"СССР - Самстрой Самостоятельному Строителю Рекомендует" - №10

3/2008

Силикальцит

Введение
Т.к. данный выпуск решено посвятить камню, то и здесь мы затронем вопрос пускай искусственного, но все-таки каменного строительства. Натолкнувшись на данный термин "силикальцит", мы связались с нашими хорошими знакомыми - проектировщиками, имеющими степень магистра. К нашему удивлению, данный термин им не был знаком. Но мы не в коем случае не хотим умалить уровень их знаний - просто это говорит (повторимся) о том, что что-то новое - это хорошо забытое старое. Наше внимание приковали удивительные свойства данного материала, а так же история, связанная с ним. (Далее по тексту все, что в кавычках взято из брошюры "Мысли о силикальците" Йоханес Хинт, 1963г.)

Ты помнишь, как все начиналось...
Дело было в Прибалтике на небольшом заводике по производству силикатного кирпича. Только закончилась война. Общенациональная задача была понятна: надо поднимать страну из руин. Понимал это и Йоханес Хинт - инженер того заводика. Но кроме понимания, было у него и желание придумать способ дешевого быстрого и надежного строительства. Пробовал он многие способы, очередь дошла и до дезинтеграторов (машина для мелкого дробления хрупких материалов).

Проводя эксперименты по измельчению смеси для кирпичей в дезинтеграторе, Хинт столкнулся для него необъяснимым эффектом - прочность кирпича немного увеличилась. Хинт решается увеличить обороты, хотя очевидно, что это влияет на быстрый износ оборудования. Но инженер решил рискнуть, и… результаты получились феноменальные. Смесь, прошедшая помол в высокоскоростном дезинтеграторе, приобрела новые свойства. Конечная прочность тех же кирпичей из этой смеси увеличилась в несколько раз. На тот момент наука не могла объяснить причину этого явления. Правда в наше время это явление имеет свое определение: механохимическое превращение.

Кто знает, тот поймет, а кто не знает - просто сравнит цифры. Этот простой заводик из простой извести и простого песка (без использования цемента!!!) начал выпускать изделия марочностью М3000 в серийном производстве, и до М5000 в опытно-промышленном. Причем изделия самые разнообразные: начиная от ячеистых стеновых блоков, несущих панели перекрытий, и кончая черепицей и канализационными трубами. И это - в середине прошлого века! К слову: в наши дни бетон М600 - считается пределом ожидаемого.

Так и родился силикальцит.

Большому кораблю - большое плаванье
Очевидно, что у нового стройматериала большое будущее. Вот как его описывал сам создатель:
"В СССР работает уже около 40 заводов силикальцитных изделий, и в 1963 году будет пущено еще не меньше 20 новых таких предприятий большой мощности. Лицензии на производство силикальцита проданы в Италию, Японию, Бразилию, Финляндию. В нестоящее время ведутся переговоры по заключению лицензий и с другими странами. Суммарная годовая проектная мощность действующих заводов приближается к 1 млн. м3 продукции. Из силикальцита построено уже не менее 1,5 млн. м2 жилой площади. На основе всего этого можно уже сделать некоторые весьма определенные технические и экономические выводы о силикальците. Эти выводы не высосаны из авторучек в исследовательских институтах, а базируются на анализе результатов работы годами действующих заводов.

Прежде всего. Силикальцит можно производить по всем строительно-техническим показателям более качественным, чем бетон. В высокопрочном силикальците частицы песка и извести соединены почти так же, как частицы соды и песка в стекле. Отделить их одну от другой обычными исследовательскими методами нельзя. В бетоне же зерна песка и гравия практически не принимают участия в образовании внутренней структуры искусственного камня, они просто склеиваются. Принимая во внимание это различие структуры, нетрудно понять, почему водопроницаемость плотного силикальцита в тысячу раз меньше, чем у плотного бетона. Особенностью структуры силикальцита объясняется и его высокая устойчивость против кислот. Силикальцит хорошо противостоит воздействию даже 5-процентного раствора соляной кислоты, от бетона же в этом случае через несколько дней остаются лишь зерна песка и гравия. В животноводческих хозяйствах Эстонии уже хорошо известна устойчивость силикальцита в среде пищевых кислот, благодаря чему силикальцитные кормушки для скота сохраняются в несколько раз дольше бетонных. Так же в качестве облицовочных плит откосов канала Москва-Волга силикальцит уже в течение нескольких лет демонстрирует большую, чем у бетона стойкость...

Во-вторых. Интересно, что люди начинают часто со сложного и лишь позднее замечают, что все можно было бы сделать гораздо проще. Как силикальцит сам приводит к крайней простоте всю проблему получения искусственных строительных деталей, так и производство самого силикальцита беспрестанно упрощается. Мы начали с того, что производили в специальном агрегате сухую силикальцитную смесь, которую затем увлажняли и формовали аналогично бетону. Позднее уже заметили, что совсем ни к чему так делать. В агрегат можно дозировать и нужную для формования воду, а при изготовлении газо- и пеносиликальцита также газо- и пенообразователи.

Сейчас на новых заводах для приготовления смесей используется только один агрегат, и при наличии автоматических дозаторов весь процесс приготовления смеси может быть полностью автоматизирован. Далее смесь поступает в движущиеся по конвейеру формы, а затем в автоклав. Заводы становятся чрезвычайно простыми и дешевыми. Всем известно также, что и обжиг извести весьма прост и дешев.

Принимая все это во внимание, становится понятным, почему стоимость силикальцитного завода вместе с постройкой необходимой для его работы известковообжигательной печи сейчас, примерно, в 2,5 раза ниже стоимости бетонного завода такой же мощности вместе с организацией производства необходимого для работы завода количества цемента... Производство цемента и бетона развивалось и усовершенствовалось уже более ста лет, этим занимаются десятки институтов всего земного шара. Производственный же возраст силикальцита всего немногим больше пяти лет, и только год назад в Таллинне был организован первый институт силикальцита.

В-третьих. На новых силикальцитных заводах, которые сейчас строятся в различных районах СССР, а также в Италии и Японии приготовление смесей полностью автоматизировано. Изделия формуются на конвейерной линии, которую обслуживают 1-2 человека, управляющие соответствующими операциями с центрального пульта. Только вспомогательные работы - комплектование изделий на вагонетки, распалубка, очистка форм и т.п., еще требуют рабочей силы. Поэтому неудивительно, что даже на силикальцитных заводах большой мощности работает всего 10-15 рабочих в смену. Количество выпускаемой продукции на одного человека на силикальцитного заводах вдвое больше, чем на бетонных заводах. Все это делает производство силикальцита дешевым. Но и это еще не все. На изготовление 1 м3 силикальцитных изделий затрачивается вдвое меньше извести, чем цемента на изготовление такого же количества бетона. При одинаковой степени механизации же производство цемента вдвое дороже извести. Отсюда уже разница в 4 раза. Для производства силикальцита употребляется любой дешевый природный песок, производство же бетона требует особенно чистого песка с подходящим зерновым составом и хорошего щебня. Учитывая все это, понятно, почему при производстве на заводах равной мощности силикальцит, по меньшей мере, в 2 раза дешевле бетона. Это означает, что завод, построенный за сумму, в 2,5 раза меньшую, дает постоянно из года в год более качественную, чем бетон, и в 2 раза более дешевую продукцию. Не будет ли этой целой революцией? И при теперешней оценке разницы в стоимости изделий мы поступим так же неправильно, если забудем большие возможности развития силикальцита.

В-четвертых. При равных показателях прочности бетонные изделия примерно на 30% тяжелее силикальцитных. Например, высоко прочный силикальцит, о котором упоминалось выше, имеет объемный вес только 1900 кг/м3. Бетон с прочностью в 5 раз меньшей имеет объемный вес не меньше 2200 кг/м3. Эта большая разница в весе конструкции существенно снижает расходы на транспорт и позволяет за счет удешевления фундаментов домов и несущих конструкций получить немалую экономию.

В-пятых. За короткую историю силикальцита уже был случай, когда завод был построен и пущен за 6 месяцев. Это было в Лодейном Поле. И это совсем не маленький завод. На постройку цементного и бетонного заводов обычно уходит не менее двух лет. Учитывая крайнюю простоту заводов силикальцитных изделий, здесь нечему особенно удивляться. Это позволяет создать в СССР уже в течение одного года вполне достаточную базу для разрешения любых строительных задач. Только бы, наконец, те лица, от которых это зависит, поняли проблему силикальцита во всей ее полноте.

В-шестых. Практически для производства силикальцита пригодны любые извести и пески. В Узбекистане силикальцит делают ив лёсса, глинистого грунта, на котором хорошо растут хлопок и фрукты. В будущем году будут выпускать силикальцит из местного песка и извести в Якутии, куда до сих пор строительный материал подвозится на самолетах. В Институте силикальцита были проведены соответствующе испытания этого сырья, давшие хорошие результаты. В общей сложности произведены исследования песков свыше 1100 месторождений, в том числе песков из Италии, пустыни Сахары, Бразилии, Японии, Венгрии, в сумме из 20 стран. Из них всех оказалось возможным производить силикальцит. До сих пор мы выбраковали сырье по экономическим соображениям только в двух случаях, в том числе итальянский пуццолан. Сырье для цемента и подходящий щебень, и песок имеются не всюду. Итак, экономичное производство силикальцита можно организовать во всем мире.

В-седьмых. Приняв во внимание, что в производстве силикальцита требуется, в основном, лишь единственная машина - агрегат для приготовления смеси, можно организовать также подвижные, экономично работающие заводы. Один такой завод уже показал свою целесообразность. Несколько лет назад в Москве был построен завод на старом речном судне. Из силикальцитной продукции этого завода уже построено немало больших пятиэтажных жилых домов - целый новый поселок Нагатино...

В-восьмых. Силикальцит как бы создан для производства индустриальных деталей. Даже наиболее крупноразмерные детали затвердевают в автоклаве без напряжений и не изменяют своих размеров. Обычный же бетон при твердении уменьшается в объеме.

В-девятых. Практический опыт показывает, что армированные силикальцитные изделия с большим пролетом имеют гораздо большую жесткость, чем жесткость по расчетам для железобетонных деталей. В связи с этим несущие конструкции из силикальцита требуют меньше стали для армирования, чем бетонные. Это интересное явление объясняется тем, что при высокой температуре при автоклавном твердении арматурная сталь удлиняется и при работе при нормальной температуре она находится в преднапряженном состоянии. Таким образом, достигается преднапряжение арматуры абсолютно без дополнительных затрат.

...Принимая все это во внимание, понятно, почему около года назад мистер Хольт, английский специалист, после ознакомления с силикальцитом с заметной горечью пошутил примерно так: "Если вы здесь в Таллинне умеете делать любые детали из извести и песка и при этом дешевле и лучше, то ведь выходит, что наш изобретатель Асплин напрасно изобрел портландцемент. Тогда ведь это открытие было ошибкой". На это нам осталось только вежливо улыбнуться".

О времена, о нравы
"Пожалуй, не стоит напоминать, какие грандиозные планы в развитии цемента и бетона у нас существуют. К тому же эти планы успешно реализуются и расширяются. И все это после 13 лет разработки силикальцита, после того, как о силикальците узнали почти все строители СССР и большинство строителей во всем мире!

Совершенно ясно, что эти планы разработаны не рядовыми инженерами, играющими в направлении большой политики строительства только второстепенную роль. Не стоит сомневаться и в том, что разработавшие эти планы будут защищать их с таким же рвением, как и мягкие, хорошо кормящие их кресла, на которых они сидят.

Тысячи ученых написали свои кандидатские и докторские диссертации о цементе и бетоне. Это для них была, есть и, они уверены, что будет alma mater. Всякому хочется, чтобы от его труда жизни что-нибудь осталось и для будущего. Наверное, стремление оставить наследство - не менее желания получить наследство. И вдруг люди из Таллинна сказали, что пришел конец цементу и бетону. Значит, с точки зрения будущего весь труд ученых-цементников не имеет смысла. Много ли среди них найдется людей, которые смогут благосклонно смотреть на силикальцит. Вся Академия строительства укомплектована именно такими недоброжелателями. Только такими! Ученые советы присудили в области силикальцита звание доктора наук только одному человеку, но и он не член академии. Первые кандидаты наук в области силикальцита, к сожалению, еще появятся только в текущем году.

Круг замкнут. Естественно, что лица, делающие большую политику в нашем строительстве, пользуются советами и консультацией научных сотрудников Академии строительства и архитектуры СССР. Кого же других им слушать?

Эти тормоза перешагнули границы СССР. Несколько месяцев назад одна делегация специалистов по строительству и строительным материалам из Венгрии целую неделю знакомилась с нашей работой. Как и все посетившие нас специалисты, они тоже поняли неотвратимость той революции, которую в дальнейшем произведет силикальцит. Они вдохновились идеей силикальцита и высказали ряд серьезных упреков в адрес наших советских консультантов в Совете экономической взаимопомощи, которые на соответствующие запросы специалистов стран народной демократии из года в год дают о силикальците только необъективные и неправильные данные. И как попали подобные специалисты в международное учреждение? Из Академии строительства и архитектуры СССР...

Такие мощные тормоза не может разрушить и самое высокое мнение крупных специалистов по строительству в США, Англии, Западной Германии, Италии, Японии, записанное в книгу посетителей Научно-исследовательского и проектного института силикальцита. Даже та простая логика, что капиталисты платят миллионы долларов за лицензии из своего кармана, а не из государственных фондов капитальных вложений, не может заставить убрать эти мощные тормоза и более серьезно отнестись к истине о силикальците, записанной на многих языках мира в нашу книгу посетителей.

Нечего удивляться, что результаты работы наших 40 силикальцитных заводов не в состоянии даже в самой малой мере "оторвать" эти накрепко пригнанные и прилаженные к креслам мощные тормоза. Нечего удивляться, что при таких мощных тормозах многие руководители строительства все еще не могут, смело произнести слово "силикальцит". Эти тормоза свидетельствуют о том, если есть известь и песок - значит, есть силикат, и только силикат. Силикальцита быть не может. Мы же находим, что если только один элемент, например углерод, дает уголь, графит и алмаз, то отчего же тогда два вещества - известь и песок - не могут превратиться в два различных материала - силикат и силикальцит? Но наш ответ это для них только писк комара в ушах. Они говорят, строительно-технические показатели силикальцита не могут быть лучше, чем у силиката.

Мы отвечаем: "Ученые не должны отрицать факторов, показанных приборами и повседневной практикой. Эти факторы должны признать все. И лишь в их интерпретации могут иметь место ученые диспуты. Соберемся вместе, повторим опыты и совместно зафиксируем результаты".

Но наши слова опять-таки остаются гласом вопиющего в пустыне. И до сих пор нет силы, которая заставила бы лиц, делающих большую политику в строительстве, побывать вместе с таллинцами в лаборатории при испытании материалов. Все эти годы мы наивно полагали, что наше предложение, в конце концов, должно быть принято, но в последнее время поняли, что его принятие невозможно, так же невозможно, как добровольный отказ чинуши от служебного кресла".

Конец дело венчает
Прошло 35 лет... Дело решили в духе того времени, чисто по-советски: возбудили уголовное дело. Суть обвинения: господдержка силикальцита - следствие взятки, которую Хинт дал в Москве высокопоставленным руководителям. Инженера-изобретателя осудили на 15 лет тюремного заключения. (Впервые Хинт был брошен в тюрьму еще гестапо. Теперь, когда ему за 70 лет, его бросают в советскую, где он вскорости умирает.)

1984 г. - указом Президиума Верховного Совета СССР эстонский ученый и изобретатель Йоханес Хинт лишается ордена Трудового Красного Знамени. Осужденный в конце 1983, ученый лишен всех заслуженных научных званий и должностей, а позже и звания лауреата Ленинской премии 1962 года. Парадокс того времени: несколько лет спустя приговор отменили - Хинт полностью реабилитирован. Его же технология была предана забвению.

В заключение
Материал по данной теме очень интересен и разнообразен. Если и Вам интересно ознакомится с технологией создания силикальцита или почитать научные труды о данной технологии, то найти в сети не составит труда.

"СССР - Самстрой Самостоятельному Строителю Рекомендует" - №10