Применение базальтового волокна – основные сферы

Благодаря малому весу, сопротивляемости к негативному воздействию кислот, соляных растворов и щелочей, базальтовое волокно становится более пригодным материалом для применения в разных сферах производства. В отличие от дорогого углеродного и не такого прочного стекловолокна, базальтовый аналог невероятно устойчив к истиранию, систематическому механическому воздействию, высоким температурам и ультрафиолету, обладает отличной прочностью и электромагнитной инертностью.

Появление базальтового волокна

Базальт по своей природе является застывшей вулканической магмой, свойства которой изменились под воздействием атмосферы. Превратившись в камень, эта порода стала основой многих орудий труда древнего человека.

Производить из нее волокно в незначительных количествах начали лишь в 20-х годах XX века. Но уже в период обострения Холодной войны между СССР и США ученые вели активные разработки материала, тщательно исследуя его полезные свойства и потенциальные возможности применения в милитаристских целях. Промышленный способ изготовления волокна из базальта применялся уже в начале 80-х. Центр разработок дислоцировался в Киеве.

Со временем от него отказались в пользу более дорогого углеродного волокна и стекловолокна. Причиной тому стало несовершенство технологий обработки базальта. Сегодня же ситуация в корне изменилась.

Основные этапы производства

• Тонкие волокна получают путем расплавления мелкого базальта при крайне высокой температуре +1500 градусов Цельсия и вытекания полученной массы через фильеры – небольшие отверстия воронкообразной формы.
• Сырье раздувается сжатым воздухом или разбрызгивается с применением центробежных устройств.
• Нити расплава вытягиваются и наматываются на катушки. В процессе не используются химические добавки.

Данным способом изготавливается и стекловолокно, но в его состав входит сразу несколько компонентов.

Применение в композиционных материалах

Композит состоит из связующего материала (матрицы) и наполнителя. Последний может быть в виде ровингов, шнуров и тканей из непрерывного волокна. Правильно комбинируя данные материалы, можно получить совершенно разные продукты с уникальными свойствами и характеристиками. Базальтовые термопластичные композиты необычайно стойки к образованию трещин и легко перерабатываются при больших температурах. Для связующего в жаростойких базальтокомпозитах, применяющихся в ракетостроительной сфере, используются металл и керамика.

Строительство – одна из основных отраслей, где продукты из базальта получили огромное распространение. Здесь в основе многих сооружений находится необыкновенно прочный бетон, армированный специальной базальтовой фиброй, который хорошо переносит любые температурные перепады и повышенную влажность. Арматура из того же волокна делает строительный объект долговечным.

С помощью базальтовой ваты можно повысить звуко- и термоизоляцию помещения. Целью работы многих ученых есть создание идеальных емкостей для хранения разного рода химических веществ. Ожидается, что ими станут баллоны, сделанные из базальтового волокна.

Первостепенная задача – охрана природы и окружающей среды

Все сферы промышленности (в том числе автомобильная) заинтересованы в повышении своей энергоэффективности. Кроме того, каждое социально ответственное предприятие в первую очередь должно заботиться о состоянии экологии и по возможности минимизировать объемы выбрасываемых в атмосферу парниковых газов. Именно над этим сейчас работают крупные лаборатории в развитых странах. Базальтовое волокно рассматривается ими, как один из самых прогрессивных материалов по ряду причин:

• Его изготовление обусловлено крайне низкими энергозатратами.
• Базальтокомпозиты легко перерабатываются для последующего возврата в производственный оборот.
• Отходы от их изготовления используются для создания большого количества полезных продуктов. Утилизация не требует больших финансовых затрат.

Благодаря небольшому весу, негорючести и стойкости к коррозии, композиты активно применяются в судостроении, производстве экояхт и лодок. Автопром также не стоит в стороне. Он заинтересован в продлении срока эксплуатации автомобилей и сокращении расходов топлива путем снижения веса машин. Для этого разрабатываются новые материалы для современных электромобилей с увеличенным пробегом и отсутствием вредных выбросов в атмосферу. Из базальтового волокна изготавливается термоизоляция к выхлопным трубам. Кроме того, известные мировые производители транспортных средств, такие как Tesla и Infiniti, используют композиты для создания инновационных комплектов для тюнинга престижных и дорогих авто.

Базальтовое сырье повсеместно используется в тех сферах промышленности, где нужно запустить процесс рециклинга с повторным использованием отходов в производственном цикле.

Применение базальтового волокна в строительстве

Щелочестойкие замасливатели КВ-13, КВ-42 и КВ-41 для волокна Basfiber были разработаны специально для строительных применений. Данные виды замасливателей обеспечивают прекрасную щелочестойкость и хорошую совместимость с бетонами и различными смолами, применяемыми для производства арматуры и других композитных изделий, использующихся в строительстве.

Помимо высокой щелочестойкости, данные виды продуктов имеют намного более высокие механические свойства, чем Е-стекло, и намного более выгодную цену, по сравнению с другими щелочестойкими волокнами.

Все вышеперечисленные преимущества делают эти продукты прекрасной и доступной альтернативой всем щелочестойким волокнам, которые обычно используются на строительном рынке.

 

Применения

Каменный век предлагает широкий ассортимент продуктов для строительства зданий и дорог:

• Мокрое или сухое рубленое волокно для технологии премикс
• Специальный ровинг для технологий Spray-Up
• Высокопрочный ровинг для производства арматуры и пултрузионных профилей
• Базальтовые маты и ткани для армирования бетона и термоизоляции зданий
• Сетки для армирования зданий и дорог
• Штукатурные сетки

 

Преимущества базальтового волокна Basfiber

На сегодняшний день композитные материалы успешно заменяют сталь на строительном рынке. Среди армирующих волокон, волокно Basfiber – лучший выбор для данного применения ввиду его уникальных свойств.

В сравнении со сталью:

• Отличная комбинация высокой прочности и низкого веса: Базальтовое волокно в 3 раза легче стали и имеет до 2,5 раз выше прочность на растяжение.
• Химическая и коррозийная стойкость: Базальтовое волокно не ржавеет и имеет стойкость к воздействию ионов соли, химикатов и щелочи в бетоне.
• Низкая теплопроводность: базальтовое волокно имеет намного более низкий коэффициент теплопроводности, по сравнению со сталью. Это преимущество помогает уменьшить теплопередачу от внутренней части здания к фасаду и повысить эффективность использования энергии.
• Нулевая электрическая и магнитная проводимость

В сравнении c Е-стеклом:

• Прочность на растяжение и модуль: Базальтовое волокно Basfiber имеет на 25% выше прочность на растяжение и на 15% выше Модуль Юнга.
• Химическая стойкость: базальтовое волокно имеет лучшую химическую стойкость, чем Е-стекло.
• Тепло- и огнестойкость: Температура плавления базальтового волокна на 150 градусов выше, чем у Е-стекла.

Базальтовое волокно для производства арматуры

Армированный бетон это традиционный материал для строительства. Стальная арматура является наиболее распространенным армированием в этом применении, но базальтовое волокно все больше используется для этой цели. Арматура из базальтового волокна значительно улучшает долговечность инженерных конструкций, особенно в коррозийной среде.

Технология:

Базальтовая арматура производится из высококачественного базальтового волокна с помощью комбинации пултрузии и процесса намотки с использованием полиэфирной, винилэфирной или эпоксидной смолы.

Свойства арматуры	Basfiber®	Е-стекло	Сталь
Прочность при растяжении для арматуры 10 мм, МПа	до 1700	до 1300	550
Модуль на растяжение, ГПа	45-55	40-46	200
Теплопроводность, Вт/(м*К)	<0,5	<0,5	60
Плотность, г/см?	2,2	2,3	7,85

 

 

Пултрузионные несущие профили для мостов и зданий

Пултрузионные несущие профили широко используются для строительства мостов и зданий.

Каменный Век производит высокопрочный ровинг, разработанный специально для пултрузии. Этот продукт имеет высокий текс, низкую разнодлинность и щелочестойкий замасливатель.

 

Армирование фасадов для жилых домов и инфрастуктуры

Использование однонаправленной, биаксиальной и триаксиальной базальтовых тканей для фасадного армирования это выгодный и надежный способ укрепления старых зданий и мостов, а также обеспечения защиты от землетрясений в строительной индустрии.

 

Армирующая сетка

Базальтовые армирующие сетки предназначены для армирования дорог и автомагистралей с целью продления срока службы асфальта. Это достигается за счет уменьшения эффекта трещинообразования в асфальтобетонном дорожном покрытии, вызванного интенсивностью движения, твердением бетона со временем, циклическим изменением температуры.

 Срок службы асфальта между ремонтами может быть существенно продлен. Армирование базальтовой сеткой делает возможным уменьшение толщины асфальто-бетонного покрытия на 20%. Типичные температуры дорожного покрытия не будут вызывать каких-либо потерь прочности или деформацию у базальтовой сетки, как это происходит при использовании синтетического материала. 

Basfiber® значительно превосходит синтетические материалы своей способностью противостоять низким температурам, что чрезвычайно важно для дорог и автомагистралей в северных регионах.

 

Цемент или бетон, армированный рубленным базальтовым волокном

Использование рубленого волокна в этом применении – эффективный способ повысить химическую стойкость, ударную стойкость и стойкость к образованию трещин в цементных панелях или бетоне.

Волокно Basfiber® для цемента производится со специальным замасливателем, чтобы обеспечить хорошую совместимость с различными типами бетонов, высокую щелочестойкость и легкое перемешивание.

Бетон, армированный базальтовым волокном, может увеличить срок службы мостов, автомагистралей, жилых зданий, морских сооружений, туннелей и т.д.

 

Технологии:

– технология распыления (спрей –ап) и торкретирование

– заранее приготовленная смесь (премикс)

USGS: Глоссарий программы вулканических опасностей

USGS: Глоссарий программы вулканических опасностей — базальт

Глоссарий – Базальт

Базальт

Вулканическая порода (или лава) характерного темного цвета (от серого до черного), содержит от 45 до 53 процентов кремнезема и богата железом и магнием. Базальтовые лавы более жидкие, чем андезиты или дациты, содержащие больше кремнезема.

• Базальт является наиболее распространенным типом горных пород в земной коре (внешние от 10 до 50 км). Фактически, большая часть дна океана состоит из базальта.
• Огромные излияния лавы, называемые «базальтами потопа», встречаются на многих континентах. Базальты реки Колумбия, извергнутые 15–17 миллионов лет назад, покрывают большую часть юго-востока Вашингтона и прилегающих районов Орегона и Айдахо.
• Базальтовая магма обычно образуется в результате прямого плавления земной мантии, области Земли под внешней корой. На континентах мантия начинается на глубинах от 30 до 50 км.
• Щитовые вулканы, такие как те, что образуют Гавайские острова, почти полностью состоят из базальта.

---

Glossary Terms

A

‘A’ā
Agglutinate
Alluvium
Andesite
Ash
Ash-flow tuff

B

Back-arc basin
Basalt
Basaltic andesite
Базовая волна
Батолит
Бенчмарк
Туф Бишоп
Глыба и пепловый поток
Бомба
Бомба хлебной корки

C

Кальдера
4 CE Cinder

04 Composite volcano

Coulee
Crust
Cryptodome
Cumulo-volcano

D

Dacite
Debris avalanche
Debris dam
Deformation
Diamict
Dike
Directed blast
DOAS
Dome
Drainage

E

Постройка
Эффузивное извержение
Извержение
Выброс
Столб извержения
Эксплозивное извержение
Протяженная тектоническая среда

F

Facies
Fallout
Fissure
FTIR
Fumarole

G

Glacier

H

Holocene
Hydrology
Hydrothermal explosion

I

Igneous
ignimbrite
Intrusive
Isopach

K

K-Ar
тыс. лет назад

L

Лахар
Боковой взрыв
Лава
4 Поток лавы0004 Lava fountain
Lava lake
Lava tube
Lithic
Littoral cone

M

Ma
Maar
Mafic
Magma
Magma chamber
Mantle
Moat
Monogenetic

O

Obsidian
Ophiolite

P

Pāhoehoe
Палеомагнитные исследования
Петрологические
Фреатическое извержение
Фреатомагматическое извержение
Подушечная лава
Плейстоцен
Plinian
Postglacial
Pumice
Pyroclast
Pyroclastic flow
pyroclastic surge

Q

Quaternary

R

Resurgent dome
Rhyodacite
Rhyolite

S

Scoria
Sedimentary rocks
Сейсмический рой
Сейсмическая томография
Сейсмичность
Щитовой вулкан
Кремний
Кремний
Агломерат
Конус брызг
Стратиграфия (стратиграфия)
Stratovolcano
Subaerial
Subduction
Submarine volcano

T

Tectonic
Tephra
Tertiary
Thermal
Tsunami
Tuff
Tumulus

U

Unconsolidated

V

VEI
Vent
Вулканокластические

Базальт Определение и значение – Merriam-Webster

базовая соль bə-ˈsȯlt ˈbā-ˌsȯlt 

: вулканическая порода от темно-серой до черной, плотная или мелкозернистая, состоящая из основного плагиоклаза, авгита и обычно магнетита

базальтовый

bə-ˈsȯl-tik

прилагательное

Примеры предложений

Недавние примеры в Интернете В гостиной стоит старинный стул Illum Wikkelsø, а каминная полка и каменные скамейки изготовлены из местных базальт . — Келси Малви, ELLE Decor , 29 декабря 2022 г. К западу от городка дикая и живописная река Рио-Гранде, словно раскаленный нож, разрезала слои вулканического базальта и пепла на 800 футов ниже рифтовой долины Рио-Гранде. — Стефани Пирсон,

Outside Online , 2 ноября 2022 г. Степь провинции Санта-Крус в Верхней Патагонии была образована ледниками, сползшими с Анд, оставив за собой полосу долин, покрытых ковром из базальт щебень и койрон, пучки остролистной травы, способные противостоять ветру и засухе. — Алекс Постман, Condé Nast Traveler , 7 сентября 2022 г. Захваченный углекислый газ смешивается с водой и закачивается в вулканические базальтовые подземные образования. — Стейси Морфорд, Разговор , 4 апреля 2022 г. Как богатый железом сток из близлежащих базальт горы просачивались в биллабонг, из-за низкого pH в бассейне железо выпадало в осадок и заключало в себе органический материал. —

New York Times , 7 января 2022 г. Большие базальтовые колонны, подобные тем, что были найдены на Дороге Гигантов или Башне Дьявола, устроены немного как бревна в бревенчатой ​​хижине. — Джон Тиммер, Ars Technica , 21 декабря 2022 г. Материалы включают кедр раздвижной, базальт каменная кладка, пол из известняка и стены из стекла. — Эмма Рейнольдс, , отчет Робба , 18 ноября 2022 г. Дверь, ведущая во двор дома выходного дня площадью 5000 квадратных футов. Местный художник Роджер Хопкинс вырезал стол из базальта стоимостью 7500 долларов, который мистер Саймон использовал для крепления большой комнаты. – WSJ , 2 ноября 2022 г. Узнать больше

Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «базальт». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.

История слов

Этимология

Латинский basaltes , вариант рукописи basanites пробный камень, от греческого basanites ( lithos ), от basanos пробный камень, от египетского

bḫnw

Первое известное использование

1601, в значении, определенном выше

Путешественник во времени 3

Первое известное использование базальта было в 1601 году

Посмотреть другие слова того же года

Словарные статьи Около

базальт

базальная гниль

базальт

базальтовый купол

Посмотреть другие записи поблизости

Процитировать эту запись «Базальт».

Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/basalt. По состоянию на 27 января 2023 г.

Copy Citation

Kids Definition

базальт

существительное

базовая соль bə-ˈsȯlt ˈbā-ˌsȯlt 

: магматическая порода от темно-серой до черной, обычно мелкозернистая

базальтовый

bə-ˈsȯl-tik

прилагательное

Еще от Merriam-Webster о

basalt

Нглиш: перевод basalt для говорящих на испанском языке

Britannica.