Raaka-aineet rakennusmateriaalien valmistukseen. Raaka-aineet rakennusmateriaalien valmistukseen. Luonnonkivimateriaalit Mikä toimii raaka-aineena rakennusmateriaalien valmistuksessa
Rakennusmateriaalien, -tuotteiden ja -rakenteiden kustannukset muodostavat 50-70 % rakennuskustannuksista. Siksi on niin tärkeää tietää, miten kustannukset minimoidaan. Tämä voidaan tehdä käyttämällä nykyaikaisia resursseja ja energiaa säästäviä teknologioita, paikallisia raaka-aineita ja teollisuusjätteitä. Samalla vaaditaan materiaaleja, tuotteita ja rakenteita vaaditun laadun varmistamiseksi.
Rakennusmateriaalit - rakennusten ja rakenteiden rakentamisessa ja korjaamisessa käytettävät luonnon- ja keinotekoiset materiaalit ja tuotteet. Rakennusmateriaaleja on yleisiin ja erikoistarkoituksiin.
Seuraavat luokituskriteerit valitaan: rakennusmateriaalien teollinen käyttötarkoitus, raaka-aineiden tyyppi, tärkein laatuindikaattori, esimerkiksi paino, lujuus ja muut. Tällä hetkellä luokittelussa huomioidaan myös toiminnallinen käyttötarkoitus, esim. lämmöneristysmateriaalit, akustiset materiaalit ja muut, sen lisäksi, että ne jaetaan ryhmiin raaka-aineittain - keramiikka, polymeeri, metalli jne. Yksi osa materiaaleista ryhmitelty ryhmät luokitellaan luonnollisiksi ja toinen osa on keinotekoisia.
Jokainen materiaaliryhmä tai niiden yksittäiset edustajat teollisuudessa vastaavat tiettyjä toimialoja, esimerkiksi sementtiteollisuutta, lasiteollisuutta jne., ja näiden toimialojen systemaattinen kehittäminen varmistaa rakentamissuunnitelmien toteuttamisen.
Luonnollinen tai luonnonmukaisia rakennusmateriaaleja ja -tuotteita saadaan suoraan maan suolistosta tai jalostamalla metsäalueita "teollisuuspuuksi". Näille materiaaleille annetaan tietty muoto ja järkevät mitat, mutta niiden sisäinen rakenne ja koostumus, esimerkiksi kemiallinen, eivät muutu. Muita luonnonmateriaaleja useammin käytetään metsä- (puu)- ja kivimateriaaleja ja -tuotteita. Niiden lisäksi valmiina tai yksinkertaisella käsittelyllä saadaan bitumia ja asfalttia, otsokeriittia, kaseiinia, kiriä, joitain kasviperäisiä tuotteita, kuten olkia, ruokoa, bromia, turvetta, kuoria jne., tai eläintuotteita , kuten villa, kollageeni, Bonnin veri jne. Kaikkia näitä luonnontuotteita käytetään suhteellisen vähän myös rakentamisessa, vaikka metsä- ja luonnonkivimateriaalit ja -tuotteet ovat edelleen pääasiallisia.
Keinotekoisia rakennusmateriaaleja ja -tuotteita valmistetaan pääasiassa luonnollisista raaka-aineista, harvemmin teollisuuden, maatalouden sivutuotteista tai keinotekoisesti saaduista raaka-aineista. Valmistetut rakennusmateriaalit eroavat alkuperäisistä luonnonraaka-aineista sekä rakenteeltaan että kemialliselta koostumukseltaan, mikä liittyy raaka-aineiden radikaaliin prosessointiin tehtaassa käyttämällä erityislaitteita ja energiakustannuksia tähän tarkoitukseen. Tehdasjalostuksessa käytetään orgaanisia (puu, öljy, kaasu jne.) ja epäorgaanisia (mineraalit, kivi, malmit, kuona jne.) raaka-aineita, mikä mahdollistaa monipuolisen materiaalivalikoiman saamisen rakentamiseen. Yksittäisten materiaalityyppien välillä on suuria eroja koostumuksessa, sisäisessä rakenteessa ja laadussa, mutta ne ovat myös yhteydessä toisiinsa yhden materiaalijärjestelmän elementteinä.
Peruskonseptit
Rakennusmateriaalit- Tämä ………………………………………………………………………………………
Rakennustuotteet- Tämä …………………………………………………………………………………………..
Rakenteet- Tämä ……………………………………………………………………………………
Rakennusmateriaalien, tuotteiden, rakenteiden laatu- Tämä………………………………………………
Raakamateriaalit
1.1Luonnollinen alkuperä:
· kivet ja mineraalit;
· puu;
· kasviperäiset (puuhartsi, kasviöljyt, olki, ruoko, sammal, pellava, puuvilla, hamppu, puunkuori) ja eläinperäiset raaka-aineet (villa, nahka, veri, eläinten luut).
1.2Keinotekoinen alkuperä: synteettiset hartsit – polymeerit.
1.3Teollisuusjäte
2. Tekniikat rakennusmateriaalien tuotantoa varten:
2.1 Polttotekniikat: kalkin tuotanto, kipsin tuotanto, lasin tuotanto, keraamisten tuotteiden tuotanto, sementin tuotanto.
Rakennuskompleksi on yksi sektoreiden välisistä taloudellisista komplekseista, joka on materiaalituotannon ja suunnittelu- ja tutkimustyön yhdistelmä, joka varmistaa käyttöomaisuuden lisääntymisen. Rakennuskompleksi suorittaa koko työsyklin rakennusprojektien luomiseen - suunnittelusta niiden käyttöönottoon tarvittavalla rakennuspohjalla ja erityisten materiaaliresurssien tuotantoon.
Rakennuskokonaisuuteen kuuluvat rakentaminen (rakennustuotanto), rakennusmateriaaliteollisuus (mukaan lukien rakennuslasien ja saniteettilaitteiden valmistus) sekä rakennusteollisuus (betoni-, metalli- ja puurakenteet).
Rakentaminen eli rakennusala on suuri talouden ala, joka koneenrakennuksen ohella varmistaa käyttöomaisuuden syntymisen ja nopeutetun uusiutumisen. Sen osuus on yli 70 % tuotantokustannuksista ja työntekijöiden määrästä, jopa 50 % rakennuskompleksin käyttöomaisuuden kustannuksista.
Rakentamisella on erityispiirteitä, jotka erottavat sen muista materiaalituotannon aloista. Rakennustuotteet ovat kiinteitä ja alueellisesti kiinteitä. Tältä osin työmaalla työskentelyn jälkeen työkalut ja työntekijät siirretään toiseen paikkaan. Rakentamiselle on ominaista suhteellisen pitkä tuotantosykli, huomattava määrä rakennuksia, rakenteita ja esineitä, joita pystytetään erilaisiin tuotanto- ja sosiaalisiin tarkoituksiin, sekä maantieteellisten, erityisesti ilmastollisten olosuhteiden merkittävä vaikutus tuotantoprosessiin.
Rakentamisen perustan talouden toimialana muodostavat urakkarakennus- ja asennusorganisaatiot. Rakentamisessa työskentelee yli 5 miljoonaa työntekijää ja rakennusalan organisaatioita on yli 131 tuhatta. Rakennustuotannon erikoistumisen kehittyminen ja syveneminen, sen johdonmukainen teollistuminen johtavat rakentamisen jakaantumiseen alasektoreihin ja vastaavien organisatorisesti erillisten sopimusrakentamisen järjestelmien muodostumiseen (liikenne, putkisto, maatalous, vesihuolto, energiarakentaminen).
Rakentamisen sijainti Venäjän kunkin alueen alueella määräytyy sen taloudellisen kehityksen tason ja pääomasijoitusten alakohtaisen rakenteen, nykyisen asutusjärjestelmän ja kehitettävien luonnonvarojen ominaisuuksien perusteella.
Pääomarakentaminen on ollut viime vuosina voimakasta kasvua. Vuonna 2007 Venäjän talouden sektoreille käytettiin 3293 miljardia ruplaa. (135 % vuoteen 1990 verrattuna). Vuodesta 2000 lähtien "rakennus"-tyyppisessä taloudellisessa toiminnassa tehdyn työn määrä on lisääntynyt moninkertaisesti, ja ennen kaikkea Keski-Venäjällä, Luoteis- ja Pohjois-Kaukasiassa tämä toimiala kehittyy jonkin verran hitaammin Siperian ja Kaukoidän liiton ei-vientialat. Vuonna 2007 otettiin käyttöön asuinrakennuksia, joiden kokonaispinta-ala on 61,0 miljoonaa m2. Samaan aikaan valtion rakentamisen osuus on laskenut jyrkästi, ja esimerkiksi Pohjois-Kaukasuksen alueilla jopa 100 % asunnoista rakennettiin kansalaisten kustannuksella.
Rakennusmateriaaliteollisuudessa raaka-aineen louhinnan määrä vuonna 2007 oli 55 % vuoden 1990 tasosta. Eniten väheni betonielementtien rakenteiden ja tuotteiden tuotanto (37 % vuoteen 1990 verrattuna), tuotannon lasku tiilet olivat vähemmän merkittäviä (54 %) ja sementti (72 %), ylittivät merkittävästi vuoden 1990 tason. Linoleumin ja keraamisten laattojen tuotanto.
Venäjän rakennuskompleksi on kehittynyt rakennusteollisuuden järjestelmä, joka on eriytetty toimialojen, alasektoreiden ja yksittäisten yritysten mukaan. Kompleksin päätoimialat ovat: sementtiteollisuus, asbestisementtituoteteollisuus, pehmeäkatto- ja, tehdasvalmisteinen teräsbetoni- ja betonirakenne- ja -tuoteteollisuus, seinämateriaaliteollisuus, rakennustiilien ja keraamisten laattojen valmistus, rakennuskeramiikkateollisuus, ei-metallinen rakennusmateriaaliteollisuus, kivimurska, sora, rakennushiekka, lämmöneristysmateriaaliteollisuus, asbestiteollisuus jne.
Alueelliset erot rakentamisen ja sen materiaali- ja teknisen perustan kehittämisedellytyksissä määräytyvät:
- alueen tuotantovoimien kehitysnäkymät (pääomainvestointien kasvuvauhti, niiden alueellinen ja sektorikohtainen rakenne, uusien tuotantokompleksien muodostuminen jne.), kaupunkien ja muiden siirtokuntien kehittämissuunnitelmat, suunniteltu investointivauhti väestön asumisen sekä kulttuuri- ja yhteisöpalvelujen tarjonnan parantaminen;
- alueen liikenneominaisuudet ja mahdollisuus laajentaa viestintäreittejä sekä liikenne- ja taloudellisia yhteyksiä;
- luonnon- ja ilmasto-olosuhteet (lasketut lämpötilat ja ilmankosteus, seismisyys, helpotus, raaka-aineet rakennusmateriaalien valmistukseen);
- alueen demografiset ominaisuudet (väestön määrä ja tiheys, työvoimaresurssien saatavuus);
- rakennus- ja asennusorganisaatioiden, yritysten ja tilojen rakennusmateriaalien ja -teknisen perustan kapasiteetin tila.
Keski-, Pohjois-Kaukasuksen, Uralin, Volgan, Länsi-Siperian, Volga-Vjatkan, Luoteis- ja Kaukoidän alueet ovat parhaiten toimitettuja raaka-aineilla rakennusmateriaalien valmistukseen. Monilla alueilla tärkeimmät raaka-aineesiintymät eivät kuitenkaan usein ole samat kuin niiden massakulutuskeskukset. Tämä johti halpojen ja yleisesti huonosti kuljetettavien teollisuustuotteiden pitkien massakuljetusten tarpeeseen.
Rakennuskompleksin jakautuminen on erittäin epätasaista maan alueen taloudellisen kehityksen vuoksi. Keskusta, Pohjois-Kaukasus, Ural, Volgan alue, Keski-Mustamaan alue ja Volga-Vjatkan alue erottuu erittäin kehittyneestä rakennuskompleksista; Siperialla ja Kaukoidässä on heikko kehitystaso, joka liittyy ankarat ilmasto-olosuhteet, etäisyys keskeisistä alueista ja riittämättömät kuljetusvälineet.
Sementtiteollisuudelle on ominaista korkea teollisuuden keskittymisaste. Tehtaat, joiden kapasiteetti on yli miljoona tonnia vuodessa, tuottavat noin puolet tuotteista. Suurimmat yritykset sijaitsevat Keski-Mustamaan alueella (Belgorod, Stary Oskol), Volgan alueella (Volsk, Mihailovka, Zhigulevsk) ja Siperiassa (Novokuznetsk, Krasnojarsk).
Sementin valmistukseen käytetään erityyppisiä raaka-aineita - kalkkikiveä, liitua, mergelejä, masuunin ja alumiinioksidin tuotannon jätettä. Niiden varannot ovat saatavilla lähes kaikilla maan alueilla. Tällä hetkellä sementtiä tuotetaan kaikilla talousalueilla, ja sen jakelu on suurelta osin sama kuin rakennus- ja asennustöiden alueellinen organisaatio. Optimaaliset olosuhteet sementtiteollisuuden kehittymiselle löytyvät alueilta, joilla kalkkikiven ja saven (tai merkelien) esiintymät yhdistetään mineraalipolttoaineen lähteisiin tai sijaitsevat sen kuljetusreiteillä.
Tärkeimmät sementin tuotantokapasiteetit ovat keskittyneet Keski- (Podolsk, Voskresensk, Fokino), Keski-Tšernozem (Belgorod ja Stary Oskol), Pohjois-Kaukasus (Novorossiysk), Ural (Sukhoi Log, Gornozavodsk, Nizhny Tagil, Magnitogorsk, Emanzhelinsk) ja Volga (Volsk) ) alueita.
Betonielementtiteollisuus on suhteellisen uusi rakennusteollisuuden ala, joka on syntynyt ja kehittymässä rakentamisen keskittymisalueilla ja -keskuksissa ja jonka tuotteita käytetään laajalti nykyaikaisessa asunto- ja maa- ja vesirakentamisessa (perustuksiin ja rakennusten maanalaisiin osiin perustuslaattojen, lohkojen, paalujen ja paneelien muoto) ; kaskadirakenteille yksi- ja monikerroksisten rakennusten pylväiden, palkkien, päällysteiden muodossa; rakennusten ja aitojen ulkoverhoukseen arkkitehtonisten yksityiskohtien ja aitaelementtien muodossa. Liikennerakentamisessa betonielementti on yleistynyt laattoina, tie- ja lentokenttien päällysteinä, siltarakenteiden elementteinä jne. Lisäksi betonielementtejä tarvitaan metro- ja tunnelirakentamisessa, vesi- ja maatalousrakentamisessa , ja yleisrakentamisessa.
Teräsbetonituotteiden tuotanto on jaettu päätoimintoihin (teräsbetonielementtituotteiden valmistus - raudoitusverkon valmistus, betonin ja laastin valmistus, tuotteiden muovaus, tuotteiden käsittely) ja aputoimintoihin (tuotannon materiaalihuolto), jotka ovat tiiviisti tiiviitä. liittyvät toisiinsa, mutta niillä on joitain organisatorisia piirteitä.
Halpojen betonikiviainesten suuri kulutus ja suhteellisen pienten metalliraudoitteiden ja sementin suuri kulutus määräävät pääsääntöisesti massiivisten teräsbetonituotteiden pitkän matkan kuljetuksen taloudellisen mahdoton. Suurimmat esivalmistetun teräsbetonin tuottajat ovat Center (Moskovan alue - noin 1/5), Volgan alue (Tataria), Luoteis ja Ural, jotka tuottavat 2/3 teollisuuden tuotannosta.
Lasiteollisuus eroaa muista rakennusmateriaaliteollisuuden aloista sijainniltaan. Se on paljon enemmän riippuvainen puhtaan kvartsihiekkakertymistä, riippuu useiden kemikaalien toimituksista, vaatii suuren määrän polttoainetta ja sen valmiiden tuotteiden kuljetettavuus on paljon pienempi kuin muilla rakennusmateriaaliteollisuuden aloilla. Lasiteollisuuden rakenne sisältää levy- (ikkuna-), kiillotus-, pöytälasin ja lasikuitulasin tuotannon.
Lasiteollisuudelle on ominaista suhteellisen korkea tuotannon alueellinen keskittyminen. Venäjän johtava alue on Keski-alue (Gus-Hrustalny, Brjansk), jossa tuotetaan lähes puolet maan lasista. Volgan alueen ja Luoteis-alueen yritykset tuottavat noin neljänneksen teollisuuden tuotannosta. Samaan aikaan monilla alueilla, esimerkiksi Volga-Vjatkassa, on pulaa lasiteollisuuden tuotteista.
Muiden Venäjän rakennusmateriaaleja valmistavien suurten yritysten joukossa erottuu Habarovskin kartonkitehdas ja ruberoiditehdas; linoleumia tuottaa Otradnensky-tehdas "Polymerstroymaterialy" Samaran alueella; lämmöneristysmateriaalit - Kalininin tehdas “Teploizolit” Tverin alueella.
1.3. Rakennusmateriaaliteollisuuden raaka-ainepohja
Raakamateriaalit - lähtöaineet tai useiden komponenttien seokset (raakaseokset), jotka käsitellään tuotteiden saamiseksi.
Rakennusmateriaaliteollisuus hankkii raaka-aineita kolmesta päälähteestä:
Epäorgaaniset luonnon raaka-aineet (valtaosa) uutetaan maan suolistosta tai sen pinnan tulvakerroksista: kivet;
Orgaaniset luonnonraaka-aineet - hiilivetyjä tai hiilihydraatteja sisältävät aineet ja niiden johdannaiset: erilaiset hiilet, puu, turve, kasviaineet, öljy, kaasu;
Jätteet ja teollisuuden sivutuotteet, joita syntyy valtavia määriä, mutta joita on toistaiseksi käytetty Venäjällä, ovat erittäin riittämättömät. Samalla on todettu, että teollisuusjätteiden käyttö kattaisi jopa 40 % Venäjän rakentamisen raaka-ainetarpeesta, alentaisi rakennusmateriaalien tuotantokustannuksia 10-30 % ja vähentäisi merkittävästi ihmisen aiheuttamaa ympäristökuormitusta.
Rakennusmateriaalien valmistukseen käytetään seuraavan tyyppisiä teollisuusjätettä: rauta- ja ei-rautametallurgian kuona, lämpövoimalaitosten tuhka ja kuona, peittokivi, kivihiilen louhinnan ja kivihiilen valmistuksen jäte, kemianteollisuuden jäte, jäte puusta ja metsäkemikaalista, itse rakennusmateriaaliteollisuuden jätteistä jne.
On syytä huomata, että rakennusmateriaaliteollisuus on ainoa toimiala, joka pystyy käsittelemään näitä suuria jätteitä ja luomaan niiden pohjalta tehokkaita materiaaleja. Tämä on polku vähäjäteisen ja jättettömän teollisuuden luomiseen.
Luku 2. Rakennusmateriaalien perusominaisuudet
2.1. Rakennusmateriaalien koostumuksen, rakenteen ja ominaisuuksien välinen suhde
Rakenne ja ominaisuudet. Materiaalin ominaisuudet riippuvat suurelta osin sen rakenteen ominaisuuksista. Materiaalin rakennetta tutkitaan kolmella tasolla:
makrorakenne - paljaalla silmällä näkyvä rakenne,
mikrorakenne - optisella mikroskoopilla näkyvä rakenne;
materiaalin muodostavien aineiden sisäinen rakenne - rakenne molekyyli-ionitasolla.
Rakennusmateriaalien makrorakenne on seuraavan tyyppisiä:
Konglomeraatti (esimerkiksi erityyppinen betoni);
Solu (vaahto ja hiilihapotettu betoni, solumuovit);
Hienohuokoinen (erityisesti huokoiset keraamiset materiaalit);
Kuitu (puu, mineraalivilla, lasikuitu);
Laminoitu (muovit kerroksellisella täyteaineella ja muut rulla-, levy-, levymateriaalit);
Irtorakeinen (jauhemainen - erilaiset täytteet, betonin täyteaineet jne.).
Konglomeraatit– materiaalit, jotka ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa (yleensä jonkin sementoivan aineen avulla) yksittäisiä rakeita. Esimerkiksi betonissa hiekan rakeet ja karkea kiviaines (murskattu kivi tai sora) liitetään tiukasti yhdeksi kokonaisuudeksi sideaineen - sementin avulla.
Nykyaikaisten käsitteiden mukaan useimmat perinteiset rakennusmateriaalit voidaan luokitella ns. komposiiteiksi. Komposiitit(komposiittimateriaalit) – materiaalit, joilla on organisoitu rakenne. Komposiiteissa on komponentti, joka muodostaa jatkuvan faasin ns matriisi ja näyttelee sideaineen roolia, ja toinen komponentti, joka jakautuu diskreetti matriisiin, - vahvistava komponentti. Polymeeri- ja mineraalisideaineita käytetään matriisina rakennuskomposiiteissa ja kuitumaisia (lasikuitu, metallilangan palat, asbestikuitu jne.), levymateriaaleja (paperi, puuviilu, kangas) ja hienojakoisia jauhehiukkasia käytetään vahvistuksena. komponentti.
Matriisi "pakottaa" erillisen komponentin toimimaan yhtenä kokonaisuutena, mikä tarjoaa materiaalille korkean lujuuden. Komposiittimateriaaleissa saavutetaan ominaisuusjoukko, joka ei ole pelkkä alkuperäisten komponenttien ominaisuuksien summa, vaan syntyy materiaalin uusi laatu ("synergeettinen vaikutus").
Kuitu- ja kerrosmakrorakenteen materiaaleilla on erilaisia ominaisuuksia eri suuntiin, eli niillä on anisotropia ominaisuuksia. Esimerkki kuiturakenteen omaavasta anisotrooppisesta materiaalista on puu, jolla on erilainen lujuus, lämmönjohtavuus, kutistuminen ja turpoaminen kuituja pitkin ja poikki.
Materiaalin muodostavan aineen mikrorakenne voi olla kiteinen Ja amorfinen. Usein sama aine voi esiintyä molemmissa muodoissa, esimerkiksi kiteisenä kvartsina ja erityyppisenä amorfisena piidioksidina vulkaanisen lasin, opaalimineraalin jne. muodossa.
Kiteisissä aineissa molekyylit, atomit tai ionit asettuvat järjestykseen muodostaen ns. kidehilan. Kiteisten aineiden ominaisuus on tietty sulamispiste ja kiteiden geometrinen muoto, joka on ominaista vain tälle aineelle. Amorfisille aineille on ominaista hiukkasten satunnainen järjestely. Amorfiset aineet, joilla on käyttämätön sisäinen kiteytysenergia, ovat kemiallisesti aktiivisempia kuin saman koostumuksen omaavat kiteiset aineet. Aineen amorfinen muoto voi muuttua stabiilimmaksi kidemuodoksi.
Materiaalin muodostavien aineiden sisäinen rakenne määrää materiaalin lujuuden, kovuuden, tulenkestävyyden ja muut tärkeät ominaisuudet. Rakennusmateriaalin muodostavat kiteiset aineet eroavat toisistaan avaruudellisen kidehilan muodostavien hiukkasten välisen yhteyden luonteen suhteen. Kovalenttisidos suorittaa elektronipari, kun kidehilan "solmuissa" on atomeja. Nämä ovat yksinkertaisia aineita (timantti, grafiitti) ja joitain kahden alkuaineen yhdisteitä (kvartsi, karborundi, karbidit, nitridit). Materiaaleille, joilla on tällainen sidos, on ominaista korkea mekaaninen lujuus, kovuus ja tulenkestävyys.
Materiaalit kanssa ionisidos(kidehilan "solmuissa" on ioneja) on alhainen lujuus ja kovuus, ja ne eivät yleensä ole vedenkestäviä (kipsi, anhydriitti). Suhteellisen monimutkaisissa kiteissä, kuten CaCO 3:ssa, esiintyy sekä kovalenttisia että ionisia sidoksia. Kompleksisen CO 3 2- ionin sisällä on kovalenttinen sidos, ja Ca 2+ -ionien kanssa se on ioninen, joten kalsiitilla on suuri lujuus, mutta alhainen kovuus.
Aineiden kiteitä molekyylisidos rakennettu kokonaisista molekyyleistä, joita pitävät lähellä toisiaan heikot van der Waalsin molekyylien väliset vetovoimat (esimerkiksi jää, jotkut kaasut). Kuumennettaessa molekyylien väliset sidokset katkeavat helposti.
Metalliliitäntä esiintyy metallikiteissä ja antaa niille erityisiä ominaisuuksia: korkea sähkön- ja lämmönjohtavuus, muokattavuus, sitkeys, metallinen kiilto. Muokattavuus ja sitkeys selittyvät metallien kidehilojen jäykkyyden puutteella, joiden tasot liikkuvat melko helposti toisiinsa nähden. Sähkö- ja lämmönjohtavuus johtuu elektronien suuresta liikkuvuudesta ja suuresta "vapaudesta" metallien tilarakenteessa.
Koostumus ja ominaisuudet . Rakennusmateriaaleille on tunnusomaista kemialliset, mineraali-, materiaali- ja faasikoostumukset. Joskus sitä käytetään materiaalin luonnehtimiseen alkuainekoostumus, osoittaa, mitä kemiallisia alkuaineita ja missä määrin materiaali sisältää. Esimerkiksi bitumin alkuainekoostumus vaihtelee: C - 70-80%, H - 10-15%, S - 2-9%, O - 1-5%, N - 0-2%.
Kemiallinen koostumus antaa meille mahdollisuuden arvioida useita materiaalin ominaisuuksia: mekaaninen, biostabiilisuus, palonkestävyys ja muut. Se ilmaistaan yleensä prosentteina oksideista, esimerkiksi portlandsementtiklinkkerin koostumus sisältää CaO - 63-66%, SiO 2 - 21-24%, Al 2 O 3 - 4-8%, Fe 2 O 3 - 2-4 %.
Mineraalikoostumus näyttää mitä mineraaleja ja missä määrin kiviaines tai sideaine sisältää. Esimerkiksi portlandsementtiklinkkerissä päämineraalin - trikalsiumsilikaatti 3CaOSiO 2 -pitoisuus on 45-60%, ja suuremmalla määrällä kovettumista kiihtyy ja sementtikiven lujuus kasvaa.
Rakennusmateriaalien, jotka ovat eri aineiden seoksia, ominaisuudet riippuvat suurelta osin näiden komponenttien prosenttiosuudesta, eli materiaalin koostumus materiaalia. Siten portlandsementin materiaalikoostumukselle on ominaista klinkkerin, luonnonkipsin prosenttiosuus sekä aktiivisten mineraali- tai orgaanisten lisäaineiden tyyppi ja määrä.
Vaiheen koostumus osoittaa kiinteän, nestemäisen ja kaasumaisen faasin välisen suhteen. Kiinteä faasi ovat aineita, jotka muodostavat materiaalin "rungon", nestemäinen ja kaasumainen faasi ovat vastaavasti vettä ja ilmaa, jotka täyttävät materiaalin huokoset. Veden jäätyessä materiaalin huokosissa faasikoostumus muuttuu ja jäätä muodostuu, mikä muuttaa materiaalin ominaisuuksia. Huokosissa jäätyvän veden määrän kasvu aiheuttaa sisäisiä jännityksiä, jotka voivat tuhota materiaalin toistuvien jäätymis-sulatusjaksojen aikana.
Kansantalous tai kansantalous on jaettu kahteen alueeseen:
- Materiaalituotannon ala: sisältää toimialat, jotka luovat suoraan vaurautta: teollisuus, maatalous, rakentaminen ja teollisuudenalat, joilla on apurooli vaurauden luomisessa: liikenne, viestintä, kauppa, logistiikka, julkinen ruokailu.
- Ei-tuotantoalue: terveydenhuolto, tiede, kulttuuri, koulutus, asuminen ja kunnalliset palvelut.
Materiaalituotannon alan tärkein komponentti on teollisuus, sillä se luo lähes kaikki tuotantovälineet, suurimman osan kulutushyödykkeistä ja tuottaa suurimman osan kansantulosta.
Tuotteiden todellisen käytön periaatteen perusteella teollisuus on jaettu kahteen ryhmään:
- Gr. A - (raskas teollisuus);
- Gr. B - kulutustavaroiden tuotanto (kevyt teollisuus).
Työn aiheeseen vaikuttamisen periaatteen perusteella teollisuus on jaettu kaivostoimintaan ja jalostukseen.
Rakennusmateriaaliteollisuus on tutkimuslaitosten, suunnittelu- ja tuotantoyritysten, tiede- ja tuotantoyhdistysten yritysten kokoelma, joille on tunnusomaista tuotteiden yleinen käyttötarkoitus, käytettyjen raaka-aineiden, laitteiden, teknologian erityispiirteet sekä erityinen ammattikoostumus. työntekijöitä. Se viittaa raskaaseen teollisuuteen ja sisältää kaivannaisteollisuuden alasektorit ja tuotannon.
Teollisuus tuottaa laajan valikoiman tuotteita: ensinnäkin:
1. materiaalit ja tuotteet teollisuusrakentamiseen: talkki, asbesti, kaoliini, keraaminen grafiitti, erikois- ja tekninen lasi, kattomateriaalit jne.
2. maatalouden tarpeisiin: kalkkijauho, viemäriputket, lasikuitu jne.
3. Kulutustarvikkeet: laadukkaat astiat, termossit, lukot ja tarvikkeet jne.
Vuodesta 1990 lähtien alalla oli yli 4,5 tuhatta itsenäistä yritystä, joiden työvoima oli yli 2 miljoonaa ihmistä ja joiden kokonaisarvo oli noin 35 miljardia ruplaa.
Tällä hetkellä PSM on yhdessä rakennusrakenteiden ja osien teollisuuden kanssa osa sektorienvälistä talousjärjestelmää - rakennuskompleksia. Järjestelmän tarkoitus on tuotantotilojen, rakennusten ja rakenteiden rakentaminen, saneeraus ja modernisointi.
Rakennuskompleksi sisältää:
- rakennus- ja asennusorganisaatiot;
- teollisuusyritykset rakennusmateriaalien, -rakenteiden ja -osien tuotantoa ja palvelujen tarjoamista rakennusalan organisaatioille varten (laitteiden korjaus);
- suunnittelu- ja tutkimusorganisaatiot;
- tutkimusorganisaatiot;
- koulutusorganisaatiot ja henkilöstön jatkokoulutus.
Rakennusmateriaaliteollisuus yhdessä rakennustuote- ja rakenneteollisuuden kanssa muodostaa rakennuskompleksin materiaali- ja teknisen perustan teollisen tuotannon linkin. Siksi mahdollisuudet lisätä rakennuskompleksin tehokkuutta riippuvat suurelta osin PSM:n kehityksestä.
PSM koostuu 15 alasektorista. Yleensä se on erikoistunut erilaisten rakennusten rakentamiseen, jälleenrakentamiseen ja korjaamiseen tarvittavien materiaalien louhintaan ja tuotantoon.
Käytettyjen raaka-aineiden, laitteiden ja teknologian perusteella PSM yhdistää eri toimialoja, mutta ne kaikki yhdistää yhdeksi toimialaksi tuotteiden yhteinen taloudellinen tarkoitus.
PSM sisältää seuraavat. alasektorit (15 niistä).
Alatoimialaan kuuluvat yritykset:
1. Sementti - sementtitehtaat, sementin raaka-aineiden louhokset, jauhatuslaitokset.
2. Teollisuus - liuskekiveä, sementtiasbestisementti- ja asbestisementtiputkia ja muita tuotteita tuottavat yritykset
3. Teollisuus - yritykset, jotka valmistavat kattohuopaa, kattohuopaa, pehmeää kattovaahtoa, eristystä jne. ja vedeneristysmateriaaleja
4. Teollisuus - ratapölkkyjä, putkia, tehdasvalmisteisia teräsbetoni- ja voimajohtotukia sekä muita betonirakenteita ja -tuotteita valmistavat yritykset.
5. Seinämateriaaliteollisuus
6. Teollisuus - keramiikan louhinta- ja jalostusyritykset. rakennuskeramiikan raaka-aineet keramiikan valmistukseen. laatat, putket jne.
7. Mastiksiin, laattoihin, polystyreenivaahtoon jne. perustuvien rakennusmateriaalien teollisuus, linoleumia, polymeeriraaka-aineita valmistavat yritykset
8. Teollisuus - rakentaa kaivos- ja murskausyrityksiä. materiaalit: ei-metalliset rakenteet. kivi, kivimurska, sora, hiekka
9. Teollisuus luonnonkivimateriaalien louhintaan ja käsittelyyn - kalkkikivilouhokset, marmori ja yritykset.
10. Teollisuus - paisutetun saven, agloporiitin ja muun hohkakiven huokoisten kiviainesten louhintaa ja tuotantoa harjoittavat yritykset.
11. Teollisuus - yritykset kipsin louhintaan, kalkin, kipsin ja kalkin tuotantoon, kipsibetoniväliseiniin jne.
12. Teollisuus - mineraalivillan tuotanto, lämmöneristysmateriaalit
13. Ei-metalliset - yritykset, jotka tuottavat kaolippeja, talkkia, valmistavat kiilleä, grafiittia ja niistä valmistettuja tuotteita.
14. Asbestiteollisuus
15. Muut alasektorit - com. betoni, rakentaa. laasti, laatat jne.
PSM eroaa muista toimialoista useiden ominaisuuksien osalta:
1. kuluttajan yhtenäisyys.
CS käyttää 76 % alan tuotteista, mukaan lukien:
- 99 % betonielementtejä
- 95 % seinämateriaaleja
- 90% rakentaa. keramiikka
2. Laajat toimialojen väliset tuotantoyhteydet (kompressoriteollisuuden, autoteollisuuden, maatalouden kanssa), teollisuuden sisäiset - sementti, seinämateriaalit, betonielementit.
3. tuotteiden korkea metallinkulutus, energiaintensiteetti ja kantavuus.
Raaka-aine-, polttoaine- ja energiakustannukset muodostavat 63 % teollisuuden maataloustuotannosta ja PSM-tuotteiden osuus rahdin kokonaismäärästä on 30 %, kun taas sen osuus teollisuuden bruttotuotannosta on noin 4 %.
Teollisuus on tällä hetkellä vaikeassa tilanteessa, koska raaka-aineita toimittavat teollisuudenalat eivät takaa useiden teollisuudenalojen toimivuutta, erityisesti linoleumin, synteettisen graniitin ja marmorin, betonipolymeerien, vaahtomuovien, ei-metalliset putket, kolmikerroksiset paneelit, mikä on välttämätöntä kehittyville rakennusmarkkinoille.
SM Corporationin on ratkaistava, kuten jo mainittiin, tuotantolaitostensa jälleenrakentamiseen ja tekniseen uudelleen varustukseen liittyvät kysymykset ottaen huomioon rakennuskompleksin rakenteelliset muutokset.
Yksilöllisen matalan mökkirakentamisen määrän lisääntymisen sekä mukavuuden ja arkkitehtonisen ilmeisyyden lisääntymisen yhteydessä on tarvetta kehittää uudenlaisia seinä- ja viimeistelymateriaaleja, rakennuskeramiikkaa ja kattomateriaaleja.
Nousevien energiahintojen vuoksi ongelmana on siirtyminen perinteisistä teknologioista SM:n tuottamiin energiaa säästäviin, vähän jätettä aiheuttaviin teknologioihin (esimerkiksi sementin energiaintensiivisestä märkämenetelmästä, jota käytettiin yli 80 prosentissa tapauksista , nykyaikaiseen taloudelliseen kuivamenetelmään) on tulossa akuuttiksi.
Tärkeä alan tehtävä on OPF:n päivittäminen, sillä joillakin osa-alueilla kuluneiden ja vanhentuneiden laitteiden osuus on 90 %. Tämä määrää metalli-, polttoaine- ja sähkökapasiteetin korkean tason, mikä johtaa yritysten kilpailukyvyn heikkenemiseen markkinaolosuhteissa.
Kaikki nämä ongelmat on jo ratkaistu nykyaikaisilla markkinarakenteilla. Uuden sukupolven sideaineisiin perustuen PSM on hallinnut uusia hiomalaitoksia, koneistettuja linjoja seinäpalojen tuotantoon solubetonista, sementtihiekkalaattoja jne.
Pienitiilitehtaiden laitteiden tuotanto on hallittu, ja massatuotannossa valmistetaan myös laitteita nopeasti rakennetuille monimutkaisille pienitehoisille tehtaille mökkien, maatilojen ja yksilöiden rakentamiseen. asuminen.
Erilaisten materiaalien valmistus paikallisista raaka-aineista on hallinnassa, mikä vaatii pieniä rakennusmateriaaleja ja lyhyitä rakennusaikoja (1-1,5 vuotta). Tällä tavoin SM:n kysyntärakenteen muutosten vaikutuksesta alan rakenteellinen muutos toteutetaan.
Rakennusalan työohjelmat edellyttävät niiden toteuttamista rakennusmateriaaliteollisuuden edelleen kehittämisen ohella uusien resurssien etsimistä tuotannon tehostamiseksi. Nykyaikaisessa rakentamisessa tarvitaan jyrkästi lujia rakennusmateriaaleja, joilla on kehittynyt raaka-ainepohja ja jotka on valmistettu edistyneillä teknologisilla menetelmillä.
Rakennusmateriaalitekniikassa on töitä, jotka osoittavat sementittömien sideaineiden valmistuksen teknisen toteutettavuuden ja taloudellisen toteutettavuuden. Tuotannon mineraaliraaka-aineet ovat metallurgian, lämpövoiman, kaivosteollisuuden, kemian ja muiden teollisuudenalojen suuria jätettä.
Näistä sideaineista voidaan valmistaa erilaisia rakennusmateriaaleja, kuten: kuivia rakennusseoksia, betoniharkkoja ja -laattoja, monoliittisen rakentamisen betonia, tiiliä, katulaattoja jne.
Sementittömien sideaineiden kokeellinen käyttöönotto rakentamisessa alkoi vuonna 1958 ja tuotanto vuonna 1964. Tänä aikana on todistettu tällaisten rakennusmateriaalien korkeat tekniset ja toiminnalliset ominaisuudet, jotka ovat kestäneet aikaa rakenteissa eri rakentamisen aloilla. Esimerkiksi vuonna 1989 Lipetskin kaupunkiin rakennettiin 22-kerroksinen rakennus.
Teollisuuden suurjätteen integroituun käyttöön perustuvan rakennusmateriaalien kehittämisen määräävät ennen kaikkea ympäristö- ja taloustekijät. Ensinnäkin sementtien, luonnonkiviainesten ja energiavarojen huomattava hintojen nousu ja toiseksi maan ympäristötilanteen heikkeneminen teollisuusjätteen jatkuvan lisääntymisen, muodostumisen ja kertymisen seurauksena.
Teollisuusjätteen ympäristövaikutukset voidaan minimoida vain kierrättämällä se kokonaan. Siksi monet kehittyneet maat ovat ottaneet sen tien, että mineraaliraaka-aineina ei käytetä luonnollisia, vaan keinotekoisia materiaaleja ja valmistetaan niistä täysin uudenlaisia korkealaatuisia tuotteita. Venäjä on tässä suhteessa huomattavasti huonompi. Esimerkiksi lämpövoimalaitosten tuhka- ja kuonajätteestä käytetään vain 8 %, teräs- ja ferroseoskuonasta 50 %, ultrahienosta piidioksidista, joka on piipitoisten metalliseosten valmistuksessa syntynyttä jätettä, 10 % ja jätteitä kaivosteollisuus 27 %. Tutkimukset osoittavat, että teollisuusjätteen laaja käyttö laajentaisi rakennusteollisuuden mineraalivarastoa 15-20 %.
Listattujen jätteiden kemiallinen ja mineraloginen koostumus on suurimmaksi osaksi ihanteellinen sementittomien sideaineiden valmistukseen. Lisäksi niiden erityispiirteenä on kyky aktivoitua kemiallisesti aineilla, jotka puolestaan voivat olla myös muiden teollisuudenalojen jätettä.
Teollisuusjätettä ei tule nähdä perinteisinä teollisuuden kaatopaikoina, vaan vakaana ja uusiutuvana raaka-ainepohjana korkealaatuisten ja halpojen rakennusmateriaalien tuotannossa.
Rakennusmateriaalitekniikan ominaisuudet ovat seuraavat:
- - teollisuusjätteen käyttö;
- - paikallisista jätteistä peräisin olevien kemiallisten kovettumisaktivaattorien käyttö;
- - yksinkertainen hydroterminen käsittely ilmakehän paineessa;
- -teknologia mahdollistaa volyymiväristen rakennusmateriaalien valmistuksen.
Rakennusmateriaaliteollisuuden päävaiheet ja kehityssuunnat. Venäjän federaatiossa on viime vuosina pystytty jatkuvasti lisäämään teollisuustuotteiden määrää, mutta vaikka rakennusmateriaalien vuosituotannon kasvu oli keskimäärin noin 10%, saavutetut määrät eivät täysin tyydytä. nykyaikaisen rakentamisen tarpeet, mikä johtuu pääasiassa yritysten alhaisesta teknisestä tasosta ja teknisten laitteiden kulumisesta.
Tietyntyyppisten rakennusmateriaalien tuotannolle on ominaista tuotantolaitosten korkea pääomaintensiteetti ja se vaatii huomattavaa aikaa rakentamiseen, mikä vähentää niiden investointikohtelua.
Rakentamisen perusteollisuudessa - sementtiteollisuudessa investointien määrä yhtä sementtitonnia kohden nousee 5-6 dollarista vuodessa kapasiteettitonnia kohden olemassa olevia tiloja huollettaessa ja korjattaessa 250-300 dollariin tonnilta uusia tehtaita rakennettaessa. .
Sementtiteollisuuden teknisten laitteiden kulumisaste on 70 %. Tämän seurauksena 45 toimivan sementtitehtaan kapasiteetiksi on virallisesti arvioitu 71,2 miljoonaa tonnia, mutta itse asiassa - riippumattomien arvioiden mukaan - tehtaat voivat nykyisessä tilassaan tuottaa enintään 65 miljoonaa tonnia sementtiä vuodessa.
Tarjoaa rakennuskompleksille sementtiä, joka riittää tilaamaan 80 miljoonaa neliömetriä. Asuntoja vuodessa, teollisuuden pitäisi saavuttaa 90 miljoonan tonnin sementtitonnin taso vuonna 2010, mikä edellyttää lisätuotantokapasiteetin käyttöönottoa. Teollisuuden suuria kertaluonteisia pääomasijoituksia arvioidaan yhteensä 5,1 - 6,3 miljardia dollaria.
Lämmöneristysmateriaalien valmistus. Tällä hetkellä kotimainen teollisuus tuottaa noin 9,0 miljoonaa kuutiometriä. m kaikenlaisia lämmöneristystuotteita.
Pääasiallinen Venäjällä valmistettu eriste on mineraalivillatuotteet, joiden osuus kokonaistuotannosta on yli 65 %. Noin 8 % tulee lasivillamateriaaleista, 20 % vaahtomuoveista ja 3 % solubetonista.
Eristysmateriaalien tarve on lisääntynyt voimakkaasti sen jälkeen, kun rakennuksen vaipan lämpöhäviötä koskevat uudet vaatimukset on otettu käyttöön. Arvioiden mukaan eristemateriaalien kokonaistarve maan kaikilla talouden sektoreilla on 50-55 milj. m3 vuoteen 2010 mennessä, josta asuntorakentamisen 18-20 milj. m3.
