Развитие производства строительных материалов в России, и роль российских учёных в развитии строительного материаловедения

Советские специалисты значительно расширили области производства и применения силикатных материалов; ими разработаны способы получения ряда новых строительных материалов. Это облицовочные силикатные плиты, особо легкие материалы--пеносиликат, созданный лауреатом Сталинской премии И. Т. Кудряшевым.

4.3. Вяжущие вещества.

Изобретение так называемого портландцемента, обладающего большей прочностью, чем известь, и способностью твердёть в воде и послужившего поэтому основой для железобётона, формально во всей мировой литературе приписывается английскому каменщику Аспдину, получившему патент в конце 1824 г. Однако это неверно и объясняется незнанием и зама работ русских людей. Простейший цемент изготовлялся в России уже в Х'У веке, а в 1817--1825 гг. в Москве начальник военно-рабочей команды Е. Г. Челиев изготовлял из искусственной смеси извести и глины, сильно обжигая ее и размалывая с добавкой гипса, цемент уже сравнительно высокого качества.

Е. Г. Челиев завершил свои работы опубликованием в 1825 г. книги, содержавшей не только практические данные, но и научное обоснование способа; изготовления цемента. Несомненно, что для производства и применения цемёнта в строительстве и создания книги потребовалось несколько лет. Следовательно, цемент был изготовлен в России до 1824 г., и приоритет его открытия принадлежит нашей стране.

Основоположником теории и практики промышленного производства цемента в России был профессор Военно-инженерной академии А. Р. Шуляченко, являвшийся начальником кафедры химии и технологии строительных материалов с 1864 по 1903 г.

Конференция Военно-инженерной академии в 1903 г. так оценила заслуги проф. Шуляченко:

«Он по справедливости может считаться отцом русского цементного производства, так как благодаря его энергии, практическим указаниям и руководству выделка русских портландцементов достигла такого совершенства, что почти вытеснила из России иностранные цементы, сохранив тем внутри страны не один десяток миллионов рублей, уходивших до того за границу на покупку английских, немецких и шведских фабрикатов» («Инженерный журнал», 1904 г., №1).

На той же конференции Академии отмечалось, что с<. . . старейший в Петербургском районе завод портландцемента--Глухо-озёрский -- обязан своим основанием, развитием и успехами трудам А. Р. Шуляченко.

По указаниям проф. Шуляченко был построен и оборудован другой цементный завод (в г. Вольске).

Профессору Шуляченко принадлежит разработка основ теории твердения гидравлической извести и цемента. Борясь с ошибочными утверждениями французского ученого Ферми о свободном состоянии извести в обожженном цементе, проф. Шуляченко создал свою теорию. обосновывающую химическое связывание извести в процессе обжига цемента. Эту правильную теорию в дальнейшем развили крупнейшие советские ученые: академик А. А. Байков, профессора В. А. Кинд и В. Н. Юнг, а в последние годы профессора А. Е. Шейкин, Ю. М. Бутт и др.

Профессора А. Р. Шуляченко, Н. А. Белелюбский и И. Г. Малюга разработали в 1881 г. первые технические условия на цемент, а также классификацию вяжущих веществ.

Проф. Шуляченко, выдающиеся русские ученые А. А. Байков, Н. Н. Лямин и В. И. Чарномский исследовали стойкость бетона в морской воде. Они изучили вопрос о введении активных кремнеземистых добавок в цемент и открыли в России эти добавки, не уступающие по своим качествам итальянским пуццоланам и немецким трасам. Тем самым наша страна была освобождена от им- порта добавок к цементу. Вопрос о стойких в морской воде цементах и бетонах полностью решен советскими учеными. Благодаря работам проф. В. Н. Юнга был найден соответствующий состав цемента. Это--высокосиликатный цемент с малым содержанием трёхкальциевого алюмината предложенный у нас намного раньше американского, так называемого сульфатостойкого цемента.

Советские учёные (А. А. Байков, С. И. Дружинин, В. А. Кинд, В. Н. Юнг и др.) полностью разрешили вопрос о создании цемента с активными кремнеземистыми добавками, так называемого пуццоланового портландцемента, используемого в основном в гидротехническом строительстве.

По производству этого цемента Советский Союз занял первое место в мире.

Необходимо особо отметить работы академика А. А. Байкова по созданию теории твердения вяжущих веществ: цемента и гипса. Его теория, базирующаяся на точных физико-химических. представлениях об образовании сначала насыщенных, а затем пересыщенных растворов и выделении из них новообразований в коллоида и в дальнейшем в мелкокристаллическом со стояниях, является основой нашей науки о вяжущих веществах.

Благодаря работам советских ученых -- проф. В. А. Кинда, лауреатов Сталинской премии проф. В. Н. Юнга, действительно го члена Академии наук УССР П. П. Будникова, передовых инженеров и мастеров советская технология цемента достигла высокого развития.

Качество цемента (характеризуемое прочностью при сжатии) повысилось за годы советской власти в 2--4 раза.

Появились новые виды цементов--цемент с активными минеральными добавками, кислотоупорный цемент, белый цемент, сульфатостойкий, гидрофобный и пластифицированный цементы, расширяющиеся цементы, сульфатно-шлаковый ангидритовый и ангидрито-глиноземистый цементы. Впервые в мире доменная печь на Урале дает одновременно чугун и клинкер быстротвердеющего глиноземистого цемента. По производству цемента из доменного шлака СССР также стоит на первом месте в мире.

В области производства и применения извести в СССР так же сделано крупное открытие. Около 2000 лет известь применялась в строительстве только после гашения ее водой. При этом теплота гашения терялась, а известковое тесто медленно схватывалось и твердело. Талантливый изобретатель И. В. Смирнов коренным образом изменил старинный способ. Он предложил размалывать негашеную известь в тонкий порошок и сразу же применять ее в штукатурке, известково-шлаковом вяжущем, шлакобетонных камнях и т. п. При этом известь быстро схватывается и твердеет, теплота гидратации ее используется для ускорения твердения и высыхания. Изобретение И. В. Смирнова удостоено Сталинской премии и внедряется на ряде известковых заводов и строек. 4.4. Бетоны.

Русские ученые уже с конца ХIХ века уделяли большое внимание созданию плотного бетона и правильному расчету его состава.

Крупный вклад в науку о бетоне внесли русские инженеры, в особенности И. Самович (1885--1890 гг.) и профессор Военно-инженерной академии И. Малюга. В его труде <Состав и способ приготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости», вышедшем в 1895 г., были даны основные принципы изготовления прочного бетона.

Наибольшее развитие технология бетона получила в советское время, начиная с 1924 г, со времени нашего первого крупного гидротехнического строительства -- Волховстроя.

Особое значение в развитии технологии бетона в СССР имели работы проф. Н. М. Беляева (Ленинград) и его школы. Начиная с 1927 г., проф. Н. М. Беляев, проф. И. П. Александрин и их ученики стали внедрять в нашу практику научные методы подбора состава бетона, давшие значительное повышение его качества.

С 30-х годов школой действительного члена АН Грузинской ССР К. С. Завриева и московскими учеными (проф. Б. Г. Скрамтаевым и др.) были созданы новые, более рациональные методы расчета состава бетона, вытеснившие американский метод расчета. Советские методы расчета позволяют, в противовес американскому, экономить цемент в бетоне. Экономия цемента не только удешевляет бетон, но и улучшает его технические свойства (уменьшаются выделение тепла, усадки и ползучесть)

Заслугой советских ученых является также создание способов производства зимних бетонных работ и широкое внедрение их в практику.

Начиная с 1930 г., по указаниям партии и правительства, наше строительство перешло на непрерывный строительный год, и это имело огромное значение для успешного и досрочного выполнения пятилетних планов.

Бетонирование зимой представляло собой вначале сложную научно-техническую задачу.

После многочисленных исследований и опытов на стройках в Советском Союзе получили развитие такие научно обоснованные методы зимнего бетонирования, как способ термоса пропаривание, электропрогрев и др. Теперь по развитию всех этих методов Советский Союз занимает место в мире. В суровые ЗИМЫ 1941--1943 гг. зимнее бетонирование помогло быстрому возобновлению работы на Урале и в Сибири заводов, переведенных из районов, которым угрожали фашистские войска.

Большая группа специалистов во главе с проф. С. А. Мироновым в 1949 г. удостоена Сталинской премии за разработку и внедрение способов производства зимних бетонных я каменных работ.

Крупные достижения имеются также в создании новых видов бетона -- легкого, кислотоупорного и жаростойкого. Технология легких бетонов разработана действительным членом Академии архитектуры СССР проф. Н. А. Половым (Москва) и специалистами Армении и Грузии. Проф. Н. А. Попову принадлежит также создание отрасли науки о строительных растворах для каменной кладки.

Бетонные работы в Советском Союзе почти полностью механизированы применяются машинное перемешивание бетонной смеси, широкая механизация укладки и уплотнения бетонной смеси при помощи вибрации и вакуумирования (работы лауреатов Сталинской премии С В Шестоперова, проф.А Е Десова, О. А. Гершберга и др.).

Достижения советской технологии бетона наиболее полно реализуется на крупнейших гидротехнических стройках, где общий объем бетонных и железобетонных работ достигнет огромной цифры -- 18 млн.м. На строительстве Волго-Донского судоходного канала им. В. И. Ленина работали автоматизированные бетонные заводы с крупными бетономешалками. Бетонная смесь уплотнялась электрическими высокочастотными вибраторами, а поверхность некоторых бетонных сооружений обрабатывалась при помощи вакуумирования. Теперь эти методы применяются на Куйбышевгидрострое и других строительствах. Все это обеспечивает высокие темпы бетонных работ и хорошее качество бетона.

4.5. Лесные материалы.

До первой половины ХIХ века древесина была главнейшим строительным материалом. В России был построен целый ряд вы дающихся инженерных сооружений из дерева, развивалось деревянное судостроение. В связи с этим придавалось большое значение разведению корабельного леса разработке методов исследования его качества, способов сушки, изысканию средств и методов защиты древесины от гниения и от порчи древоточцами.

Вопрос о прочности древесины различных пород также занимал видное место в связи с необходимостью замены ценного дуба. В 1732 г воинской морской комиссией было внесено предложение о замене дуба лиственницей, которая по своей прочности и стойкости не уступала ему.

Необходимость найти средства и способы защиты древесины от гниения и древоточцев возникла в 1700 г. в связи с использованием древесины ля судостроения. Первые опыты по антисептированию древесины (свай) были проделаны при Петре 1.

Различные способы антисептирования древесины начали широко применяться с 40-х годов ХIХ века в железнодорожном строительстве и в службе связи. К этому же времени относятся и работы по изысканию рациональных способов сушки леса.

К концу ХIХ века эти вопросы приобрели первостепенное значение. В 1887 г. Русским техническим обществом была создана специальная комиссия по выработке технических условий на средства и способы защиты древесины от гниения. В работе этой комиссии и в; проведении больших исследований приняли деятельное участие профессор Института инженеров путей сообщения Н. А. Белелюбский, профессор Лесного института

Д. Н. Кайгородов и др.

После Великой Октябрьской социалистической революции наука о лесе и лесных материалах получила широкое развитие. В СССР созданы десятки крупнейших научных учреждений по вопросам лесоразведения и обработки леса.

Широко применяя достижения выдающихся русских ученых В. В. Докучаева, И. П. Бородина, Г. Ф. Морозова,

И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко, академик В. Н. Сукачев (Институт леса Академии наук СССР) вывел путем селекции и скрещивания около двадцати быстрорастущих древесных по род. Всесоюзным институтом лесного хозяйства выведенены скороспелые сорта дуба, тополя, вяза, манчжурского ореха и др.; Киевским лесохозяйственным институтом разработан метод ускоренного выращивания бессучковой сосны ( с поверхности ствола молодого деревца удаляют боковые почки).

Советскими учеными создана новая отрасль науки--древесиноведение (лауреат Сталинской премии проф. С. И. Ванин), разработана теория сушки древесины (проф. Н. Н. Чулицкий и др.) созданы новые типы деревянных инженерных сооружений и методы конструктивной защиты древесины от гниения (проф.

Г. Г. Карлсен и др.), химической защиты древесины от гниения и повышения ее огнестойкости.

Нашими учеными получены специальные клеи и новые виды клееных дощатых и фанерных конструкций, значительно более легких, экономичных и индустриальных, чем, обычные деревянные конструкции.

Советская наука о лесных материалах заслуженно занимает передовое место в мире.

4.6. Металлы.

Металлы являются основой всей современной промышленности и техники.

С давних времен металлургия и металлобработка, в особенности кузнечное и литейное дело, успешно и с любовью осваивались русскими мастерами, достигшими в них высокого совершенства.

Россия в 18 веке победила сильнейшего агрессора того времени Швецию, опираясь на собственное производство вооружения.

Во второй половине ХУIII века Россия занимала первое место в мире по производству чугуна. Русский металл успешно конкурировал с английским и шведским на европейском рынке, уральское кровельное железо под названием «сибирского» пользовалось мировой известностью.

Однако в дальнейшем,, в начале ХIХ века, крепостная Рос сия оказалась в промышленном и техническом отношениях отброшенной назад по сравнению с Западной Европой, где быстро развивался капитализм.

В 1913 г. в России было выплавлено чугуна и стали по 4,2 млн. т, и она перешла на пятое место в мире. К этому времени русская металлургия оказалась под влиянием иностранно го монополистического капитала.

Урал, являвшийся раньше основным горнопромышленным центром России, в ХI веке уступил свое место Югу, дававшему к 1913 г. три четверти всей металлургической продукции. Здесь на Юге особенно сильна была роль иностранного капитала.

В. И. Ленин перед первой мировой войной отметил: «Относительно железа--одного из главных продуктов современной промышленности, одного из фундаментов, можно сказать, цивилизации--отсталость и дикость России особенно велики»

Перед первой мировой войной русская металлургия давала стране только черные металлы, медь, золото, серебро, платину, свинец; остальные металлы, крайне необходимые для промышленности, ввозились из-за границы.

За время первой мировой войны, а затем гражданской войны добыча металлов в России почти прекратилась, и советской власти пришлось создавать металлургическую промышленность заново.

В годы восстановления и реконструкции народного хозяйства в первые же пятилетки советская металлургия начала интенсивно развиваться, опережая капиталистические страны по темпам своего роста и исключительным научно-техническим успехам.

К концу первой пятилетки в СССР была создана тяжелая промышленность, на основе которой осуществлена социалистическая индустриализация страны. Проблема снабжения нашей Родины металлом была в основном разрешена.

За годы первой и второй пятилеток ( гг.) были построены и введены в действие крупнейшие заводы черной металлургии: Магнитогорский, Кузнецкий, Криворожский, Ново-Тульский, Новолипецкий, Керченский, Запорожстйль, Азовсталь и другие.

По успешного завершения первых двух пятилеток 18 съезд ВКП (б) в 1939 г., определив пути постепенного перехода от социализма к коммунизму, выдвинул перед народами Советского Союза основную задачу--догнать и пёрегнать главные капиталистические страны также в экономическом отношении, т. е. по размерам промышленного производства на душу населения.

В третьей пятилетке социалистическая промышленность продолжала развиваться быстрыми темпами. В 1940 г. в СССР было выплавлено чугуна в 3,6 раза и стали в 4,3 раза больше, чем в 1913 г.: чугуна было выплавлено 15 млн. т, стали--18,3 млн. т.

Металлургия цветных металлов развивалась также широко. Намного увеличилось производство меди. За годы советской власти в нашей стране было создано производство алюминия, магния, вольфрама, молибдена, никеля, олова, сурьмы и др.

К двум прежним районам добычи цветных металлов--Уралу и Кавказу--добавились Казахстан Киргизия, Кольский полу остров, Дальний Восток.

В широком масштабе в металлургии стало применяться обогащение руд.

Вероломное нападение гитлеровской Германии прервало наше мирное строительство.

В начале войны мы потеряли мощную базу металлургии-- Юг, который давал около 2/ всей выплавки чугуна в СССР и более половины стали и проката, но и политика партии и правительства разбила все надежды врага на быструю и легкую победу. Во время войны была проведена беспримерная в истории гигантская операция перебазирования нашей промышленности из прифронтовых районов на Восток.

В годы Великой Отечественной войны советские металлурги разрешили ряд таких трудных и важных технических проблем, как выплавка легированных и броневых сталей в больших мартеновских печах, прокатка броневой стали на обычных листовых станах, автоматическая сварка.

Советская Армия в годы Великой Отечественной войны была полностью обеспечена металлом и всей необходимой военной техникой, и это в значительной мере обусловило победу СССР над фашистской Германией и империалистической Японией.

После победы наша металлургия была быстро восстановлена) уровень довоенного, 1940 года, по производству стали и чугуна был достигнут в 1948--1949 гг., а к концу первой послевоенной пятилетки, в 1950 г., превзойден на 45%.

В четвертой пятилетке (1946--1950 гг.) произошли крупные сдвиги в советской металлургии в сторону более равномерного размеще4-юия металлургических заводов по всей стране на основе народнохозяйственного плана развития отдельных районов.

Теперь Средняя Азия, Кавказ, дальний Восток и другие районы производят свой металл. Дальние перевозки угля, руды и металла все больше и больше сокращаются.

Районы СССР, экономически отсталые в прошлом, пол индустриальную базу для нового культурного и хозяйственного подъема.

В 1952 г. в СССР произведено чугуна 25 млн. т (примерно на 70% больше, чем в 1940 г.) и стали 35 млн. т (на 90 % больше, чем в 1940г.).

Пятым пятилетним планом развития СССР предусмотрен к 1955 г. рост производства металлов по сравнению с 1950 г. при мерно в следующих размерах: чугуна на 76%, стали на 62% а цветных металлов--в еще большей степени.

В ближайшие пятилетки производство чугуна должно быть доведено до 50. млн. т в год, стали--до 60 млн.

Русская наука о металлах начинается с М. В. Ломоносова. В 1763 г. вышла книга «Первые основания металлургии или рудных дел», которая является выдающимся трудом по металлургии, в частности чугуна, и горному делу. М. В. Ломоносов описал в этой книге технологические приемы, необходимые для практика-металлурга и изложил физико-химическую сущность металлургического процесса.

Из последующих работ по металлургии особо следует отметить труды выдающегося русского металлурга горного инженера генерал-майора П. П. Аносова. Он впервые (в 1831 г.) использовал микроскоп для изучения структуры металлов при исследования строения высококачественной стали--булата, проблему изготовления которой П. П. Аносов блестяще разрешил на Златоустовском заводе (1837 г.).

Аносов, по существу, явился зачинателем производства высококачественных сталей, играющих важнейшую роль в современной технике.

Русская металлургия со времен М. В. Ломоносова развивалась в тесном контакте с химией и физикой. Наши химики и физики всегда приходили на помощь металлургам. Особенно велика заслуга великого русского ученого д. И. Менделеева, который боролся за индустриальное развитие России и много сделал для организации металлургических заводов. Однако до Великой 1 Октябрьской социалистической революции из-за отсталости экономики России, консерватизма и косности царского правительства результаты работ русских ученых не могли быть полностью использованы на практике.

Основоположниками современной теории металлургии и металловедения являются Д. К. Чернов, А. А. Байков, Н. С. Курнаков, М. А. Павлов.

Выдающийся русский металлург Д. К. Чернов (1839-- 1921 гг.) сделал крупнейшее и исключительное по своим последствиям открытие. Он установил критические точки-- температуры, при которых происходит изменение структуры и свойств охлажденной стали. Этим открытием Чернов разрешил основной вопрос об условиях термообработки и ковки стали. Современные русские металлурги и металловеды являются последователями Д. К. Чернова. Они создали советские школы металлургии, занявшие выдающееся место в советской и мировой науке. В области металлургии чугуна--это школа академика М. А. Павлова; в области металлургии стали--школа академика А. А. Байкова и других ученых.

Академик М. А. Павлов разработал стройную теорию доменной плавки чугуна и методику металл расчетов, на которых сейчас базируется вся теория и практика доменного дела. Его трехтомный курс Металлургия чугуна, удостоенный Сталинской премии, по глубине исследования и богатству научного и практического материала является единственным в мировой литературе. Под техническим руководством академика

М. А. Павлова при участии академиков А. . Байкова, И. П. Бардина и Н. Т. Гудцова создавались наши гиганты металлургии: Магнитогорский, Кузнецкий и другие заводы.

Академик А. А. Байков разработал теорию металлургических процессов стали, и его идеи получили дальнейшее развитие в работах школы академика М. М. Карнаухова.

В развитии нашей технологии строительных материалов огромную роль сыграли созданные при советской власти научно-исследовательские институты по всем основным строительным Материалам (цементу, керамике, стеклу, асбесту, местным строи тельным материалам и др.) и большая сеть центральных и местных лабораторий революции в России не было ни одного научно-исследовательского института в этой области.

За годы советской власти и обширная научно-техническая литература по строительным материалам. Капитальные основные труды по строительным материалам были созданы советскими учёными. Такими крупными трудами являются: «Технология вяжущих веществ проф. В. Н. Юнга и др., «Технология керамики> действительного члена Академии наук УССР П. П. Будникова и др., «Технология стекла> проф. И. И. Китайгородского и др.

Наши ученые, инженеры и новаторы производства успешно борются за дальнейшее развитие советской ‚ строи тельных материалов, сознавая, что расширение производства и повышение качества всех основных строительных материалов, особенности металла, кирпича, цемента и бетона, являются од ним из важных условий для матёриального обеспечения построения коммунистического общества. [1]

5. Строительные материалы в народном хозяйстве и исторические сооружения.

Строительные материалы являются основой нашего огромного строительства -- промышленного, жилищного, гидротехнического, транспортного.

К числу важнейших строительных материалов относятся: металл, лесные материалы, цемент, бетон, кирпич, камень, шифер (асбестоцементный), черепица, рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы, теплоизоляционные, стекло и др.

Значение строительных материалов для народного хозяйства видно из того, что расходы на них составляют около 50% стоимости строительства (без стоимости оборудования). Для удешевления строительства чрезвычайно важно дальнейшее снижение стоимости строительных материалов и экономия их.

Более решительное внедрение новых прогрессивных стеновых материалов; увеличение производства шлакобетонных и крупных бетонных блоков; значительное увеличение выпуска новых высококачественных отделочных и облицовочных строительных материалов, деталей и конструкций заводского изготовления из керамики, гипса, бетона и железобетона, способствующих дальнейшей индустриализации строительства, снижающих его стоимость и улучшающих архитектурно строительные и эксплуатационные качества зданий и сооружений.

В начале ХХI века задаются вопросом о будущих строительных материалах. Бурное развитие науки и техники затрудняет прогнозирование: еще четыре десятилетия назад не было широкого применения полимерных строительных материалов, а о современных «истинных» композитах было известно только узкому кругу специалистов. Тем не менее можно предположить, что основными строительными материалами также будут металл, бетон и железобетон, керамика, стекло, древесина, полимеры. Строительные материалы будут создаваться на той же сырьевой основе, но с применением новых рецептур компонентов и технологических приемов, что даст более высокое эксплуатационное качество и соответственно долговечность и надежность. Будет максимальное использование отходов различных производств, отработавших изделий, местного и домашнего мусора. Строительные материалы будут выбираться по экологическим критериям, а их производство будет основываться на безотходных технологиях.

Уже сейчас имеется обилие фирменных названий отделочных, изоляционных и других материалов, которые в принципе отличаются только составом и технологией. Этот поток новых материалов будет увеличиваться, а их эксплуатационные свойства совершенствоваться с учетом суровых климатических условий и экономии энергетических ресурсов России. [3]

Строительными материалами называют разнообразные по составу, структуре, форме, техническим свойствам, исходному сырью и технологии производства вещества, применяемые в жилищно-гражданском, промышленном, сельском, гидротехническом, дорожном и специальных видах строительства.

Строительными изделиями называют отдельные элементы, изготовленные из строительных материалов (например, железо- бетонная панель, состоящая из цемента, песка, щебня и воды, армированная стержнями, сетками, каркасам кирпичный блок, сложенный из кирпича на цементном растворе и др.).

Простейшими строительными материалами, которые начал применять человек, были глина, древесина, тростник, листья, шкуры животных, лед, снег, а также легко добываемые валуны, мягкие камни и др. В горных районах человек пользовался естественными или искусственно выдолбленными в мягких породах пещерами, на болотистых и заливаемых водой местах сооружались жилища на столбах, деревьях и т. д.

Многие строительные материалы, применяемые в настоящее время, известны давно., Например, кирпич-сырец и кирпич обожженный известны в строительстве более 12 тыс. лет. Сооружения из бетона на известковом растворе применялись еще в глубокой древности.

В Южном Туркестане (возле ст. Каахка) при раскопке по селения, возникшего более б тыс. лет тому назад, найдены изделия из керамики, камня, меди.

Для сооружения города Махенджодаро в Индии, построенного 5 тыс. лет тому назад, применялись тесаные камни, гидравлические растворы.

Монументальные памятники, такие как гробницы египетских пирамида Хеопса и другие, сооружены за 2-- 4 тыс. лет до я. э. из крупных каменных элементов, плоских

балочных перекрытий, в отдельных конструкциях применены деревянные связи. Внутренняя и наружная отделки осуществлялись

в то время декоративными металлами, изразцами, живописью.

За 2--З тыс. лет до н. э. на территории Украины уже применяли керамику (трипольская культура).

В Индии в г. Дели в 4 в. установлена кованая колонна из чистого железа.

Древнеримские сооружения (грандиозные театры, триумфальные арки, акведуки и др.) возведены из бетонов. Отделку их выполняли из керамики, стекла, гипса. Бетонные своды построек, давностью более 2 тыс. лет, сохранились и поныне.

Одним из величайших сооружений в Риме конца 1 в. до н. э. является Колизей, вмещавший до 50 тыс, зрителей. Он выстроен из бетона, кирпича, природных камней.

В 1--5 вв. до н. э. и позднее в Армении, Грузии, Азербайджане построены выдающиеся сооружения из местных каменных строительных материалов (пещерный город Уплис-Цихе, мавзолей в Нахичевани и др.).

При постройке Великой китайской стены (213 г. до н. э.) были применены бетон на известковом вяжущем, кирпич, камни. В сооружениях Древнего Китая для наклонных кровель использовали солому, бамбук, глиняную черепицу. Для отделки применяли кирпич, глазурованную керамику, фарфор.

Храмы Посейдона и Парфенон в Греции построены в 5 в. до н. э. из мрамора, туфа и искусственных материалов -- кирпича, глазурованной керамики, позолоченного металла; для кровли применяли черепицу.

В 6 в. до н. э. в Вавилоне для постройки дорог использовали битум.

Во время раскопок на территории древнего города Ольвии найдены различные строительные художественные керамические изделия, относящиеся к 6 в. до н. э.

В 5--6 вв. и позже у народов Средней Азии при строительстве монументальных сооружений широко применяли декоративную облицовку из цветного кирпича, многоцветных глазурованных плиток.

Исторические памятники Киевской Руси -- Софийский со бор, заложенный князем Ярославом Мудрым в начале 6 в. ,Золотые ворота (6 в.) -- одни из первых каменных сооружений на Руси, возведенные из кирпича и камня на растворе.

Техника производства кирпича `была известна на Руси до Х столетия н. э. Например, стены Десятинной церкви в Киеве были сложены из обожженного кирпича (плинф) размером 340х270х40 мм. Кирпичи такого же размера встречаются в кладке Преображенского собора в Чернигове, Софийского собора и Золотых ворот в Киеве. Древние полы Софийского собора выполнены из шестигранных цветных керамических плиток Изображения на стенах расписаны фресками (окраска по свежей штукатурке земляными красками), набраны стеклянными смальтами. На территории Десятинной церкви при раскопках найдены мастерские 6 в. В них обнаружены сырье, стеклянная глазурь, стеклянная смальта и тигли (в которых плавили смальту).

В конце ХI в. в Переяславе-Хмельницком были построены из кирпича и камня церкви Михаила и Андрея, а также собор Софии в Новгороде и др.

Высокохудожественные образцы древней керамики найдены в Белгороде, Владимире на Клязьме, Новгороде и других древ них городах Руси.

В середине 7 в. в Москве, Киеве, Пскове, Новгороде и других городах Древней Руси русскими зодчими были созданы выдающиеся инженерные сооружения из древесины. Большой деревянный наплавной мост через р. Днепр в Киеве был по строен в 1115 г.

В 1156 г. князь Юрий Долгорукий воздвиг в Москве укрепления из древесины. В 1367 г. князь Дмитрий Донской выстроил каменные стены вокруг столицы. Во второй половине ХУ в. были выстроены из кирпича в Москве знаменитый Успенский собор, дворец в Угличе и другие архитектурные памятники, новые кирпичные стены и башни Кремля, сохранившиеся до настоящего времени. В 16 в. на Руси было построено большое количество крепостей, различных военных укреплений. В строительстве сооружений этого типа кирпич являлся основным строительным материалом. В 1508 г. вокруг Кремля был устроен глубокий ров, откосы которого облицованы кирпичом и камнем. В конце 15 и начале 16 вв. в общем ансамбле Кремля были возведены новые соборы, Грановитая палата и другие здания.

Крупным достижением русской строительной техники того времени является сооружение каменной колокольни Ивана Великого высотой более 80 м.

В середине 16 в. русскими зодчими Бармой и Посником для сооружения храма Василия Блаженного в Москве были широко использованы обыкновенный и цветной кирпичи, природный камень, черепица, кровельное железо, плоские железо-кирпичные перекрытия.

В тот период уже была известна техника склеивания древесины.

В 16 в. при Иване Грозном столица России Москва значительно расширилась -- Китай-город, где находился торговый посад, был обнесен кирпичной стеной.

В 16--17 вв. при строительстве Успенской церкви Киево-Печерской лавры была широко применена декоративная керамика. В ХУII--ХУI1i вв. появляются большие казенные кирпичные заводы в Москве, а затем и в Петербурге.

В 18 начале 19 вв. из среды русского народа выдвинулись замечательные русские зодчие: Баженов, Казаков, Захаров, Воронихин, Ухтомский, Старов и др.

Строительство этого периода знаменуется широким применением в Москве, Петербурге, Киеве и других городах мраморов, гранитов, керамических и стеклянных облицовок и других материалов.

В 18 в. в России известно применение асфальтовых материалов.

После изгнания в 1812 г. наполеоновских войск в России начало быстро развиваться в районе Москвы (Гжель), на Украине и на востоке страны керамическое производство.

Для многочисленных уникальных сооружений, построенных в 17 и начале 19 вв. (Адмиралтейство и Казанский собор в Ленинграде, Большой театр в Москве, Андреевская церковь в Киеве и многие другие), применены высококачественные природные и искусственные материалы. Богатство скульптур Адмиралтейства, гранитная Александрийская колонна в Ленин граде высотой 25,5 м весом 500 т, монументальная колоннада Казанского собора из гранитных колонн весом каждая более 100 т, необычная красота внутренней отделки русскими само цветами, техника и искусство применения природных и искусственных материалов при сооружении многих зданий свидетель- ствуют о высоком качестве отечественных строительных мате риалов и мастерстве русских зодчих.

Научные основы технологии строительных материалов, теплотехники, горного дела и металлургии в России создал русский ученый М. В. Ломоносов. Идеи Ломоносова были использованы при постройке первых крупнейших в мире доменных печей.

Д. И. Менделеев -- создатель периодической системы элементов -- издал в 1859 г. труд «Стеклянное производство», который способствовал развитию и совершенствованию стекло делания в России. Массовое применение стекла в строительстве началось с 17 в.

Техническому прогрессу в области производства и приме нения вяжущих материалов способствовало изобретение портландцемента.

В 1824 г. англичанин Аспдин из г. Портланд получил па тент на изготовление вяжущего с гидравлическими свойствами путем обжига глиноизвестняковых смесей до спекания с последующим размолом их в порошок. Такое вяжущее было названо «портландцементом». Однако способ изготовления гидравлического вяжущего был известен в России в начале 19 в. Русский военный техник Егор Челиев в 1825 г. издал в Москве книгу «Полное наставление как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент». В этом труде Е. Челиев обобщил накопленный русскими строителями опыт по получению и приме нению гидравлических вяжущих в России.

В 1853 г. при Петербургском институте инженеров путей сообщения проф. Н. Я. Белелюбским была организована первая в России лаборатория по испытанию материалов.

В последующие годы технология изготовления строительных материалов как в России, так и за рубежом, благодаря развитию смежных отраслей науки и техники, развивается и совершенствуется.

В нашей стране наука о строительных материалах получила большое развитие после Великой Октябрьской социалистической революции и особенно после Великой Отечественной войны.

В послевоенный период, наряду с промышленным строительством, ведется огромное жилищное и культурно-бытовое строительство. За последние годы более 120 млн. человек переселились в новые благоустроенные квартиры.

Главной задачей в области развития промышленности строительных материалов является широкое использование местно го сырья и развитие производства эффективных элементов, обеспечивающих высокую степень сборности, уменьшение веса конструкций, повышение качества, снижение стоимости строительства.

Характеризуя общее направление в технологии изготовления строительных изделий следует отметить, что для создания современных конструкций, отвечающих условиям сборности и полной индустриальности, нужны тонкие несущие конструкции -- каркасы, оболочки и легкие материалы, выполняющие роль утеплителей.

Прочные каркасы могут быть выполнены из армированных бетонов, из специальных сталей и алюминиевых сплавов, стеклопластиков, клееной древесины и др. Легкий материал (утеплитель) создают искусственным введением в массу материала воздуха в виде мелких, равномерно распределенных ячеек или прослоек, волокнообразованием, гофрированием и другими способами. Являясь хорошим теплоизолятором, воздух значительно улучшает теплофизические, а, следовательно, и технико-экономические показатели изделия.

В последнее время создано много весьма эффективных пористых искусственных строительных материалов и изделий: крупнопористые бетоны, пеностекло, пеносиликаты, керамзит, термозит, вспученный перлит, поропласты, пеноалюминий, фибролит, стекловолокно, минеральная вата и др.

При современной технологии объемный выход строительного материала нередко во много раз превышает объем затраченного сырья. Так, из одной объемной единицы перлитового камня получают 6--10 объемов вспученного перлитового песка, из единицы объема слюдяного материала -- вермикулита -- 10--15 объемных единиц вспученного вермикулита, из 1 м камня -- базальта -- 50--80 м базальтовой ваты и т. д.

Следует отметить одну важную особенность развития промышленности строительных материалов. Полной механизации и автоматизации производства поддаются изделия, изготовляемые из пластичных, рыхлых, расплавленных, текучих масс, а также из пленочных материалов. Поэтому современная технология производства строительных материалов в основном направлена на превращение даже таких, казалось бы, готовых материалов, как природные камни, древесина и другие в бес форменную массу, из которой различными путями можно изготовлять на автоматизированных линиях законченные крупноразмерные элементы любого структурного вида--плотные, ячеистые, волокнистые с последующей комплектацией из них крупногабаритных изделий.

Наряду с производством давно известных материалов (из вести, гипса, портландцемента, обыкновенного кирпича и др.) значительно увеличивается производство высокопрочных 11 быстротвердеющих цементов, вяжущих для специальных строи тельных работ, для декоративной отделки зданий, пустотелого кирпича, легких заполнителей, различных теплоизоляционных материалов.

Широкое развитие находит производство различных пленочных защитных и декоративных материалов из древесины (микрошпон), стекла (пленочное стекло, стеклошпон), синтетических смол (смоляные пленки), металла (фольга), бумаги, дуб- лированной пленкой, и изготовление на их основе индустриальных материалов различного назначения (бакелизированная фанера, стеклопластики, слоистые пластики, гофрированный кар тон и др.).

Особое внимание уделяется развитию производства материалов из минеральных расплавов, автоклавных бетонов, а также материалов специального назначения -- антикоррозионных и герметизирующих, антисептиков, антипиренов и других химических средств.

Широко применяются современные способы улавливания пыли на цементных, гипсовых и других заводах, извлечения полезных составляющих газов и сопутствующих пород. Промышленные отходы (шлаки, золы, опилки, изношенная резина и др.) занимают должное место в номенклатуре сырья для производства строительных материалов. Намного повысился удельный вес синтетических материалов, металлов и сплавов с но- выми свойствами.

В создании многих групп материалов особая роль принадлежит утеплительным материалам, тонколистовой нержавеющей стали, тонкому листу из алюминиевых сплавов, клеям, клеящим мастикам, эмульсиям, техническим тканям.

Развитие новых областей техники и создание объектов специального назначения вызвало потребность в новых технологических процессах и новых материалах.

Для создания современных материалов применяют новые индустриальные методы: тонкое и сверхтонкое измельчение в мельницах и ультразвуком, высокое физическое давление, прокат, обработку паром при высоком давлении, полимеризадию, клеяние, электронную технологию, применение поверхностно активных веществ и активных смазок, пленочные покрытия напылением, гидро- и газорезание, штампование взрывом, массовый выброс породы взрывом, применение искусственных алмазов для обработки твердых тел, обработку лучом Лазера и :многие другие. Так, ультразвуковым способом можно получать :экономичные по расходу цемента бетонные смеси, красочные составы с малым расходом олифы, сваривать металлы, разрезать камни, дробить породу. Под высоким давлением изготовляют бетоны, по прочности равные прочности чугуна. В элек- трическом поле эффективно производят окрашивание, улавливание пыли, измельчение, термообработку.

На смену обычным конструкциям пришли крупноразмерные плоские и пространственные элементы, блоки, комнаты и целые квартиры, надувные конструкции из воздухонепроницаемых тканей, водонаполненные кровли, элементы из стекла, материалы из плавленых горных пород и шлаков, конструкции из алюминия, древесных пластиков, стеклопластиков, пластических масс, плосксворачивающиеся стальные и пленочные трубы и др. Для новых конструкций потребовались новые решения горизонтального и вертикального транспорта. На вооружение строителей для транспортирования материалов и изделий вступили в строй мощные цементовозы, панелевозы, вертолеты.

Для широкого развития промышленности строительных материалов в СССР есть неисчерпаемые сырьевые и топливные- ресурсы. Советский Союз обладает богатейшими месторождениями редких по красоте каменных строительных материалов.

Большую ценность для строительства представляют легко поддающиеся распиловке горные породы--туфы Армении ракушечники Черноморья, Крыма, Молдавии, опоки Приднестровья и др. Эти материалы сочетают конструктивные и архитектурные качества и могут применяться в виде крупных элементов.

По запасам древесины наша страна занимает первое место в мире, обладая более чем одной третью мировых лесных ресурсов.

Промышленность пластических масс обеспечена неисчерпаемыми источниками сырья -- нефтью, газом. Так, из 1 млрд. м природного газа можно получить более 500 тыс. т различных химических продуктов, из которых на долю пластических масс приходится около 100 тыс. т.

Огромные запасы рудных и нерудных сырьевых материалов. (железных руд, боксита, асбеста, нефелинов, диатомита, слюды, обычных и огнеупорных глин, каолина, магнезита, мергелей,. известняка, гипса и др.) открывают широкие возможности для. развития производства современных индустриальных строительных материалов.

Большая роль будет принадлежать химическим материалам в производстве строительных материалов и в строительстве Развитие строительной индустрии немыслимо сейчас без глубокого понимания процессов образования материала, без умения управлять этими процессами, без умения создать необходимые условия взаимосвязи со средой в период эксплуатации конструкции.

Управлением химической природой изделия, выбором соответствующих для него компонентов, комплектацией конструкции регулированием среды службы, созданием защитных слоев на поверхности можно в значительных пределах улучшить свойства материалов и намного повысить их долговечность.

При этом особая роль принадлежит различным химическим добавкам в малых дозах. Малые дозы поверхностно активных веществ содействуют измельчению цементов, замедляют ИЛИ ускоряют процессы схватывания я твердения, повышают заданные плотность, пористость, формовочную способность, делают материал гидрофобным или гидрофильным, стойким к влияниям различных агрессивных сред.

Наукой открыты возможности направленного создания свойств материалов и управления процессами их структурообразования. Так, из природного газа и нефти получают твердые, эластичные, газонаполненные, жидкие, волокнистые строительные материалы. Из каменных пород, из шлака, пользуясь методами современной науки, изготовляют плотные, ячеистые, волокнистые материалы.

В настоящее время в стране успешно работают сотни научно-исследовательских организаций по изучению новых проблем в строительстве, тысячи заводских и строительных лабораторий, сотни проектных институтов. Разработаны новые методы исследования сырья и материалов -- рентгенография, термоанализ, электрономикроскопия, ультразвуковая дефектоскопия, резонансный и другие способы, позволяющие контролировать качество материалов без их разрушения. В Советском Союзе созданы уникальные технологические процессы производства строительных изделий, например, вибропрокат панелей на стане Н. Я. Козлова, изготовление крупногабаритных изделий из силикатных бетонов, автоматизированные установки для сварки металла и др.

Большое внимание уделяется вопросам надежности материалов, бездефектности, экономической эффективности.

В целях повышения качества и художественно-эстетических достоинств строительных материалов Государственный комитет по промышленности строительных материалов ввел с 1 января 1966 г. положение об эталонах на строительные материалы и изделия. Эталоны определяют внешний вид материала, свойства, соответствующие ГОСТам, МРТУ и другим нормативным документам. утверждающимся сроком на 5 лет. Промышленные предприятия должны выпускать продукцию, соответствующую эталонам. Отступления могут быть только в сторону повышения качества. Техническое управление Комитета контролирует не реже 2 раз в год выпуск продукции предприятиями, соответствующей эталонам.

Список литературы.

1. «Строительные материалы» (Г.И.Горчаков, Ю.М. Баженов.) Строиздат 1986г.

2. «Строительное материаловедение» (И. А. Рыбьев). Высшая школа 2002г

3. «Строительные материалы» (В.Г.Микульский, Г .И. Горчаков, В.В. Козлов, В.Н.Куприянов и др.). АВС 2002г.

.