетон класса В 20, при
добавлении фибры в количестве 1,5 кг на м3, по
прочностным характеристикам вышли на В 25.
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
Вертолётная площадка (г. Киев) бетон с добавлением базальтовой фибры
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
Санаторный комплекс «Деренивська купель», дороги, теннисные корты, цех разлива
минеральной воды (г. Ужгород)
В цеху по разливу минеральной воды толщина бетона составляла 20 см,
дозировка фибры - 2/2,5 кг, в зависимости от нагрузки, общая площадь - 2 тыс м 2.
Фибра использовалась для армирования бетонных дорог (6 тыс м 2) и кортов (2 тыс м2).
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
Жилой комплекс
«Парк Авеню»,
паркинг (г. Киев) бетон с добавлением
базальтовой фибры
Бизнес центр «Метрополь»,
паркинг (г. Киев)
бетон с добавлением базальтовой фибры
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
промышленные полы торгово-развлекательного центра «ОКЕАН ПЛАЗА» (г. Киев)
бетон с наполнением из базальтовой фибры
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
ШВЕЦИЯ:
армированные
базальтовой
фиброй (5,5 кг/м³)
бетонные плиты
размером 14х
3х0,33 м.
После нагрузки
38 т (нажим задних
осей машины)
плита прогнулась
на 7 см, после чего
вернулась в
исходное
положение.
ПРОДУКЦИЯ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО РОВИНГА
ПОЛЬША:
Ребристые плиты для края платформ в метро,
трамвайных и автобусных остановок для удобства
слепых людей:
(введение в состав бетона 2 кг/м³ базальтовой фибры
позволило уменьшить толщину плиты с 40 до 20 см)
БАЗАЛЬТОВЫЕ СВЯЗКИ/СЕТКИ.
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ БЕТОННЫХ ЗДАНИЙ
•
•
•
•
•
•
•
Панели стеновые трехслойные
Наружный слой, бетон
– 80 мм
Внутренний слой, бетон – 120-140 мм
Средний слой (утеплитель) – 120 мм
Для защиты сетки из черного металла
ширина внешнего слоя 80 мм
Применение композитной сетки позволит:
сократить теплопотери на 30-40%
уменьшить внешний слой до 40-50 мм, т.е.
в 2 раза расход бетона
уменьшить вес панели
снизить нагрузку на фундамент, строить
более высокие здания
Трехслойная панель. Схематическое изображение
в разрезе.
СРАВНЕНИЕ БАЗАЛЬТОВОЙ И СТАЛЬНОЙ СЕТКИ ПО
ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
На фотографии видны шпонки, узлы
крепления панелей друг к другу.
•
Точки темно-оранжевого цвета
- так называемые «мостики
холода» - места расположения
стальной арматуры в бетонной
панели, через которые происходят
теплопотери
ПРИМЕР РАСЧЕТА ТЕПЛОПОТЕРЬ
Расчет теплопотерь на примере гибких связей, изготовленных
из композиционных материалов
Технические параметры
Общие теплопотери на стены с трехслойной ограждающей
конструкцией*, кВт/ч
Снижение теплопотерь при применении базальтовых
гибких связей, в %
Общие теплопотери через стены 9-ти этажного кВт/ч
6-ти подъездного жилого дома общей площадью
стен 19 тыс.м квадратных
Экономия энергии, при замене стальных гибких
кВт/ч
связей на базальтопластиковые гибкие связи.
Гибкие
связи
28,30
Стальные
гибкие связи
42,55
34 %
537 700,00
808 450,00
270 750,00
*трехслойная ограждающая конструкция: теплоизоляция – пенополистирол марки М25 толщиной 150 мм, наружный слой –
тяжелый бетон толщиной
70 мм, внутренний несущий слой- тяжелый бетон толщиной 130 мм при использовании 5 гибких связей на 1 м2 стены
диаметром 6 мм;
.
ООО «»
Контакты:
ДВ Полимер-Композит
Чалапчий Александр Анатольевич
директор по развитию компании
тел.:
89244352450
89207867000
skype: alexchalapchiy
e.mail:
[email protected]
В презентации частично использованы фотоматериалы
сторонних организаций и построенных ими объектов,
их объединяет одно для выпуска волокон используется разработанная
нашими специалистами технология производства НБВ.
www.technobasalt.com