W latach 50. XX wieku estoński naukowiec, wynalazca i dyrektor biznesowy Johannes Rudolf Hint opracował nowy materiał budowlany - krzemian. Pochodzący z piasku i wapienia, popularnych materiałów, materiał ten okazał się znacznie mocniejszy niż beton. Można było z niego zrobić różnorodne produkty: bloki, płyty, rury, płytki. W Estonii organizacja Hinta budowała domy silikatowe, które nie wymagały zużycia cementu i zbrojenia.
Podpowiedź miała skomplikowaną biografię. Ukończył Instytut Politechniczny w Tallinie w 1941 roku z dyplomem z inżynierii lądowej, ale wspierał nowo ustanowiony reżim sowiecki w Estonii, a nawet wstąpił do Partii Komunistycznej (jego brat Aadu był komunistą), a następnie kierował ewakuacją estońskiego przemysłu po wybuchu epidemii wojny, pozostawiono podziemną pracę. W 1943 został aresztowany przez Niemców, ale Hintowi udało się uciec przed karą śmierci łodzią do Finlandii, gdzie został ponownie aresztowany i osadzony w obozie jenieckim, gdzie przebywał do końca wojny z Finlandią. Po wojnie stworzył sililcite, opracował technologię jego produkcji i przetwarzania, stworzył duże przedsiębiorstwo, a nawet w 1962 otrzymał Nagrodę Lenina za ten rozwój.
Koniec tej historii był niezwykły i nieco nieoczekiwany. W listopadzie 1981 roku Hint został aresztowany pod zarzutem nadużycia stanowiska i skazany na 15 lat więzienia. Wszystkie jego tytuły i nagrody zostały anulowane, a jego majątek skonfiskowany. Hint zmarł we wrześniu 1985 roku w więzieniu i został zrehabilitowany w 1989 roku. Ale jego główny pomysł, silalcite, nigdy nie został zrehabilitowany i nie wszedł do powszechnego użytku, pomimo korzystnych aspektów technologicznych i ekonomicznych. Dopiero w ostatnich dziesięciu latach zainteresowanie silalcytem odradza się, jest promowane przez pasjonatów.
Sprawa Hint była, jak sądzę, mocno upolityczniona, ponieważ zgodnie ze zdrowym rozsądkiem silalcyt miał wypierać cement z budownictwa ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami reorganizacji całego przemysłu materiałów budowlanych: zamknięciem cementowni, przeróbką i ponownym -wyposażenie branży budowlanej, zmiany norm i tak dalej. Przetasowania spowodowane wprowadzeniem sililcytu do powszechnego użytku zapowiadały się na tak dużą skalę, że niektórym łatwiej było uwięzić inicjatora tych innowacji, jednocześnie szarpiąc samą technologię.
Nie zagłębiajmy się jednak w szczegóły tej dawno minionej historii. Krzemionek jest w każdym razie interesujący i ma moim zdaniem bardzo dobre perspektywy jako materiał budowlany i konstrukcyjny na potrzeby wojskowo-gospodarcze. Od tego momentu rozważymy to.
Korzyści z krzemianu
Silicalcite to znana od końca XIX wieku odmiana cegieł silikatowych, również wykonanych z piasku i wapna. Jedynie cegła silikatowa jest bardzo krucha, a jej wytrzymałość na ściskanie nie przekracza 150 kg/cm2. Każdy, kto miał z tym do czynienia, wie, że cegła wapienno-piaskowa dość łatwo się łamie. Od końca lat 40. Hint szukał sposobów na zwiększenie swojej siły i znalazł taki sposób. Jeśli nie wchodzisz w techniczne subtelności, to istotą sprawy było wspólne mielenie piasku i wapna w dezintegratorze (specjalny rodzaj młyna, składający się z dwóch obracających się w przeciwnych kierunkach kół, na których stalowe palce są zainstalowane w trzech rzędy pierścieniowe, rozdrobniony materiał zderza się z palcami i w wyniku tych zderzeń jest kruszony na małe cząstki, których wielkość można kontrolować).
Same ziarna piasku są raczej słabo połączone z cząsteczkami wapna, ponieważ są pokryte warstwą węglanów i tlenków, ale szlifowanie wybija tę skorupę z ziaren piasku, a także rozbija ziarna piasku na mniejsze kawałki. Świeże wióry na ziarnach piasku szybko pokrywają się drobinkami wapna. Po zmieleniu do mieszaniny dodaje się wodę, produkt formuje się i paruje w autoklawie.
Materiał ten okazał się znacznie mocniejszy niż beton. Podpowiedź uzyskała materiał o wytrzymałości na ściskanie do 2000 kg/cm2, podczas gdy najlepszy beton miał wytrzymałość do 800 kg/cm2. Wytrzymałość na rozciąganie wzrosła dramatycznie. Jeżeli dla betonu B25 jest to 35 kg/cm2, to dla podkładów kolejowych silikatowych wytrzymałość na rozciąganie osiągnęła 120-150 kg/cm2. Wskaźniki te osiągnięto już pod koniec lat pięćdziesiątych, a sam Hint uważał, że jest to dalekie od limitu i że można osiągnąć wytrzymałość na ściskanie, taką jak stal konstrukcyjna (3800-4000 kg / cm2).
Jak widać materiał jest bardzo dobry. Wysoka wytrzymałość części umożliwia budowanie niskich budynków całkowicie bez użycia zbrojenia. W Estonii zbudowano z niego sporo budynków, zarówno mieszkalnych (o łącznej powierzchni 1,5 mln m2), jak i administracyjnych (dawny gmach Komitetu Centralnego KPI, obecnie gmach estońskiego MSZ). Ponadto elementy sililcytowe są wzmacniane w taki sam sposób jak betonowe.
Z ekonomicznego punktu widzenia silalcyt jest znacznie lepszy od cementu. Po pierwsze fakt, że nie używa gliny (dodawanej przy produkcji klinkieru cementowego). Piasek i wapień (lub inne skały, z których można uzyskać wapno - kredę lub marmur) można znaleźć prawie wszędzie. Po drugie, fakt, że nie ma potrzeby stosowania okazałych pieców obrotowych do wypalania klinkieru; dezintegrator i autoklaw są znacznie bardziej zwarte i wymagają mniej metalu. Podpowiedź raz nawet założył pływającą fabrykę na wycofanym z eksploatacji statku. Dezintegrator został zainstalowany na pokładzie, a autoklaw w ładowni. Cementowni nie można zmniejszyć do tego samego poziomu zwartości. Po trzecie, zużycie paliwa i energii jest również znacznie niższe niż przy produkcji cementu.
Wszystkie te okoliczności mają ogromne znaczenie dla wojującej gospodarki. Sytuacja militarna stwarza ogromne zapotrzebowanie na tanie i trwałe materiały budowlane i konstrukcyjne.
Krzemion na wojnie
Jak można opisać militarno-ekonomiczne zastosowanie krzemianu? W ten sposób.
Najpierw. Wojna, wbrew powszechnemu przekonaniu, kojarzy się z dużymi pracami budowlanymi. Nie chodzi tu tylko i nie tyle o budowę fortyfikacji i chronionych stanowisk, choć to też ma znaczenie. Punkt ogniowy wzmocniony wytrzymałym materiałem jest znacznie lepszy niż punkt drewniano-ziemny lub bez żadnego wzmocnienia. Technologia budowy prefabrykowanych żelbetowych stanowisk ogniowych (RCF), opracowana na początku Wielkiej Wojny Ojczyźnianej, dobrze nadaje się do silakcytu. Silicalcite można wykorzystać do wykonania bloków tworzących bunkier w ten sam sposób. Ale jest różnica. Surowce do silalcytu można pozyskać blisko placu budowy i przetworzyć na gotowe produkty na jednostce mobilnej (rozdrabniacz jest bardzo kompaktowy i łatwy do zainstalowania na ciężarówce, można również opracować mobilny autoklaw, nie wspominając o instalacji wersji kolejowej). To znacznie przyspiesza budowę i sprawia, że jest ona mniej zależna od dostaw materiałów na duże odległości.
Do budowy w warunkach wojennych potrzeba wielu rzeczy: mieszkań, nowych i odrestaurowanych, warsztatów dla różnych gałęzi przemysłu, dróg, mostów, różnych obiektów. Wielu uważa doświadczenie II wojny światowej za przestarzałe, ale jeśli wybuchnie kolejna duża wojna, będą musieli się do niej zwrócić, ponieważ budowniczowie po obu stronach w tym czasie pracowali z maksymalnym wysiłkiem. A wszystkie wojskowe programy budowlane cierpiały z powodu dotkliwego niedoboru cementu, z powodu problemu, który został rozwiązany tylko przez silakcyt.
Druga. Wysoka wytrzymałość produktów sililcytowych, formowanych przez prasowanie z bardzo drobno zmielonej mieszanki piasku i wapienia i przetwarzanych w autoklawie, umożliwia wykorzystanie tego materiału do produkcji niektórych części wyposażenia i amunicji. Teraz nikogo nie zaskoczysz zbiornikiem żelbetowym; ta metoda rezerwacji rękodzieła stała się bardzo powszechna. Wykonalność takiego podejścia została udowodniona w projekcie T-34ZhB, doświadczony czołg z ochroną żelbetową, rodzaj mobilnego bunkra.
Silicalcite pozwala na wykonanie takiej ochrony mocniejszej i lżejszej niż żelbetowa, przy zachowaniu wszystkich zalet zbrojenia stalowego lub włóknem. W produkcji wyrobów silikalcytowych o wytrzymałości stali konstrukcyjnej możliwe staje się nawet zastąpienie nimi niektórych stalowych części maszyn. Na przykład ramy ciężarówek.
Ponadto istnieją odmiany pianki sililcite, które są lżejsze od wody i mają wyporność. W związku z tym silalcyt różnych gatunków, lekki i pływający, a także mocny i solidny, może służyć jako materiał konstrukcyjny do budowy promów, statków, pontonów, w tym samobieżnych, składanych mostów pływających itp. Jeśli przypomnisz sobie ekstrawagancki pomysł budowy wspaniałych „pływających wysp”, dzięki którym możesz przepłynąć ocean i wylądować na terytorium naszego głównego potencjalnego wroga, to sililcyt otwiera większe perspektywy i możliwości niż żelbet.
Wreszcie, z sililcytu, idąc za przykładem niemieckim, można wykonać kadłuby rakiet. Rakiety żelbetowe były produkowane w Niemczech pod koniec wojny i spisywały się tak samo dobrze jak rakiety stalowe. Rura silikatowa może być mocniejsza niż żelbetowa, a zatem lżejsza.
Sensem tych działań jest zastąpienie stali, która w czasie wielkiej wojny stanie się niezwykle rzadkim materiałem, materiałem tańszym i znacznie tańszym pod względem kosztów surowców i energii. Moim zdaniem najwyższy czas poważnie pomyśleć o zastąpieniu jak największej ilości stali różnymi materiałami krzemianowymi (nie tylko silalcytem, ale także ceramiką, a także różnymi kompozytami) odpowiednimi ze względu na swoje właściwości w produkcji sprzętu wojskowego, broni i amunicja. Jeśli już jest nam trudno z zasobami rudy żelaza (złoże Krivoy Rog jest teraz potencjalnym wrogiem, inne złoża są mocno wyeksploatowane, więc teraz firmy metalurgiczne organizują przerób piasków ilmenitowych), to nie ma problemów z surowcami do produkcji materiałów krzemianowych są prawie nieograniczone.
Otrzymałem bardzo zwięzły i pobieżny przegląd militarno-ekonomicznych możliwości silalcytu, bez szczegółowego uzasadnienia i analizy konkretnych przykładów. Myślę, że jeśli dobrze przestudiujesz to zagadnienie, dostaniesz całą książkę (bardzo obszerną). Mam przedsmak, w oparciu o moje doświadczenie w ekonomii wojennej, że krzemionka może zrewolucjonizować środowisko militarno-przemysłowe i dać gospodarkom wojennym potężne źródło materiałów.
