Rohstoffe zur Herstellung von Baustoffen. Rohstoffe zur Herstellung von Baustoffen. Natursteinmaterialien dienen als Rohstoff für die Herstellung von Baustoffen
Die Kosten für Baumaterialien, Produkte und Bauwerke machen 50–70 % der Baukosten aus. Deshalb ist es so wichtig zu wissen, wie man die Kosten minimieren kann. Dies kann durch den Einsatz moderner ressourcen- und energiesparender Technologien, lokaler Rohstoffe und Industrieabfälle erreicht werden. Gleichzeitig werden Materialien, Produkte und Strukturen benötigt, um die erforderliche Qualität sicherzustellen.
Baustoffe - natürliche und künstliche Materialien und Produkte, die beim Bau und der Reparatur von Gebäuden und Bauwerken verwendet werden. Es gibt Baustoffe für allgemeine und spezielle Zwecke.
Als Klassifizierungskriterien werden gewählt: der industrielle Verwendungszweck der Baustoffe, die Art der Rohstoffe, der Hauptqualitätsindikator, zum Beispiel deren Gewicht, Festigkeit und andere. Derzeit berücksichtigt die Klassifizierung neben der Einteilung in Gruppen nach Rohstoffen – Keramik, Polymer, Metall usw. – auch den funktionalen Zweck, beispielsweise Wärmedämmstoffe, Akustikstoffe und andere. Ein Teil der Materialien wird in Gruppen eingeteilt Gruppen werden als natürlich klassifiziert, der andere Teil davon ist künstlich.
Jede Materialgruppe bzw. ihre einzelnen Vertreter in der Industrie entsprechen bestimmten Branchen, beispielsweise der Zementindustrie, der Glasindustrie usw., und die systematische Entwicklung dieser Branchen gewährleistet die Umsetzung von Bauplänen.
Natürlich oder natürliche Baustoffe und Produkte werden direkt aus dem Erdinneren oder durch die Verarbeitung von Waldflächen zu „Industrieholz“ gewonnen. Diesen Materialien werden eine bestimmte Form und rationelle Abmessungen gegeben, ihre innere Struktur und Zusammensetzung, beispielsweise chemisch, werden jedoch nicht verändert. Häufiger als andere Naturmaterialien werden Materialien und Produkte aus Wald (Holz) und Stein verwendet. Darüber hinaus können Sie in fertiger Form oder durch einfache Verarbeitung Bitumen und Asphalt, Ozokerit, Kasein, Kir, einige Produkte pflanzlichen Ursprungs wie Stroh, Schilf, Brom, Torf, Spelzen usw. oder tierische Produkte erhalten B. Wolle, Kollagen, Bonner Blut usw. Alle diese Naturprodukte werden in relativ geringen Mengen auch im Bauwesen verwendet, wobei Wald- und Natursteinmaterialien und -produkte nach wie vor die wichtigsten sind.
Künstliche Baustoffe und Produkte werden überwiegend aus natürlichen Rohstoffen hergestellt, seltener aus Nebenprodukten der Industrie, der Landwirtschaft oder künstlich gewonnenen Rohstoffen. Die hergestellten Baustoffe unterscheiden sich sowohl in der Struktur als auch in der chemischen Zusammensetzung von den ursprünglichen natürlichen Rohstoffen, was mit der radikalen Verarbeitung der Rohstoffe in einer Fabrik unter Einsatz spezieller Ausrüstung und dem Energieaufwand für diesen Zweck verbunden ist. Bei der werkseigenen Verarbeitung werden organische (Holz, Öl, Gas usw.) und anorganische (Mineralien, Steine, Erze, Schlacke usw.) Rohstoffe verarbeitet, was die Gewinnung vielfältiger Baumaterialien ermöglicht. Zwischen den einzelnen Materialarten bestehen große Unterschiede in der Zusammensetzung, der inneren Struktur und der Qualität, sie sind aber auch als Elemente eines einzigen Materialsystems miteinander verbunden.
Grundlegendes Konzept
Baustoffe- Das ………………………………………………………………………………………
Bauprodukte- Das …………………………………………………………………………………………..
Bauen & Konstruktion- Das ……………………………………………………………………………………
Qualität von Baumaterialien, Produkten, Strukturen- Das………………………………………………
Rohes Material
1.1Natürlicher Ursprung:
· Steine und Mineralien;
· Holz;
· Rohstoffe pflanzlichen (Holzharz, Pflanzenöle, Stroh, Schilf, Moos, Flachs, Baumwolle, Hanf, Baumrinde) und tierischen Ursprungs (Wolle, Leder, Blut, Tierknochen).
1.2Künstlicher Ursprung: Kunstharze – Polymere.
1.3Industrieabfälle
2. Technologien zur Herstellung von Baustoffen:
2.1 Feuerungstechnologien: Kalkproduktion, Gipsproduktion, Glasproduktion, Keramikproduktion, Zementproduktion.
Der Baukomplex ist einer der intersektoralen Wirtschaftskomplexe, der eine Kombination aus Zweigen der Materialproduktion und Planungs- und Vermessungsarbeiten darstellt, die die Reproduktion des Anlagevermögens gewährleisten. Der Baukomplex führt den gesamten Arbeitszyklus bei der Erstellung von Bauprojekten durch – vom Entwurf bis zur Inbetriebnahme mit der notwendigen Baubasis und der Herstellung besonderer Arten von Materialressourcen.
Der Baukomplex umfasst das Baugewerbe (Bauproduktion), die Baustoffindustrie (einschließlich der Herstellung von Bauglas und Sanitäranlagen) und die Baukonstruktionsindustrie (Betonfertigteile, Metall- und Holzkonstruktionen).
Das Baugewerbe bzw. die Bauwirtschaft ist ein großer Wirtschaftszweig, der neben dem Maschinenbau für die Schaffung und beschleunigte Erneuerung von Anlagevermögen sorgt. Es macht über 70 % der Produktionskosten und der Anzahl der Mitarbeiter aus, bis zu 50 % der Kosten des Anlagevermögens des Baukomplexes.
Das Bauwesen weist spezifische Merkmale auf, die es von anderen Zweigen der Materialproduktion unterscheiden. Bauprodukte sind unbeweglich und ortsgebunden. Dabei werden nach Abschluss der Arbeiten an einem Standort Werkzeuge und Arbeitskräfte an einen anderen Standort verlagert. Das Bauwesen zeichnet sich durch einen relativ langen Produktionszyklus, eine große Vielfalt an Gebäuden, Bauwerken und Objekten, die für verschiedene Produktions- und Sozialzwecke errichtet werden, sowie einen erheblichen Einfluss geografischer, insbesondere klimatischer Bedingungen auf den Produktionsprozess aus.
Die Grundlage des Bauwirtschaftszweiges bilden Lohnbau- und Montagebetriebe. Mehr als 5 Millionen Arbeitnehmer sind im Baugewerbe beschäftigt und es gibt über 131.000 Bauunternehmen. Die Entwicklung und Vertiefung der Spezialisierung der Bauproduktion, ihre konsequente Industrialisierung führen zur Aufteilung des Bauwesens in Teilsektoren und zur Bildung entsprechender organisatorisch getrennter Systeme des Auftragsbaus (Verkehr, Pipeline, Landwirtschaft, Wasserwirtschaft, Energiebau).
Der Standort der Bauarbeiten auf dem Territorium jeder Region Russlands wird durch den Stand ihrer wirtschaftlichen Entwicklung und die sektorale Struktur der Kapitalinvestitionen, das bestehende Siedlungssystem und die Merkmale der zu erschließenden natürlichen Ressourcen bestimmt.
Der Kapitalbau zeichnete sich in den letzten Jahren durch hohe Wachstumsraten aus. Im Jahr 2007 wurden in Sektoren der russischen Wirtschaft 3293 Milliarden Rubel ausgegeben. (135 % im Vergleich zu 1990). Seit dem Jahr 2000 hat das Arbeitsvolumen im Wirtschaftszweig „Bau“ um ein Vielfaches zugenommen, und vor allem in Zentralrussland, im Nordwesten und im Nordkaukasus entwickelt sich dieser Wirtschaftszweig etwas langsamer die Nichtexportsubjekte der Föderation Sibirien und Fernost. Im Jahr 2007 wurden Wohngebäude mit einer Gesamtfläche von 61,0 Mio. m2 in Betrieb genommen. Gleichzeitig ist der Anteil des Staatsbaus stark zurückgegangen, und beispielsweise wurden in den Regionen des Nordkaukasus bis zu 100 % des Wohnungsbaus auf Kosten der Bürger gebaut.
In der Baustoffindustrie betrug das Volumen der Rohstoffgewinnung im Jahr 2007 55 % des Niveaus von 1990. Am deutlichsten ging die Produktion von Bauwerken und Produkten aus Stahlbetonfertigteilen zurück (37 % im Vergleich zu 1990), der Rückgang der Produktion von Ziegel waren weniger bedeutend (54 %) und Zement (72 %), deutlich über dem Niveau von 1990. Die Produktion von Linoleum und Keramikfliesen.
Der Baukomplex Russlands ist ein entwickeltes System der Bauindustrie, differenziert nach Branchen, Teilsektoren und einzelnen Unternehmen. Zu den Hauptindustrien des Komplexes gehören: Zementindustrie, Asbestzementproduktindustrie, Weichdach- und Abdichtungsmaterialindustrie, vorgefertigte Stahlbeton- und Betonkonstruktionen und -produkteindustrie, Wandmaterialindustrie, Herstellung von Bauziegeln und Keramikfliesen, Baukeramikindustrie, Nichtmetallische Baustoffindustrie, Schotter, Kies, Bausand, Wärmedämmstoffindustrie, Asbestindustrie usw.
Regionale Unterschiede in den Bedingungen für die Entwicklung des Bauwesens und seiner materiellen und technischen Basis werden bestimmt durch:
- Aussichten für die Entwicklung der Produktivkräfte in der Region (Wachstumsrate der Kapitalinvestitionen, ihre territoriale und sektorale Struktur, die Bildung neuer Produktionskomplexe usw.), Pläne für die Entwicklung von Städten und anderen Siedlungen, die geplante Rate von Verbesserung der Versorgung der Bevölkerung mit Wohnraum sowie kulturellen und gemeinschaftlichen Einrichtungen;
- Verkehrsmerkmale des Gebiets und die Möglichkeit des Ausbaus von Kommunikationswegen sowie Verkehrs- und Wirtschaftsverbindungen;
- natürliche und klimatische Bedingungen (berechnete Temperaturen und Luftfeuchtigkeit, Seismizität, Relief, Rohstoffe für die Herstellung von Baustoffen);
- demografische Merkmale des Gebiets (Anzahl und Dichte der Bevölkerung, Verfügbarkeit von Arbeitskräften);
- der Stand der Kapazitäten von Bau- und Installationsorganisationen, Unternehmen und landwirtschaftlichen Betrieben der materiellen und technischen Basis des Bauwesens.
Die Regionen Zentral-, Nordkaukasus, Ural, Wolga, Westsibirien, Wolga-Wjatka, Nordwesten und Fernost sind am besten mit Rohstoffen für die Herstellung von Baustoffen versorgt. Allerdings fallen in vielen Regionen die wichtigsten Rohstoffvorkommen oft nicht mit den Zentren ihres Massenverbrauchs zusammen. Dies erforderte die Notwendigkeit eines Massentransports von billigen und im Allgemeinen schlecht transportierbaren Industrieprodukten über große Entfernungen.
Aufgrund der wirtschaftlichen Entwicklung des Landesgebiets ist die Verteilung des Baukomplexes äußerst ungleichmäßig. Das Zentrum, der Nordkaukasus, der Ural, die Wolgaregion, die Zentrale Schwarzerderegion und die Wolga-Wjatka-Region zeichnen sich durch einen hochentwickelten Baukomplex aus; Sibirien und der Ferne Osten weisen einen schwachen Entwicklungsstand auf, der damit verbunden ist raue klimatische Bedingungen, Entfernung zu den zentralen Regionen und unzureichende Transportausrüstung.
Die Zementindustrie zeichnet sich durch eine hohe industrielle Konzentration aus. Anlagen mit einer Kapazität von mehr als 1 Million Tonnen pro Jahr produzieren etwa die Hälfte aller Produkte. Die größten Unternehmen befinden sich in der zentralen Schwarzerderegion (Belgorod, Stary Oskol), der Wolgaregion (Wolsk, Michailowka, Schigulevsk) und Sibirien (Novokuznetsk, Krasnojarsk).
Zur Herstellung von Zement werden verschiedene Arten von Rohstoffen verwendet – Kalkstein, Kreide, Mergel, Abfälle aus der Hochofen- und Tonerdeproduktion. Ihre Reserven sind in fast allen Regionen des Landes verfügbar. Derzeit wird in allen Wirtschaftsregionen Zement produziert, und seine Verteilung stimmt weitgehend mit der territorialen Organisation der Bau- und Installationsarbeiten überein. Optimale Bedingungen für die Entwicklung der Zementindustrie finden sich dort, wo Kalkstein- und Tonvorkommen (oder Mergel) mit mineralischen Brennstoffquellen verbunden sind oder an deren Transportwegen liegen.
Die wichtigsten Zementproduktionskapazitäten konzentrieren sich auf Zentral- (Podolsk, Voskresensk, Fokino), Zentral-Tschernozem (Belgorod und Stary Oskol), Nordkaukasus (Novorossiysk), Ural (Suchoi Log, Gornosawodsk, Nischni Tagil, Magnitogorsk, Emanzhelinsk) und Wolga (Wolsk). ) Bereiche.
Die Betonfertigteilindustrie ist ein relativ neuer Zweig der Bauindustrie, der in Gebieten und Zentren der Baukonzentration entstanden ist und sich entwickelt, und seine Produkte werden häufig im modernen Wohnungs- und Zivilbau (für Fundamente und unterirdische Gebäudeteile in Form) eingesetzt aus Fundamentplatten, Blöcken, Pfählen und Platten); für Kaskadenkonstruktionen in Form von Säulen ein- und mehrstöckiger Gebäude, Balken, Abdeckungen; zur Außenverkleidung von Gebäuden und Zäunen in Form von architektonischen Details und Zaunelementen. Im Verkehrsbau hat sich vorgefertigter Stahlbeton in Form von Platten, Straßen- und Flugplatzbelägen, Elementen von Brückenbauwerken etc. durchgesetzt. Darüber hinaus wird vorgefertigter Stahlbeton im U-Bahn- und Tunnelbau, im Wasserbau und im Agrarbau benötigt und im allgemeinen Bauwesen.
Die Herstellung von Stahlbetonprodukten gliedert sich in Hauptbetriebe (Herstellung von vorgefertigten Stahlbetonprodukten – Herstellung von Bewehrungsnetzen, Herstellung von Beton und Mörtel, Formen von Produkten, Verarbeitung von Produkten) und Nebenbetriebe (Materialerhaltung der Produktion), die eng miteinander verbunden sind miteinander verwandt, weisen aber einige organisatorische Besonderheiten auf.
Der hohe Verbrauch an billigen Betonzuschlagstoffen und der hohe Verbrauch an relativ kleinen Metallbewehrungen und Zement machen den Ferntransport von massiven Stahlbetonprodukten in der Regel wirtschaftlich undurchführbar. Die größten Hersteller von vorgefertigtem Stahlbeton sind das Zentrum (Region Moskau – etwa 1/5), die Wolgaregion (Tataria), der Nordwesten und der Ural, die 2/3 der Industrieproduktion liefern.
Die Glasindustrie unterscheidet sich von anderen Branchen der Baustoffindustrie durch ihren Standort. Sie ist viel stärker auf Vorkommen von reinem Quarzsand angewiesen, auf die Versorgung mit einer Reihe von Chemikalien angewiesen, benötigt viel Brennstoff und die Transportfähigkeit ihrer Fertigprodukte ist deutlich geringer als in anderen Zweigen der Baustoffindustrie. Die Struktur der Glasindustrie umfasst die Herstellung von Tafelglas (Fensterglas), poliertem Glas, Tischglas und Glas für Glasfaser.
Die Glasindustrie zeichnet sich durch eine relativ hohe territoriale Konzentration der Produktion aus. Die führende Region in Russland ist Zentral (Gus-Chrustalny, Brjansk), wo fast die Hälfte des Glases des Landes produziert wird. Unternehmen in der Wolgaregion und im Nordwesten liefern etwa ein Viertel der Industrieproduktion. Gleichzeitig herrscht in vielen Regionen, beispielsweise Wolga-Wjatka, ein Mangel an Produkten der Glasindustrie.
Unter anderen großen Unternehmen, die in Russland Baumaterialien herstellen, sticht das Karton- und Ruberoidwerk Chabarowsk hervor; Linoleum wird im Otradnensky-Werk „Polymerstroymaterialy“ in der Region Samara hergestellt; Wärmedämmstoffe – Kalininer Werk „Teploizolit“ in der Region Twer.
1.3. Rohstoffbasis der Baustoffindustrie
Rohes Material - Ausgangsstoffe oder Mischungen aus mehreren Komponenten (Rohmischungen), die zu Produkten verarbeitet werden.
Die Baustoffindustrie bezieht Rohstoffe aus drei Hauptquellen:
Anorganische natürliche Rohstoffe (die überwiegende Mehrheit) werden aus dem Erdinneren oder seinen oberflächlichen Schwemmschichten gewonnen: Gestein;
Organische natürliche Rohstoffe – Substanzen, die Kohlenwasserstoffe oder Kohlenhydrate und deren Derivate enthalten: verschiedene Kohlen, Holz, Torf, Pflanzenstoffe, Öl, Gas;
Abfälle und industrielle Nebenprodukte, die in großen Mengen anfallen, aber in Russland bisher nur äußerst unzureichend genutzt werden. Gleichzeitig wurde festgestellt, dass die Verwendung von Industrieabfällen bis zu 40 % des russischen Baubedarfs an Rohstoffen decken, die Kosten für die Herstellung von Baumaterialien um 10–30 % senken und die anthropogene Belastung der Umwelt erheblich verringern würde.
Für die Herstellung von Baustoffen werden folgende Arten von Industrieabfällen verwendet: Schlacke aus der Eisen- und Nichteisenmetallurgie, Asche und Schlacke aus Wärmekraftwerken, Abraumgestein, Abfälle aus dem Kohlebergbau und der Kohleaufbereitung, Abfälle aus der chemischen Industrie, Abfälle B. aus Holz und Forstchemikalien, Abfällen aus der Baustoffindustrie selbst usw.
Es ist zu beachten, dass die Baustoffindustrie die einzige Branche ist, die in der Lage ist, diese Abfälle in großen Mengen zu verarbeiten und daraus wirksame Materialien herzustellen. Dies ist der Weg zur Schaffung abfallarmer und abfallfreier Industrien.
Kapitel 2. Grundlegende Eigenschaften von Baustoffen
2.1. Zusammenhang zwischen Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften von Baustoffen
Struktur und Eigenschaften. Die Eigenschaften eines Materials hängen maßgeblich von den Eigenschaften seiner Struktur ab. Die Struktur des Materials wird auf drei Ebenen untersucht:
Makrostruktur – mit bloßem Auge sichtbare Struktur,
Mikrostruktur – unter einem optischen Mikroskop sichtbare Struktur;
die innere Struktur der Stoffe, aus denen das Material besteht – Struktur auf molekularionischer Ebene.
Die Makrostruktur von Baustoffen ist von folgender Art:
Konglomerat (z. B. Beton verschiedener Art);
Zellular (Schaum- und Porenbeton, Zellkunststoffe);
Feinporig (speziell poröse Keramikmaterialien);
Faserstoff (Holz, Mineralwolle, Glasfaser);
Laminiert (Kunststoffe mit geschichtetem Füllstoff und anderen Rollen-, Blatt- und Plattenmaterialien);
Lockerkörnig (pulverförmig – verschiedene Hinterfüllungen, Betonfüller usw.).
Konglomerate– Materialien, die einzelne Körner fest miteinander verbinden (normalerweise mit Hilfe einer zementierenden Substanz). Beispielsweise werden in Beton Sandkörner und grobe Zuschlagstoffe (Schotter oder Kies) durch ein Bindemittel – Zement – fest zu einem Ganzen verbunden.
Nach modernen Vorstellungen lassen sich die meisten traditionellen Baustoffe den sogenannten Verbundwerkstoffen zuordnen. Verbundwerkstoffe(Verbundwerkstoffe) – Materialien mit organisierter Struktur. In Verbundwerkstoffen gibt es eine Komponente, die eine kontinuierliche Phase namens bildet Matrix und die Rolle eines Bindemittels spielt, und die zweite Komponente diskret in der Matrix verteilt ist, - stärkende Komponente. Polymere und mineralische Bindemittel werden als Matrix in Bauverbundwerkstoffen verwendet, und faserige (Glasfaser, Metalldrahtstücke, Asbestfasern usw.), Blattmaterialien (Papier, Holzfurnier, Stoff) und feine Pulverpartikel werden als Verstärkung verwendet Komponente.
Die Matrix „zwingt“ die einzelne Komponente, als Ganzes zu arbeiten, was dem Material eine hohe Festigkeit verleiht. Bei Verbundwerkstoffen wird eine Reihe von Eigenschaften erreicht, die nicht einfach die Summe der Eigenschaften der ursprünglichen Komponenten darstellen; es entsteht eine neue Qualität des Materials („Synergetikeffekt“).
Materialien mit einer faserigen und geschichteten Makrostruktur haben in verschiedenen Richtungen unterschiedliche Eigenschaften, das heißt, sie haben Anisotropie Eigenschaften. Ein Beispiel für ein anisotropes Material mit faseriger Struktur ist Holz, das entlang und quer zu den Fasern unterschiedliche Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Schrumpfung und Quellung aufweist.
Die Mikrostruktur der Substanz, aus der das Material besteht, kann sein kristallin Und amorph. Oft kann derselbe Stoff in beiden Formen vorliegen, zum Beispiel als kristalliner Quarz und verschiedene Arten amorpher Kieselsäure in Form von Vulkanglas, Opalmineralien usw.
In kristallinen Stoffen sind Moleküle, Atome oder Ionen geordnet angeordnet und bilden ein sogenanntes Kristallgitter. Ein Merkmal kristalliner Stoffe ist ein bestimmter Schmelzpunkt und eine bestimmte geometrische Form der Kristalle, die nur für diesen Stoff charakteristisch sind. Amorphe Stoffe zeichnen sich durch eine zufällige Anordnung der Partikel aus. Da amorphe Stoffe über nicht verbrauchte innere Kristallisationsenergie verfügen, sind sie chemisch aktiver als kristalline Stoffe gleicher Zusammensetzung. Die amorphe Form einer Substanz kann sich in eine stabilere kristalline Form umwandeln.
Die innere Struktur der Stoffe, aus denen das Material besteht, bestimmt die Festigkeit, Härte, Feuerfestigkeit und andere wichtige Eigenschaften des Materials. Die kristallinen Stoffe, aus denen der Baustoff besteht, unterscheiden sich in der Art der Verbindung zwischen den Partikeln, die das räumliche Kristallgitter bilden. Kovalente Bindung Wird von einem Elektronenpaar ausgeführt, wenn sich Atome in den „Knoten“ des Kristallgitters befinden. Dabei handelt es sich um einfache Stoffe (Diamant, Graphit) und einige Verbindungen zweier Elemente (Quarz, Karborund, Karbide, Nitride). Materialien mit einer solchen Bindung zeichnen sich durch eine hohe mechanische Festigkeit, Härte und Feuerfestigkeit aus.
Materialien mit Ionenverbindung(in den „Knoten“ des Kristallgitters befinden sich Ionen) haben eine geringe Festigkeit und Härte und sind in der Regel nicht wasserbeständig (Gips, Anhydrit). In relativ komplexen Kristallen wie CaCO 3 kommen sowohl kovalente als auch ionische Bindungen vor. Im Inneren des komplexen CO 3 2--Ions besteht eine kovalente Bindung und mit Ca 2+-Ionen ist es ionisch, sodass Calcit eine hohe Festigkeit, aber eine geringe Härte aufweist.
Kristalle von Substanzen mit molekulare Bindung aus ganzen Molekülen aufgebaut, die durch schwache Van-der-Waals-Kräfte der intermolekularen Anziehung nahe beieinander gehalten werden (z. B. Eis, einige Gase). Beim Erhitzen werden die Bindungen zwischen Molekülen leicht aufgebrochen.
Metallverbindung kommt in Metallkristallen vor und verleiht ihnen spezifische Eigenschaften: hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, Formbarkeit, Duktilität, metallischer Glanz. Formbarkeit und Duktilität werden durch die mangelnde Steifigkeit der Kristallgitter von Metallen erklärt; ihre Ebenen bewegen sich recht leicht relativ zueinander. Elektrische und thermische Leitfähigkeit sind auf die hohe Beweglichkeit und große „Freiheit“ der Elektronen in der räumlichen Struktur von Metallen zurückzuführen.
Zusammensetzung und Eigenschaften . Baustoffe zeichnen sich durch chemische, mineralische, stoffliche und Phasenzusammensetzungen aus. Manchmal wird es zur Charakterisierung eines Materials verwendet elementare (elementare) Zusammensetzung, zeigt, welche chemischen Elemente und in welchen Mengen im Material enthalten sind. Beispielsweise reicht die Elementzusammensetzung von Bitumen von: C – 70–80 %, H – 10–15 %, S – 2–9 %, O – 1–5 %, N – 0–2 %.
Chemische Zusammensetzung ermöglicht es uns, eine Reihe von Materialeigenschaften zu beurteilen: mechanische Eigenschaften, Biostabilität, Feuerbeständigkeit und andere. Normalerweise wird er als Prozentsatz an Oxiden ausgedrückt. Die Zusammensetzung von Portlandzementklinker umfasst beispielsweise CaO – 63–66 %, SiO 2 – 21–24 %, Al 2 O 3 – 4–8 %, Fe 2 O 3 – 2-4%.
Mineralische Zusammensetzung zeigt, welche Mineralien und in welchen Mengen im Steinmaterial bzw. Bindemittel enthalten sind. Beispielsweise beträgt im Portlandzementklinker der Gehalt des Hauptminerals – Tricalciumsilikat 3CaOSiO 2 – 45–60 %, und bei einer größeren Menge wird die Aushärtung beschleunigt und die Festigkeit des Zementsteins erhöht.
Bei Baustoffen, die ein Gemisch verschiedener Stoffe sind, hängen die Eigenschaften maßgeblich vom Anteil dieser Bestandteile ab, also von Material Zusammensetzung Material. So wird bei Portlandzement die Materialzusammensetzung durch den Anteil an Klinker, Naturgips sowie Art und Menge aktiver mineralischer oder organischer Zusatzstoffe charakterisiert.
Phasenzusammensetzung zeigt die Beziehung zwischen festen, flüssigen und gasförmigen Phasen. Die feste Phase sind die Stoffe, die das „Gerüst“ des Materials bilden, die flüssige und gasförmige Phase sind Wasser bzw. Luft, die die Poren des Materials füllen. Wenn Wasser in den Poren eines Materials gefriert, verändert sich die Phasenzusammensetzung und es bildet sich Eis, was die Eigenschaften des Materials verändert. Eine Vergrößerung des Wasservolumens, das in den Poren gefriert, führt zu inneren Spannungen, die das Material bei wiederholten Gefrier-Tau-Zyklen zerstören können.
Die Volkswirtschaft bzw. Volkswirtschaft gliedert sich in 2 Bereiche:
- Der Bereich der materiellen Produktion: umfasst Industrien, die direkt Wohlstand schaffen: Industrie, Landwirtschaft, Baugewerbe und Industrien, die eine Nebenrolle bei der Schaffung von Wohlstand spielen: Verkehr, Kommunikation, Handel, Logistik, öffentliche Gastronomie.
- Nicht-Produktionsbereich: Gesundheitswesen, Wissenschaft, Kultur, Bildung, Wohnen und kommunale Dienstleistungen.
Der wichtigste Bestandteil der materiellen Produktionssphäre ist die Industrie, da sie fast alle Produktionsmittel, die meisten Konsumgüter, herstellt und den Großteil des Volkseinkommens liefert.
Basierend auf dem Prinzip der tatsächlichen Nutzung von Produkten wird die Industrie in zwei Gruppen eingeteilt:
- GR. A – (Schwerindustrie);
- GR. B - Produktion von Konsumgütern (Leichtindustrie).
Basierend auf dem Prinzip der Auswirkungen auf das Thema Arbeit wird die Industrie in Bergbau und Verarbeitung unterteilt.
Die Baustoffindustrie ist eine Ansammlung von Unternehmen aus Forschungsinstituten, Design- und Produktionsunternehmen, Wissenschafts- und Produktionsverbänden, die sich durch den allgemeinen Zweck der Produkte, die Spezifität der verwendeten Rohstoffe, Geräte, Technologien und die besondere berufliche Zusammensetzung auszeichnen Arbeitskräfte. Es bezieht sich auf die Schwerindustrie und umfasst Teilsektoren des Bergbaus und der Produktion.
Die Industrie produziert eine breite Palette von Produkten: Erstens:
1. Materialien und Produkte für den Industriebau: Talk, Asbest, Kaolin, Keramikgraphit, Spezial- und technisches Glas, Dachmaterialien usw.
2. für den landwirtschaftlichen Bedarf: Kalkmehl, Abflussrohre, Glasfaser usw.
3. Konsumgüter: hochwertiges Geschirr, Thermoskannen, Schlösser und Eisenwaren usw.
Im Jahr 1990 gab es in der Branche mehr als 4,5 Tausend unabhängige Unternehmen mit einer Belegschaft von mehr als 2 Millionen Menschen und einem Gesamtunternehmenswert von etwa 35 Milliarden Rubel.
Derzeit ist PSM zusammen mit der Industrie für Baukonstruktionen und -teile Teil eines intersektoralen Wirtschaftssystems – des Baukomplexes. Der Zweck dieses Systems ist der Bau, die Rekonstruktion und die Modernisierung von Produktionsanlagen, Gebäuden und Bauwerken.
Der Baukomplex umfasst:
- Bau- und Installationsorganisationen;
- Industrieunternehmen zur Herstellung von Baustoffen, Bauwerken und Teilen sowie zur Erbringung von Dienstleistungen für Bauunternehmen (Gerätereparatur);
- Design- und Vermessungsorganisationen;
- Forschungsorganisationen;
- Organisationen zur Aus- und Weiterbildung des Personals.
Die Baustoffindustrie bildet zusammen mit der Baustoff- und Baustoffindustrie das industrielle Produktionsglied der materiellen und technischen Basis des Baukomplexes. Daher hängen die Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz des Baukomplexes weitgehend von der Entwicklung von PSM ab.
PSM besteht aus 15 Teilsektoren. Im Allgemeinen ist es auf die Gewinnung und Produktion verschiedener Materialien spezialisiert, die für den Bau von Gebäuden, deren Wiederaufbau und Reparatur erforderlich sind.
Basierend auf den verwendeten Rohstoffen, Geräten und Technologien vereint PSM verschiedene Branchen, die jedoch alle durch den gemeinsamen wirtschaftlichen Zweck der Produkte in einer Branche vereint sind.
PSM umfasst Folgendes. Teilsektoren (davon 15).
Zur Unterbranche gehörende Unternehmen:
1. Zement – Zementwerke, Steinbrüche zur Gewinnung von Zementrohstoffen, Mahlwerke.
2. Industrie – Unternehmen, die Schiefer, Zementasbestzement und Asbestzementrohre sowie andere Produkte herstellen
3. Industrie - Unternehmen zur Herstellung von Dachpappe, Dachpappe, weichem Dachschaum, Isoliermaterial usw. und Abdichtungsmaterialien
4. Industrie – Unternehmen, die Schwellen, Rohre, vorgefertigte Stahlbeton- und Stromleitungsstützen sowie andere Betonkonstruktionen und -produkte herstellen.
5. Wandmaterialindustrie
6. Industrie – Unternehmen zur Gewinnung und Verarbeitung von Keramik. Baukeramik-Rohstoffe für die Herstellung von Keramik. Fliesen, Rohre usw.
7. Baustoffindustrie auf Basis von Mastix, Fliesen, Polystyrolschaum usw., Unternehmen zur Herstellung von Linoleum, Polymerrohstoffen
8. Industrie – baut Bergbau- und Zerkleinerungsunternehmen. Materialien: nichtmetallische Konstruktionen. Stein, Schotter, Kies, Sand
9. Industrie zur Gewinnung und Verarbeitung von Natursteinmaterialien – Kalksteinbrüche, Marmor und Unternehmen.
10. Industrie – Unternehmen zur Gewinnung und Herstellung poröser Zuschlagstoffe aus Blähton, Agloporit und anderem Bimsstein.
11. Industrie - Unternehmen zur Gewinnung von Gips, zur Herstellung von Kalk, Gips und Kalk, Gipsbetontrennwänden usw.
12. Industrie – Herstellung von Mineralwolle, Wärmedämmstoffen
13. Nichtmetallische Unternehmen – Unternehmen zur Gewinnung von Kaolips, Talk, Industrie für Glimmer, Graphit und daraus hergestellte Produkte.
14. Asbestindustrie
15. Andere Teilsektoren – Produktion von Getreide. Beton, baut. Mörtel, Fliesen usw.
PSM unterscheidet sich von anderen Branchen durch eine Reihe von Merkmalen:
1. Verbrauchereinheit.
CS nutzt 76 % der Produkte der Branche, darunter:
- 99 % vorgefertigter Beton
- 95 % Wandmaterialien
- 90 % baut. Keramik
2. das Vorhandensein breiter branchenübergreifender Produktionsverbindungen (mit der Kompressorindustrie, der Automobilindustrie, der Landwirtschaft), branchenintern – Zement, Wandmaterialien, vorgefertigter Stahlbeton.
3. hoher Metallverbrauch, Energieintensität und Belastbarkeit der Produkte.
Die Kosten für Rohstoffe, Kraftstoffe und Energie machen 63 % der landwirtschaftlichen Produktion der Branche aus, und der Anteil der PSM-Produkte am gesamten Frachtvolumen beträgt 30 %, während ihr Anteil an der Bruttoindustrieproduktion etwa 4 % beträgt.
Derzeit befindet sich die Branche in einer schwierigen Situation, da die rohstoffliefernden Industrien das Funktionieren einer Reihe von Industrien, insbesondere der Produktion von Linoleum, synthetischem Granit und Marmor, Betonpolymeren, Schaumkunststoffen, nicht gewährleisten. nichtmetallische Rohre, Dreischichtplatten, die für den aufstrebenden Baumarkt notwendig sind.
Die SM Corporation muss, wie bereits erwähnt, Fragen des Wiederaufbaus und der technischen Umrüstung ihrer Produktionsanlagen unter Berücksichtigung struktureller Veränderungen im Baukomplex lösen.
Im Zusammenhang mit dem wachsenden Volumen des individuellen Flachhausbaus und den steigenden Anforderungen an Komfort und architektonische Ausdruckskraft besteht die Notwendigkeit, neue Arten von Wand- und Ausbaumaterialien, Baukeramik und Dachmaterialien zu entwickeln.
Aufgrund steigender Energiepreise stellt sich das Problem des Übergangs von traditionellen Technologien zu energiesparenden, abfallarmen Technologien von SM (zum Beispiel: von der energieintensiven Nassmethode der Zementherstellung, die in mehr als 80 % der Fälle eingesetzt wurde). , bis hin zur modernen wirtschaftlichen Trockenmethode) wird immer akuter.
Eine wichtige Aufgabe der Branche ist die Aktualisierung des OPF, da in einigen Teilsektoren der Anteil abgenutzter und veralteter Geräte 90 % erreicht. Dies setzt ein hohes Maß an Metall-, Brennstoff- und Stromkapazität voraus, was zu einer Verschlechterung der Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen unter Marktbedingungen führt.
All diese Probleme werden durch moderne Marktstrukturen bereits gelöst. Basierend auf einer neuen Generation von Bindemitteln beherrscht PSM neue Schleifanlagen, mechanisierte Linien zur Herstellung von Mauerblöcken aus Porenbeton, Zementsandfliesen usw.
Die Herstellung von Geräten für Miniziegelfabriken ist beherrscht, und auch Geräte für schnell errichtete komplexe Fabriken mit geringer Kapazität für den Bau von Datschen, Bauernhöfen und Einzelpersonen werden in Massenproduktion hergestellt. Gehäuse.
Die Herstellung verschiedener Materialien aus lokalen Rohstoffen wird beherrscht, erfordert kleine Baumaterialien und kurze Bauzeiten (1-1,5 Jahre). Auf diese Weise findet ein Strukturwandel der Branche unter dem Einfluss von Veränderungen in der Nachfragestruktur nach SM statt.
Arbeitsprogramme im Baubereich erfordern zu ihrer Umsetzung neben der Weiterentwicklung der Baustoffindustrie die Suche nach neuen Reserven zur Steigerung der Effizienz ihrer Produktion. Im modernen Bauwesen steigt der Bedarf an hochfesten Baustoffen, die über eine ausgereifte Rohstoffbasis verfügen und mit fortschrittlichen technologischen Methoden hergestellt werden, stark an.
In der Baustofftechnologie gibt es Arbeiten, die die technische Machbarkeit und wirtschaftliche Machbarkeit der Herstellung zementfreier Bindemittel aufzeigen. Mineralische Rohstoffe für die Produktion sind großvolumige Abfälle aus der Metallurgie-, Wärmekraft-, Bergbau-, Chemie- und anderen Industrie.
Auf Basis dieser Bindemittel können verschiedene Baustoffe hergestellt werden, wie zum Beispiel: Trockenbaumischungen, Betonblöcke und -platten, Beton für monolithische Bauweise, Ziegel, Gehwegplatten usw.
Die versuchsweise Einführung zementfreier Bindemittel im Bauwesen begann 1958, die Produktion 1964. In dieser Zeit wurden die hohen technologischen und betrieblichen Eigenschaften solcher Baustoffe nachgewiesen, die sich in Bauwerken verschiedener Baubereiche bewährt haben. Beispielsweise wurde 1989 in der Stadt Lipezk ein 22-stöckiges Gebäude gebaut.
Die Entwicklung von Baustoffen auf Basis der integrierten Nutzung großflächiger Industrieabfälle wird vor allem von ökologischen und wirtschaftlichen Faktoren bestimmt. Erstens ein deutlicher Anstieg der Preise für Zemente, natürliche Zuschlagstoffe und Energieressourcen und zweitens die Verschärfung der Umweltsituation im Land infolge der anhaltenden Zunahme, Bildung und Anhäufung von Industrieabfällen.
Die Minimierung der Umweltauswirkungen von Industrieabfällen kann nur durch deren vollständige Wiederverwertung erreicht werden. Daher haben viele Industrieländer den Weg eingeschlagen, nicht natürliche, sondern vom Menschen hergestellte Materialien als mineralische Rohstoffe zu nutzen und daraus grundlegend neuartige hochwertige Produkte herzustellen. Russland ist in dieser Hinsicht deutlich unterlegen. Beispielsweise werden Asche- und Schlackenabfälle aus Wärmekraftwerken nur zu 8 %, Stahl- und Ferrolegierungsschlacken zu 50 %, ultrafeine Kieselsäure, ein Abfall aus der Herstellung von siliziumhaltigen Legierungen, zu 10 % und Abfälle aus der Bergbauindustrie um 27 %. Untersuchungen zeigen, dass die weit verbreitete Verwendung von Industrieabfällen die Mineralressourcenbasis der Bauindustrie um 15–20 % erweitern würde.
Die chemische und mineralogische Zusammensetzung der aufgeführten Abfälle ist größtenteils ideal für die Herstellung zementfreier Bindemittel. Darüber hinaus zeichnen sie sich durch die Fähigkeit aus, durch Stoffe chemisch aktiviert zu werden, die wiederum auch Abfälle aus anderen Industrien sein können.
Industrieabfälle dürfen nicht als klassische Industriedeponien betrachtet werden, sondern als stabile und nachwachsende Rohstoffbasis für die Produktion hochwertiger, günstiger Baustoffe.
Merkmale der Baustofftechnik sind wie folgt:
- -Verwendung von Industrieabfällen;
- - Verwendung chemischer Härtungsaktivatoren aus lokalen Abfällen;
- -einfache hydrothermale Behandlung bei Atmosphärendruck;
- -Technologie ermöglicht die Herstellung volumengefärbter Baustoffe.
Die wichtigsten Etappen und Entwicklungsrichtungen der Baustoffindustrie. In der Russischen Föderation konnte in den letzten Jahren eine stetige Steigerung des Volumens an Industrieprodukten erreicht werden, doch obwohl die jährliche Steigerung der Produktion von Baustoffen durchschnittlich etwa 10 % betrug, sind die erreichten Mengen nicht ganz zufriedenstellend die Anforderungen des modernen Bauwesens, die hauptsächlich auf das niedrige technische Niveau der Unternehmen und den Verschleiß der technologischen Ausrüstung zurückzuführen sind.
Die Herstellung bestimmter Arten von Baustoffen zeichnet sich durch eine hohe Kapitalintensität der Produktionsanlagen aus und erfordert einen erheblichen Zeitaufwand für den Bau, was ihre Investitionsattraktivität verringert.
In der Grundstoffindustrie für den Bau – der Zementindustrie – wird das Investitionsvolumen pro 1 Tonne Zement von 5 bis 6 Dollar pro Tonne Kapazität und Jahr bei der Wartung und Reparatur bestehender Anlagen auf 250 bis 300 Dollar pro Tonne beim Bau neuer Anlagen steigen .
Der Verschleißgrad der technologischen Ausrüstung in der Zementindustrie beträgt 70 %. Demzufolge wird die Kapazität der 45 in Betrieb befindlichen Zementwerke offiziell auf 71,2 Millionen Tonnen geschätzt, tatsächlich können die Werke jedoch – unabhängigen Schätzungen zufolge – in ihrem aktuellen Zustand maximal 65 Millionen Tonnen Zement pro Jahr produzieren.
Versorgung des Baukomplexes mit ausreichend Zement für die Inbetriebnahme von 80 Millionen Quadratmetern. Durch den Wohnungsbau pro Jahr dürfte die Industrie im Jahr 2010 ein Niveau von 90 Millionen Tonnen Zement pro Jahr erreichen, was die Einführung zusätzlicher Produktionskapazitäten erfordert. Insgesamt werden große einmalige Kapitalinvestitionen für die Branche auf 5,1 bis 6,3 Milliarden Dollar geschätzt.
Herstellung von Wärmedämmstoffen. Derzeit produziert die heimische Industrie etwa 9,0 Millionen Kubikmeter. m Wärmedämmstoffe aller Art.
Die in Russland hauptsächlich hergestellte Art der Isolierung sind Mineralwollprodukte, deren Anteil an der Gesamtproduktion mehr als 65 % beträgt. Etwa 8 % stammen aus Glaswolle, 20 % aus Schaumkunststoffen und 3 % aus Porenbeton.
Der Bedarf an Dämmstoffen ist durch die Einführung neuer Anforderungen an den Wärmeverlust von Gebäudehüllen stark gestiegen. Schätzungen zufolge wird der Gesamtbedarf an Dämmstoffen für alle Wirtschaftszweige des Landes bis 2010 50–55 Mio. m3 betragen, davon 18–20 Mio. m3 für den Wohnungsbau.
