Копирую свой пост о получении известкового раствора. Пусть всё в одном месте лежит. Во-первых, почему цементный, а не глиняный раствор?
Глиняный раствор огнеупорен, и затвердевает, обжигается, при контакте с огнём. Но при высыхании без обжига, он не влагостоек и вообще гигроскопичен. Т.е. раствор на основе глины применяют при сооружении печей. А там, где нет возможности обжечь готовую кладку, и есть контакт с водой или просто влажным воздухом, глина наберёт влажность и потеряет механическую прочность, кладка разрушится.
С цементом всё ровно наоборот. Он достаточно влагостоек и при контакте с водой, прочность только набирает. Но под воздействием высоких температур – разрушается.
Т.е. печи собираем на глине, здания и прочие сооружения на цементе. Оценим количество. Как уже писалось, раствора нам понадобится столько же по объёму, сколько и кирпича. В историчных смесях «цемент» занимает от 50 до 70% объёма. Чаще 70%. Я знаю, что в современных строительных смесях ровно наоборот, но полагаться буду на исторически достоверные. Во-первых, степень очистки при кустарном производстве ниже, и предки не зря, видимо, расходовали трудоёмкий материал с такой щедростью. Во-вторых, вы посмотрите на те постройки и современные!
Т.е. цемента нам надо примерно 2/3 объёма от задействованного объёма кирпича. Если ограничимся парой подклетей, да подземных ходов – десятки кубометров. На церквушку уже сотни. На крепость – десятки тысяч.
Чистый цемент, это или оксид кальция (негашёная известь) или смесь оксидов кальция и магния. Первую получают из известняка - карбоната кальция Ca2CO3, второй из доломита – смеси карбоната кальция и магния. Поскольку существенного влияния на технологию, состав сырья не оказывает, будем вести речь об известняке. (Есть ли в Погорынье известняк? Вроде должен. Если есть доломиты, тоже не беда; они потвёрже механически, и по плотнее, но в целом технологический процесс для них тот же самый.)
Для начала ищем месторождение. Известняки, по возможности без примесей, желательно в мягкой форме, вроде мела. На берегу реки, разумеется. Будем считать нашли.
Закладываем здесь ещё один концентр... э-э спортивный лагерь. Alex_Nelson, туда баб с детишками загонит, работа то лёгкая! ;-)
(Alex_Nelson, не обижайтесь пожалуйста, я не по злобе, а токмо ради оживления занудных технических текстов ;-) )
Начинаем разрабатывать. Тут надо разъяснить поподробнее, чем добыча чего-нибудь полезного в масштабах сотен кубов отличается от копания ямы. Для добычи карьерным способом, нам надо сначала снять верхний слой по всей площади карьера. Верхний слой это дёрн и прочая левая органика, это наносные грунты и прочее. При своём анализе я везде считаю такой слой толщиной около 1 метра. Глубже просто нерентабельно лезть, а меньше вряд ли получится. У нас всё таки мощная био-среда и лес растёт даже на крышах трансформаторов. А значит поверх полезных ископаемых древо-дерновой слой полюбому сформирован. Отмечу, снятый грунт нам надо не просто выкопать. Его надо переместить на несколько десятков метров. Ямка-то у нас не маленькая.
Дальше пойдёт собственно добыча. Но, какое бы качественное месторождение мы не нашли, не бывает такого, чтобы в карьере лежала только «руда». Есть там и «пустая порода». Но её нам тоже придётся поднять из карьера и переместить в отвал. Кроме этого «руду» нам надо измельчить до удобного состояния, временно складировать, потом транспортировать от склада до борта транспортной ладьи и т.д. Именно поэтому средние трудозатраты на 1 кубометр добытого, например, торфа, это совсем не то, что
Quote (al1618)
У нас огороды на торфянике - яму в 0,5 куба я
Да, сам землекоп работает намного быстрее, чем 1 куб в день. Но кто-то ведь относит то, что он добыл, кто-то вскрывает дёрн, кто-то отводит воду. А потом этот землекоп опускается на метр ниже уровня земли, и работа становится совсем не такой быстрой.
al1618, я не спорю, что здравое зерно в Вашем замечание есть. Торф добывать легче, чем глину. Но, с учётом всех сопутствующих обстоятельств, (та же доступность железных орудий, например), совсем не настолько, как Вам кажется.
Но вернёмся к известняку. Для карьерной добычи каменистого грунта вручную тоже есть СНИПы. Беда в том, что без использования отбойных молотков они дробление камня уже не представляют. Опять же, уважаемые форумчане подвергают их цифры сомнению, как слишком маленькие... Но я всё-таки возьму их за основу, а если кто против, то пусть попробует оспорить, только, пожалуйста, с указанием источников и сопутствующих добыче обстоятельств. Чтобы можно было понять, не только то, что производительность отличается, но и почему так получилось.
А СНИПы дают для добычи камня вручную невпечатляющую цифру в 0,25 кубометра в человеко-день. И, как ни странно, она коррелирует с цифрами полученными археологами-экспериментаторами, которые истязали потомков индейцев в попытках понять, как те построили свои пирамиды. У них тоже вышло около 750кг на человека в день.
Я предвижу тут возражения. А отстаивать именно эти цифры мне будет сложно, так как сам, в отличие от глины, известняк не добывал. Поэтому я пренебрегу всеми прочими трудозатратами, и буду считать, что весь выкопанный из карьера известняк пойдёт в дело.
Итак, добыча сырья потребует от нас 4 человеко-дня на кубометр. Кубометр это 2,5 тонны. В отличие от кирпича, обжигать там же где и добыли не резонно. Обычно обжигали рядом со стройплощадкой. Т.е. сырьё нам придётся везти. Естественно на лодках, ибо на телегах это уж очень трудоёмко. Описать подробно «водный транспорт» у меня пока руки не дошли. Но предварительные прикидки я делал. Ладья, аналогичная упомянутой в книге «ладья Никифора» на 6-8 гребцов, поднимала до 5 тонн полезного груза. Это несколько оптимистично, но учтём что плыть недалеко, переволоков не планируется, в общем 5 тонн или 2 кубометра за рейс. Скорость ладьи по реке порядка 5 км/ч. Будем считать, что сырьё у нас не дальше 10-15км от стройплощадки. Тогда с учётом погрузки разгрузки ладья сможет сделать за день 1 рейс туда обратно. 8 человек на 2 куба в день, они же и за грузчиков... Как ни крути не меньше 4 человеко дней на куб сырья добавит транспортировка к месту переработки.
Теперь полученное сырьё надо обжечь. В 11-12 веке это делали в печах. Конструкция печей для обжига извести несколько отличалась от таковой для обжига кирпичей. Но размеры и основные, конструктивные особенности, (вроде заглубления в склон холма или оврага, использования необожжённого кирпича, где только возможно и т.д.) были близки. Поэтому для наших прикидок будет вполне обоснованным принять трудозатраты на возведение и поддержание в рабочем состоянии печи такими же, как для «кирпичной». Т.е. 205 человеко-дней на 1 печь, на 1 сезон.
Печи по принципу работы были «непрерывного цикла» и прерывного. Непрерывные сложнее в эксплуатации, организации производственных процессов, и требуют в качестве топлива древесный уголь, причём в пугающих количествах. Поэтому мы ограничимся «прерывными». Одноразовая загрузка печи такого размера как наша «кирпичная» - приблизительно те же 10 кубов сырья. Горение топлива надо поддерживать те же 6 суток и расход топлива не меньше, те же 60 кубов дров. Вообще цикл обжига очень похож, разве что повышать температуру в начале и остужать печь в конце можно быстрее, зато температуру на пике лучше получить побольше (1200 градусов). Предки, начиная с Римских времён, регулярно пытались организовать в «известяных» печах принудительное дутьё воздуха. Про средневековые русские печи надёжных данных нет. В принципе, можно и обойтись, известь всё равно получится, просто не такая чистая, выход полезного продукта будет поменьше.
Итак, цикл «загрузка, розжиг, обжиг, остывание, разгрузка» у нас будет немного короче, чем для кирпича (дней 10), но непринципиально. Для простоты будем считать, что печь отработает те же 10 циклов за сезон. И её эксплуатация добавит нам те же 2 человеко-дня на кубометр сырья.
Загрузка и разгрузка печи немного попроще, чем в кирпичной, но есть свои сложности. При загрузке хоть «ёлочкой» и не выкладываем, но надо сначала сложить из крупных кусков самонесущий свод, а потом нагрузить его так, чтобы не развалился, и чтобы сырьё лежало равномерным, рыхлым, хорошо вентилируемым слоем. При разгрузке, придётся выгребать частью сыпучий, частью спёкшийся, химически агрессивный порошок лопатами, грузить в ёмкости, переносить складировать и т.д. В общем 0,5 человеко-дня на кубометр сырья, как и в случае кирпича, будут довольно правдоподобной оценкой. Пока накопилось 10,5 человеко-дней на куб сырья.
Сжигание топлива добавит нам те же 10 человеко-дней на тот же куб. Топлива понадобится даже несколько больше, чем на кирпич (температура выше, да и данные экспериментаторов так говорят), но мы этим гордо пренебрежём.
Вот и получили мы негашёную известь. Но тут вопрос, сколько мы её получили? По весу – не больше половины от сырья (половина при распаде карбоната ушла в атмосферу в виде углекислого газа). А вот по объёму вопрос тёмный. В раствор известь пойдёт уже гашёная, в виде «известкового теста». Потом наберёт из воздуха углекислый газ и станет опять карбонатом. В общем, я считаю, что по объёму извести мы в процессе этих химпреобразований ничего не потеряем. И закладываю на потери те же 20% от исходного сырья. (Примеси, неполное выжигание и т.д.)
Таким образом, получение кубометра извести обошлось нам, примерно, в 25 человеко-дней.
В строительных растворах 12 века известь составляла от 50 до 75%. Чаще около 70%. В качестве наполнителя использовалась, в основном, «цемянка». Изначально это была молотая, а потом обожжённая глина. Примерно к 12 веку её стал вытеснять молотый кирпич, который называли так же. Мололи естественно отходы кирпичного производства, а не годный кирпич. Думаю и мы пойдём в ногу с прогрессивным 12-ти вечным человечеством и будем экономить человекочасы – молоть кирпичную крошку.
Кроме цемянки в качестве добавок использовали толчёный мел (это ближе к Волыни, к источникам оного мела.), молотая глина (обычно несколько процентов), песок (очень немного по современным меркам, возможно, он вообще попадал в раствор случайно, как вредная примесь другого сырья). В общем, добавками кроме цемянки мы пренебрежём, они по трудоёмкости изготовления примерно равны самой цемянке.
Добыча кирпичного лома или глины из отвалов обойдётся нам не больше чем в 1 человеко-день на кубометр. Транспортировка – вопрос сложный. С одной стороны транспортное плечо будет короче, чем в случае известняка, с другой вероятно придётся возить в сторону от речных путей (к месту строительства) а это телеги и на порядок меньшая эффективность транспорта. С определёнными сомнениями кладу 2 человеко-дня транспортных расходов на кубометр.
Дробление и, особенно, помол кирпича без механизации я представляю себе с трудом. А с механизацией это процесс не слишком трудоёмкий. Тут правда таится засада. Нам нужны источники энергии. Про низкую мощность мельничных колёс я уже писал. Если хотим строить что-то масштабное, то сначала придётся всё-таки строить плотину и верхненаливное мельничное колесо. Или запрягать много волов в «мельничные» колёса. Но даже при «высокой энерговооружённости» измельчение в порошок кубометра сырья добавит нам никак не меньше пары трудодней. Т.е. отощитель строительного раствора потребует от 5 трудодней на куб.
Смешав с известью в пропорции 7 к 3 получим трудозатраты на 1 кубометр строительного раствора в 19 человеко-дней.
