H2O в строительстве

Н2О в строительстве

 Введение

            

               Сравнительно недавно ООН ,   в знак исключительного значения воды для мировой цивилизации ,установили всемирный праздник - «День воды»  который отмечается 22 марта.

              В сознании  человечества  всего  три  явления существуют одновременно  в трех ипостасях.  Явление  Божественное: Бог-Отец, Бог-Сын и  Дух Святый.  Явление космическое: солнце источник тепла, света  и жизни. Явление  Земное: вода  в трех агрегатных состояния  –жидком, твердом и газообразном.

            О воде написано    множество ученых трудов:  от псевдонаучных изысков Алана Чумака и Эмото Масура, до сочинений  таких столпов науки  как Д.И Менделеев и В.В. Вернадский. Единственно,  в чем ученые  солидарны, так это в том , что без воздуха жизнь на Земле может продолжаться, а вот  без воды ни как не возможна.

             Во многих зарубежных странах, испытывающих водный голод , объем  научных исследований о воде  ее свойствах и структуре многократно  превышает российские изыскания  в этой области.            

         Возникает     удивительный  вопрос: « Почему  российская  наука    так старательно избегает дискуссий  на    тему воды, современных водных технологий и водных материалов?».

            Данная работа лишь робкая  попытка  осветить многогранную  водную проблему в строительстве  и  в жестких рамках журнальной  статьи  ее даже   штрихами  не обозначить.  Но время обстоятельного  разговора о роли   воды и пара , льда и снега в строительных технологиях и материалах уже давно назрело.

 

 

 

1.Вода обыкновенная:  чудеса ,  легенды и факты.

                Казалось бы, что нового и интересного можно узнать о простом  химическом соединение H2O   -  воде? Жители Земли  настолько привыкли   к воде, что для них обычны дождь и снег, течение рек и гладь озер , простор  морей и ледяной покров гор. Они справедливо гневаются когда в кране и сливном бачке нет воды и приходят  в ужас,  наблюдая  стихийные явления  цунами и  наводнений

                Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Вода является важнейшим веществом для всех живых существ на планете Земля.

  Божьим соизволением человек устроен так,  что  человека вода составляет шестьдесят пять процентов от общего веса. Вода непременный участник всех сложнейших биохимических процессов переработки поступающей в организм пищи.  Только в процессе питания люди потребляют за один год 16 кубометров чистой питьевой воды. В пять раз больше – около трехсот кубометров - человеку необходимо и для удовлетворения других жизненных потребностей.

                   Вода естественный санитар  человеческого организма - с ее помощью из организма выводятся все вредные и ненужные  отходы обмена веществ, в виде мочи, кала и пота, которые засоряют окружающую среду,  и,  как минимум нужны водные технологии их очистки и переработки.

                Люди издревле наделяли воду чудодейственной силой, видели в ней первооснову всего и всея. Во всех известных легендах о происхождении мира главная тема  первородство вод  – вод безжизненных или « мертвых».

                  О живой и мертвой воде мы наслышаны с детства. Став взрослыми, мы без удивления узнаем, что в реальном мире существует мертвая вода, в которой нет ничего живого: израильское Мертвое море, Большое Соленое озеро в Америке , множество  соляных и кислотных водоемов.

             По книге Бытия     жизнь  на земле  возникла тогда ,когда  вода начала « рожать»,  путем оживляющего проникания “духа божьего” в мировые водаы. Действительно органическая  связь жизни с водой, в ее различных видах и формах наблюдается повсюду.

              Даже закоренелые атеисты убедились  в целебных свойствах « Святой  воды», и, в праздник Крещения выстраиваются у православных храмов и купелей  в многочасовую очередь , чтобы запастись чудесным напитком и окунуться в прорубь.  По убеждению воцерковленных христиан   это Крещение Христа в водах Иордана освятило само естество воды и явило миру великое чудо. Ученые две тысячи лет  пытаются ,но бессильны  объяснить  уникальные  качества  «Святой воды» .

        Академик А.П. Карпинский  назвал воду «наиболее драгоценным ископаемым». Ученый утверждал ( а другие подтвердили),  что запасы воды на Земле составляют около одного миллиарда трехсот пятидесяти миллионов кубических километров. Но вот беда -  лишь три процента из них,- то есть сорок миллионов кубических километров  пригодны для питья и приготовления  пищи.  Однако теоретически ее хватить на триллион населения планеты.

Но гладко было на бумаге.  Цифры вещь скучная, но необходимая для наглядности.  Получается,   что « homo sapiens»  потребляет около трехсот шестидесяти тонн  питьевой воды в год и примерно таким же объемом своих экскрементов  травит нашу планету.

 Для того вырастить только один килограмм растительной пищи требуется примерно две тонны воды, а для одного килограмма мяса в десять раз больше.  В любых технологических процессах промышленности,  при производстве строительных материалов и  строительно-монтажных работах вода также является незаменимым компонентом. Причем вода по своим биохимическим данным необходима та же,  что и для человека.

По расчетам  ученых  , если жить в гармонии с природой, то  чистой воды вполне хватит и для ста миллиардов человек.    Однако всем известно, что человек уже давно нарушил эту гармонию.  Добыча угля и нефти;  производство стали,  синтетического волокна и бумаги, работа тепловых и атомных электростанций  нуждается в сотнях и тысячах кубических километров воды.

              

2. Мифы о воде.

        В  наше время неуклонного роста населения Земли,  бурного научно – технического прогресса и урбанизации - пресная вода, поистине всеобщий источник жизни на земле – стала уже дефицитным ископаемым, стратегическим сырьем и предметом межгосударственных конфликтов.

                Как только Крым вернулся в состав России  ее  сосед –  самое  европейское и самое демократичное,-  украинское государство не поленилось   «поднадкусать»  водные ресурсы полуострова то есть попросту прекратив поставки питьевой  воду по каналу из Днепра.  Реальная угроза гуманитарной катастрофы в Крыму мировое демократическое  сообщество совершенно   не обеспокоило. 

           С   1992 года в поселке Слюдянка, что уютно расположился на береге знаменитого  и священного озера,  предприимчивые американцы   штамповали кубики льда размером 5х5х5 см и продавали их по всему миру  по  беспроигрышному бренду   « Лед Байкала – самый чистый лед в мире».  Прибыль  получили баснословную - почти 4 000%. Но американские экономические санкции , попомнили  « русскому сиволапому медведю» , что транжирится  стратегическое российское сырье и прибыльную лавочку прикрыли.

           Какой  невообразимый  скандал  подняли наши добропорядочные западные партнеры. « Русские варвары  пытаются задушить человечество жестокой рукой водного голода». «ООН обязана взять общемирововое достояние  - Байкал под свою юрисдикциию».  Таковы  далеко не самые агрессивные темы  зарубежных СМИ.

             Безусловно , что национальным достоянием и национальной гордостью России  является уникальное , естественное воспроизводство  пресной воды в озере Байкал. Безусловно -  вода стратегический национальный продукт России. Безусловно, что Россия - страна, богатая водными ресурсами.   

             И  здесь россияне дружно декларируют : « по запасу пресных вод Россия - впереди планеты всей».   К сожалению, это не более чем миф.

             По валовым запасам пресных вод наша страна  занимает второе место в мире после Бразилии, а по водообеспеченности на душу населения - третье место после Бразилии и Канады.

          В Бразилии и США  наблюдается благоприятная константа равномерного  распределения водных ресурсов по месяцам года. А в России значительная часть годового стока (от 40до 60 %)  на абсолютном большинстве наших реках проходит в период паводка.

          Распределение воды по территории Российской Федерации крайне неравномерно и не соответствует размещению основных производственных мощностей. Так на Европейскую часть страны, где проживает до 80% населения, выпадает  лишь 8% речного стока, в то время как в Байкале сосредоточено 88%  нашей пресной воды

            Нельзя назвать благоприятным  и режим осадков. Прогнозируемые изменения климата, похоже, только ухудшат картину в связи с возрастанием неравномерности распределения осадков по месяцам.

            Острой проблемой является завышенное потребление воды отечественной промышленностью. Так, если в Германии на производство 1 единицы ВВП тратится менее 1,5 тыс. кубометров, то в России этот показатель достигает 4,5 тыс. кубометров.

          Крайне безалаберно  построена система технологического обеспечения нашего строительного комплекса  пресной водой .  Полагают что 2013 году на его водоснабжение затрачено  5,2 куб км. чистой , пресной воды ( 5 200 000 000 куб. м.)  Много это или мало?

                 Во первых во многих строительных организациях статистического и аналитического учета за водными расходами просто нет.  А во-вторых списывают затраты на водоснажение и водоотведение «валом»  как  накладные расходы .        

 Строительные аналитики ( и наши и зарубежные)  не  шутят, предупреждая о том, что 2015 году, впервые за всю много  вековую историю, российская строительная  отрасль столкнется с проблемой  когда стоимость затрат на  основные конкурентные материалы: цемент и металл сравняется  с затратами на водопотребление  и водоотведение. При возросшей  цене 1.0 куб.м . воды при водоснабжение 24-25 рублей и  водоотведение в 26-28 рублей это более чем реально.

 

3. Вода на стройке: друг или враг?        

            Так же как и в остальных отраслях жизнедеятельности человека, в строительстве основой являются физические, химические и электрические законы природы. Опираясь на них современное строительство использует  тысячи разнообразных строительных материалов, из которых при помощи определенных строительных технологий и строится здание или сооружение.

          Вода, в том или ином агрегатном  состоянии, присутствует во многих  природных материалах и как  правило,  является обязательным  компонентом строительных композитов. А тонкие водные пленки в   нанотехнологии рассматриваются  как нанообъекты.      

          Вода повсеместно  доминирует  в строительной технике: в качестве  текучего транспортирующего средства, например, при укладке бетона  и его твердении;  при уходе  за бетоном в процессе застывания; в качестве растворителя для  приготовления клеев и красок; для очистки поверхностей и  для многих и многих иных  целей.

          Лишь в 2012 году  молодые башкирские  ученые под руководством  д.т.н. Э.И.Мулюкова  разработали вполне  приемлемую  классификацию видов  воды во всех трех ее агрегатных  состояниях в приповерхностной  зоне земной коры. За неимением  другого логического порядка  определения  структуры и таксонов  воды, на сегодняшний день  классификация  Мюлюкова  наиболее  соответствует  современным требованиям  строительной  науки.  Классификация  разделяет  жидкую фазу  воду  на три  класса: свободную воду в 5  видах  и 14 разновидностях; воду связанную  или аномальную в  двух видах  и  6 разновидностях; воду переходного  типа  в трех видах и 5 разновидностях.

              Главный интерес  для строителей  представляет свободная вода  на поверхности  грунтовых массивов. Перспективно  и заманчиво использование  аномальной воды в ее мономолекулярных  и полимолекулярных разновидностях. Однако строительная наука пока  не имеет  веских оснований  по ее использованию по причинам  экологической безопасности.              

            Умудренные опытом строители четко разделяют  цикл возведения здания (сооружения)  от периода  его эксплуатации.

               Так вот  в первом действительно   « без вода в и ни туды и,  ни- сюды»  и,  она прежде всего помощник,  ее негативное воздействие обычно списывают как статистическую ошибку.  Но в процессе эксплуатации помещений вода  становится неприятелем.    Расхожее  мнение  – «вода это жизнь» ,  эксплуатационниками  воспринимается  как  издевательство над их убеждением-« вода это постоянная головная боль».

         Список полезных качеств воды,успешно  и во благо,  применяемых в  строительстве ,   светило Российской  науки Д.И. Менделеев «со товарищи» изложил в статье «Вода» Энциклопедического Словаря  Брокгауза и  Ефрона , аж на 34 листах. Нам них тянутся   «кишка тонка.»

          На сегодняшний день,  первое место среди  весьма полезных и удобных качеств воды,  следует отдать  возможности рационально ее транспортировать на большие расстояния по трубопроводам и отводить технологические стоки от объектов работ по системам канализации.

           Успешно используются в строительной  индустрии  и строительстве  полезные  качества воды как универсального  и незаменимого растворителя   минеральных вяжущих веществ, минералов, солей и окислов.

          В третьих,-  в строительном  комплексе России, медленно и  с великими трудами , реализуется  долгосрочная программа  максимального  сбережения и предельной экономии  водных ресурсов.