Институт Коммунизма о строительстве
Одна из целей Института Коммунизма состоит в том, чтобы выработать способы кардинального улучшения условий жизни в городах. Наброски к решению этой задачи предусматривают кардинальное изменение облика, структуры и планировки города, и одним из важных компонентов плана является резкое увеличение душевой нормы жилой площади, до 200-300 кв. метров на душу населения, а возможно и больше.
Реализация такой задачи требует полной реорганизации строительной отрасли и пересмотра всех ее технологий. Например, придется отказаться от строительства отдельных зданий и перейти к сооружению целых городов как единых сооружений, внутри которых создают все необходимые помещения, переходы и коммуникации. Безусловно, что такой объем работ можно выполнить только при условии полной автоматизации строительства и создания крупных автоДСК, строящих целый город сразу.
В принципе, эта задача казалась разрешимой на основе существующей технологии сборного или монолитного железобетона, которая хорошо изучена, имеет целый спект оборудования и в довольно значительных пределах поддается автоматизации. Однако, самые грубые прикидки показывают, что для реализации всей строительной программы просто не хватит сырья для производства цемента. Запасы глины, пригодной по сорту для производства цемента, в России, как выяснилось, не столь велики, всего около 2,6 млрд. тонн. Из этого количества можно выработать 7,42 млрд. тонн цемента, из чего можно построить 29,68 млрд. кв. метров жилья. Это в 10 раз больше, чем есть жилья сейчас в России всего, и это чуть-чуть больше, чем суммарный жилой фонд, необходимый современному населению России при доведении душевой нормы до 200 кв. метров. Если взять грубо 140 млн. человек, то потребный жилой фонд составит 28 млрд. кв. метров.
Казалось бы, ура. Но не спешите радоваться. Подобное строительство будет достигнуто ценой почти полного исчерпания запасов глины, да и вообще цементного сырья. Это первый момент. Второй момент - цемент потребляется не только в жилищном строительстве, но и в промышленности. Третий момент, в столь огромному жилому фонду потребуется построить всю необходимую обеспечивающую инфраструктуру, в силу чего удельная "цементоемкость" квадратного метра вырастет в 2-2,5 раза. И тогда глины станет остро не хватать. Конечно, можно еще что-то доразведать, набрать по мелочи еще с миллиард тонн глины, придумать технологию использования низкосортных глин и суглинков, но в любом случае, если сложить вместе строительство жилья в таких масштабах, строительство обеспечивающей инфраструктуры, и строительство автоматических комбинатов, то становится совершенно ясно, что цементная технология становится коротковатой по запасам сырья. Да и вообще, глина, если оценивать ее в геологических масштабах, есть не самый распространенный материал. Просто человеку он был легко доступен, сравнительно легок в переработке, вот и стал одним из главных строительных материалов.
Выход из этого положения, безусловно, есть. Он называется непривычным словом "петрургия", или каменное литье. Отрасль не то, чтобы новая, первые заводы по производству каменного литья появились еще в первую пятилетку, и был даже построен специальный завод светлокаменного литья для выпуска облицовочных плит Дворца Советов, который так и не построили. В петрургии алюмосиликатные соединения, из которых состоит глина и, соответственно, цемент, не спекают, а расплавляют, отливают в необходимую форму, затем выдерживают при температуре кристаллизации, а далее отжигают, то есть очень медленно охлаждают, чтобы внутри отливки не было внутренних напряжений. Температуры не запредельные - 1500-1600 градусов, то есть, примерно столько же, сколько в доменной печи. Трудность только в отжиге, который занимает от 10-11 до 48 часов, требует поддержания температуры и расходует много топлива. Скажем, туннельные отжигательные печи расходовали 120 куб. метров газа в час, что, конечно, колоссальный объем.
Сырье для этого процесса самое широко распространенное. Переплавке поддаются: граниты, базальты, диориты, диабазы, сланцы, горелая горная порода из шахт, нефелины, апатиты, зола электростанций, доменный шлак, та же глина, суглинки, пески и так далее. Это сырье есть в огромном количестве и способно удовлетворить любые мыслимые потребности в строительных материалах. Отливки из камня очень прочные, износостойкие, огнеупорные, мало теплопроводные. Здание, построенное из такого материала, будет практически вечным. И это оправдывает даже высокие расходы топлива на весь процесс.
Однако же, технология, описанная в литературе образца 1970-х годов, отражает довольно низкий технический уровень отрасли, сложившийся в 1950-е годы: ручные операции, малопроизводительные печи, нерациональное использование топлива. Несмотря на то, что проблема отжига была в значительной степени решена в стекольной промышленности и в черной металлургии, петрургия не спешила перенимать этот опыт. С позиций сегодняшнего дня нетрудно себе представить способы улучшения всей отрасли в пользу более высокой производительности и снижения расхода энергии.
Во-первых, расплавка сырья с помощью электродуговых печей или водородной горелки (с получением водорода электролизом воды). Во-вторых, использование электрических печей или печей на синтез-газе для отжига (здесь можно использовать коксовый газ, а полученный кокс добавлять в расплав и извлекать из него железо в виде ферросилиция). В-третьих, комбинирование отжигательной печи с утилизационной установкой (энергетической или теплофикационной), в которой используется отходящее тепло. Наконец, сырье для камнелитных комбинатов могут поставлять как специальные карьеры, так и горнопроходческие автоматы при строительстве подземных сооружений под автоматические комбинаты.
Это производство будет напоминать больше крупный металлургический комбинат (тем более, что есть определенное сходство в процессах), и должно будеть иметь огромную мощность, чтобы обеспечить потребности в строительных материалах. Подобные камнелитные комбинаты будут производить блоки, плиты, трубы и т.п. изделия, то есть "кубики" для сборки здания. Здание может собираться без каркаса, с несущими стенами, или может собираться на стальном каркасе, тем более, что каменные отливки можно армировать стальной проволокой. Скорее всего, камнелитные блоки и детали можно сваривать между собой, используя ацетиленовую горелку, но технологию сварки еще предстоит разработать. Или же можно использовать другую разновидность силикатных соединений - жидкое стекло. В рамках концепции автоДСК, робот собирает на площадке здание - один из элементов города-здания, а потом по специально проложенным рельсам перемещает его на место, устанавливает и укрепляет. Сначала для города собирается в котловане общий фундамент, в котором заранее проложены все тоннели и коммуникации, а потом на него ставятся здания и соединяющие их сооружения. Технология сварки камнелитных изделий очень привлекательна, поскольку такой город-здание превратится с помощью сварки в единое целое. Кроме того, цельность города-здания позволит лучше распределять нагрузки и использовать очень хорошие характеристики камнелитных изделий, которые 5-6 раз прочнее самого прочного бетона.
Это далеко не полный спектр возможностей камнелитной индустрии. Есть возможность разработки технологии извлечения из расплава железа, алюминия, титана, редких земель, и в отношении железа уже точно известно, что это можно сделать. Есть возможность использования природного расплава горных пород - натуральной вулканической лавы, правда, придется основательно поработать над конструированием лавочерпалки и оборудования для вывоза жидкой лавы на перерабатывающее предприятие. Натуральная жидкая лава позволит очень экономить расход электроэнергии на каменное литье, правда, при коммунизме черпание лавы - это будет работа, одна из самых опасных и требующих определенного геройства. Есть весьма широкие возможности, связанные с получением и использованием минерального волокна.
Для реализации доведения душевой нормы жилья до 200 кв. метров потребуется около 14 млрд. куб. метров камнелитных изделий (по существующим нормативам расхода бетона 0,5 куб. на 1 кв. метр жилья). Если учесть гораздо большую прочность камнелитных изделий, то удельный расход можно сократить, хотя за счет сооружения общего фундамента города-здания, сооружений и коммуникаций, общий расход материала вырастет и будет составлять около 18-20 млрд. куб. метров.
Реализация такой задачи требует полной реорганизации строительной отрасли и пересмотра всех ее технологий. Например, придется отказаться от строительства отдельных зданий и перейти к сооружению целых городов как единых сооружений, внутри которых создают все необходимые помещения, переходы и коммуникации. Безусловно, что такой объем работ можно выполнить только при условии полной автоматизации строительства и создания крупных автоДСК, строящих целый город сразу.
В принципе, эта задача казалась разрешимой на основе существующей технологии сборного или монолитного железобетона, которая хорошо изучена, имеет целый спект оборудования и в довольно значительных пределах поддается автоматизации. Однако, самые грубые прикидки показывают, что для реализации всей строительной программы просто не хватит сырья для производства цемента. Запасы глины, пригодной по сорту для производства цемента, в России, как выяснилось, не столь велики, всего около 2,6 млрд. тонн. Из этого количества можно выработать 7,42 млрд. тонн цемента, из чего можно построить 29,68 млрд. кв. метров жилья. Это в 10 раз больше, чем есть жилья сейчас в России всего, и это чуть-чуть больше, чем суммарный жилой фонд, необходимый современному населению России при доведении душевой нормы до 200 кв. метров. Если взять грубо 140 млн. человек, то потребный жилой фонд составит 28 млрд. кв. метров.
Казалось бы, ура. Но не спешите радоваться. Подобное строительство будет достигнуто ценой почти полного исчерпания запасов глины, да и вообще цементного сырья. Это первый момент. Второй момент - цемент потребляется не только в жилищном строительстве, но и в промышленности. Третий момент, в столь огромному жилому фонду потребуется построить всю необходимую обеспечивающую инфраструктуру, в силу чего удельная "цементоемкость" квадратного метра вырастет в 2-2,5 раза. И тогда глины станет остро не хватать. Конечно, можно еще что-то доразведать, набрать по мелочи еще с миллиард тонн глины, придумать технологию использования низкосортных глин и суглинков, но в любом случае, если сложить вместе строительство жилья в таких масштабах, строительство обеспечивающей инфраструктуры, и строительство автоматических комбинатов, то становится совершенно ясно, что цементная технология становится коротковатой по запасам сырья. Да и вообще, глина, если оценивать ее в геологических масштабах, есть не самый распространенный материал. Просто человеку он был легко доступен, сравнительно легок в переработке, вот и стал одним из главных строительных материалов.
Выход из этого положения, безусловно, есть. Он называется непривычным словом "петрургия", или каменное литье. Отрасль не то, чтобы новая, первые заводы по производству каменного литья появились еще в первую пятилетку, и был даже построен специальный завод светлокаменного литья для выпуска облицовочных плит Дворца Советов, который так и не построили. В петрургии алюмосиликатные соединения, из которых состоит глина и, соответственно, цемент, не спекают, а расплавляют, отливают в необходимую форму, затем выдерживают при температуре кристаллизации, а далее отжигают, то есть очень медленно охлаждают, чтобы внутри отливки не было внутренних напряжений. Температуры не запредельные - 1500-1600 градусов, то есть, примерно столько же, сколько в доменной печи. Трудность только в отжиге, который занимает от 10-11 до 48 часов, требует поддержания температуры и расходует много топлива. Скажем, туннельные отжигательные печи расходовали 120 куб. метров газа в час, что, конечно, колоссальный объем.
Сырье для этого процесса самое широко распространенное. Переплавке поддаются: граниты, базальты, диориты, диабазы, сланцы, горелая горная порода из шахт, нефелины, апатиты, зола электростанций, доменный шлак, та же глина, суглинки, пески и так далее. Это сырье есть в огромном количестве и способно удовлетворить любые мыслимые потребности в строительных материалах. Отливки из камня очень прочные, износостойкие, огнеупорные, мало теплопроводные. Здание, построенное из такого материала, будет практически вечным. И это оправдывает даже высокие расходы топлива на весь процесс.
Однако же, технология, описанная в литературе образца 1970-х годов, отражает довольно низкий технический уровень отрасли, сложившийся в 1950-е годы: ручные операции, малопроизводительные печи, нерациональное использование топлива. Несмотря на то, что проблема отжига была в значительной степени решена в стекольной промышленности и в черной металлургии, петрургия не спешила перенимать этот опыт. С позиций сегодняшнего дня нетрудно себе представить способы улучшения всей отрасли в пользу более высокой производительности и снижения расхода энергии.
Во-первых, расплавка сырья с помощью электродуговых печей или водородной горелки (с получением водорода электролизом воды). Во-вторых, использование электрических печей или печей на синтез-газе для отжига (здесь можно использовать коксовый газ, а полученный кокс добавлять в расплав и извлекать из него железо в виде ферросилиция). В-третьих, комбинирование отжигательной печи с утилизационной установкой (энергетической или теплофикационной), в которой используется отходящее тепло. Наконец, сырье для камнелитных комбинатов могут поставлять как специальные карьеры, так и горнопроходческие автоматы при строительстве подземных сооружений под автоматические комбинаты.
Это производство будет напоминать больше крупный металлургический комбинат (тем более, что есть определенное сходство в процессах), и должно будеть иметь огромную мощность, чтобы обеспечить потребности в строительных материалах. Подобные камнелитные комбинаты будут производить блоки, плиты, трубы и т.п. изделия, то есть "кубики" для сборки здания. Здание может собираться без каркаса, с несущими стенами, или может собираться на стальном каркасе, тем более, что каменные отливки можно армировать стальной проволокой. Скорее всего, камнелитные блоки и детали можно сваривать между собой, используя ацетиленовую горелку, но технологию сварки еще предстоит разработать. Или же можно использовать другую разновидность силикатных соединений - жидкое стекло. В рамках концепции автоДСК, робот собирает на площадке здание - один из элементов города-здания, а потом по специально проложенным рельсам перемещает его на место, устанавливает и укрепляет. Сначала для города собирается в котловане общий фундамент, в котором заранее проложены все тоннели и коммуникации, а потом на него ставятся здания и соединяющие их сооружения. Технология сварки камнелитных изделий очень привлекательна, поскольку такой город-здание превратится с помощью сварки в единое целое. Кроме того, цельность города-здания позволит лучше распределять нагрузки и использовать очень хорошие характеристики камнелитных изделий, которые 5-6 раз прочнее самого прочного бетона.
Это далеко не полный спектр возможностей камнелитной индустрии. Есть возможность разработки технологии извлечения из расплава железа, алюминия, титана, редких земель, и в отношении железа уже точно известно, что это можно сделать. Есть возможность использования природного расплава горных пород - натуральной вулканической лавы, правда, придется основательно поработать над конструированием лавочерпалки и оборудования для вывоза жидкой лавы на перерабатывающее предприятие. Натуральная жидкая лава позволит очень экономить расход электроэнергии на каменное литье, правда, при коммунизме черпание лавы - это будет работа, одна из самых опасных и требующих определенного геройства. Есть весьма широкие возможности, связанные с получением и использованием минерального волокна.
Для реализации доведения душевой нормы жилья до 200 кв. метров потребуется около 14 млрд. куб. метров камнелитных изделий (по существующим нормативам расхода бетона 0,5 куб. на 1 кв. метр жилья). Если учесть гораздо большую прочность камнелитных изделий, то удельный расход можно сократить, хотя за счет сооружения общего фундамента города-здания, сооружений и коммуникаций, общий расход материала вырастет и будет составлять около 18-20 млрд. куб. метров.