Что такое асбестоцементные листы и для чего они применяются?

Асбестоцементные листы: рабочие свойства и применение в строительстве

Содержание:

• 6 мм
• 8 мм
• 10 мм
• 12 мм
• 16 мм
• 20 мм
• 25 мм
• 30 мм
• 40 мм
• Непрессованные листы
• Прессованные листы

Асбестоцемент (или асбоцемент) относится к композиционным стройматериалам, представляя собой затвердевшую цементную основу, армированную волокнами асбеста. Готовые изделия из него получают путем формования смеси портландцемента, асбеста и воды. Они примечательны длительным (до 50 лет) эксплуатационным периодом, возможностью окрашивания и хорошей способностью к механической обработке (резанию). Современные асбоцементные листы (другое наименование – шифер), в отличие от производимых несколько десятилетий назад, отличаются улучшенными характеристиками по водопоглощению и морозостойкости при минимальном объеме выделений асбеста в окружающее пространство.

1. Производство листового асбестоцемента: сырье и технология

Основой товарного асбоцемента выступает волокнистый минерал хризотил-асбест, способный расщепляться на прочные тонкие нити. Обладая хорошими адсорбционными качествами, минерал в смеси с портландцементом и водой удерживает на поверхности продукт гидратации цемента. Как результат получается несгораемый тонкоармированный цементный камень. В процессе нагрева свыше 368 град.С адсорбционная вода из материала испаряется, снижая предел прочности последнего на 25-30%. Однако после охлаждения свойства асбоцемента восстанавливаются. При этом нагрев листов до температуры свыше 550 град.С чреват их разрушением из-за чрезмерной хрупкости. Природный асбест не проводит электроток и тепло, химически стоек к щелочам, но весьма критичен к воздействию кислот.

Основные компоненты при производстве асбоцементных листов – асбест (15%), портландцемент (85%) и вода. Качество материала зависит, прежде всего, от тонкости помола портландцемента, а также текстуры, засоренности и волокнистости асбеста. Для асбоцементных изделий применяют коротковолновой асбест с длиной волокон порядка 10 мм. Вяжущим веществом в асбестоцементных листах является специальный портландцемент марок 400 или 500 особо тонкого помола (серый либо цветной) с замедленным (от 1,5 час.) началом схватывания и быстрым нарастанием прочности. В состав материала могут вводиться гипсовые и иные добавки, но не более 3-3,5% от массы цемента. Смешение сухих исходных компонентов и воды приводит к равномерному распределению в объеме цементной массы и волокон асбеста, что ускоряет твердение листа и делает его одинаково прочным по всей поверхности.

Ныне практикуют три способа изготовления асбестоцементной продукции:

• мокрый (из асбоцементой суспензии);
• полусухой (из асбоцементой массы);
• сухой.

Наиболее эффективным и экономически обоснованным признан мокрый способ, получивший массовое распространение. Две остальных технологии более применимы в опытных и специальных целях.

На первой стадии портландцемент подается в закрытые бункеры и дозируется. Асбест предварительно распределяется по сортам и распушивается на специальном оборудовании (с увлажнением или без). Распушенная асбестовая суспензия в турбосмесителе смешивается с цементом согласно заданной шихте. Готовая масса после 45-минутного перемешивания поступает на цилиндры листоформовочных машин, где формируются макеты полуфабриката. Последний подается на окончательную формовку, откуда после достижения листом заданной толщины поступает на гильотинные ножницы для резки на стандартные форматы. Волновой шифер дополнительно транспортируется на механическую волнировку. После трехэтапного процесса твердения, сортировки брака и испытаний ОТК листы укладываются в стопы по 80-100 листов и отправляются на склад.

2. Эксплуатационно-технические характеристики асбоцементных листов

2.1. Размеры и масса листа

Готовые (товарные) асбестоцементные листы плоского либо волнистого профиля имеют прямоугольный вид и стандартизированные размеры.

Для плоского шифера длина листа регламентируется параметрами 2,0; 2,5; 3,0 и 3,6 м при ширине 1,2 или 1,5 м. В зависимости от толщины изделия (6, 8 либо 10 мм) масса листа может составлять 35-115 кг.

Размеры волновых асбоцементных листов согласно ГОСТ заданы параметрами 1,75 м на 0,98; 1,13 и 1,175 м. В зависимости от числа волн их эффективная площадь различна, что связано с потерями в процессе монтажа части материала на перехлесты. Масса листов при этом – 18,5 – 32,5 кг.

2.2. Количество и сечение волн

В соответствие с ГОСТ 30340-95 волнистые асбоцементные листы могут быть 6-ти, 7-ми либо 8-ми волновыми. Наиболее практичным считается семи- и восьмиволновой шифер, поскольку его номинальная и эффективная площадь максимально близки. Для 8-ми волн это 1,978 м2 и 1,57 м2, а для 7-ми волн – 1,715 м2 и 1,3362 м2 соответственно. Шестиволновые листы при аналогичных показателях 1,97 м2 и 1,41 м2 менее экономичны, поскольку около 20% материала уходит на перехлесты. Отдельные предприятия производят листы с 5-ю волнами, но при этом отступают от госстандарта и опираются на собственные технологические условия.

Характер профиля асбестоцементных листов также зависит от шага и высоты волны. Предприятия выпускают шифер двух типов сечения – 54/200 и 40/150. Здесь первая цифра в мм определяет высоту волны (расстояние между высшей и низшей точками таковой), а вторая – шаг волн, то есть расстояние между вершинами соседних волн. Следует учитывать, что геометрические параметры крайних волн листа (перекрывающей и перекрываемой) несколько меньше рядовых – 45 мм и 32 мм для каждого сечения соответственно.

2.3. Толщина листов

2.3.1. Листы 5,2 мм

Считаются материалом облегченного типа. Данная толщина характерна для 7-ми волнового шифера, применяемого для кровельных работ в южных районах при отсутствии снега. Масса листа 1,75х0,98 м при этом составляет 18,5 кг.

2.3.2. Листы 5,8 мм

Наиболее распространенная толщина для 7-ми и 8-ми волновых асбоцементных листов профиля 40/150 массового применения. Материал устойчив к нормальным снеговым и ветровым нагрузкам, механически прочен и долговечен. Масса 7-ми волнового листа 1,75х0,98 м – 23,2 кг, 8-ми волнового листа 1,75х1,13 м – 26,1 кг.

2.3.3. Листы 6 мм

Данная толщина является стандартной для 6-ти волнового шифера общего применения и плоских асбестоцементных листов. При таком размере материал хорошо удерживает собственный вес и устойчив к внешним нагрузкам. Масса 6-ти волнового листа 1,75х1,175 м – 26 кг.

2.3.4. Листы 7,5 мм

Данная толщина свойственна усиленным плоским листам и 7-ми или 8-ми волновой продукции профиля 54/200. Это связано с необходимостью недопущения растрескивания панелей при монтаже или в ходе эксплуатации.

2.3.5. Листы 8, 10 и 12 мм

Плоские асбоцементные листы толщиной 8 – 12 мм применяются при конструкционных работах (изготовлении перегородок, ограждений, опалубок и пр.).

Хотя производственный процесс позволяет предприятиям-изготовителям задавать толщину листов до 40 мм, размеры более 12 мм мало востребованы в строительстве и более актуальны при формировании специальных изделий.

2.4. Прочность на изгиб

В зависимости от технологии изготовления (листы прессованные или непрессованные) плоский асбоцемент имеет прочность на изгиб в пределах 18-23 МПа. Для 6-8 волнового рифленого шифера она составляет ок. 16 МПа.

2.5. Ударная вязкость

Значение описываемого параметра сопряжено, главным образом, с типом листа (прессованный либо непрессованный) и составляет в первом случае 2,5 кДж/кв. м., во втором – менее 2,0 кДж/кв. м.

2.6. Плотность

Для каждой конкретной партии товара этот параметр может быть различен, что указывается в сопроводительных документах. Так, непрессованный плоский материал и шифер с 7-ю и 8-ю волнами имеет плотность порядка 1,6 г/см. куб., а плоский прессованный – не менее 1,8 г/см. куб.

2.7. Морозоустойчивость

Гарантированная морозостойкость плоских и рифленых непрессованных шиферных листов составляет не менее 25 циклов. У плоского прессованного материала эта характеристика вдвое выше – более 50 циклов замерзания-оттаивания.

2.8. Прочность остаточная

Все виды листового асбестоцемента обладают сходной остаточной прочностью на уровне 90% от начальной.

2.9. Водонепроницаемость

Государственный стандарт регламентирует водонепроницаемость листового асбестоцемента на уровне не менее 24 часов при непрерывном воздействии влаги.

2.10. Цвет материала

Исходный колер асбоцемента – серо-белый. Однако за счет использования вводимых в состав жидкой смеси пигментов или применения особых покрытий листам можно придать желаемый цвет – от красного и кирпичного до синего или желтого. В первом случает колер получается предельно стойким, поскольку пигмент пропитывает всю толщу асбестоцемента. С применением акриловых и алкидных красок можно декорировать материал внешне, защитив от появления микротрещин, повысив холодоустойчивость и снизив водопоглощение шифера. При этом долговечность материала становится выше, как минимум, на 50%. Помимо прочего, красящий слой предотвращает выделение небезопасных для человека веществ.

3. Прессованный и непрессованный асбоцементный лист: различия и сферы применения

По рабочим качествам различают два класса асбоцементных листов – прессованные и непрессованные. Имея схожий внешний вид, эти материалы заметно разнятся по параметрам плотности, термоустойчивости и прочности, что отражается на области их практического применения.

3.1. Непрессованный листовой асбестоцемент

Материал изготавливается традиционным технологическим способом, когда после формовки листы сразу подвергаются сушке без дополнительного прессования. Данный способ распространен при изготовлении практически всего волнового шифера и отдельных марок плоских листов. Непрессованный листовой асбоцемент недорог и обладает достаточно малым весом, что удобно при монтаже кровельных конструкций на высоте. Это позволяет применять его повсеместно в индивидуальном и промышленном строительстве, когда требования к прочности и термоустойчивостиэлементов не выходят за рамки обычных для отечественной средней полосы.

3.2. Прессованный асбоцементный лист

Эта технология используется в процессе производства усиленного плоского листового асбестоцемента. Она предусматривает дополнительную операцию, когда после снятия листа с формирующего барабана полуфабрикат направляется в особый пресс. Здесь лист дополнительно уплотняется, приобретая новые характеристики прочности, морозостойкости и долговечности. В современном строительстве такой материал часто применяют при наружной и внутренней отделке зданий жилого либо производственного назначения, в процессе возведения морозостойких временных конструкций, при обустройстве ограждений и т. п. Прессованные листы можно обрабатывать алмазным режущим инструментом и крепить болтами к металлическим рамам или каркасам, создавая недорогие устойчивые сооружения в кратчайшие сроки.

4. Плюсы и минусы асбоцементных листов

Поскольку каждому конструкционному материалу свойственны определенные положительные и отрицательные качества, полезно перед применением асбестоцемента сопоставить таковые, исходя их следующих критериев:

4.1. Эксплуатационные плюсы листового асбоцемента:

• долговечность, составляющая при правильном обращении с материалом (даже без его окрашивания) 30-50 лет;
• огнестойкость, включая абсолютную негорючесть и создание препятствия к распространению пламени;
• малая восприимчивость к атмосферным воздействиям, неспособность к гниению;
• низкая теплопроводность, что позволяет при обустройстве кровли не тратиться на излишние утепляющие прослойки и изолировать помещение от жары в летний сезон;
• хорошее звукопоглощение, защищающее слух пребывающих в помещении от шума дождя или града;
• высокие электроизоляционные свойства;
• декоративность кровельного покрытия, особенно при использовании окрашенного материала;
• простота укладки шифера на кровле, не требующая особой квалификации мастера, и легкость в механической обработке с применением бытового инструмента типа болгарки;
• возможность применения разреженной кровельной обрешетки с шагом 0,75 м за счет неизменность формы шиферных листов;
• оптимальная стоимость сравнительно со сходными строительными материалами, позволяющая с учетом недорогого монтажа снизить затраты застройщика в 2-3 раза.

4.2. Относительные недостатки асбоцементных листов

• хрупкость, не позволяющая материалу выдерживать серьезные ударные или точечные нагрузки и изгибающие усилия, включая укладку на необрезной тес или неровные стропила;
• большая масса листов (до 15-20 кг на 1 м.кв.), требующая тщательной подготовки стропильной системы и ее надлежащего предварительного усиления;
• чрезмерная пористость шифера, вызывающая со временем появление на поверхности растительных паразитов типа лишайников и мхов, что ведет к нежелательному расслаиванию волокон асбеста;
• присутствие в структуре материала компонентов, считающихся вредными для человека и неэкологичными.

Правда, последний фактор до сегодня признается спорным, а его потенциальное воздействие легко устраняется окрашиванием листов или их покрытием олифой. Появление мелкой растительности на шифере также можно устранить, используя краску или водоотталкивающие пропитки.

Оценивая плюсы и минусы материала, следует также учитывать малую восприимчивость асбестоцемента к химически агрессивным средам и высокую ремонтопригодность готовой конструкции с быстрой заменой отдельных поврежденных панелей.

5. Товарная номенклатура листового асбестоцемента

Предприятия стройиндустрии предлагают потребителям более 40 товарных позиций асбестоцементной продукции. Основное разделение ведется по наличию/отсутствию волнистости листа (плоский или волновой), а также по технологии формовки изделий – с прессованием или без такового.

В свою очередь волновой асбестоцемент подразделяют по толщине листа (5,2; 5,8; 6,0 и 7,5 мм) и количеству волн – 6, 7 или 8. Данный материал в пределах одной номенклатурной позиции может иметь разное сечение волны: 40/250 или 52/200.
В зависимости от числа волн шифера госстандартом задается соответствующий размер листа:

• 1,75х1,175 мм для 6-ти волн;
• 1,75х0,98 мм для 7-ми волн;
• 1,75х1,13 мм для 8-ми волн.

Прессованный и непрессованный плоский асбоцементный лист предлагается в плитах размером 3000х1500 мм, 2000х1500 мм и 1500х1000 мм при толщине от 6 мм до 20 мм.

Также в продаже присутствуют асбестоцементные полосы 1500х300 мм для обустройства садовых грядок и листы нестандартных форматов. Сегодня на рынок активно стала поступать новая марка шестимиллиметровых волнистых асбестоцементных листов размером 2500х1150 мм – СВ-40-250, имеющая большую полезную площадь и снижающая расход материала.

В соответствие с действующим межгосударственным ГОСТ 30340-95 маркировка волнистых асбестоцементных листов должна включать обозначение профиля листа (40/150 или 52/200), число волн (только для изделий класса 40/150) или толщину (для листов типа 52/200). Пример для 8-волнового шифера 40/150: 40/150-8; для 7-волнового листа 52/200 толщиной 7,5 мм – 52/200-7,5.

Плоская асбоцементная листовая продукция маркируется согласно ГОСТ 18124-95. Здесь сначала идет буквенный индекс ЛП-П (лист плоский прессованный) или ЛП-НП (лист плоский непрессованный), затем длина и ширина листа в метрах и его толщина в миллиметрах. Пример маркировки прессованного листа толщиной 10 мм, длиной 3000 мм и шириной 1500 мм: ЛП-П-3,0х1,5х10. Обязательным условием при маркировке асбоцемента является указание в конце госстандарта, по которому он изготовлен.

Транспортировка и складское хранение товарных асбоцементных листов производятся в пакетированном виде с использованием деревянных поддонов.

6. Практическое использование материала и причины его востребованности

Сочетание положительных рабочих характеристик листового асбестоцемента и их преобладание над недостатками материала позволяет массово применять таковой в отечественной строительной сфере, в том числе для:

• внешней облицовки стен индустриальных, жилых, складских и сельскохозяйственных строений;
• обустройства вентилируемых фасадов в качестве фасадных плит;
• формирования легких заборов, иных ограждающих конструкций, зашивке балконов и лоджий;
• сборки составных стяжек при монтаже плоских кровель из рулонных материалов;
• монтажа стеновых сэндвич-панелей в процессе возведения малоэтажных строительных объектов;
• создания несъемных опалубок при заливке фундаментов и стен;
• обустройства кровель скатного типа.

Обрезки асбестоцементных плит удобно использовать для создания клумб, ограничения высоких грядок и иных хозяйственных целей.

При монтаже кровель из листового асбоцемента следует учитывать, что при уклоне крыши менее 12 град. возможно застаивание воды на кровле и ее протекание в помещения через стыки панелей. Для покрытия временных или легких построек целесообразно применять недорогие плоские листы толщиной 6-8 мм. Сложные кровли капитальных строений зачастую нуждаются в волнистом шифере. При этом требуется создание адекватной стропильной системы из досок сечения 100-150 мм с расстоянием между ними порядка 1 м. Перед укладкой собственно асбоцемента необходимо позаботиться о надежной пароизоляции кровли и создании надежной обрешетки из бруса 5х5 см. До начала монтажных операций все деревянные элементы конструкции полезно обработать противопожарными составами и антисептиком.

Большие запасы асбестового сырья в отечественных недрах наряду с совершенствованием технологии производства экологически безвредных асбоцементных листов являются весомыми предпосылками к сохранению объемов производства данного стройматериала и расширению области его применения. А с учетом невысокой цены асбестоцемента относительно популярных современных аналогов его востребованность для строительных целей остается стабильной на обозримую временную перспективу.

Что такое асбестоцементные листы и для чего они применяются?

Современный рынок строительных материалов предлагает практичные и недорогие решения для обустройства кровли. Несмотря на представленное разнообразие, многие застройщики отдают предпочтение нестареющей классике – выбирая шифер.

Этот кровельный материал применяется более 100 лет, и в первоначальном виде представлял собой тонкую плиту на основе цементного раствора, усиленную асбестовым волокном. Рассмотрим базовые размеры и основные характеристики этой продукции.

Асбестоцементные листы: достоинства и недостатки

Высокий спрос на асбестовый шифер определяется большим числом достоинств:

• Устойчивость к воздействию солнечных лучей.
• Огнеупорность.
• Низкая электропроводность.
• Дешевизна.
• Хорошая шумоизоляция.
• Устойчивость к коррозии.
• Устойчивость к воздействию щелочей.
• Простота монтажа, обслуживания и ремонта асбестоцементной кровли.

Достоинства шифер асбеста

Имеются у асбестоцемента и недостатки, которые делают приоритетным выбор более технологичных материалов.

• Относительно небольшой срок службы, в среднем составляющий 20-30 лет. Но он зависит от погодных условий и качества обслуживания кровли. В сухом климате при регулярных заменах испортившихся плит и покраске шифера материал может прослужить 40 лет.
• Хрупкость: при ударных воздействиях и деформациях обрешетки листы трескаются и осыпаются.
• Большой вес: в одиночку устанавливать плиты шифера на крышу затруднительно, нужна помощь других людей.
• Вред для экологии. Амфиболовый асбест признан токсичным канцерогеном. Асбестоцементный шифер со временем выделяет все больше асбестовой пыли в воздух, отравляя его. Минимизировать выделения позволяет правильная покраска кровли.

Вред хризотилового асбеста не был доказан в ходе научных исследований. Но найти его на рынке сложнее, амфиболовая разновидность распространена более широко.

Особенности компонентов стройматериала

Асбоцемент — приоритетное сырье, из которого производится данный стройматериал. Его физико-технические свойства уникальны, а потому описываемое изделие популярно не только благодаря своим формам, но и за эксплуатационные характеристики.

Основные преимущества асбоцемента:

• экологическая безопасность для человека и окружающей среды;
• в сочетании с хризолитовыми волокнами — предельная плотность и уровень прочности;
• термическая устойчивость, которая является актуальной даже для очень жаркого климата;
• возможность обработки (резка), упрощающая процесс монтажа даже на очень большую поверхность;
• гарантия беспрерывной эксплуатации на срок до 50 лет в исходном качестве на протяжении практически всего периода.

Волнообразный скат надежно защитит ваши дома и непосредственно поверхность стен, поскольку покрытие, расположенное даже под небольшим углом, обеспечивает сток дождевой и талой воды.

Также у стройматериала наряду с общими качественными показателями существуют и другие важные для эксплуатации возможности:

• шиферины разного формата неизменно твердые — они способны выдерживать человека, но при этом любая стропильная система справляется с нагрузкой от удерживаемой кровли;
• стройматериал не проводит электрический ток;
• даже сильно бьющий по поверхности дождь или град не создадут внутри помещения шума, т.к. стройматериал обладает эффектом шумоподавления.

Стоит отметить простоту ремонта поверхностей из этого стройматериала. Фактически можно заменять дефектные листы шифера локально. Цельная конструкция остаётся неприкасаемой в то время, когда повреждённый участок легко восстанавливается.

Разновидности и технические характеристики

Асбестоцементные листы могут быть плоскими и волнистыми, плоские материалы подразделяются на прессованные и непрессованные, а разновидности профилированных листов различаются по количеству волн.

Прессование асбестоцементных листов увеличивает технические характеристики материала. Прессованные плоские листы в ходе производства дополнительно уплотняются, что увеличивает их плотность, вес, прочность при изгибе и морозостойкость.

Асбестоцементные листы: характеристики	Прессованный лист	Непрессованный
Прочность при изгибе, МПа	23	18
Толщина, мм	3600, 3000 и 1200	3600, 3000 и 1200
Ширина, мм	1500 и 1200	1200 и 1500
Толщина, мм	6, 7, 8 и 10	6, 7, 8 и 10
Плотность, г/см3	1,75 и 1,8	1,6 и 1,7
Число циклов оттаивания и размораживания	50	25

Как видно из таблицы, размеры прессованных и непрессованных листов идентичны, материалы отличаются характеристиками плотности, прочности и долговечности.

Для обустройства скатных крыш плоские листы не используются, так как их монтаж усложняется необходимостью в правильном устройстве и укреплении нахлестов. В этой сфере широко применяются асбестоцементные волнистые плиты. Выпускаются 5-, 6-, 7- и 8-волновые разновидности профилированного асбестоцементного шифера.

Асбестоцементный лист плоский прессованный гост 18124 95

Наиболее распространенными являются 7- и 8-волновые разновидности. Размеры асбестоцементного волнистого листа отличаются друг от друга шириной: у 7-волнового листа она составляет 980 мм, у 8-волнового – 1130 мм. Остальные параметры практически идентичны.

Асбестоцементный лист размеры:

• Длина: 1750 мм.
• Толщина: 5,8 мм.
• Прочность при изгибе: 16 МПА.
• Плотность: 1,6 г/см3.
• Число циклов заморозки: 25.
• Вес: 26,1 килограмм по ГОСТу, вес асбестоцементного листа на м2 — 10,47 кг.

Характеристики длины, ширины и толщины листа могут незначительно различаться в зависимости от производителя, так как выше представлены лишь универсальные требования государственных стандартов.

Расшифровка асбестоцементных деталей, предназначенных для шиферной кровли

Для обозначения деталей, применяется такая маркировка:

1. Коньковая (перекрываемая) – КС-1/КУ-1 для профиля 40-150 и 54-200 соответственно.
2. Коньковая (перекрывающая) – КС-2/КУ-2.
3. Коньковая (упрощённая, перекрываемая) – УКС-1/УКУ-2.
4. Коньковая (упрощённая, перекрывающая) – УКС-2/УКУ-2.
5. Угловая (равнобокая) – РС/РУ.

Для лотковых деталей применяется обозначение ЛС.

Устройство обрешетки

Обрешетка под волнистые листы асбоцемента должна быть разреженной, оптимальное расстояние между досками составляет 50-70 сантиметров, для обустройства конструкции используются бруски с сечением 50×50 мм.

Обрешетка укладывается на стропильные ноги и прикрепляется к ним на саморезы по дереву или обычные гвозди.

Длина крепежных элементов должна превосходить толщину досок в три раза.

Наиболее качественные конструкции получаются из сосны и лиственницы. Эти породы дерева отличаются низкой влажностью. Перед началом монтажа обрешетки бруски обрабатываются антисептическим раствором – это предотвратит гниение и поражение грибками.

Четные и нечетные доски в обрешетке должны находиться на разных высотах. Нечетные элементы устанавливаются выше четных на 4-6 мм. Это позволяет избежать деформации шиферных листов при их монтаже.

Установка обрешетки проходит в направлении от свеса крыши к ее коньку. Для выравнивания элементов, выходящих за пределы свесов, используется натянутый шнур, по его линии доски обрезаются по лишней длине.

В областях конька и ендов доски настилаются вплотную даже в разреженных конструкциях, что связано с повышенной нагрузкой на обрешетку в этих местах.

После установки основной конструкции свесы и фронтоны обшиваются вагонкой, в областях свесов устанавливаются лобовые доски, монтируются водосточные желобки.

Обрешетка под плоский шифер должна быть сплошной. Для ее устройства используются обрезные доски, укладываемые цельным ковром. Вместо обрезных досок можно использовать листы фанеры.

Альтернативные сферы, где используют стройматериал

Учитывая все те возможности, которые имеет данный листовой стройматериал, присутствует целесообразность в его использовании не только как поверхностного слоя на здании, но и для ряда других задач.

Устаревший волнообразный или плоскоформатный стройматериал можно использовать для ограждения территорий. Так, фрагменты шиферин применяют при создании полноценных заборов или оградок на земельном участке. Если проводить сравнение с альтернативным сырьём, то у такого стройматериала отмечают следующие достоинства:

• предельная долговечность (ему не страшна коррозия и процессы гниения, а также асбестоцемент инертен к органическим проявлениям и множеству других негативных факторов окружающей среды);
• эстетичность (шиферины не только позволяют создать расстояние между участками земли, но и смотрятся не хуже сеток или других ограждений);
• опять же, простота создания такой ограды (листовой стройматериал легко входит в земную толщу, прочно фиксируясь в ней).

Если хорошо подумать, то, наверняка, найдется масса других оригинальных способов задействования листового стройматериала в быту как подручного средства.

Установка шифера

Перед началом работ нужно рассчитать количество необходимого материала. Для этого длина и ширина скатов перемножаются, полученное значение делится на площадь одного листа, результат умножается на 10%. Эта надбавка связана с тем, что шифер укладывается внахлест. Кровля из асбестоцементных волнистых листов укладывается по следующей схеме:

1. Покраска асбестоцементных листов увеличивает их эксплуатационный потенциал. Первый слой краски наносится перед их установкой на крышу, нанесение второго слоя проходит после завершения монтажа кровли.
2. Нахлест между листами в горизонтальной плоскости равен одной или двум волнам. Второй вариант требует больших затрат средств, но он повышает надежность конструкции.
3. Шифер прикрепляется к обрешетке на специальные саморезы или шурупы, отличающиеся большей по сравнению со стандартными изделиями шляпкой и наличием резиновой подкладки под ней. Такая конструкция элементов обусловлена требованиями к гидроизоляции областей крепежа.
4. Отверстия под крепежные элементы размечаются и просверливаются заранее перед укладкой шифера на крышу, чтобы избежать порчи материала при его монтаже. Диаметр отверстий должен превосходить диаметр крепежных элементов на 3 мм. Места установки шурупов или саморезов должны чередоваться от нижнего угла одной волны к верхней впадине другой волны. Фиксация листа, как правило, идет в трех точках: по краям и по центральной линии.
5. Так как шифер – это тяжелый и хрупкий материал, при его установке нужно соблюдать технику безопасности. Листы асбестоцемента удобней всего поднимать на крышу с помощью системы блоков и троса из капрона. Если работы ведутся на невысоком здании, то можно обойтись помощью других людей без сооружения таких конструкций. Поверх кровли монтируются деревянные подмостки со ступеньками – это позволит перемещаться по крыше и выполнять ремонтные работы.
6. Более подробная схема монтажа представлена на видео ниже.

Как правильно обрезать углы

Область применения прессованного и непрессованного асбоцементного материала

Благодаря комплексу серьезных достоинств листовой асбоцемент широко применяется при выполнении кровельных работ, а также для решения других задач. Остановимся более детально на сфере использования листового стройматериала.

Независимо от метода изготовления асбоцементных листов и их разновидностей, материал применяется для решения широкого комплекса задач:

• сооружения крыш в жилых и общественных зданиях;
• обустройства кровли на предприятиях и сельскохозяйственных объектах;
• возведения оградительных конструкций в промышленной сфере;
• защитно-декоративной обшивки лоджий и балконов;
• внешней облицовки стен различных зданий;
• изготовления перегородок в помещениях санитарно-технического назначения;
• формирования стяжки по сухой технологии;
• изготовления внешних сторон сэндвич-панелей;
• сооружения элементов щитовой опалубки;
• формирования разделительных перегородок внутри помещений.

Несмотря на расширенную область использования материала, традиционный вариант применения асбоцементного шифера – создание крови. Для обустройства чаще применяют листы с волнообразным профилем. Они лучше смотрятся на крышах домов и обеспечивают более эффективный отвод осадков по сравнению с плоским асбоцементом.

Асбестоцементные листы. Сфера применения, основные характеристики и достоинства

Асбестоцементные листы. Сфера применения, основные характеристики и достоинства

Асбестоцементные листы являются одними из самых востребованных изделий, используемых в кровельных и отделочных работах. Материал удобен в обработке, имеет отличные технические характеристики. Он подходит для устройства кровель, создания черновой обшивки, возведения перегородок, выравнивания полов, подготовки поверхностей к финишной отделке.

На рынке представлены два типа асбоцементных листов, имеющих разное назначение:

– плоские прессованные и непрессованные;

Изделия с плоской поверхностью изготавливаются в двух вариантах – прессованном и непрессованном. Принципиальных отличий по цвету, толщине, размерам у этих материалов нет. Они отличаются друг от друга прежде всего прочностными показателями: у прессованных изделий прочность выше, чем у непрессованных, что объясняется значительным уплотнением материалы в процессе штамповки.

Волнистые асбестоцементные изделия тоже подразделяются на несколько типов, отличия между которыми сводятся к форме профиля:

Большинство асбестоцементных листов выпускаются в неокрашенном виде, однако при желании можно найти в продаже эстетически привлекательные изделия, прокрашенные по всей толщине или на поверхности.

Сфера применения

Волнистые асбоцементные листы применяются преимущественно в качестве кровельного материала. Это весьма бюджетный и при этом практичный вариант кровли для коттеджа, бани, сарая, гаража и любой другой постройки.

Усиленные листы подходят для монтажа ограждающих конструкций при строительстве зданий производственного и сельскохозяйственного назначения.

Среднеевропейский асбоцементный лист может быть использован в качестве стенового или кровельного материала.

Изделия с волнистым профилем имеют гораздо более высокие декоративные качества по сравнению с плоскими листами, поэтому их предпочтительно использовать для устройства кровель.

Листы с плоской поверхностью тоже могут пригодиться для создания кровли на объектах небольшого размера, к которым не предъявляются особые требования относительно внешнего вида.

Непрессованные плоские листы используются для отделки простых конструкций, не испытывающих особых нагрузок. С их помощью можно обшивать балконы, стены, перегородки, потолки. На сельскохозяйственных объектах такой материал используется в качестве настила в курятниках.

Преимущества асбоцементных листов:

– высокая твердость и прочность (материал выдерживает вес человека);

– морозостойкость (листы не трескаются при отрицательной температуре);

– устойчивость к солнечному ультрафиолету;

– хорошие теплоизоляционные свойства (лист не разогревается на солнце);

– пожаробезопасность, негорючесть (не воспламеняется и не дымит);

– удобство в обработке (для сверления и разрезания используются простейшие инструменты);

– материал не склонен к коррозии и гниению (преимущество перед деревом и металлоконструкциями);

– доступная цена (листы стоят значительно меньше других кровельных материалов);

– хорошие показатели звукоизоляции (кровля не шумит);

– устойчивость к химически агрессивным веществам;

– материал не накапливает статическое электричество, является диэлектриком;

– неприхотливость в эксплуатации (не требуется уход и дорогой ремонт).

Минусы асбестоцементных листов

У такого простого и недорогого материала сравнительно немного недостатков, но с ними можно мириться. Листы, не покрытые защитным составом, быстро зарастают мхом. Материал имеет достаточно большой вес, что усложняет подъем на крышу при проведении кровельных работ. Также нужно учитывать, что асбоцементные листы трескаются и ломаются при падении или ударах. Транспортировку изделий нужно осуществлять аккуратно, укладывая их строго в соответствии с требованиями. Несмотря на хрупкость асбоцементных листов, ходить по крыше с таким покрытием можно, не опасаясь причинить ущерб конструкции.

Продлить срок службы рассматриваемого материала можно значительно увеличить путем нанесения лакокрасочного материала. Наличие краски не только способствует улучшению декоративных и эксплуатационных качеств материала, но и препятствует выбросу асбестового волокна в атмосферу. Качественно окрашенные листы не поражаются мхом, приобретают высокую стойкость к воздействию влаги.

Что такое асбестоцементные листы?

Асбестоцементные листы – популярный строительный материал, который используют для черновой или финишной отделки помещений. Чаще всего его применяют в возведении хозяйственных построек. Чаще всего асбестоцементные листы называют шифером, или листами. Существует 2 основных вида такого материала: волнистый или плоский прессованный. Между собой они очень похожи. Лучше выбирать прессованные изделия – они более прочные из-за уплотнения материала в процессе штамповки.

Рисунок 1. Асбестоцементные листы

Разновидности асбестоцементных листов

Асбестоцементные листы часто применяются в строительстве. Без них невозможно представить возведение ни одной хозяйственной постройки. Сегодня, согласно действующим стандартам, существуют следующие разновидности шифера:

• Плоские листы. Они могут быть прессованными или простыми. Визуально два этих типа вы отличить не сможете, однако первый вариант гораздо более прочный. При этом он менее эластичный, что нужно учитывать при строительстве.
• Волновые листы. Его чаще всего используют для кровельных работ. Из них делают крыши производственных и жилых зданий. Также волнистый шифер применяют для обустройства оградительных конструкций. Наибольшей популярностью пользуются шиферные листы с 6, 7 и 8 волнами.

Каждый конкретный лист асбестоцементного шифера имеет свои габариты. Однако существуют и стандартизированные варианты, которые обладают следующими техническими характеристиками: длина – от 2.5 до 3.6 метров, ширина – от 1.2 до 1.5 метра, толщина – от 0.6 до 1 сантиметра.

Из чего делают листы

Асбестоцементные листы делают из портландцемента и хризотилового асбеста. Именно эти материалы и наделяют готовый шифер своими эксплуатационными свойствами. Учитывайте, что по внешнему виду непрессованные и прессованные листы не отличаются. Однако их технические характеристики значительно разняться. Прессованные листы способны выдержать гораздо большую нагрузку. Среди несомненных преимуществ прессованного шифера можно выделить:

• Может выдерживать нагрузку до 60-70 килограмм.
• Обладает низкой теплопроводностью, благодаря чему не нагревается от солнечных лучей.
• Срок службы продолжительный, обычно составляет 30-40 лет.
• Листы устойчивы к воздействию высоких температур. Они не боятся огня – не горят и не плавятся.
• Асбестоцементные листы можно обрабатывать механическим инструментом. Вы без труда придадите ему нужную форму или размер.
• Шифер не ржавеет, в отличие от листового металла.
• Такие листы не проводят электричество, что создает дополнительную безопасность.
• При механическом воздействии не воспроизводят звук.
• Устойчивы к воздействию агрессивных химических веществ.

Важно! Асбестоцементные листы – материал, который крайне популярен в сфере строительства. При этом он имеет сравнительно невысокую стоимость, очень прост в монтаже.

Преимущества и недостатки

Асбестоцементные листы активно применяются в строительных работах уже более полувека. Абсолютно все строители отмечают, что это универсальный строительный материал. При этом он обладает следующими преимуществами:

• Очень высокая прочность. Шифер выдержит, если на него ляжет человек средней комплекции.
• Практически не нагревается на солнце.
• Не теряет своих эксплуатационных свойств в течение долгого времени.
• Не покрывается ржавчиной.
• Абсолютно не боится механических повреждений.
• Помогает снизить уровень шума.
• Он ремонтопригоден.
• Не изменяет своих свойств под воздействием химических веществ.
• Имеет невысокую стоимость.

Именно из-за большого количества преимуществ шифер и обладает такой высокой популярностью. Однако этот строительный материал обладает и рядом недостатков. Среди которых:

• Плохо переносит ударные нагрузки. Это нужно обязательно учитывать при монтаже.
• Большая масса листов. Это также влияет на установку материала.
• Быстро зарастает мхом. Чтобы не допустить этого, необходимо покрывать материал грунтами. Они повышают влагоустойчивость поверхности.

Сферы применения

Шифер чаще всего применяется как кровельный материал. Это очень бюджетный материал, который подходит для перекрытия любых крыш. Чаще всего его используют для небольших построек – гаражей, сараев, бани или коттеджей. Кроме того, шифер идеально подходит для установки ограждений. Чаще всего встретить асбестоцементные листы в сельскохозяйственном строительстве.

Среднеевропейские листы обычно используют как кровельный или стеновой материал. Шифер с волнами обладает высокими декоративными свойствами, он прочный, может использоваться для обустройства кровли.

Прямые асбестоцементные листы подходят для возведения кровли на небольших зданиях, где нет особых требований к внешнему виду. При этом плоские листы подходят для отделки простых конструкций, на которые не оказываются серьезные нагрузки. Вы можете обшивать стены на балконе, возводить перегородки или потолки из такого материала. В сельском хозяйстве шифер используют как настил в курятниках.

Что такое анод и катод?

Часто возникает проблема определения, какой из электродов является катодом, а какой — анодом. Для начала нужно разобраться с терминами.

Понятие катода и анода — простое объяснение

В сложных веществах электроны между атомами в соединениях распределены неодинаково. В результате взаимодействия частицы перемещаются от атома одного вещества к атому другого. Реакция именуется окислительно-восстановительной. Потеря электронов называется окислением, элемент, отдающий электроны — восстановителем.

Присоединение электронов носит название восстановление, принимающий элемент в этом процессе — окислитель. Переход электронов от восстановителя к окислителю может протекать по внешней цепи, и тогда его можно использовать в качестве источника электрической энергии. Устройства, в которых энергия химической реакции превращается в электрическую энергию, называются гальваническими элементами.

Простейший классический пример гальванического элемента — две пластины, изготовленные из различного металла и погруженные в раствор электролита. В такой системе окисление происходит на одном металле, а восстановление — на другом.

ВАЖНО! Электрод, на котором протекает окисление, называется анодом. Электрод, на котором протекает восстановление — катодом.

Из школьных учебников химии известен пример медно-цинкового гальванического элемента, работающего за счет энергии реакции между цинком и сульфатом меди. В устройстве Якоби — Даниэля пластина из меди помещена в раствор сульфата меди (медный электрод), цинковая пластина погружена в раствор сульфата цинка (цинковый электрод). Цинковый электрод отдает катионы в раствор, создавая в нем избыточный положительный заряд, а у медного электрода раствор обедняется катионами, здесь раствор заряжен отрицательно.

Замыкание внешней цепи заставляет электроны перетекать от цинкового электрода к медному. Равновесные отношения на границах фаз прерываются. Идёт окислительно-восстановительная реакция.

Энергия самопроизвольно протекающей химической реакции превращается в электрическую.

Если химическую реакцию провоцирует внешняя энергия электрического тока, идёт процесс, называемый электролизом. Процессы, протекающие при электролизе, обратны процессам, протекающим при работе гальванического элемента.

ВНИМАНИЕ! Электрод, на котором происходит восстановление, также называется катодом, но при электролизе он заряжен отрицательно, а анод — положительно.

Применение в электрохимии

Аноды и катоды принимают участие во многих химических реакциях:

• Электролиз;
• Электроэкстракция;
• Гальваностегия;
• Гальванопластика.

Электролизом расплавленных соединений и водных растворов получают металлы, производят очистку металлов от примесей и извлечение ценных компонентов (электролитическое рафинирование). Из металла, подлежащего очистке, отливают пластины. Они помещаются в качестве анодов в электролизер. Под воздействием электрического тока металл подвергается растворению. Его катионы переходят в раствор и разряжаются на катоде, образуя осадок чистого металла. Примеси, содержащиеся в первоначальной неочищенной металлической пластине, либо остаются нерастворимыми в виде анодного шлама, либо переходят в электролите, откуда удаляются. Электролитическому рафинированию подвергают медь, никель, свинец, золото, серебро, олово.

Электроэкстракция — процесс выделения металла из раствора в ходе электролиза. Для того чтобы металл перешёл в раствор, его обрабатывают специальными реагентами. В ходе процесса на катоде происходит выделение металла, характеризующегося высокой чистотой. Так получают цинк, медь, кадмий.

Чтобы избежать коррозии, придать прочность, украсить изделие поверхность одного металла покрывают слоем другого. Этот процесс называется гальваностегией.

Гальванопластика — процесс получения металлических копий с объёмных предметов электроосаждением металла.

Применение в вакуумных электронных приборах

Принцип действия катода и анода в вакуумном приборе может продемонстрировать электронная лампа. Она выглядит как герметически запаянный сосуд с металлическими деталями внутри. Прибор используется для выпрямления, генерирования и преобразования электрических сигналов. По числу электродов выделяют:

• диоды;
• триоды;
• тетроды;
• пентоды и т.д.

Диод — вакуумный прибор с двумя электродами, катодом и анодом. Катод подключен к отрицательному полюсу источника питания, анод — к положительному. Предназначение катода — испускать электроны под действием нагрева электрическим током до определенной температуры. Посредством испущенных электронов создается пространственный заряд между катодом и анодом. Самые быстрые электроны устремляются к аноду, преодолевая отрицательный потенциальный барьер объемного заряда. Анод принимает эти частицы. Создается анодный ток во внешней цепи. Электронным потоком управляют с помощью дополнительных электродов, подавая на них электрический потенциал. Посредством диодов переменный ток преобразуется в постоянный.

Применение в электронике

Сегодня используется полупроводниковые типы диодов.

В электронике широко используется свойство диодов пропускать ток в прямом направлении и не пропускать в обратном.

Работа светодиода основана на свойстве кристаллов полупроводников светиться при пропускании через p-n переход тока в прямом направлении.

Гальванические источники постоянного тока — аккумуляторы

Химические источники электрического тока, в которых протекают обратимые реакции, называются аккумуляторами: их перезаряжают и используют многократно.

При работе свинцового аккумулятора происходит окислительно-восстановительная реакция. Металлический свинец окисляется, отдает свои электроны, восстанавливая диоксид свинца, принимающего электроны. Металлический свинец в аккумуляторе — анод, он заряжен отрицательно. Диоксид свинца — катод и заряжен положительно.

По мере разряда аккумулятора расходуются вещества катода и анода и их электролита, серной кислоты. Чтобы зарядить аккумулятор, его подключают к источнику тока (плюсом к плюсу, минусом к минусу). Направление тока теперь обратное тому, какое было при разряде аккумулятора. Электрохимические процессы на электродах «обращаются». Теперь свинцовый электрод становится катодом, на нем проходит процесс восстановления, а диоксид свинца — анодом, с протекающей процедурой окисления. В аккумуляторе вновь создаются вещества, необходимые для его работы.

Что такое анод и катод — простое объяснение

Простое объяснение понятий анод и катод. Как их легко определить и запомнить.

Среди терминов в электрике встречаются такие понятия как анод и катод. Это касается источников питания, гальваники, химии и физики. Термин встречается также в вакуумной и полупроводниковой электронике. Им обозначают выводы или контакты устройств и каким электрическим знаком они обладают. В этой статье мы расскажем, что это такое анод и катод, а также как определить где они находятся в электролизере, диоде и у батарейки, что из них плюс, а что минус. Содержание:

• Электрохимия и гальваника
• Процесс электролиза или зарядки аккумулятора
• Гальванотехника
• В электронике
• Заключение

Электрохимия и гальваника

В электрохимии есть два основных раздела:

1. Гальванические элементы – производство электричества за счет химической реакции. К таким элементам относятся батарейки и аккумуляторы. Их часто называют химическими источниками тока.
2. Электролиз – воздействие на химическую реакцию электроэнергией, простыми словами – с помощью источника питания запускается какая-то реакция.

Рассмотрим окислительно-восстановительную реакцию в гальваническом элементе, тогда какие процессы протекают на его электродах?

• Анод – электрод на котором наблюдается окислительная реакция, то есть он отдаёт электроны. Электрод, на котором происходит окислительная реакция – называется восстановителем.
• Катод – электрод на котором протекает восстановительная реакция, то есть он принимает электроны. Электрод, на котором происходит восстановительная реакция – называется окислителем.

Отсюда возникает вопрос – где плюс, а где минус у батарейки? Исходя из определения, у гальванического элемента анод отдаёт электроны.

Важно! В ГОСТ 15596-82 дано официальное определение названий выводов химических источников тока, если кратко, то плюс на катоде, а минус на аноде.

В данном случае рассматривается протекание электрического тока по проводнику внешней цепи от окислителя (катода) к восстановителю (аноду). Так как электроны в цепи текут от минуса к плюсу, а электрический ток наоборот, тогда катод – это плюс, а анод – это минус.

Внимание: ток всегда втекает в анод!

Или то же самое на схеме:

Процесс электролиза или зарядки аккумулятора

Эти процессы похожи и обратны гальваническому элементу, поскольку здесь не энергия поступает за счет химической реакции, а наоборот – химическая реакция происходит за счет внешнего источника электричества.

В этом случае плюс источника питания всё также называется катодом, а минус анодом. Зато контакты заряжаемого гальванического элемента или электроды электролизера уже будут носить противоположные названия, давайте разберемся почему!

Важно! При разряде гальванического элемента анод – минус, катод – плюс, при зарядке наоборот.

Так как ток от плюсового вывода источника питания поступает на плюсовой вывод аккумулятора – последний уже не может быть катодом. Ссылаясь на вышесказанное можно сделать вывод, что в этом случае электроды аккумулятора при зарядке условно меняются местами.

Тогда через электрод заряжаемого гальванического элемента, в который втекает электрический ток, называют анодом. Получается, что при зарядке у аккумулятора плюс становится анодом, а минус катодом.

Гальванотехника

Процессы осаждения металлов в результате химической реакции под воздействием электрического тока (при электролизе) называют гальванотехникой. Таким образом мир получил посеребренные, золоченные, хромированные или покрытые другими металлами украшения и детали. Этот процесс используют как в декоративных, так и в прикладных целях – для улучшения стойкости к коррозии различных узлов и агрегатов механизмов.

Принцип действия установок для нанесения гальванического покрытия лежит в использовании растворов солей элементов, которыми будут покрывать деталь, в качестве электролита.

В гальванике анод также является электродом, к которому подключаются плюсовой вывод источника питания, соответственно катод в этом случае – это минус. При этом металл осаждается (восстанавливается) на минусовом электроде (реакция восстановления). То есть если вы хотите сделать позолоченное кольцо своими руками – подключите к нему минусовой вывод блока питания и поместите в ёмкость с соответствующим раствором.

В электронике

Электроды или ножки полупроводниковых и вакуумных электронных приборов тоже часто называют анодом и катодом. Рассмотрим условное графическое обозначение полупроводникового диода на схеме:

Как мы видим, анод у диода подключается к плюсу батареи. Он так называется по той же причине – в этот вывод у диода в любом случае втекает ток. На реальном элементе на катоде есть маркировка в виде полосы или точки.

У светодиода аналогично. На 5 мм светодиодах внутренности видны через колбу. Та половина, что больше — это катод.

Также обстоит ситуация и с тиристором, назначение выводов и «однополярное» применение этих трёхногих компонентов делают его управляемым диодом:

У вакуумного диода анод тоже подключается к плюсу, а катод к минусу, что изображено на схеме ниже. Хотя при приложении обратного напряжения – названия этих элементов не изменятся, несмотря на протекание электрического тока в обратном направлении, пусть и незначительного.

С пассивными элементами, такими как конденсаторы и резисторы дело обстоит иначе. У резистора не выделяют отдельно катод и анод, ток в нём может протекать в любом направлении. Вы можете дать любые названия его выводам, в зависимости от ситуации и рассматриваемой схемы. У обычных неполярных конденсаторов также. Реже такое разделение по названиям контактов наблюдается в электролитических конденсаторах.

Заключение

Итак, подведем итоги, ответив на вопрос: как запомнить где плюс, где минус у катода с анодом? Есть удобное мнемоническое правило для электролиза, заряда аккумуляторов, гальваники и полупроводниковых приборов. У этих слов с аналогичными названиями одинаковое количество букв, что проиллюстрировано ниже:

Во всех перечисленных случаях ток вытекает из катода, а втекает в анод.

Пусть вас не собьёт с толку путаница: «почему у аккумулятора катод положительный, а когда его заряжают – он становится отрицательным?». Помните у всех элементов электроники, а также электролизеров и в гальванике – в общем у всех потребителей энергии анодом называют вывод, подключаемый к плюсу. На этом отличия заканчиваются, теперь вам проще разобраться что плюс, что минус между выводами элементов и устройств.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:

Теперь вы знаете, что такое анод и катод, а также как запомнить их достаточно быстро. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Что такое анод и катод: объясняю простыми словами

Для корректной работы полупроводниковых приборов, работающих в цепях с постоянным током, электроды радиоэлементов необходимо подключать с учетом их полярности. Неправильное подключение может привести к выходу из строя радиоэлемента либо к отказу в работе электронного прибора. С целью избегания ошибок электроды таких деталей получили специальное название – анод и катод.

Часто эти электроды обозначаются на схемах соответствующими символами «+» или «–», либо определяются по схематическому изображению радиоэлемента. На корпусах деталей иногда проставляется точка или другая метка, позволяющая определить направление тока на конкретном электроде. Иногда полярность выводов приходится определять по специальным таблицам или с помощью измерительного прибора.

Понятие анода и катода

Для лучшего понимания терминов дадим определения этих понятий.

Под данным термином будем подразумевать электрод, по которому электрический ток втекает в разглядываемый прибор. При этом подразумевается, что электрический ток образуется потоком положительных зарядов. В действительности, по металлическим проводникам перемещаются электроны (носители отрицательных зарядов), которые движутся в сторону положительного полюса источника электрического тока.

Проще говоря, положительным электродом будем считать анод, а отрицательным электродом – катод. При подключении радиоэлементов следует соблюдать их полярность, руководствуясь обозначениями на схемах.

Катод

Это электрод, по которому электрический ток вытекает с прибора (подразумевается конвенциальное понимание тока, в виде потока положительных зарядов). Таким образом, если к аноду подключается провод с положительным потенциалом, то к катоду – клеммы с отрицательными потенциалами.

Вышеуказанные термины применяются по отношению к гальваническим элементам. В гальванике анод – это электрод, на поверхности которого проходит реакция окисления металла. Названия электродов встречаются:

• в химии;
• физике;
• электротехнике;
• радиоэлектронике.

При монтаже радиодеталей очень важно не перепутать электроды. Для этого необходимо знать, как определить их назначение.

Как определить, где анод, а где катод?

При определении катода и анода необходимо в первую очередь ориентироваться на направление тока, а не на полярность источника питания. Несмотря на то, что эти понятия тесно связаны с полярностью тока, они больше обусловлены направлениями векторов электричества.

Например, в аккумуляторах, при перезарядке, происходит изменение ролей катода и анода. Это связано с тем, что во время зарядки изменяется направление электрического тока. Электрод, выполнявший роль электрода при работе аккумулятора в режиме источника питания во время зарядки выполняет функции катода и наоборот – катод превращается в анод.

На рис. 1, изображено процесс электролиза, при котором происходит перемещение анионов (отрицательных ионов) и катионов (положительных ионов). Анионы устремляются к аноду, а положительные катионы – в сторону катода.

Рис. 1. Электролиз

При электролизе перемещаются носители зарядов разных знаков, однако, по определению, анодом является тот электрод, в который втекает ток. На рисунке анод подсоединён к положительному полюсу источника тока, а значит, ток условно втекает в этот электрод.

Обратите внимание на рисунок 2, где изображена схема гальванического элемента.

Рис. 2. Гальванический элемент

Плюсовой вывод источника тока является катодом, а не анодом, как можно было бы ожидать. При внимательном изучении принципа работы гальванического элемента можно понять, почему анод является отрицательным полюсом.

Обратите внимание на рисунок строения гальванического источника тока. Стрелки (вверху) указывают направление движения электронов, однако направлением тока условно принято считать перемещение от плюса к минусу. То есть, при замыкании цепи, ток входит именно в отрицательный полюс, который и является анодом, на котором происходит реакция окисления. Иначе говоря, ток от положительного электрода через нагрузку попадает на анод, являющийся отрицательным полюсом гальванического элемента. При вдумчивом подходе все стает на свои места.

При определении позиций анода и катода в радиоэлектронных элементах пользуются справочными материалами.

На назначение электродов указывает:

• форма корпуса (рис. 3);
• длина выводов (для светодиодов) (рис. 4);
• метки на корпусах приборов или знака анода;
• различная толщина выводов диода.

Рис. 3. Диод Рис. 4. Электроды светодиода

Определение назначений выводов у полупроводниковых диодов можно определить с помощью измерительных приборов. Например, все типы диодов (кроме стабилитронов) проводят ток только в одном направлении. Если вы подключили тестер или омметр к диоду, и он показал незначительное сопротивление, то к положительному щупу прибора подключен анод, а к отрицательному – катод.

Если известен тип проводимости транзистора, то с помощью того же тестера можно определить выводы эмиттера и коллектора. Между ними сопротивление бесконечно велико (тока нет), а между базой и каждым из них проводимость будет (только в одну сторону, как у диода). Зная тип проводимости, по аналогии с диодом, можно определить: где анод, а где катод, а значит определить выводы коллектора или эмиттера (см. рис. 5).

Рис. 5. Транзистор на схемах и его электроды

Что касается вакуумных диодов, то их невозможно проверить путем измерения обычными приборами. Поэтому их выводы расположены таким образом, чтобы исключить ошибки при подключении. В электронных лампах выводы точно совпадают с расположением контактов гнезда, предназначенного для этого радиоэлемента.

Анод и катод: где плюс, а где минус?

Из сказанного выше следует, что ток всегда течет в направлении от анода к катоду. Вывод один – на анод поступает плюс, а катод подсоединяется к минусу. Придерживаясь этого правила можно безошибочно определить, где плюс, а где минус.

Вот так можно запомнить:)

В гальванотехнике на катоде происходит реакция восстановления. То есть положительные ионы из раствора оседают на катоде. По этому признаку определяем знак минус.

Как определить катод и анод радиодеталей мы рассмотрели выше. Если есть схема устройства то по ней довольно легко можно указать направление тока, и, соответственно, назначение электродов. При отсутствии схемы пользуйтесь признаками и метками на корпусах деталей.

Примечание: по отношению к стабилитрону некорректно применять термин катод и анод, так как он проводит ток в разных направлениях.

Отдельно заострю ваше внимание на элементах питания. Обычно «+» указывается на гальванических устройствах, а на аккумуляторах часто маркируются обе клеммы. В аккумуляторах автомобильного типа плюсовую клемму делают толще. По этому признаку также можно определить полярность полюсов.

В качестве выводов см. рисунок 6.

Рис. 6. Выводы

Цифрами обозначено:

• 1– анод;
• 2 – электролит;
• 3 – катод;
• 4 – источник тока.

Применение

Электроды в качестве анода и катода наиболее часто применяются:

• в электрохимии;
• вакуумных электронных приборах;
• полупроводниковых элементах.

Рассмотрим в общих чертах сферы применения анодов и катодов.

В электрохимии

В данной сфере анод и катод являются ключевыми понятиями, в процессе прохождения электрохимических реакций, используемых в основном для восстановления металлов. Такие реакции называют электролизом. Использование процессов электролиза позволяет получать чистые металлы, так как на катоде образуются атомы только того металла, положительные ионы которого содержатся в растворе электролита.

Методом электролиза наносят очень тонкое цинковое покрытие стальных листов и деталей любой конфигурации. Гальваническое покрытие эффективно защищает металл от коррозии.

В вакуумных электронных приборах

Примером вакуумных приборов служат радиоэлектронные лампы, электронно-лучевые трубки, кинескопы телевизоров. Они работают по одному и тому же принципу: Разогретый катод испускает электроны, которые устремляются к аноду с высоким положительным электрическим потенциалом.

Образование электронов на раскаленном электроде называется термоэмиссией, а электрический ток, возникающий между катодом и анодом, называется термоэмиссионным. Ценность таких приборов в том, что они проводят ток только в одном направлении – от катода к аноду.

Добавление сетки между электродами позволяет регулировать параметры тока в широких пределах, путем изменения напряжения на сетке. Такие вакуумные лампы используются в качестве усилителей сигналов. В данное время вакуумные приборы используются довольно редко, так как их с успехом заменяют миниатюрные полупроводниковые диоды и транзисторы, часто выполненные на монокристалле в виде микросхемы.

В полупроводниковых приборах

Электронные детали на основе полупроводников ценятся малым потреблением тока и небольшими размерами. Они почти вытеснили вакуумные лампы из употребления. Выводы полупроводниковых приборов традиционно называют анодами и катодами.

При всех плюсах полупроводников, у этих приборов есть недостаток – они «шумят». В усилителях большой мощности эти шумы становятся заметными. В качественной усилительной аппаратуре по-прежнему применяются вакуумные лампы.

Электронно-лучевые кинескопы в современных телевизорах вытесняются экранами с LED подсветкой. Они более экономичны, отлично передают цветовую палитру, позволяют сделать приемник почти плоским.