Применение ферроцемента в развивающихся странах / 3

This page is an automatic translation to Russian of Ferrocement Applications in Developing Countries.This translation is distributed in the hope that it will be useful, but without any guarantee of accuracy.Read more...

Авторские права. Используется с разрешения. Не меняйте основной текст. У нас нет разрешения на изменение этой работы. Считайте это открытым доступом , что является исключением из лицензии Appropedia . Читать далее...

Если у вас есть дополнительная информация о разрешениях, оставьте сообщение на странице обсуждения .

Читать далее...

Резюме и рекомендации

I. Резюме и рекомендации

Ферроцемент — это универсальная форма железобетона, изготовленная из проволочной сетки, песка, воды и цемента, которая обладает уникальными качествами прочности и удобства эксплуатации. Его можно построить с минимумом квалифицированной рабочей силы и с использованием легкодоступных материалов. Доказавшая свою пригодность для судостроения, она имеет множество других проверенных или потенциальных применений в сельском хозяйстве, промышленности и жилищном строительстве.

Ферроцемент особенно подходит для развивающихся стран по следующим причинам:

· Его основное сырье доступно в большинстве стран.
· Ему можно изготовить практически любую форму в соответствии с потребностями пользователя; традиционные конструкции можно воспроизводить и часто улучшать. Правильно изготовленный, он более долговечен, чем большинство видов древесины, и намного дешевле, чем импортная сталь, и его можно использовать в качестве заменителя этих материалов во многих областях.
· Навыки ферроцементного строительства приобретаются быстро и включают в себя многие навыки, традиционные для развивающихся стран. Ферроцементное строительство не требует тяжелого оборудования или техники; это трудоемко. За исключением сложных и высоконагруженных конструкций, таких как конструкции глубоководных судов, обученный руководитель может обеспечить необходимый уровень контроля качества, используя при изготовлении довольно неквалифицированную рабочую силу.

Следующие конкретные рекомендации основаны на документации текущего состояния техники и собственной оценке специальной группы отдельных применений ферроцемента в воде и на суше, подробно описанных далее в этом отчете.

Рекомендация 1: Поисковые исследования всего спектра применений ферроцемента.

Группа рекомендует подвергнуть ферроцемент широкомасштабной программе исследований и разработок для изучения всех его потенциальных применений. Такие НИОКР, вероятно, создадут множество ценных приложений для развивающихся стран.

Некоторые применения требуют лабораторного анализа (например, взаимодействие между хранящимися продуктами питания и поверхностями строительного раствора); некоторые — структурные испытания; некоторые - демонстрационные и пилотные испытания. Другие настолько спекулятивны, что в настоящее время оправданы только исследования на бумаге. В этой работе могут участвовать научно-исследовательские институты, инженерные лаборатории, корпорации с возможностями НИОКР, технические школы, университеты или инновационные люди. Исследование применения ферроцемента исключительно хорошо подходит для работы на местах в развивающихся странах, но роль исследований и в промышленно развитых странах существует. Хотя в этом отчете делается упор на менее сложные применения, ферроцемент также можно адаптировать к сложным технологиям. Прецизионные детали заводского изготовления, изготовленные из ферроцемента, в конечном итоге могут стать основным применением этого материала. Одной из особенно многообещающих областей для более сложных исследований и разработок является замена ферроцемента бетоном из рубленой проволоки, в котором место проволочной сетки заменяют случайно размещенные короткие отрезки проволоки, смешанные с раствором.

Ниже приводится список отдельных приложений, которые, по мнению комиссии, особенно заслуживают детального изучения. Некоторые из этих приложений конкретно обсуждаются в рекомендациях 2–6. Они включены сюда, чтобы дать представление о диапазоне применений ферроцемента. (См. также рисунки 1–5.)

РИСУНОК 1: Водопроводные желоба толщиной 20 мм серийно производятся на сборных ферроцементных агрегатах в СССР (Срисовано со схемы в Ковальском, ТГ "Ферроцемент в Гонконге". Дальневосточный строитель. Июль 1971, стр.29.)

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ ФЕРРОЦЕМЕНТА

Рекомендация 2: Ферроцемент для лодок коренных народов

Группа рекомендует ферроцемент в качестве замены материалам, которые сейчас используются при строительстве местных лодок традиционной формы. Это приложение заслуживает широкого распространения, и эту функцию вполне могли бы взять на себя агентства технической помощи. Опыт успешных экспериментов подтверждает техническую осуществимость, но в некоторых развивающихся регионах могут потребоваться полевые испытания или демонстрации, чтобы преодолеть местное сопротивление инновациям в судостроении.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) и Организация Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО) взяли на себя инициативу по внедрению ферроцемента в развивающихся странах и демонстрации его важности в контексте развивающихся стран. Однако до сих пор эти проекты технической помощи на основе ферроцемента были ориентированы на более крупные океанские траулеры со сложными корпусами западного типа с целью увеличения возможностей коммерческого рыболовства. Коммерческое рыболовство такого масштаба требует наличия крупной наземной организации для сохранения, транспортировки и сбыта продукции, а стоимость больших рыболовных судов представляет собой инвестицию, которую рыбаки, зарабатывающие на жизнь, не могут себе позволить. В этом отчете нас интересуют отдельные лодочники, будь то коммерческие или натуральные, которые выиграют от низкой стоимости, длительного срока службы и простоты ремонта небольших ферроцементных лодок привычной формы и с привычным приводом.

Совершенствование таких судов изначально не окажет такого же влияния на экономическое развитие, как внедрение рыболовных траулеров. Тем не менее, быстрое принятие дешевых лодок традиционной формы может существенно повлиять на экономическое развитие из-за гораздо большего количества задействованных лодок и значительно большей продолжительности жизни по сравнению с их деревянными аналогами.

Уникальные характеристики ферроцемента — дешевизна материалов, прочность, простота в обслуживании и ремонте — особенно рекомендуются для изготовления малых, «родных» судов. Для этого материала подходят обычные изогнутые водоизмещающие корпуса местных судов. Небольшие рабочие лодки из ферроцемента могут быть построены на месте местными (но контролируемыми) рабочими, которые обычно доступны и недороги. Поскольку эти лодки в основном корпусные и, следовательно, не имеют дорогостоящего оборудования, экономия строителя максимальна. Небольшие рабочие лодки, никогда не находящиеся далеко от суши и обычно находящиеся в пресной воде, подвергаются меньшим нагрузкам, чем глубоководные суда, и требуют менее строгих технологий и контроля качества. Более того, существующие деревянные суда часто настолько тяжелы, что при переоборудовании их на ферроцементные лодки иногда получаются лодки эквивалентного или более легкого веса.

Поскольку улучшения конструкции можно добавлять постепенно, лодка традиционной формы с годами также может улучшаться в конструкции. В частности, использование ферроцемента позволяет создавать все сложные изгибы деревянных лодок, а также более сложные изгибы, которые невозможны для дерева, но улучшают характеристики лодки.

Ферроцемент не подвержен атакам тередо (корабельных червей), древесной гнили и других опасностей тропиков. Более того, лодки из ферроцемента по своей природе достаточно прочны, чтобы приводить их в движение, а некоторые сопоставимые деревянные лодки недостаточно прочны, чтобы выдерживать механическую энергию.

Рекомендация 3: Ферроцемент для объектов хранения продуктов питания

Группа считает, что острая необходимость сохранения зерна и других продовольственных культур в развивающихся странах оправдывает обширные полевые испытания по использованию ферроцемента для силосов и бункеров. Существование успешных прототипов предполагает, что требуется немного больше исследований, кроме технико-экономических и проектных исследований для конкретных местностей.

В тропических регионах высокие температуры и влажность способствуют росту плесени и гнили на пищевых продуктах, разрушают чувствительные к влаге материалы, такие как цемент в мешках и удобрения, а также способствуют термическому или ультрафиолетовому разложению многих продуктов. Насекомые, грызуны и птицы также наносят огромный ущерб. Возможно, 25 процентов* ежегодного продовольственного урожая в развивающихся странах становится непригодным или недоступным для потребления из-за неправильного обращения, методов хранения и условий.

Сотни ферроцементных лодок, плавающих по водным путям мира, демонстрируют, что этот материал водонепроницаем, а другой опыт показал, что ферроцемент не подвергается быстрой коррозии в тропиках.

Опыт Таиланда и Эфиопии** показал, что ферроцементные зернохранилища можно построить на месте очень недорого, используя только одного начальника и неквалифицированную рабочую силу. Для строительства бункеров использовалась упрощенная версия известных ферроцементных материалов и технологий судостроения. Измеримые потери в прототипных бункерах составляют менее 1 процента в год. Грызуны, птицы и насекомые не могут проникнуть внутрь. Поскольку эти ферроцементные силосы герметичны, внутренний воздух быстро лишается кислорода из-за дышащего зерна и насекомых (яиц, личинок, куколок или взрослых особей), а также любых других дышащих воздухом организмов, занесенных с зерном. уничтожены.

Эти безопасные средства хранения зерна и других продуктов питания, таких как бобовые и семена масличных культур, могут помочь фермерам в развивающихся странах стать более самостоятельными и внести значительный вклад в экономику страны и продовольственные запасы.

Рекомендация 4: Ферроцемент в пищевых технологиях

Учитывая свойства, доступность, простоту производства и надежность ферроцемента, комиссия рекомендует исследовательским организациям предпринять серьезные и широкомасштабные усилия по изучению использования ферроцемента для замены стали, особенно нержавеющей стали, в производстве хотя бы некоторых изделий. основного пищевого оборудования.

Многие продукты питания — скоропортящиеся, необратимо подверженные изменениям температуры, а также биологическим и химическим загрязнениям — потеряны для человечества, поскольку в сельской местности нет перерабатывающих предприятий, которые могли бы сохранять, транспортировать или перерабатывать пищевые продукты вскоре после сбора урожая. Во многих развивающихся регионах высокие затраты на строительство не позволяют использовать даже простое промышленное оборудование. Эти затраты во многом обусловлены традиционным использованием нержавеющей стали, которая в любом случае дорога, но особенно с точки зрения иностранной валюты, когда ее приходится импортировать.

Если будет разработано ферроцементное оборудование для пищевой промышленности (возможно, с инертным поверхностным покрытием), оно может улучшить уровень питания и пригодиться для трудоемкой кустарной пищевой промышленности в развивающихся странах.

Некоторыми преимуществами ферроцемента для пищевого оборудования являются его (1) изготовление преимущественно из местных материалов; (2) прочность и надежность конструкции, (3) простота, экономичность и универсальность конструкции, (4) простота обслуживания и ремонта; и (5) сырье, удобное для транспортировки.

Необходимы обширные предварительные лабораторные исследования, особенно для изучения санитарных свойств ферроцементных конструкций и их способности соответствовать другим требованиям пищевой промышленности. Тем не менее, комиссия считает, что усилия того стоят, учитывая очевидную пригодность ферроцемента для

· Переработка фруктов и овощей для консервации.
· Чаны для ферментации рыбных соусов, соевого соуса, пива, вина и т. д.
· Чаны или резервуары для хранения фруктовых соков, растительного масла, сыворотки или питьевой воды.
· Многие другие цели — распылительные сушилки для молока, сушилки для копры, кухонные плиты или духовки, молочные заводы, морозильные камеры и скотобойни.

Рекомендация 5: Ферроцемент для недорогой кровли

Группа считает, что ферроцемент может оказаться подходящим материалом для недорогой кровли в развивающихся странах. Лаборатории прикладных наук в развивающихся странах и агентства технической помощи должны серьезно рассмотреть эту область для полевых испытаний и технико-экономических исследований.

Адекватное жилье является основной потребностью человека, а крыша является основным элементом жилья. Но современные материалы не удовлетворяют потребности в крышах. Более 80 развивающихся стран мира страдают от нехватки жилья, вызванной ростом населения, внутренней миграцией, а иногда и войной и стихийными бедствиями. Для большинства жилищ в развивающихся странах прочная крыша представляет собой основную статью расходов. Крыши, сделанные из дешевых местных материалов, таких как металлолом, солома или земляные изделия (песок, грязь, камень), обычно небезопасны и временны. Второстепенной проблемой является необходимость в адекватных и прочных опорных конструкциях. В некоторых районах скудные деревянные опоры ослаблены гниением и нападением насекомых.

Ферроцемент представляет собой потенциальное решение проблем с кровлей из-за его относительно низкой стоимости, долговечности, устойчивости к атмосферным воздействиям и, в частности, его универсальности. В отличие от большинства обычных материалов, ферроцементу можно легко придать форму куполов, сводов, форм экструдированного типа, плоских поверхностей или участков произвольной формы. Поскольку ферроцемент легко изготавливается, даже в сельской местности, под присмотром местных рабочих с использованием в основном местных материалов, он кажется отличным материалом для изготовления на месте мелкой или крупной черепицы (черепицы) или других кровельных элементов. Там, где деревянные пиломатериалы очень дороги, на месте можно изготовить ферроцементные балки, чтобы заменить деревянные конструкции, используемые для поддержки местных кровельных покрытий. Однако наиболее экономично его использование, по-видимому, для крыш с довольно большими пролетами.

Ферроцемент обычно не используется для кровли, поскольку его перспективность не получила широкого признания. Его использованию, особенно в развивающихся странах, должны предшествовать дополнительные исследования и эксперименты в области технологий проектирования и производства, подходящих для строительства неквалифицированным трудом.

Рекомендация 6: Ферроцемент при оказании помощи при стихийных бедствиях

Группа рекомендует организациям по оказанию помощи при стихийных бедствиях тщательно рассмотреть вопрос о ферроцементе. Эта рекомендация объединяет все потенциальные применения в развивающихся странах, рассмотренные группой экспертов.

После пожаров, наводнений, засух и землетрясений остро возникают потребности в продовольствии, жилье и медицинских учреждениях. Транспортное сообщение часто нарушается из-за разрушения дорог, мостов, лодок и взлетно-посадочных полос. Запасы громоздких традиционных строительных материалов могут оказаться за пределами зоны бедствия, тогда как основные ингредиенты ферроцемента могут быть доступны на месте или легко транспортироваться.

Универсальность ферроцемента также снижает проблемы с логистикой: проволочная сетка, цемент, песок и вода могут заменить металл, используемый для кровли, древесину или пластик для убежищ и клиник, асфальт для вертолетных площадок, сталь для мостов и так далее. Более того, большинство ферроцементных конструкций, хотя и построенных для чрезвычайных ситуаций, прослужат еще долго после того, как чрезвычайная ситуация закончится.

По мнению комиссии, ферроцемент можно использовать на месте катастрофы для многих целей:

· Транспортные средства, от простых лодок до барж, доков, пристаней для яхт, вертолетных площадок и простых плавучих мостов или коротких пешеходных мостов, а также ремонт дорог.
· Помещения для хранения продовольствия, быстро спроектированные с учетом местных нужд и быстро построенные, для хранения запасов продовольствия на случай чрезвычайной ситуации.
· Аварийные укрытия, такие как, например, крыша типа «квонсет», которую легко возвести и которая очень эффективна.
· Учреждения общественного здравоохранения, такие как туалеты и больницы, построенные с железоцементными крышами и оштукатуренными стенами из той же проволочной сетки и раствора.

Чтобы подготовиться к использованию ферроцемента при оказании помощи при стихийных бедствиях, можно организовать демонстрации в моделируемых чрезвычайных ситуациях для национальных и международных агентств по оказанию помощи; а кадры ферроцементщиков могли бы быть обучены действиям в чрезвычайных ситуациях и надзору за местными рабочими на месте стихийного бедствия.

Рекомендация 7: Координационный комитет

Группа предлагает создать многопрофильный комитет по международному сотрудничеству в области исследований и разработок ферроцемента для развивающихся стран, состоящий из экспертов из стран, достигших высокой компетентности в использовании ферроцемента, включая Советский Союз и Китайскую Народную Республику. Комитет мог бы быть создан под эгидой таких агентств, как ЮНИДО и ФАО, у которых уже есть аналогичные группы, занимающиеся другими технологиями*. Никакая существующая группа не доступна для агентств в развивающихся странах, которые обращаются за компетентным советом; тем не менее, такой международный комитет экспертов необходим, по крайней мере, до тех пор, пока не станут доступными адекватные стандарты и гарантии для ферроцементных конструкций**, особенно для глубоководных целей. Такой комитет мог бы помочь избежать повторения нескольких злополучных ферроцементных предприятий недавнего прошлого.

Предлагаемый комитет должен иметь, как минимум, следующие обязанности:

1. Улучшить коммуникацию и взаимообогащение между всеми участвующими областями знаний (инженерия, химия, архитектура, сельское хозяйство, пищевая наука, строительство, рыболовство, боа/строительство);
2. Проводить встречи, предоставляющие возможности для общения между экспертами и техническими специалистами; и
3. Обеспечить направление и стимулирование учебных центров по ферроцементу, описанных в Рекомендации 8.

Этими действиями комитет мог бы способствовать рациональному и эффективному внедрению технологии ферроцемента в развивающихся странах и стимулировать исследования и разработки эффективным и целенаправленным образом.

Рекомендация 8: Учебные центры по ферроцементу

Группа рекомендует создать учебные центры по технологии и применению ферроцемента. В противном случае нынешняя серьезная нехватка обученного персонала для оказания помощи или консультирования в проектах строительства ферроцементов может ограничить создание высококачественных программ.

Группа твердо убеждена, что потенциал ферроцемента оправдывает размещение таких предприятий в развивающихся странах или вблизи них.

Две существующие программы в южной части Тихого океана заслуживают внимания и повторения. В Новой Зеландии правительство финансирует школу обучения судостроению из ферроцемента. У ЮНИДО есть программа на Фиджи, в рамках которой жители деревни едут на центральную судостроительную верфь, где вместе строят «деревенскую» лодку.
Школы ферроцемента, предложенные группой экспертов, должны

1. Обучить персонал из развивающихся стран созданию объектов водного и земельного строительства, а также надзору за строительными проектами;
2. Подготовить персонал для создания учебных заведений на страновом или местном уровне; и
3. Производить аудиовизуальные материалы.

Эти школы обучения ферроцементу можно было бы присоединить к существующим техническим институтам или создать как отдельные учреждения.

Рекомендация 9: Международная информационная служба по ферроцементу

В связи с растущим интересом к ферроцементу группа рекомендует создать международную службу для сбора и распространения информации по науке о ферроцементе. Такая служба могла бы предотвратить ненужное дублирование исследований и разработок и гарантировать, что заинтересованная развивающаяся страна будет полностью информирована о соответствующем опыте ферроцемента в других частях мира.

Эта услуга должна быть особенно важна для производителей конкретной продукции, которые хотят знать, как ферроцемент будет работать на них. Из-за разнообразия отраслей, которые являются потенциальными потребителями ферроцемента, и тенденции отдельных отраслей к самостоятельному накоплению знаний, наличие централизованной информационной службы могло бы способствовать эффективному развитию технологии ферроцемента.

Информационная служба вполне может быть создана в академическом или исследовательском учреждении, уже обладающем компетенцией и действующими программами в области ферроцементных технологий.

Информационная служба должна иметь как минимум следующие функции:

1. Вести информационный банк и справочную службу по ферроцементу;
2. Распространять информацию об исследованиях и разработках, а также о достижениях в области технологии ферроцемента и опыте ее применения; и
3. Помочь развивающимся странам найти опытных ферроцементных компаний и консультантов, особенно тех, кто имеет опыт работы в развивающихся странах.