Ледовая тематика частая гостья на страницах Интернет-изданий и СМИ. Но в силу устоявшихся традиций лед представляют исключительно в негативном плане – как грозного и неуправляемого разрушителя. Почему то все ледоходы на реках происходят «неожиданно», морские суда сталкиваются с неизвестно откуда-то появившимися айсбергами, а ледники сходят на города и поселения «не с того ни чего». О том что лед еще и созидатель – упоминается крайне редко и скупо.
Лед представляет собой прочное, доступное и весьма распространенное в природе вещество. Уже сегодня при освоении ресурсов Севера нашей страны, этот с материал находит все более и более широкое применение в строительстве. + + +
Льдом иногда называют некоторые вещества в твёрдом агрегатном состоянии, которым свойственно иметь жидкую или газообразную форму при комнатной температуре; в частности, сухой лёд, аммиачный лёд или метановый лёд.+
Сегодня мы представим нашим читателям малоизвестные старые и новые разработки, связанные с использованием льда и льдо-композитов в качестве конструкционного и строительного материала при возведении различных построек, дорожном строительстве и смежных направлениях деятельности человека.+ + +
Лед-строитель
Лед представляет собой материал с небольшим пределом упругости. Его упругие свойства обычно проявляются при кратковременных нагрузках. Под действием постоянных нагрузок (даже небольших) происходит пластическая деформация льда, лед медленно «течет». Этим объясняется движение ледников в горах.+ + +
Основные особенности льда как строительного материала обобщены в работах К.Ф. Войтковского, 1954, 1999, И.С. Песчанского, 1967, монографии «Инженерная гляциология», 1971 и др.+ + +
Основным ограничением для использования льда при возведении инженерных сооружений является то, что при повышении температуры окружающей среды выше 0°С они тают и, следовательно, теряют качество строительных материалов. + + +
Разрушение льда происходит при деформации изгиба, начиная примерно с 15 кг/см2, и при сжатии от нагрузок порядка 30 кг/см2 и более.+ + +
Впрочем, прочность льда можно и повысить. Еще в середине XIX века ученые заморозили мыльные пузыри и выяснили, что тонкие пленки закристаллизованной воды весьма прочны: в них нет термоусадочных раковин и трещин. + + +
Принцип «тонких пленок» ныне применяют в Якутии, когда возводят сооружения из монолитного льда: на вершину надувной опалубки в форме арки быстро намораживают слой за слоем. Прочность такой конструкции не уступает бетону.+ + +
Главная беда льда в другом - этот материал хорош только зимой. С наступлением весны он разрушается. Поэтому устойчивость сооружений изо льда и снега может быть обеспечена лишь в случаях, когда ледяные и снежные конструкции защищены от таяния или когда возможная степень их протаивания не превышает величины, допускаемой по условиям эксплуатации сооружения. + + +
Но быстрые разумом ученые уже изобрели «нетающий лед». + + +
Это химически инертное вещество, которое может: многократно плавиться и застывать; иметь температуру плавления около 150°С; сохранять прочности и твердости до 70°С (максимальная температура на солнце в жарком климате); плохо проводить тепло; быть безвредным для человека.+ + +
В основу данного строительного материала – кроме обычной воды, положен серополимерный цемент или элементарная сера с большой долей ее полимерных аллотропов и небольшой долей различных добавок-стабилизаторов. Полимерные аллотропы серы играют роль связующего в этом композиционном материале. + + +
Кратко об истории «ледяного строительства»
Ежегодно во всем мире сносят сотни тысяч зданий и на их месте строят что-то новое. Как правило, при этом надо вывезти миллионы тонн мусора и завезти новые строительные материалы. Строители давно мечтали создать «вечный» материал, из которого можно строить новое сооружение, разрушая при этом старое.+ + +
Аналог такого материала есть, на циркумполярном пространстве им пользуются с незапамятных времен. Это лед.+ + +
В России довольно объемные потешные здания строили по крайней мере со времен Анны Иоанновны. В 1740 году русская императрица забавы ради решила отпраздновать женитьбу шута на одной из придворных приживалок. Для этого в Петербурге на Неве был выстроен ледяной дом с площадью основания около 80 м2 и высотой до 6 м. Стены и пол дома были выложены ледяными плитами и скреплены водой. Дом получился добротным и красивым, соответствующим церемонии, для которой был предназначен.+ + +
В Якутии до сих пор и повсеместно создают «ледяные хижины». Для этого деревянные жилые строения обильно поливают на морозе водой. Образующаяся после замерзания воды довольно толстая корка льда способствует лучшему сохранению тепла в помещениях.+ + +
Современные эскимосы, населяющие арктическое побережье Северной Америки искусно строят хижины из льда. В большинстве своем это небольшие строения «иглу» на семью из четырех человек. Эти постройки имеют куполообразную форму. Внутренний диаметр обычной хижины составляет около 3 м при высоте от пола до потолка до 2 м. Куполообразная форма придает хижине повышенную прочность и сводит до минимума тепловые потери через внешнюю поверхность.+ + +
Для постройки хижины заготавливается около 60 снежных кирпичей размером 60х60х20 см3. При кладке кирпичи скрепляются водой. Вход в хижину ориентируется под углом 90° к направлению господствующих ветров. При горении жировых светильников температура в хижине поддерживается около 2°C. Если же в хижине развести очаг и стены покрыть шкурами животных или тентом, температура в ней на высоте 1,5 м над полом может быть поднята до 25°C.+ + +
Немалую роль в истории нашей страны сыграли ледяные переправы. Еще во время войны со шведами по льду Финского и Ботнического заливов переправлялись русские войска. В гражданскую войну ледяная переправа действовала на Азовском море (между Керчью и Таманским полуостровом). В северных районах Советского Союза в прежние времена железнодорожное полотно нередко прокладывалось непосредственно по льду рек и озер Это длительно существовавшая переправа через Байкал длиной в 45 км, переправа через Волгу у Саратова в 1928 году и через Северную Двину в Архангельске в 1943-1944 годах.+ + +
Во время Великой Отечественной войны по льду Ладожского озера к осажденному Ленинграду проходила автомобильная дорога протяженностью в 27 км известная в истории как «Дорога жизни». Чтобы ледяной покров под влиянием проходившего по нему потока автомашин не пришел в резонансные колебания и не разрушился, принимались специальные меры. Для этого груз автомашин подбирался таким образом, чтобы частота свободных колебаний ледяного покрова отличалась от частоты, с которой воздействовали на ледяной покров подходившие автомашины.+ + +
Когда союзники готовились к высадке в Европе, они всерьёз рассматривали проект постройки флота огромных авианосцев изо льда. До сих пор немало тех, кто считает, что эта затея была чистым безумием, как и тех, кто полагает её оригинальной и разумной технической идеей.+ + +
Не вполне ясно, кто первый это придумал, но известно, что идею айсбергов-аэродромов обсуждали в 1942 году премьер Уинстон Черчилль и лорд Луи Маунтбаттен (Louis Mountbatten), глава «Объединённых операций», британской организации отвечающей за развитие наступательного вооружения. + + +
Чуть позднее идея трансформировалась в конструкцию. Британский инженер и учёный Джеффри Пайк (Geoffrey Pyke), сотрудник ведомства Маунтбаттена, предложил собирать боевые корабли из замороженных ледяных блоков, встраивая в конструкцию трубы холодильных установок.+ + +
Пайк экспериментировал с любопытным материалом, названным коллегами-учёными в его честь пикрит (Pykrete), и представлявшим собой замороженную смесь воды и целлюлозы (фактически мелких опилок). Оказалось, что этот лёд был многократно прочнее обычного, да ещё в несколько раз медленнее таял.+ + +
Довольно подробно об этом историческом факте написано группой ученных (д.т.н., проф. Юрий Семёнов, д.т.н., проф. Сергей Филин и другие) в обширном труде «Инновационные технологии использования льдо-композитных материалов в строительстве и эксплуатации плавучих объектов» в июне 2011года.+ + +
Всем знакомый холодильник
Применение льда в народном хозяйстве России многообразно. Но наиболее часто лед использовался, используется и будет в перспективе использоваться в естественных холодильниках.+ + +
В настоящее время мировая экономика так и не вышла из кризиса, который характеризуется повышенным спросом на энергоносители и другие сырьевые ресурсы. + + +
Проект модернизации промышленности может иметь успех только в том случае, если предусмотренные в нем инновационные решения завоюют признание потенциальных инвесторов-производителей, т.е. этап внедрения играет одну из ключевых ролей в инновационном процессе. Всё это в полной мере относится и различным проектам, связанным с использованием специфических свойств льда.+ + +
Так вот, пользу возвращения к стратегии массового использования естественного охлаждения даже обсуждать не надо, ибо она очевидна. Любой владелец индивидуальной усадьбы и дачного участка с уверенностью подтвердит, что за счет хорошо обустроенного погреба с запасом льда он сможет экономить 20% от затрат на электроэнергию. А в районах вечной мерзлоты просто бурят скважину на глубину 3-4 метров и получают бесплатный круглогодичный холодильник.+ + +
На рубеже 19 и 20 веков коммерческая заготовка льда была процветающим бизнесом. Процесс заготовки льда был настолько трудоёмким, насколько это можно себе представить – у людей не было современного оборудования – они использовали гигантские пешни для льда и пилы, а лошади везли огромные горы льда. + + +
Заготовка льда считалась сложной работой, сотни мужчин месяцами трудились на рубке льда. Затем лёд на лошадях отвозили в льдохранилище. + + +
В то время американский и российский ландшафт пестрел тысячами льдохранилищ, от маленьких частых до огромных, коммерческих. + + +
Льдохранилища были оснащены двумя стенами, плотно изолированы, заполнены опилками или другими изолирующими материалами, которые могли сохранить огромное количество льда в течение летних месяцев. Одно из самых крупных льдохранилищ, расположенное на берегу озера Бантам (Bantam Lake), штат Коннектикут, в длину занимало два футбольных поля, содержало 14 отсеков и вмещало более 50 802 тонн льда. + + +
Используемые в России, да и в странах циркумполярного мира, холодильники ледяного охлаждения в зависимости от их конструкции и запаса льда можно разделить на следующие виды:+ + +
Основными характеристиками этих холодильников являются эксплуатационная стоимость 1 куб.м. емкости и удельный расход льда в течение суток на поддержание в 1 куба полезного объема разницы температур хранения и наружного воздуха в 1° С.+ + +
К ледяным хранилищам пищевых продуктов относятся снежные и ледяные бурты, а также ледяные площадки, являющиеся временными холодильными сооружениями, для которых не требуются специальные строительные материалы и дополнительный лед в течение сезона.+ + +
Сооружения из льда обеспечивают температуру хранения обычно от 0 до 5°С при относительной влажности воздуха 95-100% и предназначаются:+ + +
На северо-востоке ледяные и льдомерзлотные склады-холодильники обеспечивают температуру –10° С и ниже и могут эффективно использоваться как временные и постоянные сооружения при хозяйственном освоении, в частности, районов Севера и Дальнего Востока.+ + +
Что такое ледяные склады НЗ (неприкосновенного запаса)
В наше время успешно сооружаются ледяные склады НЗ ёмкостью до 1000 тонн для хранения в них различных пищевых продуктов. Ледяные склады изобрёл научный сотрудник Института мерзлотоведения Академии наук СССР М.М. Крылов.+ + +
Основным строительным материалом для этих складов служит вода, которая намораживается зимой на предварительно установленный лёгкий каркас.+ + +
Основную часть склада системы М. М. Крылова составляет ледяной массив с центральным коридором и расположенными по его сторонам камерами для продуктов.+ + +
Основанием склада служит лёд, намороженный в котловане глубиной 0,8 метра. Ледяные стены толщиной 2 метра переходят в своды. Расстояние между стенами камер около 5 метров. + + +
Для лучшего сохранения ледяного склада его укрывают снаружи толстым слоем торфа или опилок. С торца ледяного склада устраивают тамбур с хорошей изоляцией стен и перекрытий от тепла.+ + +
Снаружи ледяной склад похож на невысокий холм бурого цвета. Трудно предположить, что внутри расположены просторные палаты с голубоватыми ледяными стенами и сводами, сверкающими при электрическом освещении.+ + +
Чтобы ледяной склад не таял, в нём поддерживают температуру ниже нуля. Для этого в стенах устроены ниши, где находятся приборы ледосоляного охлаждения, так называемые «решетчатые карманы». В них периодически загружают смесь льда с солью. Каждую зиму производят промораживание ледяного массива и восстанавливают подтаявший слой льда, а также запасы его, израсходованные для ледосоляного охлаждения+ + +
В ледяных складах, построенных в Сибири и в северных районах, оказалось возможным поддерживать в течение всего летнего периода температуру ниже –100°С за счет холода, накопленного в ледяном массиве и основании склада при зимней хладозарядке. Таким образом решалась проблема хранения продуктов в населенных пунктах, где отсутствовали холодильники с машинным охлаждением. + + +
Ледяные склады, оборудованные холодильными установками, были построены практически по всему Северу России: в Норильске, Дудинке. Якутске и др. + + +
Преимущества таких складов перед типовыми холодильниками состоят в их относительной дешевизне и устойчивости температурного режима. Если в типовом холодильнике приходится устанавливать холодильные машины с явным запасом мощности на случай аварийной остановки, то в ледяных складах выход из строя холодильной машины не представляет опасности, так как зона холода в ледяном массиве исключает возможность быстрого повышения температуры сохраняемой продукции.+ + +
Лед мостит дорогу
Когда говорят что на Руси две беды: «Дураки и дороги», то это не совсем верно. Ибо зачем русскому мужику строить дорогостоящие земные пути? С первыми морозами все реки и водоемы на Руси покрываются идеальным дорожным покрытием льдом.+ + +
Ледяной покров рек и водоемов обладает значительной грузоподъемностью, позволяющей использовать его для транспортных и строительных целей.+ + +
Широко используются ледяные переправы через реки и озера. В Сибири часто даже при наличии мостов грузовой поток в зимнее время направляется по льду в обход моста, не говоря о бесчисленном пересечении рек автозимниками. Ледяной покров в ряде случаев используется как временная дополнительная строительная площадка при строительстве гидротехнических сооружений.+ + +
Если в ледяном покрове имеются сквозные трещины или разрывы, то предельная нагрузка по мере приближения к кромке льда существенно уменьшается.+ + +
Снижение длительной несущей способности ледяного покрова происходит тем интенсивнее, чем выше температура воздуха. Предельная нагрузка при ее действии в течение суток уменьшается в среднем в два раза по сравнению с кратковременной нагрузкой, а при действии груза в течение 100 ч - уменьшается в три раза.+ + +
При необходимости переправы по льду тяжелых грузов, вес которых превышает расчетные показатели несущей способности естественного ледяного покрова, применяют различные способы его упрочнения. В условиях сурового климата, особенно в начальный период образования ледяного покрова, успешно применяется увеличение толщины льда методом дождевания. + + +
Так, в середине ноября 1981 г. около Якутска было проведено намораживание слоя гранулированного льда на переправе через Лену. Толщина естественного ледяного покрова в это время была около 40 см. Намораживание льда производилось с помощью передвижной насосной станции с напором до 100 м с дождевальной насадкой, создающей капельный факел. Температура воздуха была от –32 до –42°С.+ + +
За время полета водных капель происходило их переохлаждение и частичное замораживание, содержание льда в факеле составляло 40-67%. В месте соприкосновения факела с поверхностью льда образовывался слой из смеси ледяных шариков и воды, который быстро промерзал и превращался в слой гранулированного льда. Искусственно намороженный слой гранулированного льда по строению более однороден по сравнению с естественным ледовым покровом.+ + +
Намораживание гранулированного льда позволяет заделывать трещины во льду и формировать поверхность проезжей части переправы, повышает сцепление колес автотранспорта со льдом, увеличивает продолжительность действия переправы. Намораживание льда применяется также для устройства съездов с берега на ледяной покров.+ + +
Понятие о льдокомпозитных материалах
Строители Заполярья постоянно используют в качестве строительного материала ледобетон. Так называют лед с включенной в него галькой. Ледобетон настолько прочен, что при работе с ним нередко ломаются даже стальные зубья экскаваторов. И технология эта вовсе не инновационная, а что называется с «бородой».+ + +
Еще в 1934 г. профессор Б.Г. Скрамтаев и инженер В.И. Сорокер предложили использовать в качестве строительного материала для зимних фортификационных сооружений «ледяной бетон» – однородную по составу смесь из песка (29%), гравия или щебня (64%) и воды (7%). + + +
Произведенные ими испытания «ледяного бетона» показали, что по прочности на сжатие «ледяной бетон» равен хорошему цементному бетону, применяемому в гражданском строительстве, или кирпичу первого сорта. По прочности на изгиб «ледяной бетон» оказывается в два-четыре раза выше бетона и кирпича. + + +
Другим вариантом ледобетона является лед с добавлением к нему древесной пульпы «ледопласт». Материал этот выдерживает давление до 50 кг/см2 и может быть использован в качестве заменителя цемента при постройке плотин на реках Заполярья.+ + +
Армирование льда волокнистым материалом повышает предел его текучести и увеличивает прочность. При использовании хлопковых и древесных волокон прочность увеличивается в 2-3 раза, стекловолокно дает увеличение прочности до 8 раз. Древесные опилки и размельченный торф, смоченные водой и нанесенные на поверхность льда, хорошо предохраняют от таяния складские помещения из льда и ледяные причалы. + + +
Такие свойства полезны для защиты ледяных массивов от таяния, например для продления срока службы ледяных переправ и дорог.+ + +
В работе А.М. Чекотило «Применение снега, льда и мерзлого грунта в фортификации», изданной в 1943 г., приводятся интересные примеры испытания различных фортификационных сооружений из снега, льда и мерзлого грунта.+ + +
Так, например, проводилось испытание наблюдательного пункта, построенного из хорошо утрамбованного снега со стенами толщиной 1,3 – 1,4 м, с противооткольной одеждой из плетня, в плане круглого, диаметром 1,0 м. Испытания проводились при температуре минус 22-23°С. Производился обстрел из станкового пулемета очередями в 20 пуль. Стены не были пробиты ни простыми, ни бронебойными пулями.+ + +
Изобретатель из Астаны Нурмагамбет Нурпеисов придумал концептуально новый вид бетона с наполнителем… изо льда. Новый материал позволит без проблем строить здания высотой более километра. Изобретенный инженером бетон получил название «Нурайс».+ + +
Секрет его кроется в следующем. В раствор бетона добавляются шарики из искусственного льда, которые тают очень долго - не сразу, а только тогда, когда бетон успевает схватиться. Шарики начинают таять уже внутри застывшего бетона, и это его ещё больше укрепляет. Такой бетон не только хорошо сохраняет тепло, но и обладает хорошей прочностью. + + +
В Арктике нужны ледяные острова
Шельф арктических морей у побережья России занимает площадь более 1 млн кв. км. В пределах шельфа выявлены участки с предполагаемыми огромными запасами нефти и газа, имеются также залежи железа, цветных металлов и других полезных ископаемых. Если ранее вопросы освоения арктического шельфа рассматривались преимущественно с научной точки зрения, то в настоящее время уже обсуждаются конкретные проекты добычи полезных ископаемых, прежде всего нефти и газа.+ + +
Мощные льды в арктических морях и их подвижки создают серьезные затруднения и ограничивают возможности ведения здесь разведочных работ и эксплуатации месторождений. + + +
Одним из перспективных направлений для организации добычи на шельфе нефти и газа является создание искусственных ледяных и ледогрунтовых островов, увеличивает продолжительность действия переправы. + + +
Экспериментальные и теоретические исследования возможностей использования ледяных платформ и ледяных островов были начаты в США и Канаде в связи с разведкой нефтяных месторождений на шельфе моря Бофорта и Канадском Арктическом архипелаге.+ + +
Платформы создавались путем периодической заливки воды и послойного намораживания льда на площадке диаметром 122 м на естественном ледяном покрове. Такие ледяные платформы оказались достаточно надежными в тех местах, где в период буровых работ не произошло существенных подвижек ледяного покрова. Было создано также несколько искусственных ледяных островов. + + +
В 1980 г. силами экспедиции Игарской станции Института мерзлотоведения СО АН СССР на шельфе Карского моря в районе мыса Харасавэй на полуострове Ямал был создан временный экспериментальный ледяной остров для исследования процессов намораживания льда из морской воды. + + +
Наблюдения за процессом намораживания льда, температурным режимом ледяного массива и его таянием позволили оценить возможности строительства ледяных островов, пригодных для бурения разведочных и эксплуатационных скважин и разработать некоторые практические рекомендации для проектирования и строительства таких островов.+ + +
Расчеты показывают, что искусственные ледяные острова на шельфе арктических морей могут успешно конкурировать с жесткими платформами и другими типами сооружений для добычи нефти и газа, где глубина моря не превышает 10 м.+ + +
При строительстве искусственных оснований целесообразно использовать лед в сочетании с талыми и мерзлыми грунтами и другими материалами. Перспективны такие конструктивные решения, которые позволяют создавать массивы льда и мерзлых грунтов и обеспечить их термическую и механическую устойчивость. Теоретические предпосылки для разработки подобных проектов искусственных оснований уже имеются. + + +
Обычно мы не задумываемся о льде – мы вспоминаем о нем в летнюю жару, когда не доступен холодильник и нам приходится пить теплые напитки. Ледяная, холодная, твёрдая и скользкая правда состоит в том, что лед как вещество и как строительный материал заслуживает более пристального внимания и уважения. Нам предстоит ещё многое и многое узнать о прошлом, настоящем и будущем льда и снега путём усидчивого изучения этих холодных вещей.+ + +
Борис Скупов
Возможно вы знаете или вам самим доводилось проводить такой «эксперимент». Если где то в затененном месте засыпать кусок льда толстым слоем опилок, то лед там сохранится до середины июня и даже дольше.
Те, у кого на даче нет электричества, и соответственно становится невозможным использование электрического холодильника, испытывают определенные трудности с хранением скоропортящихся продуктов. Продукты в тепле, увы, быстро портятся Что в свою очередь чревато возможной порчей пищеварения. И хорошо если всего на несколько дней. А можно и в больницу загреметь. О просто потерянных деньгах и нервных клетках можно и не говорить.
Поэтому для качественного и надежного сохранения продуктов необходимо принимать какие то действенные и эффективные меры. Проще говоря — строить ледник. Раньше ледники были в каждом зажиточном доме, поскольку было что хранить и зачем хранить. Сейчас они вновь становятся популярными в связи с ростом цен на энергоносители и зачастую — недоступностью электроэнергии на новых садово-дачных участках.
Делать классический ледник в виде очень глубокого погреба, дорого и хлопотно. Но можно сделать мини-ледник на даче или садовом участке и он будет выполнять свою работу не хуже, чем большой.
Вариант 1, земляной.
Этот ледник по сути представляет собой большую яму, глубиной до 2 метров, а можно и глубже. Устроить такой ледник можно в местах с низким уровнем залегания грунтовых вод (песчаных и супесчаных), с хорошим дренажем.
Место для устройства ледника необходимо выбирать на возвышенности и максимально затененное. Идеальное место — северный склон какого либо бугра. На бугре можно посадить какой либо густой быстрорастущий кустарник, для еще большего затенения ледника. К тому же кустарник будет испарять из грунта лишнюю влагу.
В грунте выкапывается яма глубиной в 2 -2,5 метра, и размером стороны 1,5 – 2 метра. На дне ямы бурится дренажная скважина метра 2-3 глубиной и устраивается дренаж для воды, которая будет образовываться при таянии льда. Дренажную скважину можно устроить
В яму опускается большой «мешок» сшитый из синтетического нетканого материала типа агрил, спандбонд, лутрасил. Лучше всего использовать агротекс максимальной плотности. Если есть возможность, можно сделать и жесткий корпус из пластика, керамического кирпича, тонкого бетона, 2-3 слоев рубероида или гидростеклоизола и т.д. Материал не должен быть подвержен гниению и коррозии в грунте. Корпус не должен иметь дна. Его задача — предотвратить заиливание утеплителя в случае попадания в него грунтовых вод.
На дно ямы засыпается 20-30 см щебня или крупного керамзита. На отсыпку устанавливается ящик (лучше всего из какого либо пластика) с перфорированным дном. Ящик можно сделать из пластиковых панелей скрепленных металлическими уголками по углам. Размеры ящика таковы, что бы вверху он был чуть выше уровня грунта, а по сторонам оставалось свободное пространство до краев ямы не менее 0,4-0,5 метра. Чем толще будет слой утеплителя, тем дольше будет работать ваш мини-ледник.
Пространство между стенками ямы и ящиком засыпается утеплителем. Нельзя использовать опилки и стружку, а так же минеральную вату ввиду их гигроскопичности. Намокнув они во- первых сильно осядут, во-вторых потеряют свои теплоизолирующие способности. Можно использовать только керамзит и пенополистирольную крошку. Использовать пенополистирол в кусках и плитах тоже нельзя, так как ваш мини-ледник тут же превратится в мышиную ферму. Утеплитель должен быть не гниющим и не гигроскопичным, кроме того он не должен держать форму, а быть очень сыпучим. В таком утеплителе мыши не селятся и даже не могут сквозь него пробраться.
Сверху ящик закрывается толстой утепленной крышкой. Излишне говорить, что необходимо обеспечить непопадание дождевых и талых вод в ледник. Этому будет способствовать и грунт, вынутый при рытье ямы. Он образует небольшое возвышение – бруствер вокруг ледника. Во время копки ямы, после того как она будет наполовину готова, вынутый грунт планируется по периметру ямы с целью создать уклон в стороны от ямы. Затем грунт покрывается слоем рубероида или полиэтиленовой или ПВХ пленки. Это будет отмосткой ледника. Затем пленка засыпается оставшимся грунтом. Грунт засевается газонной травой.
Зимой ледник держится открытым, но так, что бы в него не наметало снега. Для этого делается простой каркас из проволоки или деревянных реек, обтянутый тонким агрилом. Внутренности ледника в течении зимы промерзают, промерзает и грунт по его периметру и на дне. Образуется своеобразный кокон из мерзлоты.
В течении зимы, особенно во второй ее половине (конец января и февраль) необходимо намораживать лед в кусках. Можно использовать пластиковые эластичные ведра, тазы и даже деревянные «корыта», застеленные полиэтиленом (что бы лед к ним не примерзал). Если поблизости есть водоем, можно напилить или нарубить льда там.
Куски льда укладываются на дно ящика, а сверху на них кладется небольшой поддон, на котором будут находится продукты.
Весной, когда среднесуточная температура перейдет за нулевую отметку, ледник закрывают. Пользоваться ледником надо аккуратно, это не холодильник на кухне, где можно хлопать дверкой по 20 раз на дню. Чем реже вы будете открывать свой ледник, тем дольше он проработает. Поэтому старайтесь туда лазить не чаще чем раз в 2-3 дня. Для удобства пользования фасуйте продукты так, что бы упаковки хватало как раз на 1-2 дня. За это время вынутые «порционные» продукты не испортятся, а ледник вы лишний раз беспокоить не будете. И он проработает до середины — конца июля. А там уж и до сентябрьских заморозкой недалеко и овощей с огорода полно, нет нужды держать запасы.
Современные технологии и химия в виде изобилия ПЭТ-бутылок и пластиковых канистр возможно сделают процесс обслуживания ледника более легким. Осенью вам достаточно наполнить нужное количество ПЭТ-бутылок и канистр водой на 9/10 и оставить на морозе. Вода в них замерзнет и бутылка станет аккумулятором холода. Бутылки и канистры укладываются на дно ящика так же как и куски льда. А при таянии льда не будут давать волы. Единственный недостаток — отсутствие контакта между продуктами и собственно ледяным «телом». Если лед, тая оседает, и продукты всегда автоматически опускаются в зону нулевой температуры, то бутылка оттаивая сохраняет свои размеры и продуты остаются на своем уровне, отдаляясь от льда все больше и больше. Так что решайте сами, что вам лучше использовать, чистый лед или бутылки в качестве аккумуляторов холода.
Если же у вас на участке грунтовые воды близко или почва очень глинистая, и сделать дренаж не представляется возможным, то придется приступить к плану Б, т.е. варианту ледника – ларя.
Вариант 2. Ледник – ларь.
Вобщем то это та же конструкция, что и ледник в земле, только оформленная в виде ларя. Так же устроен и любой морозильник – ларь.
Здесь в качестве корпуса можно смело применять фанеру. Внутренний же ящик все же лучше сделать из пластика. В качестве утеплителя могут служить и опилки и листовой пенополистирол.
Можно поступить и еще проще — купить неисправный или старый морозильник – ларь и использовать его в качестве внутреннего ящика. Такой морозильник вам продадут за совершенный бесценок или даже задаром, за самовывоз, с целью избавить себя от утилизации рухляди. А вы себя тем самым избавите от ненужной работы. Вам останется только оклеить ларь 15-20 см плитами пенополистирола и фольгой. Ну можно сделать еще внешний жесткий корпус.
Устанавливают ледник – ларь в самом прохладном месте, которое вы сможете найти у себя на участке. Режим пользования – такой же что и у земляного ледника, чем реже – тем лучше. Но в любом случае, ледник – ларь прослужит меньше чем земляной, поскольку он находится в гораздо более теплых условиях. Поэтому если есть возможность — его запас холода придется пополнять путем смены растаявших аккумуляторов на свежезамороженные (в городском морозильнике). В ларе – леднике лучше всего использовать ПЭТ-бутылки с замороженной водой. Если использовать лед в чистом виде, то потребуется устроить дренаж на дне для отвода воды, образующееся при таянии.
В заключении статьи пара советов.
Температура в леднике не поднимется выше 0 градусов до тех пор, пока не растает весь лед. Но и ниже не опустится. Если вам потребуется что то заморозить в отсутствии морозилки, возьмите кусок льда и посыпьте его крупной каменной солью (что используется при засолках). Лед начнет интенсивно таять и отнимать большое количества тепла у окружающих его предметов. И минус 15-18 вам обеспечено. Эту процедуру лучше всего проводить в небольшом термоконтейнере (термосумке).
Постарайтесь найти «канал» где вы сможете хотя бы изредка покупать «сухой лед», т.е. замороженную углекислоту. Ее температура минус 78 градусов. Это совершенно не дефицит и он есть практически у любой мороженщицы. Ну и на хладокомбинатах, естественно. Покупая периодически брикет такого сухого льда, вы значительно продлите работу своего ледника.
Константин Тимошенко
Утепление потолка опилками – способ, проверенный веками. Опилки, стружку, материалы деревообработки, а также мох, тростник, солому использовали для утепления своих жилищ, защищаясь от холода в зимнее время и спасаясь от жары летом, жители разных стран.
В давние времена, когда не было морозильных камер, люди научились хранить лед, засыпая его толстым слоем опилок . Кто бывал в Заполярной тундре, знает, что под тонким слоем мха находится вечная мерзлота, которая не размораживается даже в жаркие дни лета. А тростниковые крыши жилищ туземцев экваториальных стран, спасают от жары. Соломенные крыши домов наших предков защищали не только от дождя, но и от холода.
В нынешние времена опилки, как утеплитель потолка, несколько подзабыт, но все же используется, в особенности там, где этот материал дешев, доступен и есть предприятия деревообработки, где покупка и доставка материала к месту не составляет труда.
Способ утепления потолка в деревянном доме опилками находит применение для тех, кто желает своими руками использовать природные материалы, чтобы не опасаться за экологичность продукта. Сразу надо сказать, что, несмотря на дешевизну материала, работы по утеплению потолка в доме опилом – сложный технологический процесс , требующий подготовки.
Утепление потолка частного дома опилками всегда выполняют с внешней стороны . В чистом виде сухие опилки применяют редко. Их смешивают с другими материалами, чтобы улучшить не только теплоизоляционные свойства материала, но и защитить от воздействия влаги, грибка, плесени, грызунов и насекомых. В продаже есть антисептические и огнебиозащитные вещества.
Опилки высыпают на расстеленную под навесом полиэтиленовую пленку и обрабатывают антисептиком , затем, после сушки, огнезащитным раствором . Если балки и лаги чердачного перекрытия не обрабатывались в процессе строительства, то их следует тоже обработать.
Между лагами на потолок кладут плотный картон или парозащитную пленку «Изоспан» гладкой стороной к утеплителю. Опилки засыпают слоями с утрамбовкой. Толщину засыпки делают из расчета 150-200 мм при условии, что температура воздуха не будет опускаться ниже -20 градусов, понижение температуры на 1 градус требует дополнительной подсыпки 2-3 см опилок.
Утепление потолка в частном доме опилками и высота слоя для суровых условий доходит до 350-400 мм , поэтому надо существующие лаги наращивать по высоте дополнительными досками. Опилки лучше смешивать с известью в соотношении 1:5.
Такой способ засыпки годится для легких деревянных перекрытий . Если выполнить утепление потолка глиной с опилками, то плотность этой смеси будет выше, а поэтому ее применяют для прочных конструкций потолка, где перекрытие сделано половой шпунтованной доской или толстыми досками внахлест с перекрытием щелей, как это делалось в старину.
Пол чердака застилают картоном или пергаментом, можно стелить пароизоляционную пленку . Затем готовят смесь : в большой емкости, подойдет ванная, замачивают глину, перемешивают до консистенции жидкой сметаны. Далее на жестяной лист с загнутыми краями насыпают опилки; смешивают с раствором глины.
Получившаяся масса при сжатии в кулаке не должна выделять воду , можно добавить немного гашеной извести. Готовую массу поднимают на чердак и слоем 100-150 мм выкладывают на бумагу или пленку и слегка трамбуют. В процессе укладки ранее уложенные слои, которые высохли, дополняют свежим слоем. Так заделываются образовавшиеся трещины при усадке.
Определенной пропорции нет, все зависит от степени влажности опилок, принадлежности породе древесины, качеству глины. Рецептуру отрабатывают перед началом работ.
Совет. Сначала распустите в небольшой емкости (в тазике) глину, размешайте до консистенции жидкой сметаны. Затем в другую емкость засыпьте опилки отмеренными порциями, например, 3 ведра. Добавьте отмеренное количество заготовленного глинистого раствора и небольшую часть извести, можно и без нее. Смешайте ингредиенты до однородной массы, чтобы опилки пропитались глиняным раствором и при сжатии не выделяли воду.
Отнесите приготовленную смесь на чердак, выложите на поверхность и проверьте результат после высыхания смеси. Вот, что должно получиться.
1 – смесь опилок с глиной,
3 – бортовая доска, наращенная для поднятия высоты закладываемого слоя,
2 – подложка из пергамента, картона или пароизоляционного материала.
Если слой смеси после высыхания не претерпел значительных деформаций, значит придерживайтесь выведенной в результате эксперимента рецептуре, и приступайте к работе. Дорогу осилит идущий.
Определенные пропорции существуют, когда из опилок, цемента и песка готовят плиты . Здесь пропорции такие 1 ведро цемента + 2 ведра песка + 8 ведер опилок – это проверенная технология. Порядок приготовления в бетономешалке:
Во время замеса следят, чтобы перемешиваемая масса была однородной . Если смесь слишком сухая, можно добавить воды, главное не переусердствовать. Смесь готова, когда при сжатии в руках из нее почти не будет выделяться влага.
Можно добавить пластификатор : жидкое стекло 200 граммов, но это для фундаментов или для цоколя. Смесь можно использовать и для утепления потолка. Но такая технология трудоемкая, нужны определенные навыки работы с бетономешалкой, нужны помощники, да и стоимость ненамного дешевле, чем укладка рулонного или плиточного изолятора.
Утепляют чаще дома, которые выполнены из арболитовых панелей на месте производства этих плит, когда материала в избытке и наработан опыт готовки смеси.
На смену опилок, появились похожие материалы: целлюлоза . Химический состав похож на древесные опилки. Поступает целлюлоза в качестве фасованного утеплителя в мешках.
«Грин Палп» – экологическая вата на 80% состоит из целлюлозы, остальное добавки, улучшающие теплоизоляционные качества, защиту от огня и вредного воздействия микроорганизмов, Материал сыпучий, подходит для заполнения труднодоступных пустот чердачного перекрытия.
На видео посмотрим пример утепления дачного домика опилками:
Можно ли утеплять потолок опилками – выбирать вам. Руководствуйтесь на экономической выгоде: цене и стоимости доставки и если есть значительная экономия средств, то можно заняться утеплением. Опилки – лучший природный утеплитель. Факт доказан многовековым использованием этого природного материала для теплоизоляции чердачных перекрытий.
Одной из главных проблем коммунальных служб всегда считается уборка снега и наледи, и несмотря на постоянное внедрение новых способов спасения от гололеда, соль по-прежнему в ходу. The Village собрал 5 технологий очистки улиц в тех странах, где зимой выпадает снег, узнал об их плюсах и минусах и взял комментарии у экологов, обувных мастеров и простых жителей.
Вред. Соль - это хлорид, очень активное вещество. Например, несколько лет назад она привела к аварии на Южной подстанции (Петербург), разъев провода, проложенные под землей. Соль приводит к коррозии труб, мостов, автомобилей, вызывает аллергию, вредит обуви, одежде, лапам животных и историческим памятникам. Не говоря уже об окружающей среде, так как попадает в подземные воды, почву и реки.
Тротуары посыпают технической солью или соляными смесями на ее основе
Уборка снега в Киеве
|
В уборке территорий столица продвинулась дальше остальных регионов. Московские дорожники гордятся своей системой превентивных мер: еще до выпадения снега дороги обрабатывают жидкими реагентами - 28%-м раствором хлористого кальция и хлористого натрия (пищевая соль). Обработку делают на основе данных метеослужбы и системы радаров, способных прогнозировать количество осадков с точностью до 1 мм воды или 1 см снега. Московские коммунальщики любят реагенты - в этом году они впервые решили посыпать ими дворы и резко увеличили объемы закупок твердых химикатов. |
270 000 тоннами соли засыпают площадь в 88 млн кв. м. Зимой на уборку московских дорог уходит 2,1 млрд рублей ежемесячно. |
|
Также на улицах можно встретить песок и следы действия специальной смеси «Бионорд», которой очищают тротуары. В нее входят три вида соли: хлористый кальций, хлористый магний и хлористый натрий. На зиму город закупил 92 000 тонн «Бионорда». Для снеговой каши, которая получается в результате действия соли, даже есть специальное название - шуга. Соль способна плавить лед вплоть до температуры минус 21 °С, однако при опускании столбика термометра ниже минус 9–10 °С ее эффективность резко падает. В Финляндии соль перестают использовать, как только температура опускается ниже минус 5 °С. Финские метеорологи утверждают, что дороги становятся менее скользкими при очень низких температурах. |
Мнение: Химические реагенты на дорогах |
|
|
В Хельсинки снег утрамбовывают и посыпают каменной крошкой
|
После долгих проб, ошибок и научных исследований Европа практически полностью отказалась от использования химических реагентов для плавления снега и льда. В Берлине, например, закон разрешает использовать соль только на опасных участках дорог. Химикаты наносят слишком очевидный вред окружающей среде и городскому хозяйству. Мелкий песок - тоже не лучший вариант. Он пылит, попадает в легкие и не годен к вторичному использованию. Тогда как гравий и каменная крошка - экологичны и экономичны, хотя изначально и обходятся дороже соли. |
|
|
Метод разбрасывания песка и прочих абразивных (твердых и мелкозернистых) материалов называют фрикционным: гололед этим способом полностью не устранить, но сцепление с дорогой улучшается. Главное условие для использования этой технологии - дороги нужно чистить практически до асфальта сразу после снегопада или во время него. В некоторых городах Европы даже существуют специальные ящики с гравием, расставленные для пешеходов, чтобы жители могли сами разбросать песок, если очень скользко. Кстати, такие ящики иногда можно встретить и в Петербурге, например на Большом Сампсониевском проспекте и возле метро «Старая Деревня». |
В 2010 году на содержание дорог зимой в Финляндии было выделено 22 млн евро, однако из-за сильных снегопадов бюджет был превышен на 17 млн. |
|
|
Метод, придуманный Торгейром Ваа, внедряется в Швеции в экспериментальном порядке
В 2004 году в Швеции внедрили новый метод борьбы с гололедом, который придумал шведский ученый Торгейр Ваа. Мелкий песок в пропорции 7 к 3 смешивают с горячей водой 90–95 °С и разбрызгивают на улицах. Горячий песок вплавляется в снег и делает поверхность шероховатой. Такой обработки хватает на 3–7 дней с ежедневным трафиком около 1 500 автомобилей. Или пока не пройдет новый снегопад.
Великие соляные озера в штате Юта
Американцы и канадцы для очистки улиц и тротуаров используют в основном хлорид магния, который добывают на Великих соляных озерах в штате Юта. MgCl2 cодержит меньше хлора, чем остальные хлориды, а его эффективность при меньшем расходе значительно выше. Зимой 2010 года штат Мэриленд потратил 50 млн долларов на очистку дорог, штат Вирджиния - 79 млн долларов. В Канаде на содержание дорог зимой ежегодно выделяют 1 млрд долларов.
Кальциево-магниевый ацетат
|
|
После снегопада в префектуре Аомори
В горах Японии за зиму выпадает до нескольких метров снега, а в городах - по 15–20 см за ночь. В результате к концу зимы тротуары и междугородние дороги превращаются в узкие снежные каньоны со стенами высотой в 2 человеческих роста и выше. Однако дороги в Японии никак не обрабатывают, только счищают снег. Потому в городах гололед не такое уж редкое явление. При этом шипованные шины в стране запрещены. Кстати, уборка снега возле домов и на тротуарах - задача самих жителей.
|
|
До появления современных строительных материалов для утепления домов людьми активно использовались природные материалы, обладающие способностью сохранять тепло. На протяжении многих веков для утепления домов из камня и дерева использовалась глина с опилками.
Глина с опилками — обладает уникальными теплоизоляционными качествами и является не только средством утепления, но и гидроизоляцией. Гидроизоляционные и утеплительные свойства глины, дополненной древесными опилками, могут использоваться даже для обустройства бань, так как это материал не подвержен разрушению даже в условиях возможного контакта с горячим паром, с чем могут эффективно справляться далеко не все строительные материалы, использующиеся для утепления и обустройства гидроизоляции.
Плюсом глины с опилки как утеплитель является то, что он препятствует потери тепла в зимний период, и способствует сохранению приятной прохлады в помещении летом.
Одним из главных преимуществ такого средства утепления, как глина с опилками, заключается в том, что такой вариант можно использовать практически в любой местности: и там, где большую часть времени стоит жара, и там, где температура падает до критически низких температур. Глина вперемешку с опилками не только препятствует потери тепла в зимний период, но и способствует сохранению приятной прохлады в помещении летом. Помимо уникальных тепло- и гидроизоляционных свойств, этот материал является очень долговечным, и в то же время экологически чистым. Некоторые частные застройщики отдают предпочтению глине именно из-за ее безопасности в экологическом плане, ведь далеко не все современные строительные материалы заслуживают доверия в этом плане и могут использоваться для отделки внутренней части помещения.
Однако стоит отметить, что крепление дома с помощью глины, перемешанной с древесными отходами, — это далеко не самый простой способ утепления. На эффективность утепления с помощью глины и опилок влияет много факторов. Во-первых, очень важно правильно приготовить смесь, так как при нарушении пропорции готовый материал не будет схватываться и соответственно очень быстро обсыплется. Во-вторых, необходимо правильно наносить утеплитель на стены, чтобы добиться максимального эффекта.
Глина с опилками используется в основном для утепления потолка, то есть в области, где на покрытие не будет значительной нагрузки.
В случае если планируется утепление стен, лучше использовать вместо мелких опилок камыш или солому. Считается, что предпочтительней использовать камыш, перемешанный с глиной, так как его не очень любят мыши. Все дело в том, что в этом случае солома или камыш будет служить дополнительным армированием, повышая тем самым несущую способность и прочность всего утеплительного слоя.
Вернуться к оглавлению
От правильности выбора основных материалов для приготовления утеплительного материала зависит, насколько хорошо в дальнейшем будет сохраняться тепло в помещении. Глина является основным связующим средством. В смоченном состоянии глина очень пластична и очень напоминает детский пластилин. Считается, что лучше всего использовать для приготовления смеси красную глину, так как она более пластична, быстрее застывает и менее подвержена напитыванию водой. Однако в случае если достать красную глину не представляется возможным, вполне можно заменить ее другими разновидностями этого материала, к примеру, белой глиной. На конечный результат это повлияет не так уже сильно, но готовая поверхность может требовать более тщательного ухода.
Особое внимание нужно обратить на выбор опилок. Лучше всего для изготовления утеплительной смеси подойдут опилки дуба. Дубовые материалы считаются лучшим вариантом, так как они почти не напитываются влагой, а даже если контакт с влагой произошел, особого вреда от этого не будет. Дубовые опилки не гниют и не увеличиваются в размере из-за напитывания водой. В случае если дубовые опилки достать нет возможности, можно использовать отходы от распила хвойных деревьев, в том числе лиственницы, сосны или ели. Использование опилок этих видов деревьев также имеет свои преимущества. В древесине этих деревьев содержится большое количество эфирных масел, имеющих ярко выраженный антибактериальный и противогрибковый характер, что существенно снизит риск появления плесени и грибка на поверхности материала и в пустотах.
Вернуться к оглавлению
Стоит сказать, что существует несколько способов использования глины с опилками в качестве материала для утепления, поэтому и способ приготовления смеси может несколько отличаться, как собственно и вся технология дальнейшей укладки готового материала. При желании можно использовать еще влажную смесь, которую заливают на потолок со стороны чердачного помещения. Однако существует и другой вариант, предполагающий изготовление из глины и опилок панелей, которые в дальнейшем в уже высушенном виде укладываются примерно таким же образом, как все панельные современные материалы, предназначенные для утепления.
В первую очередь необходимо подготовить все необходимые материалы, которые понадобятся не только во время приготовления смеси, но и во время ее использования при утеплении. В работе могут понадобиться следующие материалы и инструменты:
В деле изготовления утеплительной смеси очень важно правильно соблюсти пропорции, так как это позволит в будущем избежать сильного растрескивания готовой поверхности. В случае если планируется использовать смесь, предназначенную для нанесения во влажном состоянии, на 1 ведро глины берется 2/3 ведра опилок. В первую очередь нужно залить глину водой, чтобы получилась густая каша. Сложно сказать точно, сколько воды следует взять, так как в данном случае все зависит от того, насколько сухой была изначально глина. Глина может напитываться водой довольно долгое время, особенно если изначально она была высушена до состояния камня. При желании можно ускорить процесс напитывания глины водой путем ее постоянного помешивания, но даже такой способ не даст достаточно быстрого эффекта.
Лучше всего сразу замочить необходимое количество глины и дать ей настояться несколько дней до момента, пока она не приобретет нужную консистенцию. После разбавления глины до жидковатого состояния можно добавить опилки. Глину и опилки следует тщательно перемешать до получения однородной густой смеси. Перемешивать глину и опилки можно с помощью садовой тяпки, но по возможности следует использовать бытовую бетономешалку.
Для приготовления утеплительных плит глина и опилки берутся в равных пропорциях. В данном случае нужно сразу приготовить формочки, в которые в дальнейшем будет заливаться раствор. Для изготовления формы необходимо сколотить из брусков, высота которых должна составлять не менее 15 см, решетку с ячейками не менее 50Х50 см. Эта решетка в дальнейшем укладывается на фанерный лист, чтобы удобнее было заливать в нее раствор. Кроме того, использование фанеры позволяет добиться, чтобы плиты имели одну ровную боковину. Приготовленный раствор из глины и опилок заливается в формочки и оставляется до полного застывания. После заливки раствора в формы необходимо тщательно разровнять поверхность шпателем. Не стоит сушить утеплительные панели под прямыми солнечными лучами, так как это поможет привести к сильному растрескиванию. Необходимо сделать над формами навес или в крайнем случае забросать сверху травой, чтобы обеспечить достаточный уровень затененности.
