УДК 69, УДК 54
Химизация производства – приоритет России
А.Б. Тринкер, д.т.н.
Аннотация: 70 лет назад отечественными учёными начата «Всемирная эра химизации строительства и модифицирования бетона».
Более 50 лет назад построен самый первый и самый северный на земле гигант Останкинская телебашня, применением первых в мире химических добавок пластификаторов доказана всепогодность и высокая коррозионная стойкость бетона нового поколения. В результате применения методики проектирования модифицированного химическими добавками бетона и грамотного регулирования структурой, в пожаре 2000 года с температурой более 1000 градусов на 400-метровой высоте, бетон Останкинской башни не разрушился, как предсказывали абсолютное большинство всемирных наблюдателей-учёных. В ХХ1 веке строят небоскрёбы из модифицированного бетона во всём мире по примеру Останкинской башни.
Однако применение продукции химической промышленности может привести и к непредсказуемым последствиям, исследуются судьбы выдающихся учёных мира.
Ключевые слова: многоцелевая химия, модификация, сверхдолговечный бетон, многотоннажные отходы, экология.
В книге 1977 года «Химия в строительстве» [6] изложены варианты применения химической продукции в строительстве, однако не учтены важнейшие проблемы. В 1984 году в области техники за „за разработку теории коррозии бетона и железобетона и создание на её основе долговечных ЖБК массового строительства“ девятью учёными была получена Государственная премия СССР (№ 24), но без самого главного отечественного автора по теории и практической технологии.
В ХХ1 веке были отменены все нормативные документы и забыты труды наших учёных, которые разработали самые передовые во всём Мире технологии и создали основу строительства Будущего.
Сделаем актуальный анализ всемирного строительства.
Дмитрий Иванович Менделеев (1834 – 1907), героически противодействуя в Х1Х веке соперничеству иностранцев (братья Нобель) видевших в России только источник сырья, пророчески предсказал великое будущее нашему отечеству при условии широкого применения цемента и бетона, первый Технический Институт в Москве, названный в 1920 году его именем давал высшее образование будущим строителям.
В 1950-е годы в СССР приезжали знаменитые учёные из США, например, С.П. Тимошенко (1878-1972), чтобы учиться и перенимать опыт, искренне удивляясь успехам советской науки, в наших университетах учились студенты всех стран мира, а на западе постоянно издавали книги о высших научно-технических достижениях науки в СССР [8-15].
Строительство в СССР начало развиваться ускоренными темпами с 1918 года. Первая Мировая и Интервенция-гражданская войны унесли миллионы жизней и отвлекли от работы десятки миллионов трудящихся, в России прекратили работу большинство предприятий, царили хаос, анархия, разруха и голод, многие предприятия были разрушены.
Первый цементный завод (Щуровский) в СССР был запущен в 1920 году знаменитым впоследствии доктором технических наук Владимиром Николаевичем Юнгом (1883-1955), заведующим кафедрой Менделеевского института. Руководитель государства В.И. Ленин телеграммой поздравил отечественного учёного В.Н. Юнга с этой трудовой победой – первым цементом произведённым в Советском Союзе, это было самое Первое в нашей советской истории «импортозамещение»! В.Н. Юнг преподавал в Московском Химико-Технологическом Институте им. Д.И. Менделеева, создавал новые виды цементов, за плодотворную работу правительство неоднократно награждало учёного: ордена Ленина и Трудового Красного Знамени, Сталинская премия 1949 года, медаль «За оборону Москвы» и др.
Химия-Физика-Математика-Механика-Геология, эти науки, получившие особо интенсивное и широкое развитие в Германии много веков назад, а Металлургия в городе Solingen существует более 2000 лет.
Показательно привести пример биографии известного германского химика, который изобрёл и первым в мире осуществил на производстве каталитический метод синтеза аммиака из атмосферного азота и водорода, за что в 1918 ему была присуждена Нобелевская премия. В настоящее время аммиак широко применяют во всех странах мира, получая минеральные удобрения, краски, пластики, топливо, взрывчатку, полупродукты…
Фриц Хабер (Fritz Haber, 1868-1934), был пионером в практическом применении химии, с 1911 года он руководил лабораторией в институте физической химии в Берлине и разрабатывал Боевые Отравляющие Вещества (БОВ) а также защитные маски с фильтром, первые противогазы. Массово выпускаемый в Германии хлор в 1914 году им было предложено использовать как отравляющее вещество. 22 апреля 1915 года впервые в истории 160 тонн жидкого хлора применено как боевое отравляющее химическое вещество против французов и канадцев, в результате 5 000 человек погибли, ещё 15 000 стали инвалидами. Началась эра применения оружия массового поражения - „химическая гонка вооружений“.
31 мая 1915 года 260 тонн жидкого хлора обрушились на позиции русской армии, в результате трёх немецких атак погибло 25 000 солдат и офицеров русской армии, многие тысячи стали инвалидами. Необходимо отметить такую подробность: сам автор изобретения Фриц Хабер лично присутствовал во время боевого применения своего «детища». Ф. Хабер, не останавливаясь на достигнутом, продолжает новую разработку: газ „Фосген“, который применили немецкие войска 19 декабря 1915 года.
Необходимо сказать: Россия никогда в своей тысячелетней истории не применяла БОВ против людей, а „демократическая“ Британия атаковала немцев смесью хлора с фосгеном в июле 1916.
Следующая разработка «талантливого» учёного, горчичный газ, которым можно было заряжать артиллерийские снаряды, технология убийства людей совершенствовалась: 12 июля 1917 немцы начали обстреливать англичан снарядами с горчичным газом которых изготовили более миллиона. До конца войны 100 000 человек погибло от горчичного газа. Кайзер Вильгельм присвоил Ф. Хаберу звание капитана «за заслуги».
В начале 1920-х годов в институте Хабера был разработан инсектицид ЦИКЛОН-Б („ZIKLON – B“ Giftgas, IG Farben Werk Höchst, рисунок 4), который потом применялся фашистами в газовых камерах концлагерей для убийства людей, в целях промышленного-конвейерного геноцида [16].
После прихода к власти фашистов в 1933 году учёный Ф. Хабер был вынужден эмигрировать, он умер в Швейцарии, а все члены его семьи уничтожены в фашистских концлагерях его газом ЦИКЛОН-Б.
Так закончился жизненный путь лауреата Нобелевской премии, который добровольно выбрал себе военное направление в химии. Этой типичной биографией хотелось предостеречь западных учёных ХХ1 века применяющих свои таланты в военных целях.
Однако почему во время Великой Отечественной войны до самого конца в мае 1945 года Германия не осмелилась применить боевые отравляющие вещества против Красной Армии?
Годы первых Пятилеток (1928-1940) высоко подняли и химическую промышленность России, были созданы новейшие центры науки: ГИАП Минхимпрома СССР, автор данной статьи А.Б. Тринкер выполнял работы в техническом отделе этого огромного Научно-Производственного Комплекса (кластера), включавшего более 3,5 тысяч учёных и производственников, и заводы, производящие оборудование и достаточное количество необходимых химических компонентов, например: Днепродзержинский, Кемеровский, Новомосковский, Воскресенский, Новгородский, Чирчикский химические комбинаты, комплекс Уральских химзаводов – первенцы советской индустриализации 1930-х годов, которые в случае применения фашистами БОВ могли быть быстро перепрофилированы на выпуск подобных веществ, и вся фашистская Германия с их европейскими придатками-союзниками была бы залита замечательным продуктом, изобретённым германским учёным. Поэтому А. Гитлер отказался от решения применить БОВ против СССР!
Химические комбинаты всего мира давно изготавливают продукцию двойного, и тройного назначения. Для производства, например: пластмассы, пенопластов, минеральных удобрений, средств защиты, теплоизоляции, применяются компоненты полностью пригодные для уничтожения всего живого, например газ фосген, который в процессе синтеза итогового материала полностью преобразуется в другие соединения, не являющиеся опасными, что неоднократно проверено в течение более 50 лет.
В СССР в первые Пятилетки были построены химические комбинаты значительно большей мощности и производительности чем в Германии, например знаменитый Bayer около города Köln имеет один филиал Leverkusen, другой Dormagen, производящие в настоящее время силиконы, лекарства, удобрения, пластмассы, смолы, краски. Но заводы в Германии в несколько раз меньше по объёмам производства, чем любой из перечисленных выше химкомбинатов в СССР. В Кёльне есть и другие компактные химические заводы: Höchst GmbH, Wacker Chemie AG, Carbosulf Chemische Werke GmbH, входившие во времена 3-го рейха в состав концерна I.G. Farbenindustrie AG, производивший отравляющий газ «Циклон-Б».
Необходимое дополнение: никто не застрахован от аварий, например, на заводе, построенном американской фирмой Union Carbide Corporation (1898 год основания фирмы) в Индийском городе Бхопал (Bhopal), производящем пестициды в 1984 году произошла аварийная катастрофа, унёсшая несколько десятков тысяч жизней людей.
С кем из советских учёных можно сравнить Фрица Хабера по значимости его основных работ, ведь известно, что из аммиака производятся: азотная кислота, удобрения (селитра, карбамид и их смеси), краски, взрывчатые вещества (на основе нитратов и нитросоединений) и жидкое ракетное топливо (азотный меланж, диметилгидразин), пластмассы и масса разных необходимых в хозяйстве материалов, вещей.
Советский Академик Пётр Александрович Ребиндер (1898-1972) крупнейший в мире физико-химик, открытие им в 1928 году эффекта адсорбционного понижения прочности твёрдых тел названное «Эффектом Ребиндера», присутствующего в химических учебниках всего мира, положило начало новой науке: физико-химической механике, а его изобретения по коллоидной химии сегодня назвали «нано-технологией». Изобретения 1930-х годов повторно «изобрели» в конце ХХ века!
Во время Великой Отечественной войны П.А. Ребиндер работал в области повышения обороноспособности Красной Армии, разработанная им качественно новая жидкость для наполнения бутылок названная впоследствии ошибочно «коктейль Молотова» и новая незамерзающая смазка для зимних условий эксплуатации танков и машин были весьма успешны, академик был награждён в 1942 (!) году Сталинской премией, орденом Отечественной войны 1 степени, медалью «За оборону Москвы».
Академик Ребиндер сделал блестящую карьеру: в 31 год стал профессором, в 35 лет членом-корреспондентом Академии Наук СССР, в 48 лет Академиком, на основе его работ созданы новые современные материалы: металлокерамика, искусственная кожа, сверхпрочный цемент. Академик награждён золотой медалью Героя Социалистического труда в 1968 году и орденом Ленина, орденом Трудового Красного Знамени.
Неполной была бы биография Академика АН СССР, если не указать: Советский Учёный Пётр Ребиндер из древнего дворянского графского рода происходящего из Вестфалии Х1 века. Рыцарь Johann Rehbinder упоминается в Вестфальских хрониках с 1100 года. Русская ветвь рода начинается с Karl Rheingold (в переводе «Чистое золото») von Rehbinder родившегося в 1678 в Лифляндии (Латвия), в 1711 присягал на верность русскому царю Петру 1. Его внук Otto Friedrich Magnus von Rehbinder майор русской армии, коллежский советник и граф принял православие и стал Максимом Карловичем Ребиндером. Пётр Александрович Ребиндер: пра-пра-пра-внук Максима Карловича (Павел Максимович–Михаил Павлович–Александр Михайлович–Пётр Александрович).
Учёные всегда работали в интересах страны, в которой они жили, иными словами говоря: учёные решали вопросы политики.
В течение 1946-1985 годов особенно большое развитие получила в СССР химия. Модернизация в строительном производстве была достигнута путём почти 100% химизации всей технологии цементов и бетонов. Всепогодное и круглогодичное строительство в критических климатических условиях СССР на вечной мерзлоте, и в южных районах с особо-жарким климатом и самых высотных на Земле железобетонных сооружений было бы невозможно без применения химических добавок (Рис. 1) которые начали своё существование более 70 лет назад в 1947 году: в лаборатории к.т.н. Бориса Давыдовича Тринкера (1914 -2004), который объездил весь Советский Союз, построил тысячи уникальных сооружений.
70 лет назад в СССР началась «Всемирная эра химизации строительства и модифицирования бетона» так как без особо-прочного, коррозионностойкого и особо-долговечного Бетона невозможно строительство: химических комбинатов (Рис. 2), электростанций, специальных сооружений. Возведённые на века высотные и специальные железобетонные сооружения с использованием комплексных полифункциональных химических добавок разработанных с 1947 по 1970-е [1-5] годы вошли в «Книгу Рекордов Гиннеса»: Останкинская телебашня высотой 540 метров, построенная Б.Д. Тринкером в рекордно-короткие сроки (1963-1967) и до сих пор самый высокий и самый северный Гигант в мире, дымовая труба на Экибастузской ГРЭС № 2 высотой 420 метров построенная А.Б. Тринкером, выше которой в ХХ1 веке нет на Земле.
Применение химических добавок из многотоннажных отходов ЦБК и химических производств, решает одновременно несколько проблем в строительстве и эксплуатации конструкций и сооружений:
- получение литьевой безвибрационной технологии и Вечного Бетона,
- надёжная защита от коррозии,
- повышенная жаростойкость бетона,
- безопасность производства,
- утилизация отходов, сохранение отечественной Природы, Экологии.
В ХХ веке человечество терпело многомиллиардные убытки от всех видов коррозии, в связи с недолговечностью бетона в атмосферных и агрессивных средах, однако грамотное применение химических добавок обеспечило 100% «Первичную защиту» конструкций и сооружений от коррозии. Так называемая «нано-технология» это название, выдуманное в конце ХХ века журналистами, не что иное как разработанная в 1928 году советским академиком П.А. Ребиндером научная система особо-тонкого дисперсного измельчения материалов, которая была продолжена его учеником Б.Д. Тринкером, впервые изучившего и применившего в 1950-е годы химические добавки в микродозах, потом в 1970-е годы он добился практической нано-индустрии при химизации строительства, используя многотоннажные отходы разных вредных производств, то есть получая двойной производственный эффект: улучшая экологию России.
Впервые в мировой истории опыт сверхвысотного строительства был получен в СССР при возведении Останкинской телебашни высотой 540 метров, самого высокого до сих пор самого Северного в Мире сооружения, а все технологические подготовительные мероприятия были проведены при строительстве в 1958-1963 первых дымовых труб высотой 250 и 320 метров на Запорожской и Углегорской ГРЭС. Весь комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ выполнил учёный Б.Д. Тринкер, а в 1960 году (через 5 лет после смерти В.Н. Юнга) по итогам своих работ издал первую книгу «Поверхностно-активные гидрофильные вещества и электролиты в бетонах» которая прорубила дорогу массовому всемирному применению многотоннажных отходов производств ЦБК лигносульфонатов технических ССБ-СДБ-ЛСТ-ЛТМ. Автор посвятил книгу своему Учителю.
В 2000 году во время пожара в течении двух суток на высотах 300-420 метров на Останкинской башне температура превышала 1000-градусов Цельсия, но башня не рухнула как предсказывали газеты ФРГ, хотя портландский цемент не жаростойкий. Произошло чудо благодаря научно-техническому пророчеству автора бетона.
* Цитата из учебника (д.т.н. К.Д. Некрасов): «Бетон на портландском цементе при температуре выше 300 градусов распадается на составляющие минералы, арматура, расширяясь, неуправляемо деформируется, бетон рассыпается в прах….» - такое должно было случиться. Наперекор традиционной науке был создан Вечный Бетон с Отечественными химическими пластифицирующими добавками ССБ-СДБ-ЛСТ-ЛТМ на основе многотоннажных отходов ЦБК.
В своей статье д.т.н. Кузнецова Т.В. [7] «Изменения свойств высокоглинозёмистого цемента при нагревании», (журнал «Технологии бетонов», № 11 - 12, 2017, стр. 40 – 42) подтверждает, что даже бетон на высокоалюминатном - жаростойком (содержание Al2O3 60-70%) цементе значительно уменьшает прочность при температурах выше 600 градусов, однако ещё в 1950 годы Б.Д. Тринкер доказал необходимость применения для подобных сооружений низкоалюминатных (Al2O3 не более 8%) или сульфатостойких (содержание Al2O3 не более 5%) цементов.
Сегодня после 50-летнего юбилея, доказавшего надёжность отечественной технологии бетонов, можно надстроить антенну всего на 20 метров, и Останкинская Царь-Башня станет вторым по высоте Гигантом на Земле по классификации: „THE WORLD FEDERATION OF GREAT TOWERS” – «Всемирной федерации высочайших башен».
В ХХ1 веке в России с сожалением констатируем факт отсутствия книг и мемориалов про достижения отечественных учёных создавших основы Технологии Бетонов будущего для всего Мира и построивших самые уникальные сооружения из железобетона, но наоборот на западе почти ежегодно публикуют толстые фолианты о «достижениях» упомянутого выше Фрица Хабера, сегодня в ФРГ работают: институт названный его именем Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft в Берлине и Мюнхене и его заводы в Кёльне [16-22]. Всемирные законы, открытые впервые 90 лет назад отечественным учёным П.А. Ребиндером, определённые тогда как Физическая-Химия, но теперь их называют: „Interfase“ по-английски и „Schnittstelle“ по-немецки.
Россия с ХХ века является подтверждённым законодателем мод и ведущей в Мире в области технологии бетонов и специального всепогодного строительства, в том числе при критических погодных условиях при температурах от минус 60 до плюс 60 градусов Цельсия, практический опыт отечественных учёных ХХ века по Экологии необходимо применять в России ХХ1 века.
Рисунок 1. Первая диссертация по практической всемирной химизации строительства, применение лигносульфонатов и электролитов результат 10-летнего труда автора в Сибири и Дальнем Востоке, 1955.
Рисунок 2. ТЭЦ-25 Мосэнерго, конвейерная поточная технология, монолитная без рабочих швов бетонирования тонкостенная (!!!) осободолговечная железобетонная градирня, возведённая с применением суперпластификатора ЛТМ, рассчитанная на более 100 лет работы в экстремальных, всепогодных температурно-влажностных условиях, при температурах: внутри водяной конденсат плюс 40-80 градусов, снаружи по погоде от минус 60 до плюс 60 градусов Цельсия, 1977.
Проект: к.т.н. Б.Д. Тринкер зав. лабораторией № 10 ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР. Строительство: А.Б. Тринкер главный технолог В.О. Гидроспецстрой Минэнерго СССР.
Рисунок 3. Мирная продукция СССР пример «двойной» химии: Новгородский «Акрон» («СоюзАзот»), гранбашня из железобетона с добавкой ЛТМ, производство минеральных удобрений NPK, А.Б. Тринкер.
Рисунок 4. Разработанный германском учёным инсектицид – отрицательный пример химии двойного назначения, служит наглядным „уроком“ для всех подобных „изобретателей“ ХХ1 века.
Библиография:
1. Тринкер Б.Д. Авторское свидетельство на изобретение «Способ применения пластимента ПАВ для бетонов и цементного клинкера», № 87043, 24.12.1948., Москва.
2. Тринкер Б.Д. Указания по выбору состава бетона и бетонированию железобетонной башни Московской радиопередающей станции телевидения в Останкино, МСН 49-64, Минмонтажспецстрой СССР, Москва, 1964, стр.1-60.
3. Тринкер Б. Д. Химизация технологии бетона и железобетона, сборник трудов ВНИПИ Теплопроект «Специальные бетоны и защита от коррозии», выпуск 44, 1977.
4. Тринкер А.Б. Единая система скоростного бетонирования высотных сооружений, журнал «Бетон и железобетон», № 12, 1983, стр. 20 – 21.
До Останкинской башни все высотные сооружения строили только из металлоконструкций: башня Эйфеля, башня Шухова, ...11.01.2018.
6. Ратинов В.Б., Иванов Ф.М. Химия в строительстве, 1977, Москва, Стройиздат, 220 стр. 7. Кузнецова Т.В. Изменения свойств высокоглинозёмистого цемента при нагревании, «Технологии бетонов», № 11 - 12, 2017, стр. 40 - 42.
8. Manfred von Brauchitsch „Ohne Kampf kein Sieg“ (М.Браухич „Без борьбы нет победы»), 1966, Verlag der Nation, Berlin.
9. Erik Bergaust „Wernher von Braun. Ein unglaubliches Leben“ («Вернер фон Браун. Необыкновенная жизнь»), 1976, Econ Verlag GmbH, Düsseldorf, ISBN 3-430-11301-6.
10. Wernher von Braun, Frederick J.Ordway „Vom Feuerpfeil zum Raumtransporter“ («От огненной стрелы до космического транспорта»), Udo Pfriemer Verlag, München, 1979, ISBN 3-7906-0083-0.
11. Rolf Engel „Russlands vorstoss ins All“(«Проникновение России во вселенную»), 1988, Verlag Bonn Aktuell GmbH, Stuttgart, ISBN 3-87959-325.
12. Dieter Zimmer „Auferstanden aus Ruinen. Von der SBZ zur DDR“ („Воскрешение из Руин. От Советской оккупационной зоны к ГДР»), Verlags-Anstalt Stuttgart, 1989, ISBN 3-421-06516-0.
13. Rudolf Pörtner „Sternstunden der Technik. Forscher und Erfinder verändern die Welt“ («Звёздные часы техники. Учёные и изобретатели изменившие мир»), 1989, Econ Verlag GmbH, Düsseldorf, ISBN 3-404-602370.
14. Christoph Buchheim „Industrielle Revolutionen. Wirtschaftsentwicklung“ («Индустриальные революции. Научные достижения»), 1994, dtv Wissenschaft, München, ISBN 3-423-04622-8.
15. Riccardo Niccolini „Das grosse Buch der Luftfahrt. Von den Anfänger bis zur Gegenwart“, Verlag Karl Müller, Köln, 2002, ISBN 3-89893-050-5.
16. Helga Krohn, Heinz-Günter Lang, Willi Winkler „Geschichte der Werke Höchst und der Chemischen Industrie in Deutschland“ («История завода Хёхст и химической промышленности в Германии»), 1984, Verlag 2000 Offenbach, ISBN 3-88534-210-3.
17. Harald W. Jürgensson „Köln unterm Hakenkreuz. 1933-1945“ («Кёльн под свастикой»), DuMont Verlag, 2003, ISBN 3-8321-7850-3.
18. Guido Knopp „Hitlers Manager“ («Управленцы Гитлера»), C.Bertelsmann Verlag München, 2004, ISBN 3-570-00701-1.
19. Thomas Steinhauser und Jeremiah James „Hundert Jahre an der Schnittstelle von Chemie und Physik: das Fritz-Haber-Institut der Max-Plank-Gesellschaft zwischen 1911 und 2011“ („Сто лет интерфейс химии и физики: Фриц-Хабер-Институт Макс-Планка-Объединения между 1911 и 2011»), 2012, Verlag De Gruyter, ISBN-13: 978-3110239140.
20. Margit Szöllösi-Janze „Fritz Haber. Eine Biographie: 1868-1934“ («Фриц Хабер. Биография: 1868-1934»), 2015, 928 Seiten (страниц), Verlag: C.H.Beck, ISBN-13: 978-3406671692.
21. Commons: Fritz-Haber-Institut – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien.
Production chemicalixation priority of Russia
Alexander Trinker, Dr.Sci.Tech.
Summary: 70 years ago by domestic scientists it is begun
"World era of chemicalixation of construction and modifying of concrete".
More than 50 years ago the giant, very first and most northern on the earth, is constructed Ostankino Television Tower, use of the first-ever chemical additives
softeners the all-weather capability and high corrosion resistance of concrete of new generation is proved. As a result of application of a technique of design of the concrete modified by chemical additives and competent regulation by structure, in the fire of 2000 with a temperature more than 1000 degrees at 400-meter height, concrete of the Ostankino tower did not collapse as predicted vast majority of the world observers-scientists. In ХХ1 a century build skyscrapers of the modified concrete around the world by an example of the Ostankino tower.
However use of products of chemical industry can lead also to unpredictable consequences, destinies given a scientific world are investigated.
Keywords: multi-purpose chemistry, modification, superdurable concrete, large-tonnage waste, ecology.
© А.Б.Тринкер, 2019.
01.02.2019