У извести есть "гидравлический модуль". Высокий модуль - известь "жирная". Низкий - "тощая" или "серая". Из чистого известняка - жирная, из известняка с глинистыми примесями - серая. Такая - схватывается во влажной среде. Её именуют "гидравлической", в отличие от жирной, которая "воздушная".
Русские строители строят на Руси. А не в Каракумах, например. Уже разница во влажности между Степью и Центральной Россией - бьёт по глазам. Из выгоревших степей Донбасса или Таврии возвращаешься в русский лес летом и видишь - джунгли. Всё вокруг растёт, шелестит и размножается. Потому что мокро. Строя в таком климате, необходимо чётко понимать способность раствора к схватыванию во влажной - не в воздушной - среде.
В древнерусских фундаментах, заложенных во влажную почву, нередко используется не гидравлическая, а воздушная известь. Наоборот, в стенах, где гидравлические свойства менее нужны, часто применена гидравлическая известь. Более того, в одном строении на соседних участках стены, находящихся в одинаковых условиях влажности, использована известь от воздушной до сильногидравлической.
Свойство на "Святой Руси" - просто игнорируют.
"Лепили храмы из дерьма не глядя".
Странно. Здешние строители - не шабашники. Не "наваял - убежал".
Они живут среди построенного их отцами и дедами, молятся в вот так сложенных церквях. Видят строения через годы и десятилетия, ковыряют швы, пытаясь понять и превзойти "славных предков". Хоть и медленно, меняют технологии в сторону улучшения, удешевления... Но "гидравлический модуль" - не замечают.
Причина? - Выбор сырья для извести делает один человек - "головник" "дружины". Которому на "гидравлический модуль"... его этому не учили. Накопления информации - нет, письменные источники по теме - отсутствуют. Мастера - "секретничают". Даже понимающий в "гидравлическом модуле" приехавший издалека "здятель" не будет объяснять - почему он выбрал вот такой, "грязный" известняк.
"Се - тайна велика еси", наследственность профессий, тайные знания великих предков... "Сopyright" без "copy" и без "right-а". Результат - барахло.
Неслучайно "Янки" начинает с бюро патентов:
"...первое мое государственное мероприятие, проведенное мною в первый день моего вступления в должность, заключалось в том, что я основал бюро патентов, ибо я знал, что страна без бюро патентов и без твердых законов, защищающих права изобретателей, подобна раку, который может двигаться только вбок или назад".
Не могу вспомнить отечественного попандопулу, который бы повторил Твена.
-- Чё? Бюра патентов? Нахрен. Не наше это, не исконно-посконное.
-- А наше?
-- А наше - скоммуниздить.
Поэтому на Руси - именно "вбок или назад"? С отягчающими обстоятельствами: низкая интенсивность профессиональной коммуникации. Твои "авторские права" не украдут. Ибо - некому. Прохожему мужичку они и нафиг не нужны - не корова, не продать. А профи... попробуй сперва его поймай.
Ну и много ты своей единственной головой, хоть бы и "семи пядей во лбу", про "тощие извести" надумаешь? А стройка-то - дело тяжёлое. Дорогое, долгое, ответственное... Артель, семьи их, которым кормиться надо... За ошибку - и свои выскажут, и власти взыщут. Нет уж, давай лучше по старине, по традиции. А ежели что - на всё воля божья, отмолим.
Результат - падающие стены. "Не схватывается".
Как упала стена Мономахова собора в Смоленске при Ростике - я уже... Пренебрежение к "гидравлическому модулю" приводит в "Святой Руси" к регулярным обрушениям с человеческими жертвами.
Что не менее регулярно отмаливается. Хорошо, ежели заблаговременно. Барма и Постник, строители "Василия Блаженного" - не два человека, а один. Имя - Барма, прозван - Постником. За чрезвычайное, даже по тем временам, благочестие и боголюбие. Помогло: ни храм Покрова в Москве, ни кремль в Казани, им поставленные - в обрушениях не замечены.
Ошибка предков воспроизводится столетиями. Уже и в Московскую эпоху в качестве причины разрушения ряда храмов и башен упоминают некачественность строительного раствора.
Какой-то вековой глюк "святорусских" мастеров.
Это видно и в эволюции заполнителя строительного раствора - цемянки.
***
Цемянка применялась в Византии согласно древним традициям. В русских растворах XI в. - специально обожжённая и затем размолотая глина. В XII в. - мелкотолченый кирпичный бой.
Выгодно - позволяет с пользой употребить брак кирпича, даёт более крупные фракции заполнителя. Что уменьшает усадку при твердении и обеспечивает большую стойкость от растрескивания.
Но заменяя мелкие керамические фракции более крупными, теряют другое: способность схватываться во влажной обстановке.
Все растворы Киева XI - начала XII в. - известково-цемяночные. Отношение вяжущего к заполнителю 1:1 - 2:1. Что резко отличается от растворов 20 века, где 1:3-4.
В Полоцке - киевские составы. Пока не приходит Евфросиния. Строила, понятно, не она. Но так мозги строителям промывала...! В растворе храма-усыпальницы её монастыря песок доходит до 10% заполнителя.
В Смоленске - цемянка и песок. Цемянка - 40-80% заполнителя, песок - 15-40%. Много крупной фракции: крупнее 1 мм -- 30-40%, гравий (более 5 мм) - 10-30% всего раствора. Часто встречаются кусочки угля.
Как такое по стенке мастерками размазывали...? Поэтому у них слой раствора толщиной в кирпич?
Когда, в первой жизни, в растворе с моей бетономешалки каменщикам попадались камешки - они всегда высказывались. Нелицеприятно. Уши горели.
В новгородских растворах очень мало песка, глинистых частиц - 20% заполнителя.
Иначе у суздальцев. Цемянки меньше 1.5%. Примесь попала в раствор вместе с известью? Крошащийся от перегрева кирпич внутренних стенок печей?
Основной заполнитель - песок, 70-80, иногда даже 99 %. Извести во суздальских растворах около 80%.
Это не 1:4, как в 21 веке, а наоборот - 4:1. Зачем?! "Кашу маслом не испортишь"?
***
Меня совершенно не устраивает "гидравлический модуль" того, что получается из здешнего чистого известняка. "Воздушка" мне мало нужна. Начали подсыпать местные мергели, глины пошли. Особенно хороши оказались серые городецкие.
Очень неприлично, на мой взгляд, выглядит "святорусский процесс творение". С его "непросто добавь воды" и долгим выдерживанием "в тёмном, прохладном месте".
Я уж не говорю, что это опасное производство. Проз.одежду выдаём, учим, но каждую неделю - у кого-то ожог.
Главное: ждать отвердевания раствора годами... "ох, господи, не доживу".
Мне бы какой-нибудь аналог клея "Момент"...
Не, не нюхать. Для основного его применения.
Если с фундаментами я могу оставаться в обще-святорусском русле, если с кирпичом, я, хоть и ушёл от плинфы, но "святорусский индустриальный" как-то похож на мой, то с раствором - полный отказ. Надо изобретать что-то своё. Ну, или уже давно известное, но в 21 веке.
Основой цивилизации 21 века является цемент. В прямом смысле: почти всё, что вы видите, имеет в своей основе этот искусственный материал.
"И на Марсе будут яблоки цвести" - возможно. Но только после того, как кто-то выложит бетонными плитами стартовую площадку, зальёт бетоном фундаменты пусковых, поставит бетонные блоки в основания зданий и сооружений...
"Хлеб строительства".
Совершенно нерусский продукт.
Факеншит уелбантуренный! Куда мы попали?! Нам "повезло" с климатом, при котором добывать "хлеб насущный"... "дашь ума". И - труда. Так и с этим, строительным "хлебом"... пролёт.
***
Сильно древние римляне (во II веке до н.э.):
"...получали пуццолановый цемент совместным размолом извести и вулканического пепла, прозванного пуццоланой (по городку Поццуоли на берегу Неаполитанского залива, где он был впервые обнаружен)...
Греки применяли... туф с острова Санторин. Пуццолановые цементы изготовлялись путем простой добавки пуццоланового материала к извести в качестве заполнителя".
Где мы, а где Везувий с Санторином?! Вулканический пепел, туф, пемза (не путать с Пензой!)... Ну нету у нас такого!
"В средние века было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям...".
Всякие славные готы с вандалами - не знали, не знали... и забыли. Но сооружения оставались перед глазами. Превратились в каменоломни. В дворцах, банях, храмах и амфитеатрах - камень добывали. Всё угробить и растащить не смогли - много римляне построили. Ругали древних за крепкую кладку - ломать тяжело. Расковыривали, растаскивали... И додумались сами сделать подобное.
Сильно постепенно. За тысячу лет.
На "Святой Руси" - ни сырья, типа туфа, ни повсеместных примеров каменной кладки тысячелетней давности. Нет и такой уж острой потребности строить из камня. С деревом работать куда как приятнее. И проще. Веками.
Потом ситуация изменилась: в 1584 г. в Москве учреждён "Каменный приказ", который наряду с заготовкой строительного камня и выпуском кирпича ведал изготовлением извести. Появились производители сухих строительных смесей. Использовали биодобавки - бычья кровь, творог, яичный белок, кизяк...
Тема в какой-то момент стала настолько "горячей", что филологи утверждают, будто часть храмов "на крови" получила прозвание из-за добавки крови в цемент.
Сакральность пролития крови... Как папа Авраам сыночка зарезать пытался... жертвенный агнец... Это ж все знают!
"Пожар Московский" заставил сделать следующий шаг: 1825 г., Е.Г.Челиев "Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений, как-то: каналов, мостов, бассейнов, плотин, подвалов, погребов и штукатурки каменных и деревянных строений".
Челиев обнаружил: при обжиге в горне на сухих дровах смеси извести и глины до "белого жару" (1100-1200 °С) получается спёкшийся продукт, обладающий в измельчённом виде способностью твердеть в воде.
"Портландцемент получают при нагревании гашеной извести и глины... до температуры 1450 °С. Происходит частичное плавление, образуются гранулы клинкера. Для получения цемента клинкер перемешивают с несколькими процентами гипса и тонко перемалывают".
Название - от Джозефа Aспдина. В 1824 году он получил патент: "Усовершенствованный способ производства искусственного камня". Нагрел смесь хорошо подробленного известняка с острова Портланд и глины в кухонной печи (900-1000 °С), раздробил комок смеси в порошок, который затвердел при добавлении воды.
Продукт не был ни первым, ни лучшим. Ни, вообще, портландцементом: Исаак Джонсон создал "настоящий" портланд, применив обжиг при 1450-1550 °С.
***
Как-то очень... не героически получается.
Не-не-не! Героизма полно! И боевого, и трудового. Но...
Бряхимовский бой - эпизод по получению доступа к залежам известняка? Берсерки-нурманы - геологический инструмент для поиска месторождений огнеупоров? Сложные умственные построения по проникновению в замыслы противника, кровавый бой, отрезанная голова посадника Радила... - способ получить серые глины для изготовления "тощей" извести?
Мда... Ну, типа - "да". Я стараюсь всякий "героический подвиг" превратить в "ресурсное достижение".
Связка подвиг-ресурс - героично, романтично... и - прибыльно. Хотя я бы предпочёл без романтики. Футеровочные глины хоть с подвигом, хоть без - необходимы. А герой без футеровки... только для поговорить.
Нынешний мой поход, подавление "восстания жрецов", грязевой марш, размышления о популяциях миног, "огненный смерч" над "саблевидным мысом"... - вот и для этого тоже. Для запуска "известеобжигательной печи с выносными топками".
Сотни захваченных мятежников попадут в каторгу. Конкретно - вот сюда, ломать в карьере известняк.
Три параметра: состав сырья, температура обжига, тонкость помола.
Последнее... даже сильно "утончённые" дамы - не годятся. Поскольку критерий "тонкости" - "сито 008".
Вогнать основную фракцию в такое сито ручками... можно. Как шлифовать ручками базальт, чтобы насладиться видом мохнатых ножек царицы Савской.
Две железных трубы... Фиг бы у меня чего получилось, если бы не Прокуй, не наша "сверх-домница" и прокатный стан, не смерть Калауза и доступ к глыбовой каменной железной руде...
Поставлены горизонтально. Внутри - округлые гранитные валуны. В той, что выше по склону - покрупнее, во второй - поменьше.
Моя готовая уже "великанша" будет давать обожжённую известь. Извёстка тоже нужна. Но основная часть пойдёт в её "соседку". Эту - только начали. Она даст нам клинкер.
Или - "нет". В смысле: клинкер дадут обе.
Тут тонкость, которую я пока не знаю. Челиев смешивал с глиной известь. Гашёную или негашёную? У Аспдина - известняк. Джонсон - гашёную. Какой вариант лучше, как это будет на нашем сырье... надо смотреть.
Тут ещё много чего надо смотреть:
"Сырье... для портландцемента должно иметь 75-78% карбоната кальция и 22-25% глины. Такое природное сырье встречается крайне редко, поэтому заводы... работают на искусственных смесях...
Сырьём... служит слой известняка зеленовато-жёлтого цвета... Залегания цементного известняка располагается на глубину до 10 м. неравномерными слоями до 0,7 м. Из опыта геологоразведочных работ таких слоёв, как правило, четыре".
У меня здесь чистый белый. Будем искать. Точнее - уже ищем.
Другая, уже видная тема: перенос производства. Как только технология будет отработана - производство надо отсюда выносить. По экологии, топливу, воде. И - по людям.
Коллеги! Вам такое место - Гусь-Хрустальный - знакомо? Городка ещё нет. А вот речка Гусь - уже течёт. Прямиком в Оку. И лежат там рядом особенные тамошние пески. Не зря, ох не зря, идут по Мещере мои егеря, метя "грань селений русских". Туда перейдут стекольное и хрустальное производство.
Не зря я выбивал из Боголюбского Волжское Левобережье. Зелёный известняк мы там найдём, леса на дрова - полно. Речек достаточно, мельниц поставить - место найдётся. В 17 в. там их считали четыре сотни. Цементное производство - вынесем туда...
"Туда" - куда?! - Ещё не знаю. Но - узнаю. И сделаю.
Спокойно, Ваня. Сперва - отработка режимов.
"Для изготовления цемента используют известняк и глину 3:1... Соотношение должно быть точным, 0,1% значительно влияет на свойства цемента. Изготовленную смесь... обжигают в течение 2-4 часов при температуре 1450 °С. В результате обжига получают крупные комья - клинкер".
Который будут молоть шаровые мельницы. Скорость вращения невелика. Нам тут не сильно к спеху. "Мели Емеля, твоя неделя". 10-30 об/мин. Можно водой крутить. Может, наплавную мельницу сюда по Оке подтянуть? А как оно на водяную пыль отреагирует? Хотя есть же "мокрый способ производства портландцемента"...
Надо проверить, подумать, сделать. И получить нормальный портланд.
А вот это, попандопнутые дамы и господа, революция. Потому что нигде в мире такого "искусственного камня" - нет. Никто с ним работать не умеет, свойств его не понимает.
Чисто например. Разные мафии имеют, в 21 веке, гадскую привычку совать ноги своих жертв в тазик с цементом и кидать в море. Привнести в этот мир подобный обычай могу только я. Поскольку все прочие материалы - схватываются медленно.
Да фиг с ним, с тазиком! Скорость работ, качество, производительность. Принципиально новые возможности. Железобетон...
Исключить обязательное "здятство" арок над оконными и дверными проёмами... бесконечное примастыривание опалубок, по которым выкладываются своды, строительные леса к ним, месяца ожидания "когда засохнет"... Или - кинул перемычку и пошёл дальше.
Нормально портландцемент твердеет за 25-27 дней. А не годами, как известковый раствор. Месяц и десятилетие... почувствовали разницу?
Почему-то попандопнутые коллеги не понимают остроту необходимости портланда для "Святой Руси".
В списке авторов изобретения - преимущественно англичане. Понятно - морская держава, постоянно нужно что-то в воде строить: причалы, волноломы, маяки... Но у нас-то та же самая забота! "Русь - от русла"! Почти всё население живёт на границе "зоны затопления". При подъёме воды в половодье на 10-15 метров построить что-то капитальное...
Не-не-не! Церкви, крепости - пожалуйста! Их на высотах ставят. А вот что-то полезное... Всё снесёт в первую же весну.
Мне нужны разные... гидротехнические сооружения. "Святая Русь" - речная страна. Лезть в воду - необходимо. А набирать что-то из дубовых свай или клетей... Можно. Но задачи мои растут. Как суваши психанули, когда их послали дубы валять по воле эмира... Мне так - не надо.
Вот получу я портланд... И чего? - А всего. Сыпется почти вся "святорусская" технология каменной кладки.
Сейчас это делают так.
Пара каменщиков работают одновременно с наружной и внутренней сторон стены. Выводят стену сразу на всю толщину. С обслуживавшими подсобниками - "звено". Звено строит участок стены - "делянку".
Чудовищная толщина стен и фундаментов - прямое следствие "пластичности" известковых растворов. "Не схватывается". И каменщики делают эту "кучу кирпичей" - толще. В надежде, то уж такое-то - не сильно расползётся.
Несколько звеньев одновременно ведут кладку участка стены - "захватку". На границах "делянок" - вставленные в кладку неполные, оббитые кирпичи. Завершив работу на одной "захватке", бригада переходит на другую. Оставленную кладку нужно чем-то прикрыть от дождя. Ставят навесы или, чаще, покрывают слоем раствора.
Когда бригада возвращается и ведёт кладку выше, поверх защитного слоя укладывает новый, на него - кирпичи. Получается двойной шов. Такие швы толще в 1.5-2 раза, верхний слой раствора в них тоньше, чем нижний, между ними иногда заметна тонкая гумусная прослойка, образовавшаяся между окончанием ведения нижней кладки и началом верхней.
За год поднимают стены на 4-7 метров. "Петра и Павла" в Смоленске - 6 м, "архангела Михаила" - 7 м., в соборе Киево-Печерского монастыря - 4-5 м.
1-2 этажа в год плюс сезон на фундамент? Типовая "унылая" советская кирпичная пятиэтажка - три-пять лет? А "сталинскую" высотку? К наступлению "торжества коммунизма"?
Здешний каменщик за день выкладывает около 0.88 м3 кирпичной кладки. Производительность "святорусских" мастеров в 1.5 раза ниже, чем в 19 в. И на порядок - чем в 20 в.
Первый скачок - смена кирпича, второй - переход на цемент. Сама-то технология, основные инструменты, организация процесса - не изменились. "Производительность" оборачивается "трудоёмкостью". Уже и постройка каменного Московского кремля в 60-х гг. XIV в. - не менее 1 млн. чел.дн.
Это - стены. Арки и своды выкладывают по деревянным кружалам и опалубкам. Которые опираются на деревянные подкосы или связи в верхней части здания, проходящие поперек храма.
В церкви Спаса-Нередицы в камере западной стены опалубка свода не убрана, уцелела вместе с деревянным кружалом.
Есть лишь один пример ("Немецкая божница" в Смоленске), где купол выкладывали с лесов, опёртых прямо на землю.
Арки окон и сводики внутристенных лестниц выводят по кружалам, вытесанным из одной доски. Их ставят непосредственно на обрезы стен, что придаёт арочным проемам подковообразную форму.
Плоский потолок - вечная проблема. Можно вспомнить "лес колонн" в тронном зале древних персидских царей в Персополе, сожжённый Таис Афинской.
Каменные здания на Руси перекрывают сводами - "комарами".
Деревянные балочные перекрытия - только в теремах Смоленска и Полоцка. Стены теремов гораздо меньшей толщины, чем стены даже небольших храмов - арки не опереть.
Общая схема сводов одинакова: арки, соединяющие столбы и стены здания.
В центре - четыре столба соединены арками. Крестчатая форма столбов отражает назначение - служить опорой четырем подпружным аркам. Со второй половины XII в. часты не крестчатые, а квадратные столбы. Пяты арок опирают уже не на пилястры столбов, а непосредственно врезают в сами столбы. Если опорные столбы круглые, в верхней части завершаются квадратной плитой, выше которой крестчатая или квадратная форма (Спасский собор Евфросиньева монастыря).
Упрощённый ("одностолпный") известный гражданский вариант - Грановитая палата: квадратный тронный зал площадью 495 м², перекрыт четырьмя крестовыми сводами, опирающимися на центральный столп. Конец 15 в. Марко Руффо для Ивана III.
Красиво. Только зачем мне эта красота на скотобойне? Коров и бычков перед забоем умиротворять? А не сделать каменным - сгорит.
Как горят старые каменные здания с деревянными перекрытиями... Высокие "печки", набитые сухими дровами... Ряды "безглазых" выгоревших каменных коробок после "работы" люфтваффе или их противников...
Поработав когда-то плотником, я хорошо понимаю и удовольствие от работы хорошим инструментом по "доброму" дереву, от сбивания опалубок или вытёсывания кружал, и бессмысленную трудоёмкость этих, одноразовых обычно, работ. Выкинуть их, хотя бы - сократить существенно, означает ещё и сокращение кучи вспомогательных операций.
Например: убрать "двойной шов", с прослойкой гумуса, после каждых семи рядов кладки. Не только ускорение строительства, но и очередной удар по "святорусскому" менталитету. Теперь - в стройке.
"Особенностью работы древнерусских зодчих является их стремление полностью завершить строительство каждого объекта, включая наружную отделку фасадов, не считаясь с тем, что к фасаду сразу же (или в следующем сезоне) будет приложена кладка уже намеченного к строительству следующего объекта - галереи, притвора, придела".
Забавно. В моё время за такое наказывали. Не выпустить концы кирпичей для "перевязи" - связки с кладкой следующего элемента - огрех, глупость.
-- Ты чего, плана не видел? Иди, выламывай.
"Эта особенность заставляла исследователей ошибочно считать наружную галерею киевского Софийского собора пристроенной значительно позже, чем был возведен основной объем храма с внутренней галереей. В смоленском соборе на Протоке каждое слагаемое комплекса заканчивалось полной отделкой: его затирали обмазкой со всех сторон, хотя заранее знали, что здесь примкнет пристройка (нартекс, галереи, притвор, капеллы). Портал нартекса был выполнен полным профилем, хотя этого не требовалось, поскольку пристройка притвора давала вторые двери, отчего внутренние четверти портала нартекса пришлось сразу же заложить плинфой.
В Боголюбове все элементы ансамбля - переход из церкви, башня, переход во дворец - пристраивали постепенно один к другому, к уже полностью законченным отделкой фасадам, на которых был даже исполнен аркатурно-колончатый пояс. Казалось бы, застройка резного пояса безусловно свидетельствует о том, что постройка нового объекта не была первоначально предусмотрена. Но попасть на хоры собора можно было только через башню, а в ней уже изначала была сделана дверь для выхода на переход к дворцу...
Объяснение такому нерациональному приему строительства следует искать в своеобразной системе мышления людей средневековья, в их чрезвычайно специфическом отношении к понятиям целесообразность и экономичность".
Прочувствуйте это, коллеги.
Ваше понимание "хорошо" - аборигенам не нужно. Вы-то будете стремиться к "целесообразности и экономичности". А здесь это не принято. Будете настаивать - зашибут. И пойдут делать "аркатурно-колончатый пояс". Зная, что через год его сбивать придётся. Для вас - глупость, пустой перевод сил и времени, для них - норма, часть "святорусского образа жизни". И ваши проповеди типа "быстрее, дешевле..." - им просто неинтересны.
Как же всё это... коряво. Мало того, что инструменты и материалы средневековые, так ещё и мозги... такие же.
Я предупреждал, что люблю "делать из дерьма конфетку"? Что - "оптимизатор всего, чего ни попадя"...?
Тогда вы и сами поняли, что пришла пора шлакового цемента.
Это - общее название цементов получаемых совместным помолом гранулированных доменных шлаков с добавками-активизаторами (известь, гипс...).
Что радует - эта хрень получается безобжиговым способом.
Цемент?! Без прожарки?! Аспдин в гробу перевернулся! А зря: ведь всё необходимое - уже...
Сырьем для портландцемента служат глина и известняк. Глина содержит три окисла:
SiO2 - двуокись кремния (кремнезем)
Al2O3 - окись алюминия (глинозем)
Fe2O3 - окись железа.
Известняк - углекислый кальций CaCO3, который:
СаО - окись кальция
СО2 - двуокись углерода (углекислый газ).
При обжиге - глина и углекислый кальций разлагаются. Газообразное (СО2...), удаляется, оставшиеся четыре окисла образуют клинкер.
В процентах:
CaO - 63-67%;
Al2O3 - 4-7%;
SiO2 - 21-24%;
Fe2O3 - 2-4%.
Сравним со шлаком:
CaO - 30-49%;
Al2O3 - 4,5-8%;
SiO2 - 33-44%;
Fe2O3 - 0,3-1%.
Хим.состав доменного шлака близок клинкеру.
"Дерьмо" - шлак, отходы выплавки железа - почти "конфетка", почти столь необходимый мне качественный цемент.
Для "производства дерьма" имеем металлургическую домну. Итить меня колотить! Самую большую в мире! Которую мы хитро-транспортным путём обеспечиваем всем необходимым. И гоняем всё интенсивнее. Закрывая не только стремительно растущие потребности в железе собственно Всеволжских земель, но и потихоньку вытесняя местных железоделателей, например, на Оке. Или - на Волге. Или, к примеру, собирая посылку в Кауп...
Железо - применяем. А шлак - сваливают в кучу.
"Никогда не разбогатеет тот, кто не заглядывает задумчиво в мусорный бак" - мудрость нью-йоркского миллионера.
А мне и заглядывать не надо. Как мимо не иду - вот она. Куча. Лежит, воняет, дымится. Больше становится. Раздражает. Я ж - зелёный! В смысле: люблю родную природу. В разумных пределах, конечно. А тут такая... фе, бяка. И - растёт!
"Для того чтобы продать что-нибудь ненужное - нужно сперва купить что-нибудь ненужное" - золотые слова кота Матроскина следует понимать расширено. Не обязательно "купить" - вот, само собой преумножается. Не обязательно "продать" - можно применить.
Молотый шлак твердеет при затворении водой, но содержание СаО мало, активность низка. Прямое введение оксида кальция (извести) недопустимо, т.к. оксиды кальция, кремния, алюминия и железа находятся в шлаке в виде минералов сложного состава (трёх- и двухкальциевых силикатов, трёхкальциевых алюминатов и четырёхкальциевых алюмоферритов) и введение извести приведёт к нарушению минералогического баланса, что крайне отрицательно скажется на скорости нарастания прочности, стойкости в водах, экзотермичности.
Проблема решается гипсом (сульфат кальция), который вступает во взаимодействие с продуктами гидратации шлаковых минералов, что приводит к получению полноценного цементного камня.
Чего тут непонятного?! - Бери и... и гидратируй.
Кроме того, в смесь шлака и гипса вводится немного готового портландцемента для активации взаимодействия. В результате смешивания и совместного помола шлака, гипса и портландцемента образуется сульфатно-шлаковый цемент марки М400.
Применим для всех видов строительных работ, растворов и бетонов, искусственных каменных материалов, в морских и речных гидросооружениях, для подземных конструкций, находящихся в условиях повышенной влажности.
На 1 тонну цемента:
Рецептура No1:
Шлак доменный - 800 кг;
Гипс технический - 150 кг;
Портландцемент М400 - 50 кг.
Рецептура No2:
Шлак доменный - 700 кг;
Гипс технический - 250 кг;
Портландцемент М400 - 50 кг.
Рецептура No2 позволяет получать цементы марки М600.
"Цемент марки 600 благодаря своей прочности называется "военным" или "фортификационным"... Применяется для строительства военных объектов, таких как бункеры, ракетные шахты...".
***
Тут я должен остановиться. И отдышаться. А то слюной от восторга захлебнусь.
Я, видите ли, работал с таким материалом. Имею представление о том, как такой бетон ведёт себя при укладке в опалубку или арматурную решётку, как его уплотняют вибраторами...
Не-не-не! Это не тот вибратор! Не трогай! Ложь в зад! Да не в тот! На место положь! О-ох... эта нынешняя молодёжь...
Ещё знаю, как подобный материал - голубоватый "сталинский" бетон - выглядит спустя полвека. Когда фраза жены:
-- Дорогой, я хочу эту картинку повесить. Правда, красиво? Вбей сюда гвоздик.
превращается в часы "трудового подвига" и выкинутые останки свёрл. И, естественно, в поток собственных комментариев о несовместимости умственных способностей и эстетичности восприятия...
Чего я, дурак что ли?! - Шёпотом, конечно...
То, что мы сделаем из этой смеси - не будет разрушено ни наводнениями, ни пожарами, ни нашествиями. Землетрясение 1230 года, когда по всей Южной Руси храмы падали - фигня. Все тумены Чингисхана не смогут уничтожить пристани или акведуки, построенные на "Рецептуре No2". Загадить, забросить... пожалуйста. Развалить? - Как вандалы и лонгобарды Рим - тысячелетие.
Но это ещё не конец.
***
Шлакощелочные цементы марочностью М400 - М1200.
Обязательное требование к шлакам - наличие стекловидной фазы, способной реагировать со щелочами. Щелочной компонент - сода, поташ. Оптимум - содержание в готовом цементе 2-5%.
Соду у меня делают. А поташа просто девать некуда! Он же тоже "из дерьма"!
Рецептура No3:
Шлак доменный - 900 кг;
Сода кальцинированная - 50 кг (в виде водного раствора) или 80 кг (в сухом виде);
Портландцемент М400 - 50 кг.
Высокопрочные смеси (до М1200) образуются при замене в рецептуре No3 кальцинированной соды жидким стеклом (Na2OвnSiO2) из расчёта 1 часть жидкого стекла на 2 части шлака.
Смешивание - в обычной бетономешалке, 10 минут при 50-60 об/мин. Шлак - влажность не более 0,7%. При более высокой - подсушить любым доступным способом (под солнцем...).
Я же говорил - у нас всё есть! Гипс на Волге - в нескольких местах в зоне досягаемости. Жидкое стекло... калиевое из поташа... можем. А уж подсушить на солнышке...
Важнейший этап - помол.
Тут плохо:
"Процесс тонкого помола в традиционных измельчающих механизмах (шаровых мельницах...) является весьма энергоёмким (до 800 кВт электроэнергии на 1 т. размалываемого продукта)... КПД не более 7%. Тонкость помола составляет 0,06 - 0,08 мм. Сульфатно-шлаковый цемент с такой тонкостью помола будет иметь марочность не более М200".
Как это грустно... Особенно когда размечтался...
А чего грустить?! Думать надо! И вспоминать...
Знатоки из 21 века предлагают "секретное":
"Для достижения тонкости помола 0,02-0,04 мм... принципиально новый метод измельчения - высокоскоростное ударное нагружение материала".
"... высокоскоростное... ударное...". Я и слов-то таких не знаю...
Но знаю как делали "пороховую мякоть" (пороховую пудру) в 17 веке на Руси!
В 21 веке для приготовления пороха используют шаровые мельницы. Чего это стоит - см. выше про 7% КПД.
В старину обходились ступами. Растирание было долгим - сутками. Перетирание 5,0 г смеси в небольшой фарфоровой ступке - 20 минут.
В результате получается тончайшая пыль.
"Смесь растирайте как можно тщательнее, от этого напрямую зависит скорость горения и, следовательно, качество пороха. Грубый порошок горит медленно. Смесь должна быть совершенно однородна... прижать пестиком и взглянуть на отпечаток, он должен быть совершенно гладким: никаких крупинок...".
Ручками такой помол... возможен. Без "принципиально нового метода измельчения". Но умные предки, не имея "800 кВт на 1 т." после двухступенчатого помола шаровыми мельницами, ставили вертикальные каменные жернова. Сверху засыпали струйкой порошок с предыдущей стадии, снизу, на каменную площадку, сыпалось требуемое: "пороховая пудра", "тончайшая пыль".
Понятно, что между мельницами нужны сита, что последнее должно быть 0.02 - 0.04, что 80% просыпавшейся фракции, как по ГОСТам... вряд ли. Но 40-60% - получить можно.
"0,02-0,04 мм"... Для сравнения: толщина человеческого волоса 40-120 мкм. Половина толщины тонкого волоса... Прокуй, возясь с балансировкой турбин, имеет уже микрометры. До "лорд-канцлера" Модсли, которым в первом десятилетии 19 века измеряли с точностью до десятитысячной доли дюйма (- 3 мкм) мы не дошли. Задержались на обычной для гладких микрометров 21 века -- шаг 10 мкм.
А М1200..., да хоть М600! Сыпани врагу в лицо и наплюй в очи... Человек - существо гидравлическое, 2/3 - вода. Если у него глаза зацементировались, то... Или - пол-стакана порошка бедняге в рот и дать запить... или в какое другое естественное отверстие...
По ГОСТу схватывание начинается через 45 мин и заканчиваться через 12 ч. Но если подсыпать гипса выше 3,5%... плюхнуть соды... подогреть цемент при помоле... можно дойти до нескольких минут?
А вы говорите: "ноги в тазик"... Работать надо с качественным материалом!
"Стоят дворцы стоят вокзалы.
И заводские корпуса, и заводские корпуса.
Могу назвать вам адреса.
А без меня, а без меня тут ничего бы не стояло
Тут ничего бы не стояло, когда бы не было меня".
"Стояло" - здесь про "здания и сооружения". А то, про что вы подумали, и без меня у местных не худо стоит. Хотя, конечно, не столь твёрдо, как изделия из "фортификационного бетона".
Актуальность цемента возросла для меня скачком в тот момент, когда я "перешёл Рубикон". Хотя бы только в мозгах. Умозрительные рассуждения о "ЗБ" типа: "а вот хорошо бы...", начали разворачиваться в цепочку конкретных шагов. Производство цемента - один из них. Создаваемые возможности вызывали следующие примеры применения. Волго-Дон - из очевидного. Начатый при Петре Великом, проект был остановлен после того, как в ледоход снесло оголовье канала. Инженер-немец после этого тайком сбежал из России по паспорту своего слуги.
В голове закрутились и иные, нереализованные в РИ, проекты.
Я не могу строить большие высокие плотины, создавать водохранилища. Нет железных или асфальтовых дорог. Потом когда-нибудь... А пока - реки. И, как развитие речной сети - каналы.
Помимо каналов "волоковых", вроде "копанки" у Усвят, каналов дренажных, вроде моих в Пердуновке, воспоминания молодости об электронных устройствах с разными трактами отрицательной и положительной обратной связи, заставили подумать о совершенно отсутствующем в "Святой Руси" классе каналов - "обводных".
Идея напрочь отсутствовала на "Святой Руси", была потрясением для Боголюбского и многих других. Её реализация позволила решить тысячелетнюю(!) экономическую и, естественно - политическую проблему. Создав кучу новых. О чём - позже.
Были и некоторые другие... оказии.