Простой дачный мини-ледник. Как сделать ледник на даче

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:+ + +

• ледяные хранилища с сезонным запасом льда, в частности, хранилища из снега;
• склады-холодильники из льда и мерзлого грунта;
• капитальные ледники с сезонным запасом льда;
• ледники с кратковременным запасом льда – льдокарманные холодильники;
• вагоны-ледники и изотермические автомашины, охлаждаемые естественным и искусственным льдом.

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:+ + +

• бурты и площадки – для овощей, хранение которых в машинных холодильниках пока малодоступно, а в обычных хранилищах не всегда качественно;
• ледяные склады – для хранения разных продуктов преимущественно при околонулевой температуре.

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

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.

Первоначально речь шла о простом «спиливании» верхушек айсбергов, оснащении их двигателями, системами связи и направлении в театр военных действий с группой самолётов на борту.

Нужно заметить, что столь экстравагантная идея родилась в период, когда промышленность союзников, особенно Великобритании, испытывала острую нехватку ресурсов, в первую очередь – стали. В то время как потребность в судах только росла.

Замёрзшая вода представлялась дешёвым и неограниченным ресурсом. Как бонус – такой авианосец был бы непотопляем, так как целый град бомб и торпед не мог бы разбить крупный айсберг на куски, а лишь оставлял бы на нём выбоины.

…Возможно, что они напоминали бы этот проект «большого Аввакума» (рисунок с сайта de220.com).

Таяние такого «корпуса» не стало бы проблемой в операции, которая могла занять считанные дни или недели, к тому же – немного замедлить его можно было с помощью мощных холодильных установок.

Чуть позднее идея трансформировалась. 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.

Идею этого материала подсказали британцам некие американские профессора. Но, как бы то ни было, именно Пайк довёл замысел до готового проекта и даже – реального корабля.

Прежде, впрочем, лорд Маунтбаттен принёс (это было в 1943 году) блок пикрита на конференцию союзников в Квебеке. Рядом он поставил такой же по размеру блок обычного льда. Затем достал револьвер и дважды выстрелил.

Обычный ледяной куб разлетелся на мелкие кусочки, а от пикрита пуля рикошетировала (куб остался цел), ранив (к счастью, несильно) одного из присутствующих. После такой наглядной демонстрации американцы согласились участвовать в проекте.

Современная реконструкция стрельбы лорда Маунтбаттена. После выстрела от блока пикрита откалывается кусок, от такого же блока льда – не остаётся ничего (фото с сайта geocities.com).

Этот ледяной корабль был построен в Канаде, на озере Patricia Lake в провинции Альберта, причём было лето, что и требовалось для испытаний как технологии строительства, так и самого судна.

Называлось оно «Аввакум» (Habakkuk), в честь пророка из Ветхого Завета, который сказал: «Видят народы и крайне удивляются! Поскольку работа, что делается в ваши дни такова, что вы не поверили бы, если бы кто-то про это сказал».

Корабль с остовом из деревянных балок и наполнением из ледяных блоков (стабилизированных тремя небольшими холодильными установками и сетью трубок) насчитывал 18,3 метра в длину, 9 с лишним метров в ширину и весил 1,1 тысячи тонн. Его создание силами 15 человек заняло два месяца.

Строительство судна Habakkuk. Укладка первого слоя блоков. Дополнительная теплоизоляция была сделана из хвойных иголок (фото с сайта с сайта de220.com).

Боевые же ледяные авианосцы должны были иметь длину 1,22 километра и ширину 183 метра. Их водоизмещение должно было составлять несколько миллионов тонн.

Специалисты посчитали, что трудо- и денежные затраты делали такие корабли очень даже не дешёвыми, несмотря на кажущуюся бесплатность льда. К тому же, для целлюлозного наполнения блоков пикрита, в случае строительства целого флота подобных авианосцев, о чём военные так увлечённо говорили вначале, потребовалось бы свести едва не все леса Канады.

Каждую зиму многие из жильцов частных домов зарекаются, что вот в этом году уж точно пора бы утеплить чердак. Это мудрая мысль, учитывая, что потери тепла через чердачное перекрытие достигают как минимум 15 %. Проблема легко решается посредством утепления потолка глиной с опилками. Такой вариант утепления жилища использовали наши деды и прадеды в век, .

Утепление потолка глиной с опилками имеет массу преимуществ:

• Этот способ абсолютно безвреден для жизни и здоровья;
• один из самых дешевых способов решить проблему с утечкой теплого воздуха;
• глина не поддерживает горение;
• утеплитель не боится грызунов;
• довольно небольшой вес, который не сильно нагружает конструкцию перекрытия;
• легко сделать своими руками без должного опыта;
• опилки можно заменить и произвести утепление глиной с соломой.

Как выбрать опилки?

Известно, что чем мельче фракции материала, тем выше его показатели, как утеплителя. Потому лучше всего выбирать мелкую стружку, получаемую при распиле досок. Также не стоит забывать, что утепление кровли глиной с опилом требует заготовки сухого сырья.

Перед покупкой возьмите немного опилок в руку и крепко сожмите. Если они хрустят и рассыпаются - материал сухой. Если комок не распался, для использования сырье не годится.

Утепление крыши

Утепление крыши глиной и опилками начинается с подготовки основания. Для этого удаляется весь мусор, а по всему полу чердака стелится гидроизоляционная пленка, которая препятствует просачиванию воды, а также не даст глине просыпаться на голову жильцам.

Ленты пленки должны укладываться с нахлестом в 20 см и с обязательной проклейкой швов скотчем.

После этого выставляют маяки для нивелирования плоскости.

1. Глина смешивается с водой в пропорциях 5 к 2 в бочке до однородного состояния. Далее в бетономешалку заливают 2 ведра жидкой глины и опилки. Должна получится консистенция цементной стяжки. Все тщательно перемешивается. Эту смесь используют для утепления.
2. Смесь заготавливается непосредственно на чердаке. Для этого на гидроизоляцию насыпают 20-30 см чистой глины (без веток, камней и прочего мусора) и заливают водой. Далее веселой компанией это все необходимо размесить ногами до состояния негустой сметаны. Далее добавляют опилки и снова все перемешивают. Этот способ очень трудоемкий.
3. Делают сухую смесь. Для утепления потолка пропорции опилок и глины должны соответствовать 10:1. Все тщательно перемешивается и заливается 1,5-2 частями воды. Лучше всего производить все манипуляции в бетономешалке, чтобы глина получилась без сухих комков.

Раствор выливают на пол и выравнивают, как при обычной заливке. Слой утеплителя должен быть не менее 10-12 сантиметров, иначе могут появиться широкие трещины.

Когда пол чердака полностью покрыт смесью, его оставляют на 1-2 недели до полного высыхания. Если проявились трещинки, их просто замазывают глиняным раствором. Поверх можно производить монтаж напольного покрытия для чердака: фанера, доски, плиты OSB или ДСП.

Надеемся, что материал статьи был вам полезен. Будем благодарны, если поделитесь ею в социальных сетях со своими друзьями.

Читайте также:

Утепление пола в доме опилками: все за и против
Утепление потолка в частном доме – как его сделать?
Шумоизоляция потолка в квартире – избавляемся от шума

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.

Использование глины с опилками в качестве утеплителя

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

Какие глину и опилки лучше использовать для приготовления утеплительной смеси?

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

Как правильно приготовить смесь глины с опилками?

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:

1. Глина.
2. Опилки.
3. Вода.
4. Ведро.
5. Большое корыто для смески состава.
6. Тяпка.
7. Деревянные бруски для изготовления форм для панелей.
8. Лист фанеры.

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.

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.

СОЛЬ (NaCl)

ПЕТЕРБУРГ, МОСКВА, КИЕВ

Дешевизна

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

МОСКВА

КИЕВ

ПЕТЕРБУРГ

ФРИКЦИОННЫЙ МЕТОД:
ПЕСОК И КАМЕННАЯ КРОШКА

АВСТРИЯ, ФИНЛЯНДИЯ, ГЕРМАНИЯ, ШВЕЦИЯ И ДРУГИЕ

экологичность, возможность повторного использования

задерживается на проезжей части не более чем на полчаса:
ее сносит ветром, колесами автомобилей и ногами пешеходов.

В Хельсинки снег утрамбовывают и посыпают каменной крошкой

МЕТОД ТОРГЕЙРА ВАА

ШВЕЦИЯ

эффективность, экологичность, долговременный результат

нужна специальная дорогостоящая техника

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.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ХИМИКАТЫ

США, КАНАДА, НОВАЯ ЗЕЛАНДИЯ

Хлорид магния

высокая эффективность

дороже, чем техническая соль, и вызывает
еще более сильную коррозию металлов

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.

НИКАКИХ СРЕДСТВ

ЯПОНИЯ И ОСТАЛЬНЫЕ 230 СТРАН

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.

МНЕНИЕ ЭКОЛОГА