Асбестосодержащие материалы

Асбестосодержащие материалы — это строительные, технические и промышленные материалы, в состав которых входит асбест (группа природных волокнистых силикатов). Ключевой особенностью таких материалов является сочетание высокой огнестойкости, термоизоляции, прочности на разрыв и химической стойкости, что обусловило их широкое применение в XX веке. Однако впоследствии было доказано, что вдыхание асбестовой пыли вызывает тяжёлые заболевания лёгких и плевры (асбестоз, рак лёгкого, мезотелиома), что привело к запрету или ограничению использования асбеста во многих странах мира, включая Российскую Федерацию, где применение асбеста и асбестосодержащих материалов регулируется санитарными нормами и допускается в ограниченных объёмах.

История

Асбест известен человечеству с древности. В Древнем Египте и Риме из него изготавливали фитили для ламп, скатерти и саваны, которые не сгорали в огне. Промышленная добыча и массовое производство асбестосодержащих материалов начались в конце XIX — начале XX века. В 1870-х годах в Канаде и России были открыты крупные месторождения хризотилового асбеста. В 1900-х годах в США и Европе начали выпускать асбестоцементные листы (шифер), трубы, теплоизоляцию для паровых котлов и двигателей, а также асбестовые ткани.

Пик использования асбестосодержащих материалов пришёлся на 1950–1970-е годы. В СССР асбест широко применялся в строительстве: из него делали кровельный шифер, фасадные плиты, перегородки, трубы водоснабжения и канализации, а также теплоизоляцию для промышленных объектов. В 1960-х годах стали появляться первые научные работы, связывающие асбестовую пыль с профессиональными заболеваниями. В 1970–1980-х годах в США, странах Европейского союза и Японии начали вводить ограничения на использование асбеста. В 1989 году Агентство по охране окружающей среды США (EPA) попыталось полностью запретить асбест, но запрет был частично отменён судом. В 2005 году Европейский союз ввёл полный запрет на производство и использование всех видов асбеста. В России полный запрет на асбест не введён, однако с 1990-х годов действуют строгие гигиенические нормативы предельно допустимой концентрации (ПДК) асбестовой пыли в воздухе рабочей зоны, а производство и применение асбестосодержащих материалов регламентируется санитарными правилами.

Классификация и виды асбестосодержащих материалов

Асбестосодержащие материалы классифицируют по типу связующего, назначению и структуре.

По типу связующего

• Асбестоцементные — смесь асбестового волокна (10–20 %) и портландцемента (80–90 %). Наиболее распространённый вид. Включает плоские и волнистые листы (шифер), трубы, плиты, черепицу.
• Асбестобитумные — асбест, смешанный с битумом или дегтем. Используются для гидроизоляции, кровельных покрытий, дорожных покрытий.
• Асбестокаучуковые — асбест, введённый в резиновую смесь. Применяются для изготовления прокладок, сальников, тормозных накладок.
• Асбестовые ткани и нити — текстильные изделия из асбестового волокна, часто с добавлением хлопка или синтетики. Используются для теплоизоляции, защитной одежды, фильтров.
• Асбестопластики — композиты на основе асбеста и термореактивных смол (фенолформальдегидных, эпоксидных). Применяются в электротехнике, машиностроении.

По назначению

• Строительные материалы — кровельный шифер, фасадные плиты, перегородки, вентиляционные короба, трубы водоснабжения и канализации.
• Теплоизоляционные материалы — маты, шнуры, картон, войлок для изоляции печей, котлов, трубопроводов.
• Фрикционные материалы — тормозные колодки, накладки сцепления, диски сцепления для автомобилей, поездов, станков.
• Электроизоляционные материалы — асбестовая бумага, ленты, пластины для изоляции обмоток электродвигателей и трансформаторов.
• Фильтровальные материалы — асбестовые ткани для фильтрации жидкостей и газов в химической и пищевой промышленности.

Свойства и характеристики

Асбестосодержащие материалы обладают рядом уникальных свойств:

• Огнестойкость — не горят и не поддерживают горение, выдерживают температуру до 500–1000 °C в зависимости от типа асбеста.
• Теплоизоляция — низкая теплопроводность (0,1–0,3 Вт/(м·К)).
• Прочность — высокая прочность на разрыв (особенно у хризотилового асбеста — до 3000 МПа), устойчивость к износу.
• Химическая стойкость — устойчивы к щелочам, кислотам (кроме амфиболовых асбестов, которые менее стойки), солям, органическим растворителям.
• Электроизоляция — высокое электрическое сопротивление, низкая диэлектрическая проницаемость.
• Звукоизоляция — способность поглощать звуковые волны.

Однако все эти свойства нивелируются главным недостатком — канцерогенностью асбестовой пыли. При механической обработке (резке, сверлении, шлифовке) асбестосодержащих материалов выделяются микроскопические волокна, которые при вдыхании вызывают фиброз лёгких (асбестоз), рак лёгкого и злокачественную мезотелиому плевры и брюшины. Риск заболеваний напрямую зависит от длительности и интенсивности воздействия.

Применение

В строительстве

До введения ограничений асбестосодержащие материалы были основой массового строительства. В России и странах СНГ до сих пор широко используется асбестоцементный шифер (волнистые листы) для кровли жилых и промышленных зданий. Асбестоцементные трубы применяются для прокладки водопроводов, канализации, дымоходов, вентиляции. Плоские асбестоцементные листы используются для облицовки фасадов, устройства перегородок, подвесных потолков.

В промышленности

Асбестовые ткани и шнуры применяются для теплоизоляции паропроводов, печей, котлов, турбин. Фрикционные материалы (тормозные колодки, накладки) используются в автомобилестроении, железнодорожном транспорте, станкостроении. Электроизоляционные асбестосодержащие материалы применяются в производстве трансформаторов, электродвигателей, кабелей.

В других отраслях

• В химической промышленности — фильтры для агрессивных сред.
• В судостроении — огнезащита переборок и палуб.
• В авиастроении — теплозащита двигателей.
• В производстве спецодежды — огнеупорные костюмы для пожарных и металлургов.

Регулирование и запреты

В связи с доказанной опасностью для здоровья, в большинстве развитых стран (страны ЕС, США, Канада, Австралия, Япония) введён полный или частичный запрет на производство и использование асбестосодержащих материалов. В России действует разрешительная система: применение хризотилового асбеста допускается при соблюдении строгих санитарных норм (ПДК асбестовой пыли в воздухе рабочей зоны — 0,1 мг/м³, для амфиболовых асбестов — 0,02 мг/м³). Производство и реализация асбестосодержащих материалов подлежат обязательной сертификации. В 2020 году в России был принят ГОСТ Р 58577-2019, устанавливающий требования к безопасности асбестосодержащих строительных материалов.

Международные организации (Всемирная организация здравоохранения, Международная организация труда) рекомендуют полный отказ от асбеста. В 2011 году вступила в силу Конвенция МОТ № 162 «Об охране труда при использовании асбеста», которая ратифицирована многими странами, но не Россией. В России асбестосодержащие материалы продолжают производиться и использоваться, однако их доля на рынке снижается из-за перехода на альтернативные материалы (стекловолокно, базальтовое волокно, керамические волокна, полимерные композиты).

Альтернативы

В качестве замены асбестосодержащим материалам применяются:

• Стекловолокно — для теплоизоляции, звукоизоляции, армирования.
• Базальтовое волокно — для огнезащиты, теплоизоляции, производства композитов.
• Керамические волокна — для высокотемпературной изоляции (до 1400 °C).
• Полимерные композиты — для фрикционных материалов, электроизоляции.
• Целлюлозные волокна — для строительных плит, кровельных материалов.

Эти материалы не обладают канцерогенными свойствами асбеста, но могут иметь другие ограничения (например, стекловолокно также считается потенциально опасным при вдыхании).

Утилизация и безопасность

Утилизация асбестосодержащих материалов требует особых мер предосторожности. Демонтаж и удаление таких материалов должны проводиться специализированными организациями с использованием средств индивидуальной защиты (респираторы, защитные костюмы) и герметизации рабочей зоны. Отходы асбестосодержащих материалов относятся к III–IV классу опасности и подлежат захоронению на специальных полигонах. В России порядок обращения с асбестосодержащими отходами регламентируется СанПиН 2.1.7.1322-03 и Федеральным законом № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления».