Уважаемые коллеги Дорогие...

Известия КГАСА, 12003, 3

Наконец событие, которого мы так долго ждали, свершилось.Вы держите в руках первый номер научно-технического журнала

“Известия Казанской государственной архитектурно-строительнойакадемии”.Этим изданием мы открываем новую страницу в истории публикации

результатов достижений наших ученых.Непростая история развития нашего вуза (от Казанского индустриального

техникума повышенного типа до Академии) сопровождается столь женепростой, однако весьма плодотворной историей развития и формированиянашей издательской деятельности: с 1925 по 1930 гг. было издано 8 выпусков“Вестника техникума”, в которых опубликованы труды известных ученых -профессоров Пауткина Н.М., Труфанова А.А., Ельчанинова М.Г. и других.В послевоенные годы издание трудов продолжалось в виде сборников, в

дальнейшем - в виде тематических сборников научных трудов.Хотелось бы видеть наш “возрожденный” журнал полезным и интересным

как научному работнику, преподавателю, производственнику, так и студенту.Надеемся, что он будет отражением всего самого лучшего в жизни нашейАкадемии, будет способствовать дальнейшему развитию её.Желаю долгих лет жизни “Известиям КГАСА”, авторам и читателям -

творческих успехов, интересных публикаций!

Гл. редактор,чл.-корр. РААСН, д-р техн. наук,проф. В.Н. Куприянов

Уважаемые коллеги!Дорогие читатели!

Известия КГАСА, 2003, 1 4

Высшее строительное образование в Республикесоздавалось и выкристаллизовывалось в самостоя-тельную образовательную структуру на протяжениимногих лет. Начало строительного образования в Ка-зани было положено в 1890 г. с момента учрежденияпромышленного училища со строительной специаль-ностью. В 1917 г. училище преобразовано в политех-ническое, в его структуре сохранилось и строитель-ное отделение. В 1918 г. училище вошло в составвновь созданного Казанского промышленного, эконо-мического и художественного техникума, преобразо-ванного в 1919 г. в политехнический институт, в со-ставе которого был и архитектурно-строительныйфакультет. Этот год считается годом начала высшегостроительного образования в Татарстане.

В 1930 г. на базе политехнического института со-зданы два самостоятельных вуза: Казанский инсти-тут инженеров коммунального строительства (КИИКС)и химико-технологический институт. Во вновь создан-ном институте коммунального строительства были от-крыты 3 факультета: гражданское строительство, до-рожный, водоканализационный. В июне 1941 г. ин-ститут был закрыт, а материальная база передана Ка-занскому авиационному институту. В 1946 г. созданзаново Казанский институт инженеров гражданскогостроительства (КИИГС), а в 1952 г. переведен в сис-тему Министерства нефтяной промышленности и пре-образован в Казанский институт инженеров – строи-телей нефтяной промышленности (КИИСНП). В 1957 г.вуз передан Министерству высшего и среднего спе-циального образования РСФСР и назван Казанскиминженерно-строительным институтом (КИСИ), в1995г. преобразован в Казанскую государственную ар-хитектурно-строительную академию (КГАСА).

Сегодня академия является специализированнымвузом Российской Федерации, готовящим кадры, восновном, для строительного комплекса, жилищно-коммунального хозяйства, дорожного строительстваи других отраслей экономики Республики Татарстан.Вуз занимает устойчивое и достойное место средидругих вузов Казани и Поволжья. Рейтинг вуза средиродственных вузов России на протяжении последнихлет держится в первой десятке среди 21 вуза.

В последние годы академия динамично развива-ется. Количество докторов наук, профессоров увели-чилось за последние годы в 4 раза, аспирантов – в 5раз, специальностей - в 2 раза. Сегодня в академииработают более 50 докторов наук, профессоров, более

200 кандидатов наук, доцентов. Открыты специали-зированные советы по защите кандидатских диссер-таций, новые специальности, отвечающие потребно-стям рынка и Республики Татарстан: дизайн архитек-турной среды, экспертиза и управление недвижимос-тью, реконструкция и реставрация архитектурногонаследия, организация дорожного движения и другие.Планируется открытие специальностей по мостам,тоннелям и подземному строительству. Растет конкурссреди абитуриентов при поступлении в академию. Ниодин выпускник архитектурно-строительной акаде-мии не остается без работы - более 800 лицензиро-ванных строительных и проектных организаций рес-публики постоянно нуждаются в высококвалифици-рованных специалистах.

Академия является головным вузом в рамках Ас-социации строительных вузов в регионе республикПоволжья и имеет высокий кадровый и научно-тех-нический потенциал, обеспечивающий высокое каче-ство подготовки специалистов и научных исследова-ний. В последние годы в академии созданы: Инсти-тут архитектуры и дизайна, где объединились архи-тектурно-художественные специальности; Институттранспортных сооружений, где осуществляется под-готовка, переподготовка специалистов для дорожнойотрасли, с научными лабораториями и производствен-ными структурами, деятельность которых направле-на на повышение эффективности и качества строи-тельства и эксплуатации автомобильных дорог и мо-стов; Экономический факультет с подготовкой и по-вышением квалификации по новым и перспективнымэкономико-инженерным специальностям.

Подготовку специалистов в академии осуществля-ют 400 штатных преподавателей. В их числе - член-корреспонденты и академики государственных акаде-мий России и Татарстана, действительные члены об-щественных Российских и Международных академий,в том числе четыре член-корреспондента Российскойакадемии архитектуры и строительных наук, действи-тельный член Международной Академии архитекту-ры стран Востока, академик Академии наук Респуб-лики Татарстан, заслуженные деятели науки, техни-ки, искусства, культуры и архитектуры РеспубликиТатарстан и Российской Федерации, лауреаты Госу-дарственных и Республиканских премий.

Обучение и переподготовка специалистов осуще-ствляется по специальностям:

• архитектура;

УДК 378.147:721.011

В.Н. Куприянов

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕРЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН В НАЧАЛЕ XXI ВЕКА


• дизайн архитектурной среды;• проектирование зданий;• реконструкция и реставрация архитектурного наследия;• промышленное и гражданское строительство;• производство строительных материалов, изделий и конструкций;• теплогазоснабжение и вентиляция;• водоснабжение и водоотведение;• автомобильные дороги и аэродромы;• организация дорожного движения;• экспертиза и управление недвижимостью;• экономика и управление в строительстве;• экономика и управление в городском хозяйстве;• по направлению – строительство (бакалавры, магистры).В академии обучаются 4000 студентов, в том чис-

ле - из ближнего и дальнего зарубежья. В целях реа-лизации закона Республики Татарстан “О языках”,преподавание ведется на государственных языках Рес-публики Татарстан - русском и татарском. Подготов-ка научно-педагогических кадров осуществляется че-рез аспирантуру и докторантуру академии.

В академии создана Детская архитектурно-дизай-нерская школа “ДАШКА” со своей уникальной про-граммой обучения. Учебный процесс соответствуеттрем возрастным программам: “студия” (6-9лет),“школа” (10-13 лет), “колледж” (14-16 лет). “ДАШ-КА” ставит перед собой задачу сформулировать кон-цепцию начального архитектурно-дизайнерского обу-чения. Один из важнейших ориентиров для разработ-ки концепции обучения - теория развивающего обу-чения, включающая интеграцию учебных предметов,построенных на стыке элементов разных дисциплин:архитектурная композиция – история архитектуры,архитектурная композиция – семантика архитектур-ных форм, конструирование – строительная механи-ка – начертательная геометрия.

В академии функционирует система получениявторого высшего образования. Создан и работаетИнститут повышения квалификации по всем основ-ным направлениям подготовки специалистов. Орга-низованы подготовительные курсы на 700 человек сразличными сроками обучения и работает подготови-тельное отделение на 90 студентов.

Научно-исследовательская деятельность в акаде-мии проводится на основе бюджетного финансирова-ния и по х/договорам (ЕЗН, ЗН, РФФИ, гранты в об-ласти архитектуры и строительных наук, в областихимических технологий, МНТП, государственная про-грамма Республики Татарстан, программы Российс-кой академии архитектуры и строительных наук, до-говоры с Академией наук Республики Татарстан и раз-работки по техническим заданиям предприятий-заказ-чиков).

Научные исследования ведутся в рамках 8 науч-ных направлений под руководством профессоров и

докторов наук.В академии сложились и получили свое развитие

научные школы:- школа профессора Бурмана З.И. (1924-1986 гг.) -

известного советского ученого-механика;- школа профессора Воскресенского В.А. (1914-

1986 гг.), создавшего в академии научное направле-ние по модификации полимеров;

- школа профессора Терегулова И.Г. – известногоспециалиста в области механики деформируемоготвердого тела.

- архитектурная школа академии.С 1998 г. в академии созданы новые структуры:- архитектурно-проектный центр;- научно-исследовательская лаборатория “ГЕО”;- учебно-исследовательский центр “Безопасность

труда в строительстве”;- научно-производственная структура НИЛ “ГЕО”

- ООО “Фундаментспецстрой”;- при АН РТ - новое научное направление “Тео-

рия, история и прикладные проблемы архитектуры”и совместно с АН РТ - исследовательский центр дан-ного направления с целью изучения современной ми-ровой архитектурно-строительной практики и само-бытного местного историко-архитектурного наследияи реализации научных наработок в архитектурно-гра-достроительной практике региона;

- сертификационный специализированный терри-ториальный экспертный базовый центр по эксперти-зе предприятий на право проведения работ по обсле-дованию зданий и сооружений;

- дизайн-мастерская “Зеленая луна дизайнеров”при Казанской школе дизайнеров.

В академии действуют Испытательный центр посертификации строительной продукции, Аналити-ческий центр теплофизических исследований,Центр новых информационных технологий в ар-хитектуре и строительстве (ЦНИТАС).

Академия участвует в решении социальных про-блем, стоящих перед Республикой. В частности, осу-ществляет научное руководство целевой программойпо улучшению условий и охраны труда в РеспубликеТатарстан на 2001-2003 гг. и принимает активное уча-стие в ее реализации.

C 1997 года в КГАСА действует Центр новыхинформационных технологий в архитектуре истроительстве (ЦНИТАС), который проводит рабо-ту по следующим основным направлениям:

• внедрение новых информационных технологийв академии и отрасли;

• поддержание работоспособности программно-технических средств АСУ-ВУЗ;

• установка и совершенствование локальных се-тей и Internet в подразделениях академии.

Основу информационной инфраструктуры акаде-мии сегодня составляют обширный компьютерныйпарк и комплекс телекоммуникационных средств,


насчитывающие более 300 персональных компьюте-ров на базе процессоров Intel (от 80286 до Pentium-III) и 9 специализированных классов. Более 100 ком-пьютеров подключены к сети КГАСА.

В академии функционирует развитая внутривузов-ская корпоративная компьютерная сеть (сеть КГАСА),объединяющая локальные сети подразделений, рас-положенных во всех зданиях академии, в единый ап-паратно-программный комплекс. Сеть построена насовременных технологических принципах и являетсяоткрытой системой. Каждый из подключенных к сетикомпьютеров обеспечивает пользователям доступ ковсем ее ресурсам.

Основным системообразующим элементом сетиКГАСА является центральный информационно-ком-муникационный узел, созданный на базе мощных ком-пьютерных станций и оснащенный современным те-лекоммуникационным оборудованием. Узел обеспе-чивает доступ к российским и зарубежным компью-терным сетям, служит базой для развертывания ин-формационных систем различного назначения. Длявыхода в Интернет используются 2 коммуникацион-ных выделенных канала: 2 Mbit/s через научно-обра-зовательную сеть Республики Татарстан и 115 Kbit/sчерез Гражданскую сеть г. Казани.

Создан и зарегистрирован под именемwww.ksaba.ru сервер КГАСА, который предоставляетинформацию об академии, а также о строительномкомплексе Республики Татарстан.

C 1999 года КГАСА совместно с НТЦ “Инфор”,Министерством строительства РТ и ГоскомстатомРеспублики Татарстан ведут работы по созданию ивнедрению справочно-информационной системыстроительного комплекса Республики Татарстан врамках программ Ассоциации “Большая Волга”.

С 2000 года КГАСА совместно с другими вузами г.Казани и научными институтами РАН участвует в со-здании научно-образовательной сети Республики Та-тарстан (“SENet-Tatarstan”) с целью оказания высо-кокачественных услуг компьютерной коммуникации,включая услуги Интернет, для некоммерческих орга-низаций, действующих в сфере науки, образования,культуры, социальных и государственных учрежденийРеспублики Татарстан.

Все, что построено в Республике за последниегоды, построено выпускниками академии. Все стра-ны, прошедшие становление в рыночную систему илиперестраивающие свою экономику по законам рын-ка, испытывают значительный подъем, связанный синвестициями, который, в свою очередь, приводит кстроительству новых и реконструкции существующихзданий и сооружений. Примером могут служить сто-лица России, столица нашей Республики. Для старойКазани особенно остро стоят вопросы реконструкциикак архитектурного наследия центра, так и промыш-ленных, общественных и жилых зданий. Производ-ственные комплексы требуют реконструкции и капи-

тального ремонта, качество жилья уже не отвечает всевозрастающим потребностям населения и не соответ-ствует нормам, принятым в цивилизованных странах- это причина многих социальных проблем в сегод-няшнем обществе. И в этих условиях строительнаянаука и образование жизненно необходимы Респуб-лике и имеют огромное значение для развития совре-менных экономической и социальной сфер как для го-родов Республики, так и для села и Республики в це-лом, региона, отрасли.

Современная структура академии выглядит следу-ющим образом.Институт архитектуры и дизайна. В структуре

института два факультета – архитектуры и дизайна.Изменение сегодняшнего облика столицы Республи-ки, других городов во многом происходит благодарявыпускникам этого факультета. Только сегодняшнеевремя позволило в полной мере раскрыться зажатомув рамки таланту архитектора и дизайнера. О потен-циале вуза говорят такие факты - турецкая фирма“Ильк Умут” построила великолепное здание Сбер-банка Республики на ул. Бутлерова по проекту наше-го преподавателя. По нашему проекту построено зда-ние новой консерватории, баскетхолл, идет реконст-рукция старых пятиэтажек. По замыслу дизайнеров иархитекторов академии , при их реализации строите-лями меняется облик всей столицы и не только ее. Всеэто говорит о том, что сокращение или слияние ака-демии с другими вузами приведет к потере лица, кразрушению накопленного опыта. Примером могутслужить новое здание консерватории, здание сбербан-ка, мечеть Кул Шариф в Казанском кремле, реконст-рукция старого центра столицы, новые интерьеры про-мышленных, общественных и жилых зданий, к сожа-лению, пока еще сделанные из европейских строи-тельных материалов.Строительный факультет. Вся, говоря сегодняш-

ним языком, недвижимость, все перечисленное вышеи многое другое в Республике построено выпускни-ками этого факультета. До последнего времени фа-культет готовил специалистов для выполнения функ-ций подрядчика. Но строительство сегодня - это ин-вестиционный процесс, инжиниринговая, посредни-ческая деятельность и выполнение функций заказчи-ка. Поэтому на факультете 7 лет тому назад была от-крыта специализация “Экономика и управление встроительстве”, которая сегодня переросла в эконо-мический факультет.

Несколько лет тому назад на факультете открытаспециальность “Реставрация и реконструкция архи-тектурного наследия” во многом “благодаря” тому, чтомы живем в городе, которому сегодня требуются ре-конструкции как старых общественных и жилых зда-ний, так и промышленных сооружений. Сотрудникии выпускники академии активно участвуют в сохра-нении архитектурного наследия столицы.

Начиная с 1991 года, факультет ведет подготовку

http://www.ksaba.ru


на татарском языке. Академия сделала 7 выпусковспециалистов со знанием 2-х государственных языков.

Факультет одним из первых в Республике Татар-стан начал эту деятельность. Эта подготовка сопро-вождается изданием учебно-методической литерату-ры на татарском языке.Институт транспортных сооружений. Для горо-

дов Республики крайне необходимо решение транс-портных путей, развязок, путепроводов. В Республи-ке начинается строительство метро. При участии вы-пускников автодорожного факультета, входящего всостав Института транспортных сооружений, постро-ены мост через Волгу и мост через Каму, идет рекон-струкция дороги Казань – Набережные Челны. Приучастии выпускников факультета реконструированавзлетно-посадочная полоса аэропорта по международ-ным стандартам. Выпускники факультета обеспечи-вают строительство, эксплуатацию и организациюдорожного движения. В связи с важностью последне-го, на факультете организована подготовка по специ-альности “Организация дорожного движения”. Дляповышения качества подготовки и укрепления мате-риально-технического обеспечения учебного процес-са в 2001 году построено здание учебно-лаборатор-ного корпуса для этого института.Экономический факультет. Готовит экономис-

тов-менеджеров для строительного комплекса, город-ского хозяйства, специалистов по экспертизе и управ-лению недвижимостью. Можно получить второе эко-номическое образование на базе имеющегося высшегоза более короткие сроки. Факультет динамично раз-вивается. Активно работает аспирантура, через кото-рую молодые преподаватели, соискатели и аспиран-ты защищают кандидатские диссертации.Факультет инженерных систем и экологии.

Специалисты по тепло - и газоснабжению, вентиля-ции, водоснабжению и водоотведению - это специа-листы по эксплуатации внешней и внутренней инф-раструктуры здания. При принятой в Республике про-грамме газификации села и всего агропромышленно-го комплекса, ресурсо- и энергосбережения необхо-димость в выпускниках этого факультета просматри-вается на много лет вперед. Обеспечение качества жиз-

ни, повышение комфортности среды обитания, реше-ние насущных экологических проблем - очистка воды,вентиляция и решение проблем водоотведения такжесвязаны с этим факультетом.Строительно-технологический факультет. Зна-

чение этого факультета особенно актуально для Рес-публики. Рынок России, в том числе Татарстана, се-годня наводнен отделочными строительными матери-алами зарубежного производства. Этот факультет и еговыпускники призваны сегодня решать вопросы про-изводства строительных материалов из местного сы-рья и отходов промышленных предприятий. Коэффи-циент использования местных ресурсов в Республи-ке составляет 2-3%. В Республике отсутствует и по-этому необходимо развивать производство современ-ных кровельных и отделочных материалов, стекла, це-мента, качественного кирпича.

Таким образом, являясь по значимости вузом фе-дерального значения, академия работает на подготов-ку кадров, в основном, для Республики Татарстан.

Традиции академии во многом заключаются в спе-циализированной подготовке высококвалифицирован-ных специалистов, понимающих суть и необходи-мость преобразований в строительной отрасли - встроительной индустрии, технологии строительстваи эксплуатации зданий и сооружений. Выпускникиспособны осуществлять их посредством использова-ния и совершенствования механизмов рыночного хо-зяйствования, выполняя функции не только подряд-чика, но и инжиниринговую и посредническую дея-тельность и осуществляя функцию заказчика.

Находясь в образовательном пространстве России,получая из федерального бюджета частичное финан-сирование, информационное, методическое и научно-техническое обеспечение, академия делает все, что-бы за счет своей внебюджетной деятельности дина-мично развивать вуз, который поддерживает доктри-ну саморазвития. Современные “параметры” акаде-мии обеспечивают ее управляемость, экономичность,гибкость, эффективность взаимодействия с предпри-ятиями промышленности и организациями социаль-но-культурной сферы.


Глубокие изменения, начавшиеся в 90-е годы вжизни нашего общества, не могли не отразиться и наВысшей школе. В высшем образовании России нача-лась реформа. Для обеспечения реформы были при-няты законы: “Об образовании”, “О высшем и после-вузовском профессиональном образовании”. Поста-новлением Правительства Российской Федерации ут-вержден государственный образовательный стандартВысшего профессионального образования в частиобщих требований к структуре высшего профессио-нального образования и образовательным програм-мам, условиям их реализации. В соответствии с этимпостановлением, Учебно-методическими объединени-ями были разработаны государственные образователь-ные стандарты по каждой специальности (направле-нию).

Эти и ряд других документов, принятых на их ос-нове, внесли существенные изменения в подготовкуспециалистов с высшим образованием, ввели много-уровневую систему образования, изменили содержа-ние и организацию учебного процесса, форму доку-ментов о высшем образовании.

В соответствии с этими государственными доку-ментами мы изменили статус вуза и стали академией.Ввели в академии многоуровневую подготовку спе-циалистов.

Она включает в себя:Первый уровень – неполное высшее образование,

которое базируется на двухгодичных образовательныхпрограммах, в которые входят, в основном, общена-учные и гуманитарные дисциплины. Обучение на этомуровне способствует правильной ориентации студен-та, возможности и желанию продолжить образованиев академии.

Если студент уходит из академии по окончанию 2-хкурсов, ему выдается документ государственного об-разца о неполном высшем образовании.

Второй уровень – полное высшее образование,которое включает в себя образовательные и профес-сиональные программы, направленные на расшире-ние общенаучного и гуманитарного образования, по-лучение основ профессиональной подготовки по на-правлению. Лицам, успешно завершившим образова-ние на этом уровне, присваивается квалификация (сте-пень) бакалавра. Срок обучения на этом уровне - 4года.

Третий уровень осуществляется по образователь-ным программам двух типов. Первый тип – традици-онная подготовка инженеров (специалистов) в тече-ние пяти лет. Второй тип – обучение лиц, получив-ших степень бакалавра, в течение двух лет с присвое-

нием по окончании академии степени магистра.Каждому студенту в академии предоставлено пра-

во самому выбрать из этих трех ту образовательнуюпрограмму, которая ему больше подходит.

Учитывая современное состояние общества, спросрынка труда на специалистов, в академии за после-дние годы произошли значительные изменения вструктуре специальностей и специализаций. Откры-та подготовка специалистов по новым специальнос-тям: экономика и управление в строительстве, рестав-рация и реконструкция архитектурного наследия, эко-номика и управление в городском хозяйстве, органи-зация дорожного движения, экспертиза и управлениенедвижимостью. Осуществляется специализация врамках основных специальностей: по технологии иорганизации строительного производства, проектиро-ванию объектов с применением ЭВМ, экономике иорганизации производства строительных материалов,автоматизации систем водоснабжения и водоотведе-ния, производству стеновых, отделочных и изоляци-онных материалов и другие.

Организована подготовка специалистов, имеющихсреднее профессиональное образование соответству-ющего профиля, в сокращенные сроки обучения.

В государственных образовательных стандартахперед вузами поставлена задача подготовки специа-листов, обладающих не только высокими профессио-нальными качествами, но и способных к целостномуи системному анализу сложных проблем современ-ной жизни общества, к творчеству, гибкости мышле-ния, умению принимать оптимальные решения с уче-том экологических, экономических и социальных фак-торов.

Чтобы обеспечить воспитание таких качеств у спе-циалиста, сегодня педагог Высшей профессиональнойшколы должен научить студента учиться, т.е. самосто-ятельно и активно добывать свои знания, отдавая от-чет о результатах своих действий, проявляя максимуминициативы.

Такой подход к процессу обучения требует пере-ориентации дидактической системы с преимуще-ственно информационного типа на обучение, позво-ляющее выявлять и развивать познавательные и твор-ческие способности студентов. Только такое обуче-ние создает условия для формирования “самости” и вэтом процессе совершенствует волевые и професси-ональные свойства личности, обеспечивающие само-стоятельную, активную и профессиональную деятель-ность студентов.

Достижение указанных качеств возможно при вне-дрении в учебный процесс современных методов ак-

В.Н. Сучков

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГОПРОЦЕССА В АКАДЕМИИ


тивного обучения, методов поиска новых техничес-ких решений, организации совместной творческойдеятельности преподавателей и студентов, техноло-гии коллективной мыследеятельности в виде деловыхи ролевых игр, проектного обучения, исследователь-ских методов.

Исследование, развитие и внедрение новых под-ходов в подготовке специалистов в академии реали-зуется в рамках научного направления «Методы и путиразвития высшего архитектурно-строительного обра-зования». Успешно работают в этом направлении ка-федры: водоснабжения и водоотведения, физики, выс-шей математики, истории и культурологии, социоло-гии, менеджмента, технологии и механизации строи-тельства и другие.

Как известно, ведущей организационной формойобучения студента является лекция. Лекционное пре-подавание предполагает концентрированное изложе-ние преподавателем изучаемой дисциплины, творчес-кое общение лектора с аудиторией, со студентами. Вакадемии для активизации освоения материала лек-ций применяются лекции-дискуссии, проблемные лек-ции, лекции «вдвоем». При чтении лекции «вдвоем»партнерами по общению у преподавателя выступаютнаиболее подготовленные студенты. На таких лекци-ях формируется опыт совместного решения изучае-мой проблемы, создается эффект диалоговой вовле-ченности студентов.

Активизация работы студентов в ходе лекций дос-тигается «путем контрольной проверки», которая осу-ществляется в начале или в конце лекции. Письмен-ные ответы даются студентами в течение 8-10 минут.При контрольном опросе студенты могут пользовать-ся конспектами лекций, учебниками. 2 - 3 контрольныхвопроса каждому студенту составляются так, что закороткий промежуток времени без самостоятельнойподготовки трудно найти прямой ответ в учебнике илисправочнике. Проверка ответов позволяет преподава-телю сделать анализ, как усвоен учебный материалстудентами.

Исследовалась проблема создания комфортныхусловий на лекциях, что отдаляет развитие утомле-ния, способствует высокоэффективной работе студен-тов без ущерба для их здоровья. Создание комфорт-ных условий достигается путем отбора и формирова-ния содержания лекции, его структурирования, выбо-ра методов и способов передачи учебной информа-ции, применения средств обучения. Конструированиесодержания лекции проводилось на базе принциповкогнитивной визуализации. При когнитивно-графи-ческом конструировании учебной информации лекцийиспользуются такие приемы, как: составление блок-схем теоретических вопросов; «дерева» темы, разде-ла; «здания» темы; фрейма проблемы; сжатие инфор-мации в конспект-схемы.

На практических и семинарских занятиях успеш-но внедрен метод активного обучения – «вовлечение

в диалог». Интенсивный опрос и проверка знаний поранее изученной теме проводятся делением группына три равные по численности подгруппы. Одна под-группа должна быстро формировать вопросы по темев устной форме и ставить их второй подгруппе. Накаждый вопрос и ответ дается ограниченное время.Третья подгруппа выставляет экспертную оценку воп-росов и ответов, ведет учет индивидуального вкладакаждого участника в процедуру интенсивного опроса.

Особая роль в активизации учебной деятельностистудента на практических занятиях отводится учеб-но-творческим и ситуационным задачам, кейсам. При-меняются учебно-творческие задачи: с явно выражен-ным противоречием; не корректно представленнойинформацией; на прогнозирование; на оптимизацию;на рецензирование; на обнаружение противоречия иформулировку целей; исследовательские; на изобре-тение; логические; на управление; конструкторские.Решение задач позволяет студенту выявить достоин-ства и недостатки своих знаний, умений, навыков.Применение кейсов и ситуационных задач позволяетразвивать все три компонента знаний и умений: пред-метного, логического и психологического. Предмет-ный компонент определяется умением студента искатьинформацию, запомнить ее, вовремя актуализировать,сравнить поступающую информацию с хранящейся впамяти. Вариация логических приемов мышления впроцессе применения кейсов, ситуационных задач наоснове выделенных фундаментальных знаний позво-ляет вывести частные случаи проявления инвариан-тов. Знание инвариантов, в конечном итоге, позволя-ет специалисту решать большее число частных задач.

Важным элементом активизации учебной деятель-ности студента являются игровые занятия. Такие за-нятия, в отличие от традиционных, активизируют по-знавательную и творческую деятельность студентов,развивают инициативу и предприимчивость, способ-ствуют установлению сотрудничества с преподавате-лем, обучают студента работе в коллективе. Игровыезанятия внедряются в учебный процесс в различныхвузах с начала 70-х годов, но они, в основном, приме-нялись при изучении экономико-организационныхдисциплин. В исследованиях ученых нашей академииих применение распространено на изучение специаль-ных дисциплин, курсовое проектирование. В акаде-мии разработано, адаптировано и внедрено в учебныйпроцесс более 20 различных игровых занятий для раз-личных курсов и специальностей.

Профессиональная деятельность инженера-стро-ителя часто происходит в экстремальных условиях.Экстремальность условий деятельности требует зна-ния о своих физических и психологических возмож-ностях, знания о себе. Учет человеческого фактора впроцессе обучения достигается изучением психоло-гического настроя и профессиональной ориентациистудентов в форме объемного тестирования. Наблю-дение за изменением личностных, социально-психо-

Известия КГАСА, 2003, 1 1 0

логических качеств проводится в ходе обучения в ака-демии. Знание этих личностных качеств позволяетпреподавателям правильно выбрать формы и методыобучения студентов. Индивидуальные способностистудентов учитываются при выполнении курсовых,дипломных проектов. Узнавая свои резервные воз-можности для творческого самоопределения, самопоз-нания, студенты существенно повышают свою пси-холого-педагогическую культуру, правильно выбира-ют вид будущей профессиональной деятельности:проектно-конструкторскую; организационно-управ-ленческую; производственно-эксплуатационную илинаучно-исследовательскую.

Изучение сложившейся практики подготовки спе-циалистов в вузах, анализ внедрения активных мето-дов обучения в академии показали, что повышениекачества подготовки специалистов во многом опре-деляется соответствующей учебной средой – наличи-ем специальных кабинетов и лабораторий. В этой свя-зи в академии преподавателями кафедры водоснаб-жения и водоотведения реализована задача созданиякабинета активных методов обучения. В кабинетепредусмотрена подвижная структура средств обуче-ния – макеты, видеоаппаратура, вычислительная тех-ника. Оборудование кабинета легко переставляется,что позволяет проводить в нем различные игровыезанятия.

Наша академия находится в многонациональнойреспублике. Преподаватели академии понимают, чтообразование, духовное становление и формированиеспециалиста невозможно без учета национальныхособенностей обучающихся. В академии активно изу-чаются проблемы билингвизма:

- учет в образовательном процессе соотношенияобщечеловеческого, национального и индивиду-ального компонентов;

- подготовка специалистов путем обучения надвух языках, не сужая пространства их будущейпрофессиональной деятельности;

- выявление особенностей преподавания различ-ных дисциплин на татарском языке;

- создание учебно-методических комплексов,

обеспечивающих преемственность изученияразличных дисциплин в условиях перехода впроцессе обучения от русского языка к татарс-кому;

- учет особенностей региона при составлениинационально-регионального и вузовского ком-понентов содержания образования для обеспе-чения обучающихся из национальных школ.

В академии работает научно-методическая лабо-ратория по организации обучения на двуязычной ос-нове. Преподавателями теоретически обоснована воз-можность использования двуязычия в учебном про-цессе. Созданы учебно-методические комплексы нататарском языке по истории, химии, математике, тео-ретической механике, сопротивлению материалов,строительным материалам, железобетонным конст-рукциям, дисциплинам санитарно-технического про-филя и др. Они составлены с учетом особенностей,форм и методов преподавания в условиях билингвиз-ма и влияния этих факторов на профессиональноестановление инженера-строителя.

Систематизация и анализ частных методик, раз-работанных и внедренных в академии, явились осно-вой для проектирования и внедрения современныхтехнологий обучения студентов. Проектирование тех-нологий обучения проводится с учетом их существен-ных признаков: диагностичного целеобразования; га-рантированной результативности; алгоритмируемос-ти; воспроизводимости; целостности; управляемости;корректируемости. Проанализированы и обобщеныпринципы, условия и критерии технологического иэргономического подходов к учебному процессу.

Рассмотрение педагогических аспектов техноло-гического и эргономического подходов позволило, вконечном итоге, усилить диагностичность целей; ком-фортность образовательной среды; культуру общенияучастников педагогического процесса; эффективностьиспользования задач, ситуационных заданий, игровыхзанятий, эффективность и качество дипломного и кур-сового проектирования, возможности сохранения здо-ровья обучающихся, а в конечном итоге - повыситькачество подготовки специалистов.


ТрадицииКазанская государственная архитектурно-строи-

тельная академия (КГАСА) - один из ведущих вузов всистеме высшего строительного образования в Рос-сии. Корни строительного образования в г. Казанидостаточно глубокие - с учреждения в 1880 г. Казанс-кого промышленного училища по строительной, хи-мической и механической специальностям. У исто-ков научно-педагогической работы стояли профессо-ра Пауткин Т.М., Горизонтов Б.М., Зейлигер Д.Н.,Тулиаров А.И., Ельчанинов М.Г., Труфанов А.А., атакже Архипов К.А., Болгарский А.В., Егерев В.В.,Дульский П.М., Сперанский П.Т. и многие другие.

В послевоенный период, после восстановления иоткрытия строительного института, заложенные ра-нее основы развивались, создавались кафедры инсти-тута, менялись его названия, но научно-педагогичес-кий процесс неуклонно совершенствовался, увеличи-вались темпы и объемы выполняемых НИР. За десятьдовоенных лет (1930-1940 г.г.) было выполнено 234научные работы. В послевоенные годы увеличилоськак количество выполняемых работ, так и число пуб-ликаций. Этому способствовало ежегодное проведе-ние научно-технических конференций, которые возоб-новились с 1948 г. Если на первой студенческой кон-ференции в 1949 г. работало 4 секции: общественныхнаук, архитектуры, строительной механики, строи-тельного производства и было заслушано 15 докла-дов, то через 20 лет, в 1969 году, на 21-ой студенчес-кой НТК с докладами выступили 80 студентов, а вработе конференции участвовали более 300 человек.

С 1961 г. в институте выполняются работы по хо-зяйственным договорам, объем которых в первые пятьлет увеличился более чем в 10 раз (до 78,8 тыс. руб. в1965 г.) и в последующие годы постоянно увеличи-вался: в 1970 г. - 326 тыс. руб., 1980 г. - 1614,5 тыс.руб., 1990 г. - 1855,0 тыс. руб. При выполнении раз-ноплановых НИР, участии в СНО, учебе в аспиранту-ре укреплялись и развивались ранее сформирован-ные традиции, росли новые молодые научно-педаго-гические кадры.

СостояниеВ структуру КГАСА входят: Институт архитекту-

ры и дизайна, Институт транспортного строительства,5 факультетов, 38 кафедр, а также ряд филиалов ка-федр на производстве. Академия является головнымвузом в рамках Ассоциации строительных вузов в ре-гионе республик Поволжья и имеет высокий кадро-вый и научно-технический потенциал: из 380 препо-

давателей - более 50 докторов наук и профессоров,более 240 кандидатов наук и доцентов. Среди препо-давателей есть члены-корреспонденты и действитель-ные члены Российских и международных государ-ственных и общественных академий, в том числе Рос-сийской академии архитектуры и строительных наук:члены-корреспонденты - доктор архитектуры, профес-сор С.С. Айдаров; доктор технических наук, профес-сор В.Н. Куприянов; доктор технических наук, про-фессор Р.З. Рахимов; доктор технических наук, про-фессор Б.С.Соколов и советник - доктор техническихнаук, профессор И.Т. Мирсаяпов. В последние годыпроф. Р.З. Рахимов (1995 г.), проф. Б.С. Соколов (2000 г.)удостоены Государственных премий Республики Та-тарстан за научные разработки и создание учебников.

Коллектив ученых академии сохраняет и развива-ет научные традиции своих предшественников, созда-ются новые научные направления, связанные с широ-ким спектром задач строительной отрасли, техники ивысшего образования. Эти направления связаны срешением актуальных проблем в таких областях, как:архитектура, градостроительство и дизайн; созданиекомфортной среды жизнедеятельности; разработка исовершенствование методов расчета строительныхконструкций и сооружений; строительное материало-ведение; энерго- и ресурсосбережение; качество стро-ительной продукции; охрана окружающей среды;обеспечение инженерной безопасности строитель-ства; методы обследования зданий и сооружений;транспортные сооружения; экономика и управлениев строительстве; разработка и использование совре-менных информационных систем.Подготовка научно-педагогических кадров осуществляется через аспи-рантуру и докторантуру, где обучаются более 120 ас-пирантов, докторантов и более 60 соискателей уче-ной степени. В 2001 г. учеными академии защищено4 докторских диссертации.

Научные исследования академии финансируютсяиз средств федерального и республиканского бюдже-тов по единому заказ-наряду, по конкурсам грантов вразличных областях науки, из фонда РФФИ и за счетхоздоговоров. Объем госбюджетной тематики к 2001 г.увеличился в 2-2,5 раза, а объем хоздоговоров - в 3,5-4 раза (к 1995-96 г.г.). В настоящий период в год вы-полняется более 300 хозяйственных договоров. Со-отношение госбюджетного финансирования и объе-ма хоздоговоров - на уровне 1 : 10-11, что является хо-рошим показателем для системы Минобразования РФ.

Академия участвует в выполнении целевых, ком-плексных, научных и научно-технических программ.По направлению “Реконструкция” в МНТП “Архитек-

В.Ф. Строганов

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КИСИ-КГАСА.ТРАДИЦИИ, СОСТОЯНИЕ, ПЕРСПЕКТИВЫ


тура и строительство” академия является базовымвузом. Работы ученых академии неоднократно удос-таивались наград международных, отечественныхконкурсов, выставок и ярмарок.

Все большее внимание в академии уделяется на-учно-исследовательской работе молодых специалис-тов и студентов. Ежегодно они участвуют в междуна-родных, всероссийских, региональных и межвузовс-ких конференциях, выставках и конкурсах. На науч-но-технической конференции КГАСА ежегодно зас-лушивается более 150-160 студенческих докладов от240- 250 авторов по всем научным направлениям ака-демии. Студенты принимают участие и в НИР, выпол-няемых по программам Минобразования. Результатыих работ поощрены дипломами и медалями Миноб-разования РФ, дипломами и именными стипендиямиАН Республики Татарстан, главы администрации г.Ка-зани и др. Наиболее активное участие в руководствеи научно-методическом обеспечении НИРС принима-ют: Шахмина Т.Б. (ведущий инженер УМО), МурафаА.В. (доцент кафедры ТСМИК), Ахметзянов Ф.Х. (до-цент кафедры ЖБ и КК) и др. Работа Шахминой Т.Б.и Мурафы А.В. отмечена нагрудным знаком Миноб-разования “За развитие научно-исследовательскойработы студентов”, а Ахметзянов Ф.Х. представлен кэтому знаку.

КГАСА имеет Федеральные лицензии и лицензииРТ практически на весь спектр строительных видовдеятельности. Среди них:- выполнение инженерных изысканий длястроительства;

- выполнение проектных работ для зданий исооружений II уровня ответственности(архитектурное, строительное проектирование,проектирование инженерных сетей и систем,разработка специальных разделов проекта ,осуществление функций генподрядчика);

- выполнение строительно-монтажных работ, в т. ч.транспортное строительство, обследованиетехнического состояния и диагностикаавтомобильных дорог.Кроме того, КГАСА имеет Федеральную лицензию

А 004874 на право осуществления работ в сфере до-рожного движения, разработки дислокации дорожныхзнаков, дорожных ограждений и направляющих уст-ройств, локальных и временных схем организациидорожного движения, схем дорожной разметки.

Перечень лицензий и выполнение академией ус-луг постоянно расширяются.

Организацию научно-исследовательских работ вКГАСА выполняет Научно-исследовательский сектор,который планирует и обеспечивает комплексное ре-шение смежных научных проблем по профилю ака-демии.

ПерспективыСреди наиболее важных задач академии в области

научно-исследовательской, научно-производственнойи инновационной деятельности следует назвать:

- приоритетное развитие фундаментальных и важ-нейших прикладных исследований, которые являют-ся основой создания новых знаний, новых материа-лов и технологий, становления и развития научныхшкол и научных коллективов на важнейших направ-лениях развития строительной науки и техники;

- исследование и разработка теоретических и ме-тодических основ развития высшего архитектурно-строительного образования, усиления влияния наукипри решении образовательных и воспитательных за-дач, сохранение и укрепление определяющего харак-тера научных исследований в развитии образователь-ной деятельности академии;

- эффективное использование научно-техническо-го потенциала академии для увеличения качествен-ных показателей вуза, его рейтинга, для решения при-оритетных задач строительной отрасли;

- развитие новых прогрессивных форм научно-тех-нического взаимодействия и сотрудничества с проек-тно-конструкторскими организациями и производ-ственными предприятиями для совместного решенияприоритетных задач обновления строительства и про-ведения социально-экономических преобразований;

- создание и использование базы данных разрабо-ток ученых академии и других строительных вузовРоссии и развитие инновационной деятельности дляразработки наукоемких технологий и конкурентоспо-собных образцов материалов и техники;

- участие в формировании и реализации научно-методических и научно-технических отраслевых меж-ведомственных программ для решения актуальныхпроблем высшего строительного образования и стро-ительной отрасли Республики Татарстан и России;

- развитие исследовательской, опытно-эксперимен-тальной базы академии, информационной структуры,в т. ч. за счет эффективного использования внебюд-жетных источников финансирования;

- формирование системы непрерывной подготов-ки кадров высшей квалификации: кандидатов и док-торов наук при направленном и последовательномиспользовании взаимосвязи НИРС - магистратура -аспирантура - докторантура;

- развитие международного научно-техническогосотрудничества с архитектурно-строительными цен-трами СНГ и стран дальнего зарубежья.

Следует отметить, что в системе образования фор-мируется мнение о том, что следует поддерживатьнаиболее сильных - и в науке, и в образовании. В этомслучае рейтинг вуза поможет возродить в новых ус-ловиях регулирование государством структуры при-ема в вузы - размещение госзаказа на подготовку спе-циалистов для страны по конкретным регионам. Вза-


мен установившихся показателей “количество штат-ных кадров ППС” теперь на первый план вышел по-казатель “наука”, что прежде всего связывают с фи-нансированием НИР в вузах. Например, соотношение(в тыс. руб. на ед. ППС) - 3.8 : 2.6 :1.5 (университеты- академии - институты) - по действующим нормати-вам и 6.2 : 4.2 : 2.5 (по планируемым, на 2003 - 2005 г.г.соответственно). Аналогично, по фундаментальнымНИР - 2.0 : 1.5 : 0.5 (по действующим) и 5.0 : 3.5: 2.0(по планируемым). Перспективы и целесообразностьроста и перехода академии в ранг университета дос-таточно убедительны и очевидны.

При реализации обозначенных задач для развитиянаучно-исследовательской деятельности в академии,важное значение имеет информационное обеспечениенаучных исследований. Наряду с традиционными

формами (статьи, отчеты и пр.), в академии активноразвивается электронная информационная сеть, ко-торая позволяет не только выносить оперативнуюинформацию о научной деятельности (в т.ч. на WEB-странице академии), но и позволяет осуществить до-ступ к глобальной информационной сети Internet.

Очередным шагом в формировании информаци-онного пространства, в популяризации и рекламе раз-работок ученых академии определенно является исоздание своего научно-технического журнала ”Вес-тник КГАСА”.

Есть все основания полагать, что научно-педаго-гический потенциал ученых академии, ее славныетрадиции и дела могут быть и должны быть залогоми стимулом развития и востребованности строитель-ной науки России и нашего региона.


В.В. Вишневский

С.К. Бикеев

Ким Юн Цан

П.А. Баклушин

А. Пушканов

После окончания Великой Отечественной войныв Казани восстанавливается строительный институт.Работу по воссозданию института поручают к.т.н.Ф.М. Хакимову. Свою работу воссозданный институтначинает 1 сентября 1946 года в составе одного фа-культета - Промышленное и гражданское строитель-ство.В то время наша академия носила название Казан-

ский институт инженеров гражданского строитель-ства. Занятия студентов проходили в учебных поме-щениях сельскохозяйственного и химико-технологи-ческого институтов.

В 1946 году возникает пер-вая профсоюзная организациястудентов, которых было в товремя более ста человек. Пер-вым председателем студенчес-кой профсоюзной организациис 1946 по 1949 год был АнтонПушканов.Достроив в 1948 году соб-

ственное учебное здание, кол-лектив сотрудников и студентов

начинает занятия по всем известному адресу: Зеле-ная, 1. В этом здании продолжает работу профсоюз-ная организация студентов, ко-торую с 1949 по 1952 год воз-главляет бывший фронтовик,помощник военного комендан-та одного из районов г. Берли-на, Я.Г. Сунгатуллин, будущийзав. кафедрой строительныхконструкций и проректор понаучной работе Казанского ин-женерно-строительного инсти-тута.

В 1951 году в Казанском ин-ституте инженеров гражданско-го строительства образуетсяпервая профсоюзная организа-ция сотрудников, которую воз-главляет Павел Алексеевич Бак-лушин - довоенный выпускникнашего вуза, именуемого в товремя Казанским институтоминженеров коммунальногостроительства.В 1952 году наш вуз пере-

именовывается в Казанский институт инженеров-строителей нефтяной промышленности. В это время,с 1953 по 1960 год, профсоюзную организацию воз-главляет интереснейший судьбы человек - Ким ЮнЦан. Родившись в 1905 году в семье бедного корейс-

кого крестьянина, в 1922 году заканчивает, как он сампишет, с большим трудом начальную, а в 1924 году -среднюю школу в Корее. В 1930году Ким Юн Цан приезжает вг. Казань и поступает в Казанс-кий государственный универси-тет, который заканчивает в 1935году. Ким Юн Цан являлся ста-рейшим членом профсоюза. Впрофсоюз, который имел тогданазвание Союз Высшей школы,он вступает 1925 году, работаяучителем в школе деревни То-ронбоу Приморского края.

C 1960 по 1963 год предсе-дателем профкома избираетсяБикеев Султан Курбанович.Султан Курбанович родился вдеревне Кульчуги Апастовскогорайона в 1911 году в семье кре-стьянина, в 1926 году он уезжа-ет в г. Ленинград на заработки.В 1930 году Султан Курбановичпоступает на вечернее отделе-ние Ленинградского инженер-

но-строительного института и вступает в профсоюз.Начал свою инженерную деятельность С.К. Бикеевеще будучи студентом, работая инженером-конструк-тором на Ижорском заводе под Ленинградом. Под егоруководством запроектированы и построены основ-ные корпуса авиационного завода. Каждый, кто захо-дит в спортивный зал нашей академии, может посмот-реть на его работу - свод-оболочка над залом.В 1963 году председателем

профкома становится ВсеволодВладимирович Вишневский.Ныне здравствующего Всеволо-да Владимировича, а ему за во-семьдесят, можно увидеть в сте-нах нашей академии. Всегдабодрый и подтянутый, ВсеволодВладимирович и сегодня занятпедагогической работой со сту-дентами, он член Совета вете-ранов нашей академии. За егоплечами - громадный жизненный опыт фронтовика,инженера-строителя, педагога. Он участвовал в про-рыве блокады Ленинграда, Курско-Орловской опера-ции, взятии Берлина, освобождении красавицы Пра-ги. В.В. Вишневский строил Алтын – Топканскийсвинцово – цинковый комбинат в Средней Азии, ра-ботал главным инженером строительного треста 2г. Казани. Все свое умение, громадный опыт и знания

А.П. Давыдов

КТО ОНИ, ПРЕДСЕДАТЕЛИ?

Я.Г. Сунгатуллин


А.П. Давыдов

Ш.М. Туишев

В.С. Изотов

М.С. Воробьев

П.Д. Щекотов

В.М. Ланцов

Е.З. Часовский

Всеволод Владимирович передает молодому поколе-нию - нашим студентам.С 1965 по 1968 годы пред-

седателем профкома сотрудни-ков была избрана Тамара Бори-совна Ицкович, а с 1968 по 1975годы председателем уже объе-диненного профкома студентови сотрудников был Евгений За-харович Часовский. К сожале-нию, в архиве не сохранилисьдокументы, отражающие ихтрудовую и общественную деятельность. Можно лишьвспомнить, что профсоюзная организация к началу1969 года объединяла в своих рядах 2760 человек, изних 2200 студентов.

Профсоюзная организация вэто время помогает организовы-вать работу художественной са-модеятельности. Участники ху-дожественной самодеятельнос-ти становятся неоднократнымилауреатами фестивалей и кон-курсов.Большое внимание профсо-

юзная организация уделяет раз-витию физической культуры,

спорта, создается спортивно-оздоровительный лагерьна реке Меше. В 1967 году на берегу Волги создается

база отдыха сотрудников. В этовремя проводится большая ра-бота по улучшению жилищно -бытовых условий профессорс-ко-преподавательского состава,строятся новые общежития.В 1975 году председателем

профкома избирается ВладимирМихайлович Ланцов, ныне про-фессор, доктор химическихнаук, заведующий кафедрой ме-неджмента.

В 1979 году на короткий срок председателем проф-

союзной организации институ-та становится Павел Дмитрие-вич Щекотов, доцент кафедрыводоснабжения и канализации.В этом же году избирают

Марка Серафимовича Воробь-ева, одного из долгожителейсреди председателей нашейпрофсоюзной организациивуза. Он проработает вплоть до1985 года, когда его сменит на

этом посту Владимир Сергее-вич Изотов (1985-1986 г.г.), до-цент кафедры ТСКИ.М.С. Воробьев начал свою

трудовую деятельность в нашеминституте начальником научно-исследовательского сектора. В1983 г. он избирается на долж-ность за-в е д ую -щего ка-

федрой оснований и фундамен-тов и инженерной геологии.В1986 году профсоюзная

конференция Казанского инже-нерно-строительного института

избираетпредсе -дателемпрофкома старшего препода-вателя кафедры экономики иорганизации строительства Ту-ишева Шамиля Мухаметшахо-вича.С 1989 года председателем

профкома становится доцент ка-федры гидравлики и теплотехни-ки А.П. Давыдов - автор статьи.

Автор статьи благодарит директора музея и зав.архивом за предоставленнную информацию.


УДК 72.03

В.Н. Куприянов, Т.П. Копсова, И.Н. Агишева

СИСТЕМАТИЗИРОВАННОЕ ОПИСАНИЕСЛОЖНЫХ ОБЪЕКТОВ ЦЕННОГО НАСЛЕДИЯ

Традиционно существующий подход к оценкематериально-пространственного наследия через ис-торические корни и события, особенности культуры,природы, собственные индивидуальные качестваобъектов не в полной мере, усеченно, а подчас и ис-каженно трактует действительный потенциал ценно-го наследия. Однако эта форма привычна. Следуя еепринципам, наполняется содержанием большинствоотечественных и зарубежных изданий, посвященныхпамятникам истории, культуры, архитектуры, природы.Более глубокое сущностное содержание объектов

наследия (со своей формой расстановки приорите-тов) раскрывает метод оценки, разработанный Ко-митетом мирового наследия ЮНЕСКО для форми-рования “Списка объектов мирового наследия”.Оценка с использованием этого метода, выполняе-мая неправительственной организацией ИКОМОСс помощью экспертов высокого международногокласса, вне сомнения является профессионально точ-ной и убедительной.Разделение всего наследия, согласно методике

ЮНЕСКО, на культурное и природное достояние по-зволяет дифференцированно рассматривать разно-сущностные объекты, глубоко и разносторонне оце-нивая их по шести основным и четырем дополни-тельным критериям. Впервые для Татарстана по этойметодике была дана оценка уникальным памятникам:Казанскому кремлю, Булгарскому городищу и Свияжску.Вместе с тем, практическая деятельность Коми-

тета мирового наследия ЮНЕСКО по формированиюСписка, работы ряда отечественных и зарубежныхученых, наши исследования выявили более сложныекомплексные объекты, в которых сплавлены воеди-но качества культурные, природные и социо-культур-ные. Появились предложения по введению новойоценочной номинации “Культурный ландшафт” (подэту номинацию подпадают такие сложные комплек-сные культурно-природные объекты, как Соловецкийархипелаг, Свияжск, Валаам и др.).Культурный ландшафт, как правило, - это четко

определенный, сложный территориальный комплекссо своим социумом, обладающий гармоническимединством с природой. Ценность культурного ланд-шафта формируется интеграцией материальных иментальных компонентов качества, связанных с ис-торией и культурой взаимодействия общества и природы.Сегодня следует констатировать, что в последней

редакции “Operational Guidelines for the Implementation

of World Heritage Convention” культурные ландшаф-ты зафиксированы как объекты культурного насле-дия. Одновременно указывается, что они могут об-ладать и природной ценностью. Это свидетельству-ет о том, что в настоящее время отсутствует четкоотработанная система оценки этого сложного типаценного наследия.Анализ опыта представлений подобных объектов

по методу соотнесения их качеств с утвержденнымиИКОМОСом критериями показал несовершенствоэтого метода применительно к сложным объектам,каковым является культурный ландшафт. Она пол-ностью исключает оценку такого фундаментальногокачества объектов культурного ландшафта, как гар-моническое единство свойств, созданных человеком(культурной и социальной составляющей) со свой-ствами самой природы (природной составляющей).Исключается также оценка роли социума в форми-ровании качеств природной составляющей объектовкультурного ландшафта.Наш опыт описания объекта, представленный в

Международный Комитет по номинации “Культур-ный ландшафт” согласно “Практическому руковод-ству для применения Конвенции мирового наследия”,позволил сделать следующие выводы: критериев,описывающих культурные и природные качествакультурного ландшафта согласно руководству, недо-статочно. Они должны быть дополнены критериями,описывающими триединство культурных, природныхи социо-культурных качеств. Это интегрированноекачество является основополагающим в оценке дос-тоинств культурного ландшафта. Критерии, описы-вающие раздельно культурные, природные и социо-культурные качества культурного ландшафта, явля-ются дополнительными и должны следовать послекритериев, описывающих основополагающие каче-ства объекта.Качества объектов культурного ландшафта мож-

но разделить на три составляющие группы: А – ху-дожественно-эстетические качества, Б – социо-куль-турные качества, В – природные качества. Однакоэто разделение условно, ибо творческая созидатель-ная основа художественно-эстетических и социо-культурных качеств взаимоувязывает качества всехтрех групп в триединство. Так, художественно-эсте-тические и социо-культурные качества она объеди-няет в интегрированное качество АБ – культурно-эс-тетическое. Та же основа объединяет социо-куль-


турные и природные качества в интегрированное ка-чество БВ – природно-экологическое. Природные ихудожественно-эстетические качества объединяютсяв интегрированное качество АВ – био-антропогенныйживописный ландшафт. Именно в области интегри-рования качеств всех групп формируются самые цен-ные составляющие потенциала культурных ландшаф-тов.Различная ценность культурных ландшафтов по-

зволяет в оценку вводить показатель их значимости –ранг. Предлагается три ранговых уровня: 1 уровень -объект ценности мирового межэтнического значения,II уровень – государственного этнического значения,III уровень – объект регионального местного значе-ния.На рис. 1 представлена модель структуры потен-

циала объекта культурного ландшафта. Ее элемента-ми являются группы дифференцированных качеств –А, Б, В, группы интегрированных качеств – АБ, БВ,АВ, уровни значимости объекта (ранги) – I, II, III.Объект культурного ландшафта может обладать

следующими качествами:Ранг 1 – А1 или Б1, или В1, или АБ1, или БВ1, илиАВ1;

Ранг II – АII или БII, или ВII, или АБII, или БВII,

или АВII;Ранг III – АIII или БIII, или ВIII, или АБIII, илиБВIII, или АВIII.

Ранговые качества объекта культурного ландшаф-та наполнены признаками следующего содержания:

Ранг 1А1 – объект представляет собой уникальное худо-жественное или эстетическое достижение, ше-девр созидающего гения;

Б1 – объект является уникальной, чрезвычайноредкой или великой древностью или – объектнаиболее ассоциируется с идеями или убежде-ниями, событиями или личностями великой ис-торической важности или значительности;

В1 – объект является выдающимся примером вразвитии сообществ растений и животных или–объект содержит площади исключительнойприродной красоты, или – объект содержит сре-ды естественного обитания, где все еще выжи-вают разновидности растений и животных вы-дающейся всемирной ценности;

АБ1 – объект является уникальной историческойдревностью, обладающей высочайшей художе-ственной ценностью, или – объект имеет вели-кую историческую важность, являясь шедевром

Рис. 1. Модель структуры потенциала объекта культурного ландшафта


созидающего гения, или – объект является уни-кальной исторической древностью, а такжешедевром созидающего гения, или – объектимеет великую историческую важность и об-ладает высочайшей художественной ценностью;

БВ1 – объект является выдающимся примером,представляющим историческое взаимодей-ствие общества и природы по законам ноос-феры;

АВ1 – объект является редким и величайшим фе-номеном исключительного по красоте сочета-ния природных и культурных элементов.

Ранг ПАII – объект оказывает значительное влияние (напротяжении длительного времени или в пре-делах культурной территории мира) на после-дующие достижения в искусствах, дизайне;

БII – объект оказывает значительное влияние (напротяжении длительного времени или в пре-делах культурной территории мира) на после-дующие достижения в системах расселения,формировании человеческих поселений;

ВII – объект содержит экосистемы, в которых об-наружены концентрации растений и животныхтерриториального значения и важности;

АБII – объект оказывает значительное влияние напоследующие достижения в формированиичеловеческих поселений, обогащенных дости-жениями в искусствах, дизайне;

БВII – объект содержит исключительно экологич-ное сочетание природных и культурных эле-ментов:

АВII – объект является гармоничным сочетаниемискусственной и естественной среды.

Ранг IIIАIII – объект является характерным типом, пред-ставляющим художественное достижение;

БIII – объект является характерным примером важ-ного культурного, социального, научного, тех-нологического или промышленного достиженияили – объект является характерным примеромзначительного метода строительства или при-мером уязвимости под воздействием необрати-мых социо-культурных или экономических из-менений;

ВIII – объект содержит экосистемы, в которых об-наружены концентрации растений и животныхрегионального значения и важности;

АБIII – объект является характерным примеромкультурного, социального, научного, технологи-ческого или промышленного достижения, об-ладающего художественными качествами;

БВIII – объект содержит факты, демонстрирующиеэкологическое сочетание природных и культур-ных элементов;

АВIII – объект содержит элементы художествен-но-эстетического единства природы и культуры.

Представленная модель позволяет всестороннеоценивать и простые, и сложные объекты разногоуровня (ранга) и является более универсальной в срав-нении с существующими методами.Структура модели выделяет главные грани объек-

та. Однако в ней заключена возможность решениявариационных задач с целью выявления дополнитель-ных к главным особенностям, что позволит наиболееполно описать своеобразие каждого объекта ценногонаследия. Модель позволяет также использовать фор-мализованные методы с целью объективизированно-го описания объектов.


Руины г.Болгара (Булгара) давно привлекают вни-мание исследователей как зримое наследие средневе-кового периода. От средневекового города в настоя-щее время сохранились остатки укреплений в видеоплывшего вала и рва, опоясывавших город во 2-йпол.ХIV – сер.ХV вв., несколько целых (Малый ми-нарет, Черная палата, Ханская усыпальница), частич-но восстановленных (Северный и Восточный мавзо-леи), восстановленных (Большой минарет) каменныхзданий, расчищенные и законсервированные фрагмен-ты Соборной мечети, обилие руин каменных и кир-пичных зданий.

История исследования городища составляет почтитри века. Татарское население никогда не забывало обылой истории Болгара и в период позднего средне-вековья, после превращения Казани в русский город,продолжало считать его мусульманским религиознымцентром региона. Для пресечения массового палом-ничества мусульман к остаткам мечетей и мавзолеевБолгара в 1712 г. на его территории был размещенправославный Успенский монастырь, для которого в1732 г. вблизи северо-восточного угла Соборной ме-чети была построена кирпичная Успенская церковь.При переписи земель, отведенных для монастыря,дьяком А. Михайловым была составлена первая пол-ная опись каменных построек и развалин на террито-рии Болгара.1 В 1720-е годы подполковником Н. Са-венковым и геодезистом И.Крапивиным было состав-лено подробное топографическое описание городи-ща и его памятников.2 Во второй половине ХVIII -начале ХIХ веков, помимо подробных описаний со-хранившихся построек, были сделаны их первые за-рисовки 3 и обмеры.4 Они донесли до нас облик зда-ний, многие из которых позднее утратили свои куполь-ные завершения или были частично или полностьюразобраны. В ХIХ веке были продолжены исследова-ния построек с графической фиксацией их состоянияна тот период.5 Богатый материал по истории Булгар-ского государства, о постройках города Болгара со-бран в обобщающем труде С.М. Шпилевского.6 В 1892г. по материалам А.К.Шмидта (А.Шмита), Н.Савен-кова, Ф. Сурина, Штрауса был составлен и издан свод-ный план городища с указанием оборонительных стен,местоположения наземных построек, открытых руинзданий, дорог, русского селения, появившегося в кон-це ХVII века, церкви и построек монастыря, поташ-ных заводов с подробной экспликацией и указаниеммасштаба. Планомерное и системное археологичес-кое изучение городища началось в 1938 году. За пос-ледние 63 года на территории городища было зало-

жено свыше 200 раскопов, траншей и шурфов. Со-ставлены стратиграфическая шкала и опись раскоповна Болгарском городище с указанием места, площадии времени проведения раскопов, фамилий археологови места хранения отчетов.7 Археологи внесли неоце-нимый вклад в дело изучения топографии, функцио-нального зонирования, системы оборонительных со-оружений, типологии жилых и общественных пост-роек города.8 С 1920-х гг. в изучение памятниковархитектуры Болгарского городища включились ар-хитекторы.9 Исследованы объемно-планировочные,конструктивные и стилистические особенности Ма-лого минарета, Черной палаты и других сооружений.10

Произведены архитектурные обмеры Черной палаты(1938),11 Соборной мечети (1964-65), Восточного иСеверного мавзолеев (сер. 1960-х гг.), Малого мина-рета (сер.1950-х гг.), Ханской усыпальницы (кон.1960-нач.1970-х гг.). Наиболее полно изучены все сохра-нившиеся памятники архитектуры городища, осуще-ствлены их графические реконструкции.12

Беглый обзор состояния археологических и исто-рико-архитектурных исследований Болгарского горо-дища позволяет определить в них лакуну. Необходимисторико-градостроительный анализ городища. Наоснове имеющихся научных данных автором предпри-нята попытка реконструкции архитектурно-простран-ственной организации города периода его наивысше-го расцвета.

Архитектурно-пространственная организация го-рода – это соответствующее функциональное зони-рование территории и расположение архитектурныхансамблей, отдельных зданий и сооружений в ланшаф-те и планировочной структуре города, при которыхна определенных исторических этапах формируетсясвоеобразный облик города. Анализ архитектурно-пространственной организации города включает лан-дшафтный, функциональный и планировочный, вер-тикально-композиционный, панорамный и др. аспекты.

Рассмотрим ландшафт города в историческом сре-зе рассматриваемого периода. Город Болгар распола-гался на крутом обрывистом левом берегу Волжскойдолины. У подножия обрыва протекали две речки:Болгарка и Меленка, впадавшие в Волгу. Плоская низ-менная часть берега Волги, находившейся в 6 км отобрыва, являлась ее древним руслом и отделяласьвыше названными речками от обрыва. Крутой склонберега в рассматриваемый период, по мнению геоло-гов, был высотой свыше 45 м (в настоящее время со-ставляет 30-35 м) и изобиловал ключами, бившимивплоть до ХIХ в. и питавшими водами речки Болгар-

УДК 72.03 (470.40)

Х.Г. Надырова

АРХИТЕКТУРНО-ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СТОЛИЦЫБУЛГАРСКОГО УЛУСА ЗОЛОТОЙ ОРДЫ - г.БОЛГАРА


ку и Меленку. Береговая линия обрыва ориентирова-на на север с некоторым смещением в западную сто-рону.Территория города имела холмистую поверх-ность, много так называемых весенних озер, напол-нявшихся весной водой и пересыхавших к концу лета.Особенно много их было в западной части города.Вероятно, некоторые из них были полноводными круг-лый год и являлись, наряду с ключами и колодцами,источниками питьевой воды. Сильная изрезанностьбереговой линии оврагами составляет ландшафтнуюособенность города. На мысу, в месте пересечениякрутых берегов Волги и большого оврага, глубоковрезавшегося в материк в юго-западном направлениии получившего в русский период название Иерусалим-ского, и возник город Болгар.

Функциональный и планировочный аспекты архи-тектурно-пространственной организации города пред-полагают историко-ретроспективный анализ застрой-ки города в рассматриваемый период. Историю раз-вития городов Восточной Европы раннего средневе-ковья принято делить на два периода: домонгольскийи золотоордынский. Домонгольский Болгар представ-лял собой небольшой торгово-ремесленный городВолжско-Камской Булгарии. Оборонительная систе-ма города состояла из двух рвов с 8-ми метровымзазором между ними и двух стен в виде бревенчатогозаплота по сторонам внутреннего восточного рва.13

Она проходила дугой с северо-запада на юго-востокв районе алтарной части ныне существующей Успен-ской церкви и отделяла территорию в 90 тыс.кв.м.Западнее и юго-западнее рвов располагался посад,доходивший на юге до конца Иерусалимского овра-га. Прослежены два кладбища. Одно – за стенамицитадели на восточной окраине посада, там, где по-зднее появится Восточный мавзолей. Другое – на Ба-бьем бугре, на северо-западной окраине города. Об-житой частью пригорода были территории Армянс-кой колонии и Ага-Базара14. Последний являлся тор-гово-перевалочной базой Болгара и располагался в 7км западнее города на берегу Волги с большой водой.Ага-Базар имел пристань, базар, жилой поселок. Вцелом домонгольский Болгар был деревянным горо-дом и имел застройку по береговому склону и вдольречки Меленки.

В 1236 г. Болгар был захвачен монгольскими вой-сками Бату хана. По некоторым данным, в 1240 г.г.Болгар был ханской ставкой. После уничтожениястоличного города Биляра и включения Булгарии всостав Золотой Орды, Болгар начинает восстанавли-ваться и становится столицей Булгарского улуса мон-голо-татарской империи. Придание Болгару столич-ного статуса обусловило большой приток населенияи материальных средств и, как следствие, широкийразмах строительных работ. Вновь заселяется веськрутой берег Волги вплоть до Ага-Базара и правобе-режье р. Меленки в подгорной части города. Рвы обо-ронительной системы домонгольского периода были

засыпаны, на их месте появилась жилая застройка. Наместе посада домонгольского периода формировалсяцентр города, где в 1230-60-х гг. была построена боль-шая соборная мечеть.15 Жилая застройка формирова-лась наземными срубными жилищами и полуземлян-ками. В раннезолотоордынский период появилоськладбище в районе Черной палаты. За Иерусалимс-ким оврагом в южном и юго-восточном направлени-ях развивается новый жилой район, застроенный до-мами монгольского образца с подпольным отоплени-ем. К середине ХIV века Соборная мечеть была дваж-ды реконструирована и представляла собой огромноесооружение 40 х 40 м, укрепленное по углам мощны-ми многогранными крепостными башнями, с много-колонным залом, портальным входом и пристроеннымк северному фасаду столпообразным минаретом вы-сотой 26-30 м. В облике мечети нашли отражениеобъемно-композиционные черты, присущие построй-кам Средней Азии золотоордынского периода, а так-же местные традиционные приемы.16 Северным фа-садом мечеть ориентирована к волжскому берегу. В1330-е годы перед северным и восточным фасадамимечети возведены мавзолеи, получившие в научнойлитературе названия Северного и Восточного. Обамавзолея относятся к типу восточных шатровых усы-пальниц с выносным порталом и прямоугольнымвнутренним помещением, переходящим через тром-пы в восьмигранный ярус, перекрытый внутреннимполусферическим куполом и наружным шатром.17 Впроцессе их строительства вокруг мечети в радиусе50-60 м были снесены жилые постройки, убрано клад-бище. Впервые в регионе был сформирован культо-во-мемориальный ансамбль, оформлена центральнаяплощадь города с вымосткой из мелкого известково-го бута и крошки18.

На месте домонгольского кладбища, в 500 м к юго-западу от соборной мечети, в середине ХIV века былопостроено монументальное здание предположитель-но ханского судилища, получившего название Чернаяпалата. Это четырехъярусное квадратное в плане со-оружение. На нижнем четверике установлены дваменьших по размерам четверика, верхний из которыхчерез тромпы переходит к восьмерику, завершенно-му внутренним полусферическим куполом, над кото-рым, вероятно, был устроен наружный стрельчатыйкупол.19 По архитектурной значимости Черная пала-та должна была располагаться на площади или однойиз главных улиц города. Вокруг нее располагались ка-менные и деревянные жилища знати и состоятельныхслоев населения.

Во 2-й половине ХIII века в Болгаре появляетсяновый тип здания – восточная баня. Одной из первыхкаменных общественных бань города была так назы-ваемая Восточная палата, располагавшаяся в 200 м кюго-востоку от Восточного мавзолея. Здание слож-ного плана с габаритами 39 х 14-19 м перекрывалосьполуцилиндрическими сводами и полусферическими


куполами.20 К середине ХIV века в подгорной частигорода были построены еще три бани, аналогичныеВосточной палате. Вдоль склона, очевидно, пролега-ла улица, на которой и располагались в ряд бани. Ве-роятно, эта протяженная улица была связана с верх-ним плато и нижней подгорной частью деревяннымилестницами. Средняя из бань располагалась на оси сСоборной мечетью, только внизу под обрывом, и поцвету внутренних стен была названа археологамиКрасной палатой. Кирпично-каменное сооружение сгабаритами 30 х 12-24 м предназначалось, очевидно,для средних социальных слоев. Перед западным фа-садом бани была организована площадь с мощениемиз известковых плит, в центре которой был устроенфонтан.21 В 300 м к западу и в 150 м к востоку отКрасной палаты располагались бани чуть меньшихразмеров. Перед главным фасадом бани в западнойчасти склона также была устроена площадь с фонта-ном. За р.Меленкой в западной части заречного поса-да, образовавшегося в золотоордынский период, рас-полагалась баня для бедных слоев населения. Передней с юго-восточной стороны была устроена моще-ная площадь.22 В юго-западной части города, в 100 мк югу от Черной палаты, располагалась еще одна баня,получившая название Белая палата. В настоящее вре-мя от нее сохранились только руины. Но на рисункахН.Г.Чернецова и А.Дюранда хорошо видны ее куполь-ные перекрытия. Вероятно, в Болгаре было еще не-сколько бань. Ведь ко второй половине ХIV века пло-щадь города, по сравнению с домонгольским перио-дом, выросла почти в 10 раз.

В отличие от древнерусских городов Болгар неимел укрепленного кремля или внутренней цитаде-ли. Став столицей Булгарского улуса, Болгар застраи-вался по правилам, принятым в Золотоордынскойимперии. Города в ней не имели укрепленного цент-ра и оборонительной системы. В середине ХIV века,в период смуты в Золотой Орде, город по решениюместного правителя и вопреки запрету золотоордын-ских ханов возводить вокруг городов укрепления, былопоясан рвом, валом и деревянными крепостнымистенами двухметровой толщины и протяженностьюоколо 7 км. Стены были укреплены, предположитель-но, 14 деревянными многогранными башнями и име-ли трое ворот: южные, восточные и западные.23 Обо-ронительные стены опоясали огромную территорию,на которой располагались и центральные, и ремеслен-ные районы. О планировочной структуре города су-дить пока сложно. Площадь городища в пределах обо-ронительных стен - свыше 360 га. Раскопками вскры-та и исследована достаточно плотно только централь-ная часть города. На остальной территории городавскрывались и раскапывались только всхолмления надруинами или открытые руины. Относительно уверен-но можно говорить только об основных дорожныхкоммуникациях, которые вели от городских ворот кцентральной площади с Соборной мечетью. Есть ос-

нования предполагать, что практически сохранилисвои направления дороги от центра к южным и запад-ным воротам. От последних дорога вела дальше назапад вдоль волжского берега мимо Армянской коло-нии к Ага-Базару. Вдоль этой дороги, скорее всего, иначало застраиваться русское село в конце ХVII века.В районе Черной и Белой палат, у юго-западного кон-ца Иерусалимского оврага, логически, определяясьландшафтными условиями, должны были сходитьсядороги из разных районов города. Именно через этотузел проходит главная южная дорога, начинающаясяот южных ворот и так называемого Малого городка –укрепленного двумя рвами прямоугольной территориис четырьмя белокаменными постройками. Малый го-родок расположен в 2 км от береговой линии, в юж-ной оконечности Болгарского городища, за его пре-делами, к западу от южных ворот. Одни исследовате-ли предполагали для Малого городка защитные фун-кции для южных ворот, другие считали его караван-сараем. Однако археологические исследования пос-ледних лет заставляют отказаться от этих предполо-жений. Выявленное в процессе раскопок практичес-кое отсутствие культурного слоя, минимум материаль-ных находок и своеобразие каменных построек по-зволили исследователям выдвинуть новую гипотезу офункциональном назначении Малого городка как об-щегородской открытой мечети мусалла или намазга.24

На северо-западной окраине города, за городски-ми стенами, располагалась Армянская колония. Онаимела свой каменный храм. К востоку от храма, по-лучившего название Греческая палата, было христи-анское кладбище. В золотоордынский период в горо-де продолжало функционировать прежнее кладбищедомонгольского периода на Бабьем бугре и возниклоновое - за оконечностью Иерусалимского оврага. Всередине ХIV века здесь были построены мечеть сминаретом, получившим позднее название Малого, икомплекс Ханской усыпальницы.25 Малый минаретбыл аналогичен Большому минарету Соборной мече-ти, а Ханская усыпальница напоминала Северный иВосточный мавзолеи, но только была меньше по раз-мерам.

По имеющимся на настоящее время результатамисследований такой предстает далеко не полная кар-тина города в середине ХIV века. Прослеживается егосоциально-функциональное зонирование на различ-ные районы: заселенные знатью и состоятельнымилюдьми, ремесленные, иноэтнические. К первым от-носятся: центральный – на берегу верхней террасы,юго-восточный - за Иерусалимским оврагом, юго-за-падный, примыкающий к центральному, и в южнойчасти города. Ремесленные районы располагались наокраинах города, вблизи озер, между районами пер-вой группы. Третьи: Армянская колония и Русскийпоселок (в заречной низинной части) – за пределамигорода. За исключением иноэтнических образований,районы первых двух групп не отличались четкостью


границ.26

Панорамный анализ средневекового города осуще-ствлен с учетом расположения на городище сохранив-шихся и несохранившихся, но выявленных археоло-гами монументальных зданий и рядовой деревяннойжилой застройки. Главная панорама города, откры-вавшаяся со стороны Волги, была протяженностьюболее 2 км. Ее формировали доминанты: на переднемплане - комплекс Соборной мечети с мавзолеями, навтором плане – Черная палата, Малый минарет, Белаяи Восточная палаты, на третьем плане – мавзолеи, т.е.все постройки, расположенные на высоком берегу; атакже монументальные бани на береговом склоне инижней береговой полосе у подошвы склона. Белока-менные доминанты на панораме объединялись дере-вянной фоновой застройкой. Особенность панорамыгорода с Волги заключалась в ее каскадности, скла-дывавшейся из разноуровневой застройки на верх-нем плато, обрывистом склоне, низменной береговойлинии. Главной доминантой панорамы была Собор-ная мечеть с Большим минаретом. Свободное про-странство вокруг центрального ансамбля города под-черкивало его значимость на панораме. Крепостныебашни и стены, упиравшиеся своими концами в вол-жскую береговую линию, создавали на панораме ог-раничительные рамки города, за которыми с запад-ной стороны находились храм и рядовая застройкаАрмянской слободы. При этом габаритные отноше-ния волжской панорамы города находились в пропор-ции 1 : 4. Панорамы города с других сторон форми-ровались крепостными стенами с башнями, за кото-рыми виднелись завершения белокаменных постро-ек, вертикали минаретов, причем их плотность нара-стала к Волге, на берегу которой располагался центргорода. Испещренность ландшафта овражками, низи-нами, озерцами и болотцами, между которыми на воз-вышенных местах располагались жилые и обществен-ные здания, способствовала живописности картинвосприятия внутри города и раскрытию и многослой-ности панорамы с южной стороны. Особенность юж-ной панорамы заключалась в наложении на разверт-ку крепостных стен города валов и построек Малогогородка.

О том, как осуществлялись внутри города про-странственно-визуальные связи, без сохранившейсяжилой застройки и очевидном минимуме сохранив-шихся монументальных построек, представить слож-но. В настоящее время пространственно-визуальныесвязи между сохранившимися зданиями не существен-ны в силу их большой удаленности друг от друга.Плотность расположения внутри города монументаль-ных построек была значительно выше. Несомненно,что вокруг каждой монументальной каменной пост-ройки, окруженной рядовой жилой застройкой, суще-ствовали зоны композиционного влияния, восстано-вить которые в настоящее время можно только пред-положительно.

В 1361 году разразилась катастрофа. Булгарскийправитель и знать ввязались во внутриусобные инт-риги в борьбе за ханский престол в Сарае. Вскорепоследовало возмездие. Войско Булак-Тимура захва-тило, разрушило и сожгло город. Болгар в очереднойраз поднимался из пепла и руин. Однако прежнегорасцвета он уже больше не достиг. Вместо некогдабогатых жилых районов в южной половине городаобразовались пустыри и кладбища. Жизнь возроди-лась, в основном, в северной прибрежной части горо-да. Обширное кладбище образовалось в районе Чер-ной палаты. Расширилось в юго-восточном направ-лении кладбище за Иерусалимским оврагом. На немв конце ХIV века были возведены 4 мавзолея, анало-гичных по планам усыпальницам при Соборной ме-чети. Недалеко от южных ворот сохранились разва-лины еще одной усыпальницы, построенной в началеХV века. Все бани города, за исключением Красной иБелой палат, прекратили функционирование. Эконо-мика города была подорвана, но он еще продолжалжить. В 1431 г. русское войско под предводительствомкнязя Федора Пестрого захватило и сожгло город.После этой военной катастрофы город сохранял зна-чение только как мусульманский религиозный центр.В некоторых частях города археологически просле-жены слои ХV-ХVI веков эпохи Казанского ханства.

Архитектурно-пространственный анализ средне-вековых городов невозможен в полном объеме в видуфрагментарной сохранности их застройки. Авторскаяпопытка представить архитектурно-пространствен-ную организацию столицы Булгарского улуса Золо-той Орды позволяет сделать некоторые предваритель-ные выводы:- Сохраняя прежнюю религиозную ориентацию и

оставаясь в рамках мусульманской цивилизации,архитектурно-градостроительная культура Болгарав золотоордынский период сохранила домонгольс-кие традиции в возведении многоколонных заль-ных мечетей и восприняла от мусульманского Вос-тока новые типы жилых и общественных зданий -монументальные усыпальницы, судилища, восточ-ные бани, композиционно-конструктивную систе-му полусферических купольных, цилиндрическихи сомкнутых сводов, кирпично-каменные дома сподпольной системой отопления.

- Город Болгар в рассматриваемый период застра-ивался по традиционным булгарским и привнесен-ным золотоордынским принципам. К числу после-дних следует отнести отсутствие укрепленной ци-тадели; формирование общегородского культово-мемориального центра с площадью и соподчинен-ных ему второстепенных центров жилых районовс общественными зданиями различного назначения(баня, судилище и т.д.) на площадях с фонтанамиили бассейнами. К булгарским принципам следуетотнести традиции размещения города на мысовойвозвышенной части ландшафта, возведения вокруг


Рис. Схематический план Болгарского городища конца XIV века:1., 2., 3. Баня. 4. Красная палата (баня). 5. Соборная мечеть. 6. Северный мавзолей. 7. Восточный мавзолей. 8. Восточная

палата (баня). 9. Белая палата (баня). 10. Черная палата. 11. Место оборонительных стен домонгольского периода.12. Малый минарет. 13. Ханская усыпальница. 14. Мавзолей. 15. Малый городок. 16. Руины кирпично-каменных

сооружений, скрытых под землей. 17. Греческая палата в Армянской слободе. 18. Граница нижнего посада с русскойколонией. 19. Северная граница города. 20. Оборонительная система из вала и рва. 21. Кладбище


города оборонительной системы из рва, вала и де-ревянных стен.

- Особенностью архитектурно-пространственнойорганизации г. Болгара являлось размещение жи-лых и общественных зданий на верхней и нижнейтеррасах волжского берега и крутом склоне междуними. Эта особенность отражалась на панорамегорода со стороны Волги.

- При каждом жилом районе, вероятно, имелосьсвое кладбище. За исключением кладбища на Ба-бьем бугре, на всех возводились монументальныемавзолеи и поминальные мечети.

- В течение существования города неоднократноменялось функциональное зонирование города. Не-изменным и в домонгольский, и в золотоордынс-кий период оставалось размещение иноэтническихпоселений за пределами основной территории города.

1 Михайлов А. Выписки с межевых книг на землюУспенского монастыря 1712 года. См.: Невоструев К.И. Огородищах древнего Волжско-Булгарского и Казанскогоцарств в нынешних губерниях Казанской, Симбирской иВятской // Труды 1 Археологического съезда. М., 1871, т.2,С. 526-595.

2 Шпилевский С.М. Древние города и другие булгаро-татарские памятники в Казанской губернии. Казань, 1877.Приложение.

3 Лепехин И. Дневные записки путешествия … по разнымпровинциям Российского государства в 1768 и 1769 гг. СПб.,1771; Паллас П.С. Путешествие по разным провинциямРоссийской империи. Ч.1,2. СПб., 1809.

4 Шмит.А. Архитектурные чертежи развалин древнихБолгар. М., 1827.

5 Свиньин П.П. Развалины гор.Болгар // Картины Россиии быт разноплеменных ее народов. СПб., 1839, ч.1;Кафтанников Н.Н. Болгаре и развалины столицы сего народа// Заволжский муравей. Казань, 1832. Ч.II, 11, 16; Ч.III,19; Кафтанников в изложении Л.Кавелина: Болгары //Иллюстрация. 1846, 4/5; Березин И. Булгар на Волге //Ученые записки Казанского университета.1852. Кн.III.Казань; Невоструев К.И. Указ.соч.; Риттих А.Ф. Материалыпо этнографии России. Казанская губерния. Ч.1, Казань,1870; Порфирьев С.И. Белая палата в Болгарах по рисункамальбома Чернецовых // ИОАИЭ. Казань,1915. Т.ХХХIХ,вып.1-3, С. 84-91.

6 Шпилевский С.М. Указ. Соч.7 Город Болгар. Монументальное строительство,

архитектура, благоустройство. М.: “Наука”, 2001. С. 356-363.8 Смирнов А.П. Волжские булгары // Труды ГИМ, М.,

1951, вып.ХIХ; Поволжье в средние века. М., 1970; Изистории культуры и быта татарского народа и его предков.Казань, 1976.

9 Егерев В.В. Ближайшие работы по изучению и охранеархитектурных памятников древних Болгар // Материалы поохране, ремонту и реставрации памятников ТССР. Казань,1927. Вып.1.

10 Егерев В.В. Архитектура города Болгара // МИА. М.,1958, 61. С. 383-386.

11 Муртазин Р.М. Черная палата. Казань, 1953.12 Айдаров С.С. Монументальные каменные сооружения

Волжской Булгарии и Казанского ханства. Опытреконструкции и генетико-стилистические особенности.Дисс. на соискание уч. степени доктора архитектуры. М.,1990; Айдаров С.С. Исследование и реставрация памятниковмонументального зодчества Болгара // Город Болгар... С. 5-149.

13 Хлебникова Т.А. Исследования центра города Болгарав 1964-70 гг. // Города Поволжья… С. 19.

14 Смирнов А.П. Новые данные об исторической исоциальной топографии города Великие Болгары // ГородаПоволжья… С. 7.

15 Полякова Г.Ф. Археологическое исследованиесоборной мечети // Город Болгар… С. 175.

16 Айдаров С.С. Исследование и реставрация памятниковмонументального зодчества Болгара // Город Болгар… С. 8-33.

17 Айдаров С.С., Аксенова Н.Д. Великие Булгары. Казань,1983. С. 26.

18 Баранов В.С. Вопросы благоустройства города Болгараи их археологическое изучение // Город Болгар… С. 316.

19 Айдаров С .С. Исследование и реставрацияпамятников… С. 55-66.

20 Шарифуллин Р.Ф. Бани Болгара и их изучение // ГородБолгар… С. 249-250.

21 Баранов В.С. Указ. соч. С. 314-315.22 Шарифуллин Р.Ф. Указ. соч. С. 220.23 Айдаров С.С., Аксенова Н.Д. Указ. соч. С. 47-48.24 Беляев Л.А. Малый городок как памятник архитектуры

и строительного искусства Великого Болгара ХIV века //Город Болгар… С. 289.

25 Айдаров С .С. Исследование и реставрацияпамятников… С. 42-54.

26 Аксенова Н.Д. Археологическое изучение мавзолеевюго-восточной и южной частей города Болгара // ГородБолгар… С.200-216.


Строительная деятельность Сельджукидов в XII-XIII в.в. привела к появлению в городах Анатолии раз-нообразных культовых зданий и комплексов. Камен-ные порталы монументальных мечетей и медресеоформлялись богатой резьбой, в декоративном репер-туаре которой нашли отражение многие художествен-ные традиции.

Торжественный портал культового здания в лако-ничности своей архитектурной формы, устойчивос-ти декоративной композиции, пластической разрабо-танности и богатстве деталей утверждал новые дляанатолийского общества этого времени политическиеи эстетические идеалы. Они связаны со становлени-ем нового мусульманского государства в Малой Азиипосле битвы при Малазгирте (1071) и последовавшейтюркизацией и исламизацией бывшей византийскойметрополии.

Арабская каллиграфия стала неотъемлемой частьюорнаментального декора в архитектуре сельджукскойАнатолии уже в XII в. Самый ранний известный па-мятник со входом, в оформлении которого можно ви-деть портальную композицию, - мечеть в крепостиДиврии (1180)2 в восточной части Центральной Ана-толии. Строительная надпись цветущим куфи поме-щена прямо под тимпаном портальной арки; вместе сдругими элементами декора она обнаруживает в сво-ем стиле связь с кирпичной архитектурой Ирана.

Исследование монументальной эпиграфики позво-ляет сделать вывод о том, что надписи преследовалидве цели. Одна из них - дать наиболее полную инфор-мацию о здании: его заказчике, строителе, архитекто-ре, дате возведения, названии и назначении. Это такназываемые строительные надписи - бесценный ис-торический источник, позволяющий существеннодополнить картину строительной деятельности, а вслучае с отдельными памятниками - и реконструиро-вать ее, если других письменных свидетельств не со-хранилось. Кроме того, надписи содержат уникаль-ные сведения об организации строительства, уровнеи сути дифференциации труда, имевшей место в сред-невековом обществе. Исторические надписи памят-ников Малой Азии оказались в этом смысле особен-но интересными. Изучение этих текстов привело квыводу об уникальной для мусульманского мира вцелом строительной активности в период расцветаанатолийской архитектуры в XIII в.3, беспрецедент-ном количестве “подписных” произведений и много-образии строительных специальностей. Выяснениесодержания некоторых терминов позволило предста-вить характер взаимоотношений между заказчиком,

чиновником, осуществляющим контроль за проведе-нием работ, и строителями - от архитектора до про-стого подмастерья4. Из этих надписей мы узнаем отом, что возведением здания руководил чиновник вы-сокого ранга, называемый мимар (тур. архитектор), астроители могли иметь звание уста или бенна. Не-смотря на, казалось бы, чисто информативную рольстроительной надписи, ей отводилось довольно зна-чительное место в общей системе декора фасада. По-видимому, основной сутью ее следует считать упоми-нание имени заказчика, утверждение его благочестияи возможность увековечить память о нем.

Подпись архитектора как самостоятельный эле-мент декора присутствует на порталах Анатолии триж-ды.5 Так, в мечети Сахиб Ата это два плоских круг-лых медальона над сталактитовым полукуполом, накоторых почерком насх вырезано имя мастера - Ка-лук ибн Абдуллах6. Такие же медальоны находятся напортале медресе Индже Минарели, в верхней его ча-сти. Именно надписи на порталах донесли до нас све-дения о том, что заказчиком этих культовых учрежде-ний был сельджукидский везирь Сахиб Ата, а строи-телем - указанный мастер.

Примером исключительного художественногооформления могут служить строительные надписи,принадлежащие дворовой стене средневековой собор-ной мечети Коньи - мечети Алааддина. В одной из нихговорится о том, что завершение этой прекрасноймечети осуществлено по приказу султана Кейкубада,сына Кылычарслана7. Рельефная в четыре строки над-пись, вырезанная почерком насх на сером мраморе,имеет приличествующее имени султана обрамлениев виде беломраморной восьмиконечной звезды, выс-тупающей трехступенчатым профилем и вписан-ной в квадрат. Другая надпись с именем султана по-мещена в еще более интересную композицию, свиде-тельствующую об активном поиске художественныхсредств в эпоху переосмысления разных традиций.Неглубокая ниша с арочным завершением обрамляетсерую плиту с торжественной надписью в пять строк.Самым необычным эпиграфическим вкраплениемэтой композиции стала шестиугольная мраморнаяплита, введенная в кладку из местного камня в тим-пане арки. Это действительно оригинальное произ-ведение каллиграфии представляет собой написаниеутверждения единобожия - Тавхид (тур. Келиме-иТавхид)8. Плоская лента-тяга обрамляет шестиконеч-ную звезду в центре плиты и несколько слегка высту-пающих треугольников и шестиугольников; в после-дних расположены выполненные тонкими линиями

УДК 72.04.033.3:007.077

Л.И. Саттарова

АРАБСКАЯ КАЛЛИГРАФИЯ В ПОРТАЛЬНОМ1 ДЕКОРЕ:ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ И ХУДОЖЕСТВЕННЫЙ АСПЕКТЫ


врезанные фрагменты надписи. Этот пример, пожа-луй, единственный для строительных надписей, в ко-торых приводимые коранические формулы, во-пер-вых, обычно ограничивались Басмалой, а во-вторых,никогда не представали в виде самостоятельной де-коративной композиции.

Другие надписи, составленные из цитат Корана ихадисов, были предназначены, с точки зрения совре-менного мусульманского богослова, для обучения,воспитания и назидания 9. Действительно, иконогра-фическое значение письма как одной из главных теммусульманского декора10, апеллирует к этическим ос-новам искусства Ислама. Однако уже в самых раннихи широко известных памятниках мусульманской ар-хитектуры арабская каллиграфия приобрела едва лине самое важное значение в декоре, обнаруживая тес-ную связь с развитием орнаментального репертуара вцелом. По мере развития почерков арабского письма,обогатился “плетеными”, “цветущими” разновидно-стями первенствовавший в архитектурных надписяхкуфи, с XI столетия постепенно вытесняемый элеган-тным скорописным сульсом.

Следует отметить, что большинство кораническихтекстов на монументальных порталах Анатолии на-писаны почерком сульс - одним из шести классичес-ких почерков арабской каллиграфии. Исследователя-ми отмечаются высокие эстетические позиции суль-са в искусстве Османской империи11. Ничто не меша-ет нам утверждать, тем не менее, что гораздо раньше,в сельджукской Анатолии, монументальные каменныенадписи сульсом приобрели чрезвычайно высокийстатус и имели некоторые художественные особенно-сти. Достаточно сказать, что сульс на порталах из кам-ня никогда не имеет фона из арабесковых завитков,которые почти всегда сопровождали надписи этимпочерком, выполненные в фаянсовой мозаике илирезьбе по стуку. Ясный, очевидный, или, по-арабски,джали сульс (тур. джели сульс) - так называли этотпочерк монументальных коранических цитат, которыелегко читались с большого расстояния. Особая кра-сота начертания, элегантность и четкость этого по-черка в архитектурных надписях Анатолии XIII в.подарили ему и другое имя - “сельджукский сульс”.Справедливости ради отметим, что в т.н. сельджукс-кую эпоху, когда необыкновенное развитие получилисамые разные мотивы и техники декора, особую сти-листическую окраску приобрел не только сульс, но исамый ранний арабский почерк - куфи, продолжав-ший использоваться в архитектуре12.

В надписях на портале мечети Сахиб Ата в Коньеиспользовано несколько стилей арабского письма -сульс, куфи, геометризованный куфи. Эпиграфичес-кий репертуар портала уникален своей насыщеннос-тью и разнообразием. Прямоугольные панно в верх-ней части пилонов, выложенные из кирпича со встав-ками из квадратных фаянсовых плиток бирюзового итемно-синего цветов, содержат имена праведных ха-

лифов Али и Абу Бакра. На них стоит обратить осо-бое внимание. Геометризованный куфи довольно ред-ко встречается в архитектуре Малой Азии13. Извест-но несколько надписей этим шрифтом, выполненныхв указанной технике14. Вместе с формулой “аль муль-ку лиллах” (“власть принадлежит Господу”) на иран-ском минарете начала 12 века, они составляют кор-пус наиболее ранних мозаичных надписей геометри-зованным куфи в мусульманской архитектуре. Мно-гократно повторенная религиозная формула “Аллахраби ва Мухаммад ан-наби” (“Бог - наш господь иМухаммад - пророк”) заполняет свод айвана медресеСырчалы в Конье. Во всех других случаях это надпи-си “Аллах” и “Мухаммед” и имена праведных хали-фов Али и Абу Бакра (как на фасаде Сахиб Ата). Винтерьерах геометрический куфи почти не использо-вался. Исключение составляют надписи в подкуполь-ном декоре Медресе Каратай (Конья), где в двадцати“турецких треугольниках” перехода к барабану купо-ла выложены имена Мухаммада, праведных халифов- Абу Бакра, Омара, Османа, Али, а также пророковМусы, Исы, Дауда. Эти орнаментальные тексты про-изводят впечатление темносине-бирюзовых тканевыхвставок с причудливым переплетением, обрамленныхажурными бордюрами с мотивом бирюзовых побеговна белом фоне.

Кроме того, на портале Сахиб Ата впервые в ис-ламской монументальной эпиграфике процитирова-но столь большое число коранических фрагментов.Их двенадцать15, все они являются частью единой де-коративной программы. Последняя, в свою очередь,тесно связана с назначением и местоположением па-мятника. Дело в том, что мечеть является одним иззданий комплекса, находившегося за пределами город-ских стен Коньи16, остатки которых исчезли к концу19 века. Здесь, у ворот Ларенде Капысы, пересека-лись дороги на Караман (в старину - Ларенде) и Ме-рам17. Расположение мечети у самого въезда в столич-ный город было обыграно заказчиком и архитекторомвесьма оригинальным образом, имеющим, в то жевремя, мотивацию в контексте мусульманской куль-туры. В устоях парных минаретов, фланкирующихпортал, были устроены благотворительные фонтаны-себили, к которым, в условиях безводного и каменис-того конийского плато, вода подводилась из самыхпредгорий Мерама. Сталактитовые ниши и рамы се-билей выложены из мрамора, в то время как основ-ной объем портала - из местного камня; древние мра-морные саркофаги и резные рамы себилей не постра-дали от долгого соприкосновения с водой. Со време-нем он лишь приобрел желтоватую патину, котораяпридала рисунку надписей и орнаментов резкую очер-ченность.

Себили мечети Сахиб Ата - уникальное явление вкультовой архитектуре Ислама не только с точки зре-ния конструкции; необычайно выразительно их худо-жественное решение. Характерная и самая порази-


тельная его часть - тексты, обрамляющие себили, ко-торые являются избранными фрагментами несколь-ких сур Корана. Широкий и плоский бордюр себиляв правом крыле содержит несколько тематически свя-занных коранических фрагментов, написанных одинза другим, в одну широкую строку. В них речь идет оводе как источнике жизни (21:31)18: “Мы сделали изводы всякую вещь живую, неужели они не уверуют”),о чистоте и благословенности райского напитка(76:21): “И напоил их Господь их напитком чистым”,а также (76:5-6): “Ведь праведники пьют из сосуда,смесь в котором с кафуром, с источником, откуда пьютрабы божии, заставляя литься его течением”), о жи-вотворной силе воды, ниспосланной Творцом (25:50-51): “Он Тот, кто посылает ветры благовестникамисвоего милосердия. Мы низводим с неба чистую воду,чтобы ею оживить омертвевшую страну; ею Мы поиммногочисленные создания наши - и скотов, и челове-ков”), о воде как награде за следование по правиль-ному пути (39:21): “Но тем, которые боятся Господасвоего, будут горние чертоги; на верху их построеныеще горние чертоги, а внизу их текут реки, как обето-вал Бог, а Бог не изменяет своего обетования”, о дож-де, питающем все живое на Земле (78:14-16): “Про-ливаем из облак дождь, обильно льющийся, чтобы имвозращать хлеб и все произрастения, сады с дерева-ми ветвистыми”.

Принцип, примененный здесь при отборе стиховКорана, объединяет портал Сахиб Ата с очень немно-гими исламскими памятниками, в которых кораничес-кие цитаты призваны подчеркнуть определеннуюидею19. Принадлежность этих надписей декору бла-готворительного фонтана делают этот памятник ис-ключительным.

Бордюр левого фонтана украшает врезанная над-пись сульсом. Здесь, после обязательной Басмалы (“Воимя Бога, милостивого и милосердного”), записанчрезвычайно популярный в архитектурных надписяхи предметах декоративно-прикладного искусстваАйат уль-Курси - “Тронный стих” Корана (2:255).Следует отметить, что в архитектурной резьбе сельд-жукских памятников этот излюбленный охранитель-ный текст встречается лишь однажды, хотя он нере-док в монументальных надписях в фаянсовой мозаи-ке в интерьерах культовых зданий Анатолии20.

Второй широкий бордюр прямоугольной рамыпортала содержит большой фрагмент суры Победа(48:1-13), - цитата, включенная также в декор порта-ла Дар уль-хадис, вертикальную композицию которо-го “держат” две широкие дважды переплетающиесяленты сульса с большим фрагментом суры Йа син(36:1-31). Последняя, следует заметить, больше вооб-ще не встречается в малоазийских постройках данно-го периода, цитаты из этой суры характерны для бо-лее поздних мечетей, связанных с погребениями. Так,полный текст суры Йа син помещен в интерьере глав-ного здания комплекса Тадж Махал в Агре (1632-54)21.

Мы говорили о порталах, где надписи поданы ввиде лент прямоугольной рамы, или играют роль цен-трального композиционного акцента. Но есть и дру-гие оригинальные решения. Вернемся к мечети Ала-аддина, которая, вероятно, в начале XIII в. украсиласьнарядным порталом22. В первоначальном виде онпредставлял собой сочетание византийских элемен-тов (блок с угловой колонкой, профили дверного про-ема) с мотивами декора сирийской архитектуры эпо-хи Зенгидов (полосатая кладка из мрамора разныхцветов; плетеные узлы). На слегка вогнутой поверх-ности прямоугольного бордюра, сложенного из бело-мраморных блоков, в вогнутых сталактитоподобныхнишках (всего их 42) помещен текст первых четырехайатов суры Победа, предваренный Басмаллой23. В по-строенном, по-видимому, через несколько десятиле-тий портале медресе Каратай использован тот же при-ем. Однако в резных “листочках”, украшающих двер-ной проем, здесь помещен текст хадисов - преданий оречениях Пророка.

В целом, репертуар религиозных надписей и иххудожественное воплощение в резьбе конийских пор-талов представляется оригинальным и неповторимымв истории исламской архитектурной эпиграфики. Ис-следование коранических текстов на порталах, про-веденное в контексте исторической ситуации в Ана-толии в XIII столетии, особенно плодотворно. ГородаКонийского султаната, унаследовавшего традицииВеликих Сельджукидов в организации образования иустройстве вакуфных учебных заведений, стали сре-доточием мусульманской учености, центрами изуче-ния Корана и хадисоведения. Наличие знатного заказ-чика - везиря или правителя - способствовало появ-лению соответствующих смысловых акцентов в де-коративной программе общественно значимых пост-роек. Ими стали священные тексты, символизировав-шие мусульманское присутствие и господство на тер-риториях, еще полтора столетия назад бывших хрис-тианскими.

Трудно обнаружить следование какому-либо кано-ну в расположении таких надписей на портале иливыборе стиля письма. Действительно, каждый памят-ник в этом смысле достоин отдельного исследования,в каждом отдельном случае, по справедливому утвер-ждению профессора О. Грабара, решались особыепроблемы24. Индивидуальный характер примененияарабской каллиграфии - одна из характерных черт сти-ля сельджукского декора Анатолии, придающих емунеповторимость и своеобразие.

Литература1 Предметом исследования являются культовые

здания; поэтому порталы многочисленных анатолий-ских каравансараев здесь не рассматриваются.

2 Ögel S. Anadolu Selçuklu TaTaş Tezyinatı.(Каменныйдекор в Анатолии сельджукского времени). Ankara,


1987. Res.1.3 Rogers M. Waqf and Patronage in Seljuk Anatolia:

the Epigraphic Evidence. // AS, vol XXVI, 1976.4 Bayburtluoğlu Z. Anadolu’da Selçuklu Dönemi YapYapı

Sanatçıları. (Мастера-строители сельджукского време-ни в Анатолии). Erzurum, 1993.

5 Мечеть Сахиб Ата (1258), медресе Индже Минаре-ли (1264-65, оба в Конье), Гёк медресе (1271, Сивас).

6 Bayburtluoğlu Z. Указ. соч. с.132.7 Oral, M.Zeki. Konya’da Ala üd-Din Camii ve

Türbeleri. I. Yapılar, Kitabeler. (Мечеть Алааддина вКонье и мавзолеи при ней). Yıllık Arastşrmalar Dergisi,I (1956). C.57.

8 Там же, с. 57-58.9 Özönder H. Konya’da Selçuklu Devri Abidelerinde

Görülen Epigrafik Özellikler. (Характер эпиграфикипамятников сельджукского периода в Конье) // Konya.Haz. F.Halıcı. Ankara, 1984. С.16.

10 Hill, D., Grabar, O. Islamic Architecture and itsDecoration. L., 1964. С.85.

11 Аль-Халлаб А. Эстетические основы исламско-го орнамента. М., 1999, С. 69.

12 См., например: Sourdel-Thomine J. Selçuklulardevrinde Halep kufi yazısı. (Куфическое письмо в Алеп-по сельджукидского времени). // Tarih Dergisi. No 26.Mart: 1972.

13 Классические примеры исключительного ис-пользования надписей этим шрифтом принадлежатэкстерьерам зданий тимуридского времени в Иране иСредней Азии.

14 Meinecke M. Fayencedecorationen seldschukischerSakralbauten in Kleinasien. Tubingen, 1976. Teil I. C. 148-149.

15 Только два фрагмента (21(31) и 76(21)) повторя-ются в декоре правого и левого фонтана. Чтение боль-шинства текстов на портале по: Uğur, M. Ferit, Koman,M.Mesut. Selçuk veziri Sahip Ata ile Oğullarının hayatve eserleri. (Описание жизни и построек Сельджукс-кого везиря Сахиб Ата и его сыновей). Istanbul, 1934.Неатрибутированные ранее фрагменты любезно про-читаны для данного исследования Н.Ф.Исмагиловым(Н.Наккаш).

16 Ныне в южной части старого города.17 Мерам - селение к западу от Коньи, место отды-

ха горожан, которое славится своими садами и вилла-ми, расположенными вдоль спускающейся с гор реки.

18 По изд.: Коран. Перевод с арабского языкаГ.С.Саблукова. Третье издание. Казань, 1907.

19 Один из таких редких примеров - торжествен-ные ворота Булент Дарваза в Фатехпур Сикри (XVIв., Индия). Wheeler M. Thackston. The Role ofCalligraphy. // The Mosque. History, ArchitecturalDevelopment & Regional Diversity. Ed. by MarthinFrishman and Hasan-Uddin Khan. L., 1994. C.47.

20 В Анатолии -в декоре девятнадцати памятниковкультовой архитектуры (облицовка айванов, михрабов,саркофагов, окон, оснований куполов). См.: MeineckeM. Указ.соч., Том. II, С. 189-190.

21 Wheeler M. Thackston. Указ.соч., С. 53.22 Мечеть пережила несколько перестроек, в ре-

зультате которых в ее дворовую стену оказались встро-ены портал и надписи, о которых речь шла выше.

23 Oral, M.Zeki. Указ соч. С. 58.24 Ettinghausen R., Grabar O. The Art and Architecture

of Islam: 650-1250. Yale Univ. Press, 1994. C.325.


Начало применения ЛМК в строительстве зданийсельскохозяйственного назначения в Республике Та-тарстан (РТ) относится к 1975 году. Однако в данныйпериод широкое применение металлических конст-рукций сдерживалось запрещающими положения-ми технических правил (ТП 101-76, ТП 101-81).Поэтому первостепенными задачами на данном эта-пе применения ЛМК в строительстве зданий и соору-жений сельскохозяйственного назначения являлись:

• доказательство экономической эффективностистроительства зданий и сооружений пролетом 12-24м с применением стальных несущих конструкций;

• разработка новых конструктивных решенийнесущих и ограждающих конструкций;

• поиск поставщиков металла и новых типовпрофилей.Проведенные в этом направлении поисковые ис-

следования и опытно-конструкторские разработкипозволили определить область применения ЛМК всельскохозяйственном строительстве РТ: пункты тех-нического обслуживания, стоянки сельхозмашин, зер-нотока, сенохранилища и т.п., а также конструктив-ные решения их несущих конструкций, ориентирован-ные на применение спирально-шовных труб, отходовпрессового производства КАМАЗа и холодногнутыхпрофилей собственного производства.Рассмотрение и одобрение начального опыта стро-

ительства в ТАССР первых зданий из ЛМК для хра-нения сельхозтехники на заседании Коллегии АПКСовета Министров СССР [1] позволили снять указан-ные выше ограничения на применение металла в стро-ительстве таких зданий малого пролета. Это дости-жение, реализация которого принадлежит и авторустатьи, открыло новые возможности в разработкестроительства зданий и сооружений из ЛМК в целомпо стране, а не только в пределах ТАССР. Дальней-шее строительство зданий и сооружений с примене-нием ЛМК в РТ стало возможным также ввиду комп-лексного подхода к развитию этого направления. Ком-плексность подхода состояла в объединении в 1987году усилий проектировщиков, технологов и монтаж-ников в проектно-промышленном объединении «Агро-проектпромстрой» (в настоящее время – ОАО «ТИ-МЕР») при привлечении научных кадров из КИСИ. Собразованием объединения произошло интенсивноеразвитие научных исследований и проектных разра-

боток по зданиям и сооружениям из ЛМК. В это вре-мя завершается работа над созданием конструкцийпод общим названием «Татария», включающая сле-дующие проекты: «Пункт технического обслужива-ния на 40 тракторов» – АПСП-17-9177.87, «Механи-зированный крытый зерноток площадью 1680 м2» –АПСП-17-0175.87. При разработке этих проектовбыли решены вопросы применения и расчета холод-ногнутых профилей открытого сечения, исследованадействительная работа ферм из труб и их узлов, ис-следована работа трехслойных плит и т.д. Практичес-кая реализация указанных проектов показала их вы-сокую экономическую эффективность. При этом быларешена проблема сохранности сельскохозяйственнойтехники для первичной переработки зерна. Технико-экономические показатели модуля «Татария» приве-дены в таблице 1.Проект «Механизированный крытый зерноток» за

высокие показатели по расходу металла (общий рас-ход – 18,1 кг/м2) удостоен бронзовой медали ВДНХСССР. В 1987 году было смонтировано 21,9 тыс. м2

площадей зданий и сооружений. Дальнейшее разви-тие в строительстве зданий из ЛМК шло по пути со-вершенствования технологической базы, разработкии освоения новых конструктивных решений несущихи ограждающих конструкций и распространения ЛМКна новых объектах народного хозяйства. В частности,вводятся новые заводские мощности в п. Столбищи иг. Заинске, обеспечивающие производство профилиро-ванного стального настила и панелей типа «Сэндвич».При этом для изготовления несущих конструкций,например, стропильных ферм, стали применятьсяпрямоугольные трубы, для сборки и сварки которыхбыла разработана и запущена роботизированная ли-ния. Среди новых объектов, выполненных с приме-нением ЛМК, можно отметить овощефруктохранили-ща, холодильники, заводы по переработке сельхозпро-дукции, торговые центры и др.Значительные научные, технические и экономичес-

кие результаты (табл. 2) были получены от разработ-ки, изготовления и строительства легких арочных зда-ний, используемых в качестве гаражей, павильонов,сенохранилищ, складов и т.п. [2]. При этом следуетотметить, что поставки в нашу страну подобных ароч-ных зданий из Финляндии (А/О Финмекано) закончи-лись массовыми авариями [3], что свидетельствует о

УДК 624.014: 624.041

И.Л. Кузнецов

ОПЫТ РАЗРАБОТКИ ИССЛЕДОВАНИЯ, ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЙ ИЗ ЛЕГКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

КОНСТРУКЦИЙ (ЛМК) В РЕСПУБЛИКЕ ТАТАРСТАН


более низком их техническом уровне.Аналогичные конструкции арочных зданий стали

выпускаться также и отечественными производителями вгородах Смоленске, Краснотурьинске, Сызрани и др.Поэтому в начальный период первостепенной зада-чей являлась разработка усиленных вариантов конст-рукций арок, что успешно было реализовано на прак-тике [3]. При этом несущая способность предлагае-мых вариантов усиления арок проверялась экспери-ментально, для чего на кафедре металлических конст-рукций и испытания сооружений была разработанаспециальная методика их испытания, основанная наприменении при загружении полиспастовой системы.В последующем данная методика была использованадля исследования действительной работы арок с оп-тимальными параметрами. Натурные испытания 24различных конструкций арок, проведенные в лабора-тории указанной выше кафедры, позволили уточнитьдействительную работу, сделать выводы о точностиприменяемых методов расчета и предложить новые,более эффективные конструктивные решения [4]. Дан-ные конструкции арочных зданий обладают меньши-ми расходами стали (на 20-25%), а их новизна защи-щена 50 авторскими свидетельствами и патентами наизобретения. Общий объем строительства, в том чис-ле и за пределами РТ, достиг 2 млн. м2 в год. При этомбыли получены и важные научные результаты: разра-ботана методика аналитико-численного определениянапряженно-деформированного состояния и критическихнагрузок потери устойчивости арок, предложены фор-мулы по назначению оптимальных параметров решет-чатых арок, методика назначения оптимального очер-тания оси арки при многовариантном загружении. Впер-вые сформулирована возможность и предложены конст-руктивные решения унифицированных элементов,обеспечивающих возведение зданий произвольного про-лета и очертания [5].Унифицированный элемент представляет собой

стержень, как правило, из профильной стали, с кре-пежными элементами на концах, обеспечивающимиих жесткое соединение под произвольным углом. На-бором числа этих элементов и их сочленением междусобой реализуется несущая конструкция произволь-ного пролета и очертания. Обеспечение несущей спо-собности конструкции при изменении пролета и очер-тания достигается варьированием шага установки,использованием парных унифицированных элементовв напряженных сечениях, изменением статическойсхемы разработки и т.п. Указанная конструктивнаясистема, реализующая принцип открытой типизации,защищена 12 авторскими свидетельствами на изоб-ретения. Следует отметить, что практическая реали-зация этой системы арочных зданий осуществлена, втом числе, с применением стальных выштампован-ных отходов прессового производства КАМАЗа, длячего был проведен комплекс теоретических и экспе-риментальных исследований и разработаны критерииих годности [5].Одной из новых областей эффективного примене-

ния зданий из ЛМК являются производственные зда-ния пролетами 9-12 метров для фермерских хозяйств.Разработка подобных зданий с рамной конструктив-ной схемой из особо легких конструкций обеспечиларасход металла в пределах 4-6 кг/м2, что в 1,5 – 2 разаменьше, чем при применении традиционных конст-руктивных решений.Дальнейшее расширение области применения

ЛМК в РТ связано с их внедрением при строитель-стве быстровозводимых жилых домов, для чего в на-стоящее время освоено производство трехслойныхплит со стальными обшивками и утеплителем из пе-нополистирола. Проведенные экспериментальныеисследования действительной работы данных конст-рукций позволили предложить новые решения по уз-лам их соединения.Многообразие конструктивных решений ЛМК

Таблица 1Технико-экономические показатели конструкций модуля «Татария»

Наименование проекта, шифрПоказатель Ед.изм. Пункт технического

обслуживания.АПСП-17-9177.87

Механизированныйкрытый зерноток.АПСП-17-0174.87

Ангар для комбайнови сложных с/х машин.АПСП-17-0175.87

Расход металла на объект, в томчисле:

кг/м2 40 18,5 16,8

1.1. Колонны, включая фахверковые кг/м2 12 3,4 1,71.2. Несущие конструкции покрытия кг/м2 23 10,3 8,41.3. Связи жесткости кг/м2 5,0 4,7 2,01.4. Прочие элементы и

конструкциикг/м2 - 0,1 4,5

Стоимость строительно-монтажных работ

руб/м2

(*)92,25 25,8 51,6

Трудоемкость строительства чел⋅дн/м2

0,92 0,26 0,40

∗ - В ценах 1981 г.


приводит к проблеме выбора оптимального решения.Использование для этих целей существующих мето-дик, основанных на применении таких критериев, какминимум массы, стоимости и т.п., не приводит к дос-тижению наилучшего результата. Поэтому была раз-работана методика выбора оптимального вариантаконструктивного решения в системе ЛМК, основан-ная на учете и согласовании противоречивых интере-сов всех участников инвестиционного проекта [6].Таким образом, впервые в РТ создана и функцио-

нирует новая отрасль стройиндустрии – заводскоеизготовление зданий и сооружений из легких метал-лических конструкций. Функционирование этой от-расли базируется на прочной научной и технологи-ческой базе. В процессе становления и развития дан-ного направления подготовлено четыре кандидатанаук, один доктор технических наук, а также десяткиинженеров-строителей и проектировщиков. За пери-од 1987-1997 гг. только ОАО «Тимер» было реализо-вано 1550 проектов зданий и сооружений с примене-нием ЛМК.Общий объем построенных зданий за данный пе-

риод составляет 1 миллион 156 тысяч м2. Для этогобыло изготовлено и смонтировано 102 тысячи тоннметаллоконструкций. Новизна конструктивных реше-ний защищена 57 авторскими свидетельствами и па-тентами РФ на изобретения.Строительство указанных зданий и сооружений

позволило уменьшить стоимость строительства в пре-делах 10-20% на каждый м2 построенной площадизданий.

Литература1. На заседании Комиссии АПК. Газета «Известия» от

25.04.84 г.2. Кузнецов И.Л., Салимов А.Ф., Зайнуллин Д.Г., Ха-литов Р.М. Экспериментальные исследованиястальных решетчатых арок. Экспресс-информация.Серия 8. Строительные конструкции. Вып. 7.-М.,1987. С. 12-16.

3. Кузнецов И.Л., Салимов А.Ф. Усиление арок с без-раскосной решеткой облегченных зданий. – Расчети испытание металлических и деревянных конст-рукций. Межвузовский сборник. Казань: КХТИ.1986. С. 69-74.

4. Кузнецов И.Л. Расчет и конструирование легкихарок. Казань: КГАСА, 1996. 144 с.

5. Кузнецов И.Л., Пеньковцев С.А. Использованиестальных выштампованных полосовых отходов дляизготовления облегченных конструкций. – Сельс-кое строительство. Серия Строительные материа-лы, конструкции зданий и сооружения. – М.: ЦНИ-ИЭПсельстрой, 1986. С. 20-23.

6. Кузнецов И.Л. Выбор оптимального конструктивно-го решения в системе ЛМК. Казань: КИСИ, 1990. 89с.

Таблица 2Технико-экономические показатели облегченных арочных зданий

Наименование проекта, шифрПоказатель

Ед. изм.Универсальное арочное хранилищес тентовым покрытием.АПСМ 813-0009.87

Универсальное отапливаемоеарочное хранилище.АПСМ 813-0139.87

Общий расход металла кг/м2 13 19Стоимость строительно-монтажных работ руб/м2 20,9* 42,22*Трудоемкость строительства чел⋅дн/м2 0,19 0,39*) в ценах 1981 года


Рассмотрена задача идентификации жесткостныххарактеристик органопластикового жгута порезультатам испытаний намоточных цилиндрическихоболочек. Построен расширенный функционал, изусловия минимума которого отыскиваютсянеизвестные жесткости и который позволяетуменьшить невязки между экспериментальными ирасчетными данными по сравнению с невязками,полученными при использовании традиционныхподходов . Предложена методика построениядоверительных интервалов для идентифицируемыхпараметров.

1. Пусть известны механико-математическиемодели поведения материала и изготовленных из негоконструкций. Обозначим через векторы s(x) и е(х) ихстатические и кинематические характеристики вточке х, через а0(х) - вектор упругих характеристик,связывающих s(x) и е(х) на основе закона, которыйзапишем в следующей операторной форме:

s f e a= ( , )0 . (1.1)

На а0 накладываются ограничения, вытекающиеиз технических и термодинамических соображений.Запишем их в виде:

B a B a10

200 0( ) , ( )= ≥ . (1.2)

Тогда математическую модель поведения изделия,изготовленного из рассматриваемого материала,представим в виде следующей системы уравнений:

N e a q x( , , ) ,0 κ ω= ⊂ , (1.3)

где ω - область, занимаемая конструкцией;κ ( )x - вектор конструктивных параметров.

Пусть в области γ ωexp ⊂ известны полученные

в эксперименте отклики e xexp( ) на воздействия

q xexp ( ) , т.е.

e x e x x( ) ( ),exp exp= ⊂ γ . (1.4)

Представим решение уравнения (1.3) в виде

e N a q= −1 0( , )κ .

Для формулировки вариационной задачиидентификации механических характеристикa x0 ( ) чаще всего используют меру близостирасчетных значений функции e x( ) , полученной из

(1.3), с экспериментальной функцией e xexp( ) ипредставляют ее в виде:

( ) min [ ( , ) , ]min( )

exp exp exp

expζ ρ κ γ

γe

a xN a q e d2 2 1 0

0= −∫ ,

B a B a10

200 0( ) , ( )= ≥ , (1.5)

ρ 2 ( , ( )u u W uv) = ( - v) vT − ,

где W - симметрическая положительно определеннаяматрица весовых коэффициентов; γ - областьсравнения функций u, v.

В качестве альтернативного варианта невязкумежду расчетными и экспериментальнымизначениями воздействий q x( ) и q xexp ( ) можнозаписать в виде:

( ) min [ ( , , ) ]min( )

exp exp exp

expζ ρ κ γ

γq

a xN e a q d2 2 0

0= ∫ ,

B a B a10

200 0( ) , ( )= ≥ . (1.6)

В данной работе предлагается рассматриватьрасширенную задачу идентификации, в которойискомыми считаются функции e q a, , ,κ 0 ,приближенно удовлетворяющие следующей системеуравнений:

N e a q( , , )0 κ = ,

s f e a= ( , )0 , a a x− = ⊂0 0, ω

e e q q− = − =exp exp, ,0 0

x− = ⊂exp exp,0κ κ γ , (1.7)

где a0 - вектор, принадлежащий предполагаемомуклассу функций; а - вектор из более широкого класса.Соотношения (1.2) будем считать удовлетворяющимисястрого.Введем функции δ δe e e q q q= − = −exp exp, ,

δ κ κ κ δ a a a= − = −exp , 0 и потребуем их

малость по сравнению с e q aexp exp exp, , ,κ 0 .Вариационная задача типа (1.5) запишется в

следующем виде :( ) min [ ( , ) , ]min

, , ,

exp

expζ ρ κ γ

δ δκ δ γe

a a qN a q e d2 2 1

0= +−∫

УДК 539.3

Р.А. Каюмов, К.П. Алексеев, Л.С. Ольховик

К ОЦЕНКЕ УПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ КОНСТРУКЦИЙ


( , ) ( , )expρ ω ρ ωω ω

a a d q q d2 0 2+ + +∫ ∫

( , )exp

expρ κ κ γ

γ

d2+ ∫ (1.8)

B a B a10

200 0( ) , ( )= ≥ ,

B a B a1 20 0( ) , ( )= ≥

δ β β δκ β κκq qq q≤ << ≤exp exp, , ,1

β δ β βκ a aa a<< ≤ <<, ,1 10

2. Рассмотрим задачу расчета жесткостныххарактеристик органопластикового армированногоматериала типа ленты, из которой путем намотки подуглом ±ϕ к образующей изготовлены цилиндрическиеоболочки. Поведение ленты в осях ортотропии будемописывать соотношениями плоского напряженногосостояния в виде:

, , ,σ σ σ σT T= 11 22 12

, , ε ε ε εT T= 11 22 122 , [ ] σ ε= D 0 . (2.1)Здесь и далее параметры напряженно-

деформированного состояния записываются в осяхортотропии в виде (2.1), а в географических осяхоболочки - с волной над параметрами. Тогда связьмежду ними можно представить в виде :

~ [ ] , [ ] ~σ σ ε ε= =S S T ;

[ ]cos sin sinsin cos sin

sin / sin / cosS =

−

−

2 2

22

2 22 2 2 2 2

ϕ ϕ ϕϕ ϕ ϕ

ϕ ϕ ϕ

. (22)

Рассмотрим уравнения равновесия

~ / ( )σ π11 2h P R= , ~σ 22h qR= , (2.3)

где Р - осевая сила; q - внутреннее давление.

Выразим ~σ через ~ε и матрицы [D] и [S]:

[ ] [ ][ ] ~σ σ ε= = =S S D

[ ][ ] [ ] [ ] ~ ~ ~ε ε= =S D S DT.

Поскольку ~ε 12 0= , то из системы (2.3) получимуравнения

[ ~]~~

/ ( )/

~

~dP Rh

qR hPq

εε

π11

22

2

=

=

, (2.4)

где [ ~]d - минор элемента ~D33 матрицы [ ~]D .Для n оболочек с различными углами намотки при

действии q и (или) P записывается система 2n

уравнений (2.4). Подстановка ~ ,exp expε P иqexp в (2.4) дает линейную систему уравненийотносительно искомых характеристик Dij :

[ ] C a b0 = , a D a D10

11 20

22= =, ,

a D a D30

33 40

12= =, . (2.5)

На неизвестные a i0 накладываются ограничения вида:

a i a a a ai0

10

20

40

400 1 2 3 0> = − >, , , , . (2.6)

К системе (2.4) добавляются следующиеуравнения:

, ,( ) ( ) ( )expa a k k k

0 0 0− = − =ϕ ϕ

~ ~ ,( ) ( )exp

k k 0− =ε ε

~ ~ , ~ ~( ) ( )

exp( ) ( )

expP P q qk k k k0 0− = − = , (2.7)

где k - номер эксперимента.Минимизация (2.4), (2.7) дает значения искомых

параметров a 0.

Вычисления были проведены с использованием

экспериментальных данных, приведенных в [1]

(принималось: β β βe q a≤ ≤ ≤0 2 0 2 0 2, , , , , ,βϕ ≤ 0 2, ). Расчеты показали, что использованиетрадиционного подхода, т.е. минимизация (1.6),приводит к значениям расчетных нагрузок q и P, внесколько раз отличающихся от экспериментальных.При применении же (1.8) разница между нимисоставляет не более 20 %.

C целью отыскания доверительных интервалов дляDij использовалась следующая процедура . Порезультатам экспериментов вычислялись выборочные

средние значения и дисперсии для ~ , , ~, ~ε ϕ P q .C помощью генератора случайных чиселопределялись их значения, соответствующиенормальному распределению. После подстановки всистему (2.4), (2.7) и минимизации ее невязкиопределялись Dij для различного числа выборок.Результаты расчетов доверительных интервалов исредних значений Dij , проведенных с использованиемэкспериментальных данных из работы [1], приведенына рис.1а,1б.


Работа выполнена при финансовой поддержкеРоссийского Фонда Фундаментальных Исследований,проект 99-01-00410, и АН Татарстана.

Литература1. Алексеев К.П., Каюмов Р.А., Терегулов И.Г.,

Фахрутдинов И.Х. Механические характеристики

0

10

20

30

40

50

60

70

80

3 4 5 6 7 8 9 10

1

2

органо- и углепластиковых труб, изготовленныхметодом перекрестной намотки // Механикакомпозиционных материалов и конструкций. - 1998,т. 4, 4. С. 4-20.

3

-1

0

1

2

3

4

5

6

3 4 5 6 7 8 9 10

4

а)

б)

Рис.1а,1б. Зависимости жесткостных характеристик (в ГПа)от объема выборки (1 - D11, 2 - D22*5, 3 - D12, 4 - D33+3)


Влияние геологической среды на развитие опасныхпроцессов, особенно карстово-суффозионных ипросадочных явлений, зависит от условий залегания,состава , состояния, свойств горных пород ивзаимосвязи водоносных горизонтов.

На территории Казани к наиболее важнымсоставляющим геологической среды относятсядревние эрозионные врезы, создающие серьезныеосложнения при строительстве и эксплуатации зданийи сооружений. Незнание деталей площадногораспространения палеодолин, их глубины, состава исостояния заполняющих их отложений приинтенсивном строительстве под- и надземныхсооружений на территории г. Казани может привестик тяжелым последствиям, как это имело место в центрегорода на ул. Баумана, Свердлова, Кремлевской и вдр. районах города.

Рельеф поверхности дочетвертичных пород натерритории Казани сформировался в три основныхэтапа: доплиоценовый, доледниковый и современный.Особенность всех этапов - интенсивная эрозионнаядеятельность водных потоков, вырабатывающихглубокие врезы, секущие в юго-восточном исубмеридиональном направлениях пермские породы(восточная и западная эрозионно-тектоническиевпадины) и в широтном направлении плиоценовыеотложения (доледниковые и современные долиныКазанки и ее притоков).

В доплиоценовый период, продолжавшийся сконца пермского до середины плиоцена (акчагыла),сформировался своеобразный эрозионный рельеф, вкотором на изученной площади выделяются крупныеэлементы: две глубокие эрозионно-тектоническиеложбины, разделенные полосой остонцов коренныхпермских пород. Восточная впадина (ложбина) болеедревнего и глубокого заложения, сформировавшаясяв доакчагильское время, в среднем плейстоценеполностью перешедшая в погребенное состояние,протягивается через весь город в юго-восточномнаправлении от пос. Новониколаевского, через пос.Северный, Караваево, вдоль ул. Адоратского иСибирского тракта и далее через пос. Горки к с. Усады.Правым склоном ложбины служит полоса остонцовкоренных пермских пород. С левой стороны, западнеес. Азино, она граничит с береговым склоном Волги.

В осевой части ложбины коренные породызалегают у с. Осиново на абс. отметках ↓30.4 м, вНовониколаевском ↓31.9 м, с. Савиново ↓46.9 м, с.Давликеево ↓53.3 м, с. Усады ↓53.3 м. Далее запределами города глубина размыва отмечена на

УДК 624.131

Л.К. Згадзай

ВЛИЯНИЕ ДРЕВНИХ ЭРОЗИОННЫХ ВРЕЗОВ НА РАЗВИТИЕ ОПАСНЫХГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В Г. КАЗАНИ

отметках минус 30-40 м. Глубина ложбины посравнению с наиболее высокими остонцами,расположенными западнее, превышает 100-110 м.Ширина ложбины по нулевой изогипсе достигает 2.5-5.5 км. Пермский остонцовый цоколь гребневыхподнятий значительно предохранял ее на своихучастках от бокового размыва речными потоками. Вместах отсутствия остонцов боковая эрозияПалеоволги создавала более широкие и глубокиеложбины в районе Института органической химии,глубина вреза - минус 111.5.

С севера в восточную ложбину открываетсякороткая меридиональная ложбина Палеоказанки,идущая от поднятия у с. Сидорова Пустошь кБирюлинскому зверосовхозу, санаторию Каменка,с.Киндери и пос. Дербышки. Осевая часть этойложбины прослеживается у с. Савиново ↓41.52 м ив районе санатория Каменка ↓41.2 м. Обращаетна себя внимание сильно разветвленное руслоПалеоказанки в устьевой части. Эрозионный врезобнаружен также на водоразделе рек Ноксы иКиндерки, где на расстоянии 3 км размытаяповерхность пермских отложений понижается на44 м.

Западная погребенная ложбина протягиваетсяпочти параллельно восточной. Осевая ее частьпроходит восточнее русла р. Волги в районе пос.Юдино, Аракчино, южнее Кзыл- Армейской слободы,деревень Кукушкино, Крутовка . Поверхностьпермских пород залегает на абс. отметках от –20 до –25 м, глубина впадины достигает 70-90 м, ширинаколеблется от 2-2.5 до 4-5 км. Западная ложбинаявляется более молодой, формирование еепроисходило в раннечетвертичное время. Тогда жебыла заложена сеть глубоких доледниковых долин иоврагов, имеющих довольно сложный рисунок иврезанных в толщу пермских пород.

Глубокие эрозионно-тектонические долиныПалеоволги и Палеоказанки выполнены, в основном,плиоценовыми осадками, которые в значительнойстепени снивелировали неровности поверхностирельефа палеозойских пород. Эти осадки отсутствуютлишь на участках высокого залегания пермских пород.Четвертичные аллювиальные и аллювиально-озерныеотложения обычно перекрывают плиоценовые. Лишьна участках, где плиоцен размыт, четвертичныйаллювий залегает непосредственно на коренныхпородах (эрозионный врез на участке между ул.Чернышевского и М.Джалиля).


В сложении плиоцена принимают участие пески,глины, супеси и реже - гравийно-щебенчатые породы.Несмотря на частую перемежаемость различныхтипов пород, в составе плиоцена можно выделить дваритмически построенных комплекса, каждый изкоторых в нижней части сложен преимущественнопесками, нередко с гравием и галькой, а в верхней - восновном глинистыми породами.

В склонах доледниковых долин в поперечномсечении расположены разные типы водоносныхпластов: двухслойный безнапорный водоносный пластчередуется с напорным водоносным пластом сперетеканием. Это приводит к сложному механизмуперетекания воды из одних горизонтов в другие за счетфильтрации воды в вертикальном и горизонтальномнаправлениях. В глубоких частях восточной впадины,в районе с. Савиново, отмечено несколько водоносныхпесчаных прослоев мощностью 1-6,5 м, образующихобщий водоносный горизонт с отметкой напорногоуровня 58-59 м. Эти воды отличаются сульфатнымкальциевым составом, что подтверждает очаговуюразгрузку вод нижнепермских отложений.

Результаты анализа данных о деформациях зданийи сооружений свидетельствуют, что наиболее опаснытерритории, на которых расположены древниеэрозионные врезы. Плотность деформированныхзданий в пределах древних эрозионных врезов выше,чем за их пределами.

Пример катастрофического развития природно-техногенных процессов на территории древнихэрозионных врезов - авария, произошедшая на ул.

Баумана,38, на перегоне метрополитена на ул.Свердлова, деформации зданий на пересечении ул.Адоратского и Ямашева и т.д.

Можно считать, что в пределах погребенныхэрозионных врезов, заполненных аллювиальнымиотложениями, наиболее активно происходитвзаимодействие сооружений и грунтов, залегающихв основании этих сооружений или их вмещающих.

Это вызвано:• изменчивостью литологического составаотложений, заполняющих врезы, неоднородностьюфракций (от глинистых частиц до щебня);

• развитием карстово-суффозионных процессов,образованием провалов и оползней на поверхностии склонах;

• резким изменением состояния вмещающих породи уровня подземных вод за счет взаимодействиячерез эрозионные врезы разных водоносныхгоризонтов;

• переходом при вскрытии водонасыщенных породв плывунное состояние.Таким образом, эрозионные врезы представляют

опасность для сооружений, поэтому требуетсявыявлять границы их распространения, изучатьдетально состояние и свойства заполняющих ихотложений.

ЛитератураМалышева О.Н., Нелидов Н.Н., Соколов М.Н.

Геология района г.Казани. Казань: Изд-во КГУ, 1965.С. 95.


Несущая способность грунтовых оснований,определенная экспериментально и методами теориипредельного равновесия, нередко существенноразличается. В статье рассматриваются возможныепричины этих расхождений.Существующие теории прочности грунтов

основаны на положении о том, что разрушение, какпроцесс нестабилизированного накопленияостаточных деформаций, наступает при превышениипредела прочности. Естественно, что неразрушимостьрассматривается как состояние, которое характеризуетсястабилизацией деформаций при допредельныхнапряженных состояниях [1]. На этих положенияхоснована теория предельного равновесия грунтов,которая утверждает, что прочность и несущаяспособность эквивалентны и не зависят ни отдеформационных свойств грунтов , ни отдеформативности грунтового массива при конкретныхграничных условиях.Основополагающие положения теорий прочности

и предельного равновесия верны, но только в томслучае, когда нагружение грунтов производится врежиме контролируемых напряжений, при которомдеформации протекают свободно и прочность независит от траекторий нагружения.В действительности грунт в массиве работает в

условиях ограниченных объемных деформаций, какбы в “обойме”, имеющей характеристику жесткости,зависящую от деформационных свойств грунтов,граничных условий задачи и условий дренирования.Полное, или, точнее, практически полное ограничениеобъемных деформаций, соответствующее чистодевиаторному деформированию, реализуется вводонасыщенном массиве, когда масштаб временинагружения исключает дренирование. В этом случаеизменения порового давления, появляющегосявследствие скрыто протекающих явлений дилатансииили контракции, приводят к возникновению особыхтраекторий эффективных напряжений.К. Терцаги впервые установил влияние порового

давления на напряженное состояние скелета грунта,однако не учел особенностей возникающихтраекторий эффективных напряжений и поэтому неотказался от традиционного подхода к оценкепрочности и несущей способности грунтов вотсутствии дренирования.Исследования прочности маловлажных песков [2]

показали, что при ограничении объемных деформацийобразцов обоймой определенной жесткостивозникают траектории тотальных напряжений,

подобные траекториям эффективных напряжений принедренированных испытаниях водонасыщенныхгрунтов. Очевидно, что подобие этих траекторийобусловлено процессами дилатансии и контракции,протекающими при ограниченных объемныхдеформациях грунтов [рис.].

Рис. Траектории нагружения при ограниченных объемныхдеформациях:

1 – траектория тотальных либо эффективных напряженийпереуплотненного песка; 2 – траектория эффективных

напряжений недоуплотненного песка при испытаниях бездренажа; О. П. С. – огибающая предельных состояний;

Л. К. С. – линия критических состояний

Необходимо отметить, что в режимеконтролируемых напряжений воспроизведение этихособых траекторий нагружения, показанныхсхематично на рисунке, невозможно. Их особенностисостоят в том , что несущая способностьисчерпывается не вледствие потери прочности, а из-за потери устойчивости, причем в зоне допредельныхсостояний; несущая способность переуплотненныхгрунтов превышает достигнутую предельнуюпрочность (1-й тип), а недоуплотненных – недостигает значения критической прочности (2-й тип).Причина возникновения двух типов особых

траекторий нагружения заключается в том, что приограниченных объемных деформациях процессыдилатансии и контракции изменяют поведение имеханизм разрушения грунтов по сравнению сосвободным деформированием.При свободном деформировании образцы

песчаных грунтов в зависимости от их пористости поотношению к критической, соответствующейначальному среднему напряжению, разрушаютсяпо-разному. Недоуплотненные - уплотняются,упрочняются и, переходя в состояние текучести прикритической прочности и пористости, соответствующихконечному среднему давлению, накапливаютпластические деформации сдвига с постоянной

УДК 624.131.22

А.Н. Драновский

О ПРОЧНОСТИ И НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВПРИ ОГРАНИЧЕННЫХ ОБЪЕМНЫХ ДЕФОРМАЦИЯХ


скоростью. При этом процессы контракции иразрушения протекают пластически, охватывая весьобъем образца . Переуплотненные грунты –разуплотняются, разупрочняются, разрушаются квази-хрупко при малых пластических деформациях и прилокализации деформаций сдвига и дилатансии в узкихполосах скольжения. После достижения предельнойпиковой прочности накопление пластическихдеформаций сдвига происходит ускоренно; взапредельном состоянии прочность снижается доостаточной (критической).При ограниченных объемных деформациях

недоуплотненные водонасыщенные грунты“охрупчиваются” – теряют несущую способность прималых пластических деформациях. Переуплотненныемаловлажные и водонасыщенные пески разрушаютсяпластически при больших деформациях безлокализации сдвига; дилатансия охватывает весьобъем грунта. В обоих случаях потеря несущейспособности происходит вследствие неустойчивости.Траектории нагружения переуплотненных грунтов

сначала достигают огибающей предельной прочностидля свободно деформируемых грунтов, а затем,вследствие дилатансионного упрочнения,продолжаются в зоне допредельных состояний вплотьдо потери устойчивости. Для песков предельнойплотности несущая способность в точке В приневысоких начальных средних напряжениях можетвесьма существенно превышать достигнутое в точке А(см. рисунок) значение предельной прочности. Этопревышение зависит от приращений нормальныхнапряжений вследствие стесненной дилатансии.Поскольку прочностные свойства грунтов последостижения предельной прочности снижаются,упрочнение на участке АВ обусловлено определеннойинтенсивностью приращений нормальныхнапряжений при сдвиге. В момент потериустойчивости в точке В прочностные характеристикигрунта могут иметь любые значения от пиковых доостаточных, в зависимости от дилатансионныхсвойств грунта и жесткости обоймы. Поэтому нельзя,как это часто делается, при потере несущейспособности образцов вследствие неустойчивостипроводить через точку В предельную огибающуюпрочности.Испытания без дренажа водонасыщенных песков

представляют прямой интерес для практики в связи сразжижением больших массивов рыхлых песков игрунтообразных промышленных отходов, котороеможет привести к катастрофическим оползням.Известно, что при испытаниях недоуплотненных

песков возникают траектории нагружения 2-го типа,

когда пик несущей способности достигается в точке,лежащей вдали от линии критических состояний [3].Ю. К. Зарецкий отмечает, что для рыхлых грунтовнаблюдается зависимость прочности от траекториинагружения: при снижении среднего давления впроцессе нагружения прочность падает [1].При испытаниях недоуплотненных насыщенных

песков без дренажа, то есть при постоянном объеме,исключается возможность уплотнения и упрочнения,которые происходят в условиях свободногодеформирования. В результате контракции и ростапорового давления резко снижаются эффективныенапряжения. Так как исходная пористость большеначальной критической, соответствующей начальномусреднему эффективному напряжению, но меньшеконечной критической, соответствующей конечномусреднему эффективному напряжению, происходитпереход грунта в переуплотненное состояние. Поэтомугрунт “охрупчивается” и теряет несущую способностьвследствие неустойчивости, не достигнув прочности,соответствующей условиям свободного деформирования.Главная особенность траекторий нагружения 1-го

типа, имеющая важное практическое значение,состоит в том, что возникающее на участке АВвследствие дилатансионного упрочненияпластическое деформирование происходит принапряжениях, соответствующих допредельнымсостояниям грунта . Именно поэтому теорияпредельного равновесия не пригодна для определениянесущей способности оснований, нагружение которыхприводит к возникновению дилатансионногоупрочнения грунтов. В таких случаях для оценкисостояния грунтов по несущей способностинеобходимо исследовать всю траекторию нагружения,что возможно выполнить лишь методамиинкрементальной теории пластичности.

Литература1. Зарецкий Ю.К. Лекции по современной механикегрунтов. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 1989. 608 с.

2. Драновский А. Н., Воробьев М. С. Определениепараметров предела прочности разупрочняющихсягрунтов при устойчивых траекториях нагружения.//Основания и фундаменты в сложных инженерно-геологических условиях: Межвуз. сб. Казань:КИСИ, 1983. С. 39–50.

3. Бишоп А.У. Параметры прочности при сдвигененарушенных и перемятых образцов грунта. – Всб.: Определяющие законы механики грунтов. М.:Мир, 1975. С. 7–75.


Введение. Градирня - это устройство для охлаж-дения воды атмосферным воздухом в системах обо-ротного водоснабжения промышленных предприятийи устройствах кондиционирования воздуха. Элемен-ты строительных конструкций градирен нефтепере-рабатывающей отрасли эксплуатируются в условияхвоздействия силовых нагрузок, а также агрессивныхсред, включающих общезаводскую атмосферу и сре-ду, вызванную технологическим процессом производ-ства. Тяжелые условия эксплуатации и время делаютсвое дело. Разрушается лакокрасочное покрытие кон-струкций, что приводит к интенсивному коррозион-ному износу. При этом возрастают напряжения в эле-ментах конструкций, что приводит, в свою очередь, кувеличению коррозионной активности. В конечномитоге, эти факторы приводят к значительному умень-шению несущей способности и сокращению срокаслужбы строительных конструкций градирен. В свя-зи с этим, вопросы прогнозирования долговечностиконструкций остаются актуальными.

Описание элементов конструкций градирни.Вентиляторные градирни СК-1200 представляют со-бой смешанную конструкцию из железобетона и ме-таллических конструкций. Наклонные стойки и ци-линдрическая часть градирни выполнены из железо-бетона. На железобетонное кольцо цилиндрическойчасти опирается металлическая часть градирни (кон-фузор, горловина и диффузор), состоящая из фрагмен-тов последовательно соединенных конической, торо-идальной, цилиндрической и конической подкреплен-ных оболочек. Панели, сваренные из стальных про-катных листов, соединяются между собой фланцамина болтах. В качестве ребер жесткости, подкрепляю-щих элементов и элементов шпангоутов используют-ся стандартные швеллеры и уголки, а также прокат-ные листы. В зонах стыка конфузора и горловины(уровень 21.100 м) и в верхней части диффузора (уро-вень 32.000 м) имеются формообразующие шпангоу-ты ферменной конструкции. Шпангоуты опираютсясистемой растяжек на продольные подкрепляющиеэлементы корпуса градирни. На уровне 21 м метал-лический корпус восьмью стяжками крепится к шах-те вентилятора. В градирне имеются технологичес-кие окна различных размеров, а также площадки илестничная система для обслуживания. В этих зонахустановлены подкрепляющие элементы, которые уси-ливают конструкцию.

Состояние металлической части градирни. Ме-таллическая часть градирни имеет различную степенькоррозионного износа. Лакокрасочное покрытие по

всей поверхности пришло в негодность, происходитактивный коррозионный износ элементов конструк-ций. Наиболее интенсивному коррозионному износуподвержена часть металлической оболочки, котораярегулярно увлажняется технологической водой, содер-жащей твердые частицы пыли и растворенные корро-зионно-активные примеси [1]. Активный коррозион-ный износ происходит в местах соединения панелей,в узких зазорах между элементами панелей и над реб-рами жесткости. Многие панели вследствие интенсив-ного коррозионного износа превратились в “решето”- имеется большое количество отверстий. Такая кар-тина наблюдается в зоне горловины, в нижней зонеконфузора и диффузора. В местах соединения пане-лей между собой и по всему периметру в районе креп-ления панелей к железобетонной части градирни име-ется значительный коррозионный износ.

Для ряда точек проведены замеры толщины обе-чайки и ряда подкрепляющих элементов панелей. Врезультате интенсивного коррозионного износа, тол-щина обечайки значительно уменьшилась. Так, в зонегорловины толщина уменьшилась до 50%. Подкреп-ляющие элементы имеют меньший износ (в среднемдо 30%), поскольку они расположены снаружи гра-дирни.

Методика прогнозирования коррозионного из-носа металлических конструкций, работающих вагрессивных средах. Исследуется влияние коррози-онного износа на напряженно-деформированное со-стояние (НДС) металлических конструкций градир-ни, не защищенных лакокрасочными покрытиями.

Алгоритм учета коррозионного износа:1. Определяется исходное НДС градирни, т.е. при

ti=0, где t - время (в годах) после запуска градирни вработу.

2. Открывается цикл по времени: ti+1=ti+A года.Вычисляется глубина коррозии металлических кон-струкций по текущему времени t и вычисленномуНДС по формуле:

δ(t i+1) = δку t i+12

(1 + k σi ) / (T22 + T1 t i+1 + t i+1

2),где σi - интенсивность напряжения, t i - время в годах наi-ом цикле, k - коэффициент влияния напряжения на кор-розионный износ, T1 - коэффициент затухания коррози-онного износа, T2 - коэффициент инерции коррозии ме-талла в данной среде, δку - установившееся значение глу-бины коррозии, A - шаг по времени. В расчетах былиприняты следующие значения параметров: A=2,5; T1 =0.666г.; T2 = 0.334г.; δку = 0.17см; значения коэффициен-тов k приведены в таблице 1. Вычисление δ(ti+1) произ-водится в узловых значениях расчетной сетки.

УДК 539.3:624.014:620.169.1

Ф.Г. Ахмадиев, И.Н. Гатауллин, Х.Г. Киямов, Н.М. Якупов

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯГРАДИРНИ


Таблица 1

3. Вычисляются геометрические параметры гра-дирни с учетом коррозионного износа d(t) во всехрасчетных точках:

hi+1=hi - δ(t i+1), Fi+1=Fi - ∆F(t i+1), Si+1=Si - ∆S(t i+1), Ji+1=Ji - ∆J(t i+1),

где hi - толщина оболочек в расчетных точках; Fi , Si ,Ji – жесткостные параметры ребер на i-ом цикле. Наданном этапе возможна корректировка и других па-раметров. Если при пересчете толщины найдется хотябы одна hi+1<0, то расчет завершается.

4. Переход на следующий шаг цикла для вычисле-ния НДС градирни с использованием полученныхданных.

Для анализа НДС использовался сплайновый ва-риант метода конечных элементов, представляющийсобой синтез идеи параметризации и метода конеч-ных элементов [2].

Рассматриваемая металлическая часть градирни Ωпараметризуется координатами t1, t2 единичного квад-рата. Построив сетку на Ω и зная значения радиуса-вектора в узлах сетки, уравнение для радиуса-векто-ра записываем в виде r = r (t1, t2).

Определяются координатные векторы, вектор еди-ничной нормали, компоненты метрических тензорови символы Кристоффеля.

Параметрическое уравнение в цилиндрическойсистеме координат, использованное при расчете гра-дирни, имеет вид:

r (t1, t2)=x (t1, t2) i + ρ (t1, t2) e1 (t1, t2),

e1=sin ψ (t1, t2) j + cos ψ (t1, t2) k,e2=cos ψ (t1, t2) j - sin ψ (t1, t2) k,

где x (t1, t2) - линейные координаты; ψ (t1, t2) - угловыекоординаты; ρ (t1, t2) - кратчайшее расстояние до не-которой точки σ от оси OX; i , j , k - единичные векто-ры прямоугольных осей OX, OY, OZ.

Для вывода разрешающих уравнений использует-ся вариационное уравнение Лагранжа

δW - δA = 0,где δW - вариация потенциальной энергии деформа-ции оболочки, δA - вариация работ внешних сил, дей-ствующих на оболочку.

Вектор перемещений представляется в видеU = ui + ve2 + we1.

Решение (u, v, w) в каждом элементе представля-ется в виде интерполяционного эрмитового кубичес-кого сплайна двух переменныхu = ϕ (s1) Fu ϕ (s2), v = ϕ (s1) Fv ϕ (s2), w = ϕ (s1) Fw ϕ (s2),

где ϕ (s1), ϕ (s2) - векторы координатных функцийFu, Fv; Fw - матрицы узловых значений компонент пе-ремещений, первых и вторых смешанных производных.

Подставляя вариации перемещений и деформацийв вариационные уравнения Лагранжа и учитывая не-

зависимость узловых перемещений и их производных,после ряда преобразований задача сводится к систе-ме алгебраических уравнений

[A] [U] = [R].Здесь [U] - вектор неизвестных; [R] -вектор нагруз-

ки и нелинейных составляющих; [A] - симметричнаяматрица жесткости системы ленточной структуры.

Результаты расчета. На конструкцию действуютветровая и весовая, а также локальная вакуумная на-грузки в зоне лопастей вентилятора. Согласно проек-ту, при аэродинамическом коэффициенте С = 1 ветро-вая нагрузка изменяется по высоте. До уровня 21 мона принята 3·10-4 МПа, выше - 8,2·10-4 МПа. Измене-ние нагрузки по окружной координате задается соглас-но СНиП 2.01.07-85 по схеме 12б. Вакуумная нагруз-ка возникает в эксплуатационный период внутри гра-дирни при работе вентилятора и составляет 1,8·10-4 МПа.

С учётом наличия плоскости симметрии, рассмот-рена половина конструкции. При расчетах рассмат-ривалось 10 элементов по окружной координате и 24элемента - по образующей. Предполагалось, что кон-струкция шарнирно закреплена в плоскости контактас железобетонной частью. Продольные и поперечныеподкрепляющие элементы (стрингеры и шпангоуты)моделировались ребрами жесткости с учетом эксцен-триситета. Вес шпангоутов передается на оболочкучерез раскосы, поэтому в зонах контакта раскосов спродольными элементами обечайки прикладывалисьсосредоточенные нагрузки.

В таблице 2 приведены изменения максимальныхинтенсивностей напряжений σi (МПа) по годам длянекоторых характерных точек.

Таблица 2

При t = 7.5 лет расчет завершается. Так как вы-числения проводились при весьма жестких условиях(максимум σi на каждом уровне при расчете корро-зии, без учета защитных покрытий), то результат фун-кционирования градирни всего 7.5 лет вполне реален.

Характер изменения прогибов и интенсивностейнапряжений по образующей градирни для ψ = 270 при-веден на рис.1, 2, соответственно. На рис. 3, 4 приве-дены изменения прогибов и интенсивностей напря-жений по окружной координате для зоны стыка торо-идальной и цилиндрической частей (◊ - исходное со-стояние; - через 2,5 года; ∆ - через 5 лет).

k (МПа-1) 0.002 0.002 0.003 0.005σi (МПа) 50 100 150 200

t\ψ 0 π/5 2π/5 3π/5 4π/5 πt = 0 10 40 60 35 20 17

t = 2.5 15 60 110 58 35 26t = 5.0 20 100 240 120 82 69


Выводы1. Максимальные прогибы наблюдаются на верх-

нем срезе градирни и несколько ниже - в средней зонеконфузора.

2. Максимальные напряжения возникают в зонегорловины, несколько ниже - в нижней зоне конфузо-ра и верхней части диффузора.

3. С увеличением срока эксплуатации (с увеличе-нием коррозионного износа), рост напряжений и про-гибов в зонах максимальных величин идет по нарас-

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Ряд1

Ряд2

Ряд3

Рис. 1. Характер изменения прогибов по образующей градирни для ψ=270 (◊- исходное состояние; - через 2,5 года; ∆- через 5 лет)

Рис. 2. Характер изменения интенсивностей напряжений по образующей градирни для ψ=270

(◊ - исходное состояние; - через 2,5 года; ∆ - через 5 лет)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Ряд1

Ряд2

Ряд3

Рис. 3. Изменения прогибов по окружной координате для зоны стыка тороидальной и цилиндрической частей(◊- исходное состояние; - через 2,5 года; ∆- через 5 лет)

-0,15-0,1

-0,050

0,050,1

0,150,2

0,25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Ряд1

Ряд2

Ряд3

Рис. 4. Изменения интенсивностей напряжений по окружной координате для зоны стыка тороидальнойи цилиндрической частей (◊ - исходное состояние; - через 2,5 года; ∆ - через 5 лет)

тающей. Коррозионный износ конструкций (утонче-ние элементов конструкции) приводит к существен-ному росту напряжений и прогибов.

Литература1. Якупов Н.М., Гатауллин И.Н., Хисматуллин Р.Н.

Обследование, анализ и прогнозирование долговеч-ности строительных конструкций и рекомендациипо их восстановлению. Методическое руководство.- Казань: ИММ РАН, 1996. 208 с.

0200400600800

100012001400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Ряд1

Ряд2

Ряд3


В данной работе изучаются коррозионная стой-кость металлических конструкций и методы их про-тивокоррозионной защиты на объекте корпуса обога-щения Лебединского горно-обогатительного комбина-та (ЛГОК), расположенного в городе Губкин. Он пред-ставляет собой многопролетное здание размерами вплане 100х1000м, оснащенное мостовыми кранамигрузоподъемностью до 320 тонн. Несущие металли-ческие конструкции выполнены в виде рамной систе-мы с шагом рам 6 м. Технология обогащения желези-стых кварцитов предусматривает трехстадиальноеизмельчение, магнитное обогащение и обезвоживаниеконцентрата. Хвосты магнитной сепарации и сливыдешламаторов самотеком поступают в гидроциклоныили непосредственно в радиальные сгустители. Про-дукт сгущения и пески гидроциклонов перекачивают-ся в хвостохранилище насосами, а их сливы - освет-ленная вода с содержанием твердого вещества до 50мг в 1 дм3, насосами возвращаются в технологичес-кий процесс. Применяемая технология обогащенияжелезистых кварцитов характеризуется большим рас-ходом технологической воды. Неизбежные проливыи интенсивный смыв рабочих площадок вызывают, во-первых, повышение влажности воздуха в корпусе, во-вторых, увлажнение металлических конструкций.

Натурные обследования состояния металлическихконструкций показали, что более сильному коррози-онному износу подвержены колонны и балки рабо-чих площадок ниже отм. 8.000м, которые регулярноувлажняются технологической водой. Изучение тем-пературно-влажностного и газового режима внутри-цеховой среды показало, что относительная влажностьвоздуха в зимний период составляет 60-70%, в лет-ний период - 65-75%; температура воздуха в зимнийпериод 5-150С; в летний период - 20-300С; агрессив-ные газы по СНиП 2.03.11-85 относятся к группе “А”.Таким образом, воздушная среда для металлическихконструкций является неагрессивной. Несмотря на то,что во всех экспериментальных точках воздушнаясреда примерно одинакова, имеется большой разброскоррозионных потерь металлических конструкций подлине корпуса обогащения ЛГОК. Это объясняетсявоздействием в одних случаях неагрессивной воздуш-ной среды производства (коррозионные потери прак-тически отсутствуют), в других случаях - агрессив-ной технологической воды (интенсивный коррозион-ный износ). Технологическая вода, содержащая твер-дые частицы пыли и железистого кварцита, а такжерастворенные коррозионно-активные примеси, посто-янно или периодически увлажняя поверхность метал-

ла, вызывают интенсивное коррозионное разрушение.Содержание в технологической воде таких компонен-тов, как хлориды, сульфаты резко интенсифицируеткоррозию металла. Проведенный химический анализтехнологической воды в различных точках корпусаобогащения ЛГОК показал, что водородный показа-тель рН производственных оборотных и сточных водбез очистки составляет 8,9, а суммарная концентра-ция сульфатов и хлоридов - 4,5 г/дм3. Степень агрес-сивного воздействия технологической воды на метал-лические конструкции при свободном доступе кисло-рода в интервале температур от 0 до 500С и скоростидвижения до 1 м/сек является среднеагрессивной.Если учесть, что технологическая вода воздействуетна металлические конструкции периодически, степеньагрессивного воздействия среды принимается на однуступень выше, т.е. сильноагрессивная.Подготовка образцов к коррозионным испыта-

ниям. Для экспериментальных исследований исполь-зованы 580 шлифованных металлических образцов,изготовленных из стали марки ВСт3пс6, размерами100х50х2 мм, по ГОСТ6992-68. Из них: без защит-ных покрытий подготовлено 450 образцов, а с лакок-расочными покрытиями - 130 образцов. Образцы беззащитных покрытий предназначены для определенияинтенсивности коррозионного износа в изучаемойагрессивной среде. Для этого в каждой эксперимен-тальной точке испытаны 15 образцов (из расчета 5съемов по 3 образца). Шлифованные образцы изме-рялись и взвешивались на аналитических весах с точ-ностью до 0,01 грамма. Торцы мерительных образ-цов тщательно заделывались эпоксидной шпатлевкойЭП-0010 и эпоксидной смолой ЭД 6.

Для определения сроков службы систем лакокра-сочных покрытий приняты 130 образцов (из расчета26 вариантов систем лакокрасочных покрытий по 5образцов). Для систем лакокрасочных покрытий былиприняты следующие варианты:

1) эмали ХВ 785, ЭП-575, ЭП-5116 и ЭП-07105 всочетании с грунтовками ХС-010, ХС-068, ХС-050,АК-070, ЭП-057 и шпатлевкой ЭП-0010, рекомендо-ванные по СниП 2.03.11-85 для защиты от коррозииметаллических конструкций при воздействии средне-агрессивных химических неорганических жидкихсред;

2) масляная краска МА-15 в сочетании с желез-ным суриком на натуральной олифе, проектная защи-та металлических конструкций корпуса обогащенияЛГОК;

3) эпоксидно-пековые краски ЭПК-1, ЭПК-2, ЭПК-

УДК 539.3:624.014:620.1-69.1

И.Н. Гатауллин

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОРРОЗИОННОГО ИЗНОСАМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ


3, ЭПК-4, ЭПК-5, ЭПК-6, ЭПК-7 и полистирольно-пековые краски ПП-1, ПП-2, ПП-4, ПП-4, ПП-5 в со-четании с грунтовкой-модификатором ГМ-1, разрабо-танные нами.

Варианты систем лакокрасочных покрытий, при-нятые для испытания в лабораторных условиях, пред-ставлены в таблице 1.Лабораторные исследования коррозионного из-

носа металлических образцов. Для создания моде-лей агрессивных сред и изучения коррозионной стой-кости металлов с различными системами защитныхлакокрасочных покрытий в лабораторных условияхнами разработана универсальная установка для кор-розионных испытаний. Испытания образцов произ-водились при периодическом погружении в электро-лит. Для изучения интенсивности коррозионного из-носа в установке для коррозионных испытаний неза-щищенного металла использованы 150 шлифованныхметаллических образцов без защитных покрытий.Съем образцов производился 5 раз по 30 образцовчерез 20, 30, 40, 80 и 100 суток. Для определения дол-

говечности различных систем лакокрасочных покры-тий в установке для коррозионных испытаний испы-тывались 78 образцов (26 вариантов систем лакокра-сочных покрытий по 3 образца). В основу метода кон-троля за состоянием окрашенных образцов положеновизуальное наблюдение, которое позволяет оценитьвид, степень и границы коррозионных поражений.Контрольные осмотры образцов производились черезкаждые 10 суток в течение всего периода испытаний.Качественная оценка изменения защитных свойств ла-кокрасочных покрытий производилась в соответствиис требованиями ГОСТ 6992-68. В зависимости от ме-ления, коррозии и других признаков разрушения по-крытий образцов оценивались по восьмибалльнойшкале ГОСТа.

Результаты испытания различных систем лакокра-сочных покрытий в установке для коррозионных ис-пытаний приводятся в таблице 2. Из таблицы видно,что к концу срока испытания все варианты системлакокрасочных покрытий потеряли защитную способ-ность. Наиболее стойкими к мелению и коррозион-

Таблица 1

Варианты систем лакокрасочных покрытий, принятые для испытания

Номерварианта Марка грунтовки Кол-во

слоев Марка покрытия Кол-вослоев

1 Грунтовка ХС-010 1 Эмаль ХВ-785 52 Грунтовка ХС-068 1 Эмаль ХВ-785 53 Грунтовка ХС-050 1 Эмаль ХВ-785 54 - - Эмаль ЭП-575 55 Грунтовка ЭП-057 1 Эмаль ЭП-575 56 Грунтовка АК-070 1 Эмаль ЭП-575 57 - - Эмаль ЭП-5116 58 Грунтовка ЭП-057 1 Эмаль ЭП-5116 59 Шпатлевка ЭП-0010 1 Эмаль ЭП-5116 510 - - Эмаль ЭП-7105 511 Грунтовка ЭП-057 1 Эмаль ЭП-7105 512 Шпатлевка ЭП-0010 1 Эмаль ЭП-7105 513 Железный сурик 2 Краска МА-15 214 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ЭПК-1 515 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ЭПК-2 516 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ЭПК-3 517 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ЭПК-4 518 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ЭПК-5 519 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ЭПК-6 520 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ЭПК-7 521 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ЭПК-8 522 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ПП-1 523 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ПП-2 524 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ПП-3 525 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ПП-4 526 Грунтовка-модификатор ГМ-1 1 Краска ПП-5 5


ному поражению оказались покрытия из эмалей ХВ-785, ЭП-575, ЭП-5116 и ЭП-7105, защитные свойствакоторых после 100 суток испытания оценивались в 3балла, а разрушение покрытия составило от 2 до 12%.Окрашенные масляной краской МА-15 поверхностиобразцов получили 5% коррозионное поражение пос-ле 70 суток экспозиции.

Изменение площади коррозионных поражений стечением времени происходило неравномерно. Дляэпоксидно-пековых и полистирольно-пековых красокотмечено резкое увеличение площади коррозионныхпоражений после 40 суток экспозиции.Натурные исследования коррозионного износа

металлических конструкций. Для изучения интен-сивности коррозионного износа металлических кон-струкций в условиях производства корпуса обогаще-ния ЛГОК использованы 300 шлифованных металли-ческих образцов без защитных покрытий. 20 экспе-риментальных точек, равномерно распределенных по

всему объему корпуса, выбраны таким образом, что10 из них принадлежали зоне 1 (где воздействие тех-нологической воды на металлические конструкциипрактически отсутствует), а остальные 10 точек - зоне2 (где металлические конструкции подвержены пери-одическому воздействию технологической воды). Вкаждой экспериментальной точке установлено 15 об-разцов, которые расположены в кассетах под углом450. Съем образцов производился пять раз по три об-разца из каждой экспериментальной точки через 70,200, 345, 515 и 665 суток.Обработка образцов после испытания и оцен-

ка коррозионных потерь. Образцы, предназначен-ные для определения интенсивности коррозионногоизноса в лабораторных и натурных условиях, послеснятия подвергались удалению продуктов коррозиитравильной пастой. После травления образцы промы-вались горячей водой, ацетоном и высушивались.Количественные величины коррозионных потерь оп-

Таблица 2

Результаты испытания систем лакокрасочных покрытий в установкедля коррозионных испытаний

Оценка защитных свойств покрытия в баллах по ГОСТ 6992-68 и площадьразрушения покрытия в % после сроков экспозиции в суткахНомер

варианта 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1001 8:0 8:0 8:0 7:0 6:0 5:0 4:0 4:0 3:0 3:52 8:0 8:0 7:0 6:0 5:0 4:0 4:0 4:5 3:9 3:123 8:0 8:0 8:0 7:0 6:0 6:0 5:0 4:0 3:5 3:104 8:0 8:0 7:0 7:0 6:0 5:0 4:0 4:3 3:7 3:115 8:0 8:0 8:0 8:0 7:0 7:0 6:0 4:0 3:0 3:56 8:0 8:0 8:0 7:0 7:0 6:0 5:0 5:0 3:0 3:57 8:0 8:0 7:0 7:0 6:0 6:0 5:0 4:6 3:10 3:128 8:0 8:0 8:0 8:0 7:0 7:0 6:0 4:0 3:0 3:29 8:0 8:0 8:0 7:0 7:0 7:0 6:0 4:0 3:0 3:410 8:0 8:0 7:0 7:0 6:0 5:0 5:0 4:5 3:8 3:1211 8:0 8:0 8:0 8:0 8:0 7:0 6:0 5:0 4:0 3:212 8:0 8:0 8:0 7:0 7:0 7:0 5:0 5:0 4:0 3:513 8:0 7:0 6:0 5:0 4:0 3:0 3:5 2:7 2:10 2:1514 8:0 7:0 6:0 5:2 4:3 3:5 3:8 3:15 2:18 1:2315 8:0 7:0 6:2 5:4 4:5 3:8 3:12 2:15 1:24 1:3016 8:0 7:0 5:2 4:3 3:4 3:5 3:10 2:17 2:20 1:2417 8:0 7:0 6:0 4:2 4:4 4:5 3:11 3:13 2:17 1:2518 8:0 6:0 5:1 4:2 4:5 3:8 3:10 2:14 1:15 1:2019 8:0 7:0 6:0 5:2 5:4 4:5 4:7 3:10 2:12 1:1520 8:0 7:0 7:0 5:2 4:3 3:5 3:6 3:7 2:8 2:1021 8:0 7:0 6:2 4:3 4:5 3:8 3:11 2:16 1:20 1:2522 8:0 7:0 7:0 6:2 4:3 3:5 3:9 3:12 2:14 2:2023 8:0 7:0 6:0 6:2 5:3 5:4 4:5 3:8 2:10 2:1524 8:0 7:0 6:2 6:3 5:4 4:5 4:10 3:15 2:20 1:2525 8:0 7:0 6:2 5:3 5:4 4:5 3:11 3:12 2:14 1:2026 8:0 7:0 6:0 5:2 4:3 4:4 3:5 3:9 2:11 1:15


ределялись весовым методом.Произведена статистическая обработка данных

испытания коррозионного износа образцов в лабора-торных и натурных условиях. Принимая число заме-ров n=3 и вероятность α=0,95 и определяя коэффици-ент Стьюдента t5,29=2,045 производили оценку сред-них значений удельной потери массы образцов (табл. 3).

Из таблицы 3 видно, что границы доверительногоинтервала ∆G не превышают 8 г/м2 и составляют всреднем 2,7% от средних значений удельной потеримассы образцов.

Как видно из таблицы 3, интенсивность коррози-онного износа в зоне 1 ниже почти в три раза, чем взоне 2. В то же время в установке для коррозионныхиспытаний интенсивность коррозионного износавыше на порядок, чем в зоне 2.Обработка результатов экспериментальных ис-

следований. Данные экспериментальных исследова-ний подвергались обработке с помощью ЭВМ. В ос-нову алгоритма расчета коррозионного износа с по-мощью ЭВМ заложены разработанные нами модельдробно-параболического вида и методика прогнози-рования [1]. Временные ряды глубины коррозии, по-лученные в установке для коррозионных испытанийи в зонах I и 2 корпуса обогащения ЛГОКа, позволи-ли установить интенсивность развития коррозионно-го износа, соответственно, на I год и на 5 лет. В ре-зультате расчета коррозионного износа по пяти экс-периментальным точкам, полученным в установке длякоррозионных испытаний в течение 100 суток, про-

изведен прогноз на 300 суток. Также в результате рас-чета коррозионного износа по пяти эксперименталь-ным точкам, полученным в условиях производствакорпуса обогащения ЛГОКа (зона I и 2) в течение 665суток, произведен прогноз на 5 лет.

По результатам испытания различных систем ла-кокрасочных покрытий в установке для коррозионныхиспытаний установлены моменты времени появленияпервых коррозионных поражений tлi, где i= I, 2, ... , n -номера вариантов защитных покрытий (табл. 4). Дляперехода из результатов лабораторных испытаний нанатурные условия определены соответствующие глу-бины коррозии d(tлi) шлифованных образцов и с по-мощью разработанной методики [1] получены расчет-ные значения сроков службы систем лакокрасочныхпокрытий в условиях корпуса обогащения ЛГОКа (табл. 4).

Погрешности прогноза определяются в следую-щей последовательности:

- находят коэффициент временного упреждения kу:kу=tэ / tн =3,2.1,8=1,78,

где tн - время интерполяции - участок кривой, полу-ченный экспериментальным путем; tэ - время экстра-поляции - участок кривой, определенный методомпрогнозирования;

- находят среднюю относительную погрешностьпрогнозирования ∆ср:

∆ср=± 33k y =± 33 1 78* , =±8%.

Таким образом, относительная погрешность полу-ченных расчетных значений сроков службы систем

Таблица 3

Результаты статистической обработки данных испытания коррозионного износа образцов

Местоиспытанияобразцов

Времяиспытания

t, сутки

Среднее значениеудельной потеримассы образцов

Gср., г/м2

Среднееквадратичноеотклонение

σ, г/м2

Границыдоверительногоинтервала

∆G, г/м2

Приведенноеотклонение значений

∆G/Gср.*100,%

КорпусобогащенияЛГОК (Зона 1)

70200345515665

12,0046,0087,23122,18155,00

2,72,84,97,915,4

1,041,051,882,995,85

8,72,32,22,43,8

КорпусобогащенияЛГОК (Зона 2)

70200345515665

32,82132,07242,30339,50436,98

3,810,615,119,219,4

1,434,035,747,287,35

4,43,12,42,11,7

В установке длякоррозионныхиспытаний

20406080100

193,98419,03542,82637,17673,37

11,413,119,419,018,6

4,324,997,357,237,08

2,21,21,41,11,1


лакокрасочных покрытий в натурных условиях непревышает 8%.

Проверка достоверности полученных результатовпроизводится при сравнении результатов прогноза инатурных обследований. В ходе натурных обследова-ний было установлено, что срок службы проектнойзащиты металлических конструкций корпуса обога-щения ЛГОКа в зоне 2 составляет 3 года, а расчетныйсрок службы - 2,8 года. Относительная погрешностьсоставляет менее 8%.

Прямые затраты выполнения противокоррозион-ных работ на 1 кв.м площади поверхности металли-ческих конструкций складываются из основной зара-ботной платы рабочих, эксплуатации машин и мате-риальных ресурсов (табл. 5). Средние годовые затра-ты проведения противокоррозионных работ опреде-ляются делением прямых затрат на срок службы сис-тем лакокрасочных покрытий. Для определения эко-

Таблица 4

Результаты сравнения вариантов систем лакокрасочных покрытий в натурных условиях

Коэффициентперехода

Расчетное значениесрока службы ЛКП

в натурныхусловиях, годы

Средние годовыезатраты на 1 кв. м, руб.Номер

варианта

Срок службыЛКП в

лаборатор-ных условиях

tлi, годы Зона 1 Зона 2 Зона 1 Зона 2

Прямые затраты про-ведения противокор-розионных работ на 1

кв. м, руб. Зона 1 Зона 21 0,274 >18,2 12,4 Более 5 3,4 84,3 Менее 16,9 24,82 0,219 >22,8 14,1 Более 5 3,1 86,2 Менее 17,2 27,83 0,247 >20,2 13,0 Более 5 3,2 93,9 Менее 18,8 29,34 0,219 >22,8 14,1 Более 5 3,1 191,5 Менее 38,3 61,85 0,274 >18,2 12,4 Более 5 3,4 314,5 Менее 62,9 92,56 0,274 >18,2 12,4 Более 5 3,4 206,9 Менее 41,4 60,97 0,219 >22,8 14,1 Более 5 3,1 100,0 Менее 20,0 32,38 0,274 >18,2 12,4 Более 5 3,4 223,0 Менее 44,6 65,69 0,274 >18,2 12,4 Более 5 3,4 127,0 Менее 25,6 37,610 0,219 >22,8 14,1 Более 5 3,1 122,5 Менее 24,5 39,511 0,274 >18,2 12,4 Более 5 3,4 245,5 Менее 49,1 72,212 0,274 >18,2 12,4 Более 5 3,4 140,12 Менее 28,1 41,213 0,191 >26,1 14,6 Более 5 2,8 18,06 Менее 3,6 6,514 0,110 >45,5 15,5 Более 5 1,7 26,59 Менее 5,3 15,615 0,082 50 14,6 4,1 1,2 26,09 6,56 21,716 0,082 50 14,6 4,1 1,2 26,09 6,56 21,717 0,110 >45,5 15,5 Более 5 1,7 25,59 Менее 5,1 15,118 0,082 >50 14,6 4,1 1,2 25,34 6,18 21,119 0,110 >45,5 15,5 Более 5 1,7 25,84 Менее 5,2 15,220 0,110 >45,5 15,5 Более 5 1,7 25,59 Менее 5,1 15,121 0,082 50 14,6 4,1 1,2 25,09 6,12 20,922 0,110 >45,5 15,5 Более 5 1,7 20,59 Менее 4,1 12,123 0,110 >45,5 15,5 Более 5 1,7 20,09 Менее 4,0 11,824 0,082 50 14,6 4,1 1,2 20,34 4,96 16,925 0,082 50 14,6 4,1 1,2 20,09 4,90 16,726 0,110 >45,5 15,5 Более 5 1,7 20,84 Менее 4,2 12,2

номически эффективной системы лакокрасочных по-крытий в зоне 2 из всех вариантов выбирают один сминимальными средними годовыми затратами. Такойсистемой в рассматриваемой задаче является 13-ыйвариант - краска MA-I5 в сочетании с железным су-риком (проектная защита), средними затратами на Iгод эксплуатации металлических конструкций 6,5 руб/год. В зоне I (менее агрессивная среда) для противо-коррозионных работ выбирают систему лакокрасоч-ных покрытий с минимальными прямыми затратами.

Минимальные прямые затраты имеет также сис-тема лакокрасочных покрытий 13-го варианта, т.е.краска MA-I5 в сочетании с железным суриком.

Таким образом, для противокоррозионной защи-ты металлических конструкций корпуса обогащенияЛГОКа целесообразно применять систему лакокрасоч-ных покрытий 13-го варианта с периодом возобнов-ления 2,8 года.


Литература

1. Якупов Н.М., Гатауллин И.Н., Хисматуллин Р.Н.Обследование, анализ и прогнозирование

Таблица 5

Распределение затрат на проведение противокоррозионных работ металлическихконструкций (на 1 кв.м площади поверхности)

Основная заработная платарабочих в руб.

Эксплуатация машинв руб. Материальные ресурсы в руб.Номер

варианта грунтовка покрытие грунтовка покрытие грунтовка покрытие

Прямые затратыв руб.

1 1,61 4,9 0,25 0,85 8,44 68,25 84,32 1,61 4,9 0,24 0,85 10,35 68,25 86,23 2,06 4,9 0,22 0,85 17,62 68,25 93,94 - 4,95 - 0,85 - 185,7 191,55 1,49 4,95 0,31 0,85 121,2 185,7 314,56 1,61 4,95 0,26 0,85 13,53 185,7 206,97 - 4,95 - 0,8 - 94,25 100,08 1,49 4,95 0,31 0,8 121,2 94,25 223,09 1,63 4,95 0,3 0,8 25,97 94,25 127,010 - 7,65 - 0,7 - 114,15 122,511 1,49 7,65 0,31 0,7 121,2 114,15 245,512 1,63 7,65 0,3 0,7 25,97 114,15 140,1213 3,22 1,96 0,5 0,3 0,88 11,2 18,0614 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 19,0 26,5915 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 18,5 26,0916 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 18,5 26,0917 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 18,0 25,5918 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 117,75 25,3419 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 18,25 25,8420 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 18,0 25,5921 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 17,5 25,0922 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 13,0 20,5923 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 25,5 20,0924 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 12,75 20,3425 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 12,5 20,0926 1,69 4,9 0,25 0,75 3,1 13,25 20,84

долговечности строительных конструкций ирекомендации по их восстановлению.Методическое руководство. - Казань: ИММ РАН,1996. 208 с.


Дефицит и дороговизна естественных отделочныхматериалов (гранита, мрамора и др.), а также отсут-ствие в РТ соответствующих месторожденийобусловили необходимость разработки новых искус-ственных отделочных материалов, не уступающих посвоим декоративным и отделочным свойствам есте-ственным. Анализ научно-технической литературыпоказывает, что крупнейшие авторитеты в областиразработок новых отделочных материалов [1,2,3] счи-тают, что одним из путей решения этой проблемыявляется создание нового класса глушеных стекол иразработка на их основе технологии получения мра-моровидных и цветных отделочных материалов.

Анализ минерально-сырьевой базы РТ показыва-ет, что в Республике достаточно сырья не только дляпроизводства облицовочных стекломатериалов, но идля производства строительного стекла [4].

Общий промышленно-ресурсный потенциал пес-ков кварцевого и полевошпат-кварцевого состава в РТ,являющихся основным сырьем для производства стек-ла, по данным ЦНИИгеолнеруда превышает одинмлрд. м3 [4].

По состоянию на 1.01.2001 г. учтено 141 место-рождение и проявление песков и песчаников различ-ного практического назначения и возрастного диапа-зона - от верхней перми и до современных. На балан-се числится 10 месторождений кварцевых и полевош-пат-кварцевых песков с запасами (млн. м3) по катего-риям В+С, - 69,2 и С2 - 60,8, в том числе 3 крупных(Молочная Воложка, Остров Золотой, Займищенское);все они расположены в Приказанской промышленно-строительной зоне. Остальные объекты мелкие, запа-сы их не превышают 7 млн. м3.

Из разрабатываемых месторождений только мес-торождения “Остров Золотой” и “Молочная Волож-ка” перспективны для производства стеклоизделий какпо химическому составу песков, так и по запасам.

Причем в песках месторождения “Остров Золо-той”, при прочих равных условиях, содержится мень-шее количество оксидов железа, что особенно суще-ственно для стекольного сырья.

Химический состав усредненной лабораторно-тех-нологической пробы кварцевого песка месторожде-ния “Остров Золотой” следующий:

- содержание SiO2 97,5 %;- содержание Fe2O3 0,26%;- содержание Al2O3 0,48%;- содержание СаО 0,2%;- содержание MgO 0,2%;- п.п.п 0,45.

На кафедре строительных материалов КГАСАвпервые в РТ проведены работы по исследованиювозможности получения облицовочных и теплоизоля-ционных материалов на основе стекольных песковместорождения “Остров Золотой” РТ.

Для приготовления стекольной шихты были ис-пользованы следующие материалы:

- песок кварцевый месторождения “Остров Золотой”;- доломит Матюшинского месторождения;- глинозем химически чистый;- мел;- сода кальцинированная по ГОСТ 5100-85.Расчет шихты по методике [5,6] был проведен для

варки стекла следующего химического состава (% помассе): Si02-72,5;А120з-1,5; CaO-8,5; MgO-3,5; Na20-14; F-3.

Состав шихты в % по массе:- песок - 61%;- доломит - 13,8%;- мел - 4,5%;- глинозем - 1%;- сода - 19,7%.- глушитель NaF - 3% сверх.Общая масса шихты - 10 кг.Шихта указанного выше состава подвергалась по-

молу на пружинном дезинтеграторе до удельной по-верхности 2500 см2/г.

Варка стекла осуществлялась в корундовых тиг-лях (по технологии горшковой варки [6]) в туннель-ной промышленной печи ОАО “Подольскогнеупор”.Часть стекла варилась без глушителя.

Режим варки стекла:- подъем температуры 27 часов;- варка при 16300 С 6 часов;- охлаждение до 800 С 27 часов.Чистый выход стекломассы для испытаний соста-

вил около 10 кг.Охлажденная вместе с тиглем стекломасса про-

зрачная, слегка зеленоватая, без особых дефектов.Полученная стекломасса измельчалась и исполь-

зовалась для изготовления материалов, в соответствиис поставленными задачами.

Получение стеклоизделийПолучение стеклоизделий осуществлялось в му-

фельных печах в температурном интервале 800-10000 С.Стеклопорошок подвергался совместному помо-

лу с красителем, после чего засыпался в форму, пред-варительно покрытую изнутри глиняной суспензией.В качестве красителя использовались CuO, пигмент

УДК [691:693.69]:666.11

Н.С. Шелихов, Р.З. Рахимов

ОБЛИЦОВОЧНЫЕ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫНА ОСНОВЕ ГЛУШЕНЫХ СТЕКОЛ ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ РТ


железоокисный, алюминиевая пудра, соединения мар-ганца.

Порошок уплотнялся трамбованием, и форма по-мещалась в печь.

Форма со стеклопорошком выдерживалась в печипо режимам, представленным в таблице1.

Таблица 1Микротвердость стеклоизделий

При всех режимах стеклопорошок размягчался иобразовывал однородные стекловидные материалы ввиде плиток размером 70х90, 70х100, 70х110 мм илитаблеток диаметром 70 мм (в зависимости от приме-няемой формы).

После выемки форм из печи и быстрого охлажде-ния до 6000 С, образцы помещались в печь для отжи-га с температурой 6500 С, где и охлаждались по мереостывания печи. В процессе отжига и остывания про-исходила релаксация внутренних напряжений в изделиях.

После остывания у стеклоизделий определяласьмикротвердость с использованием микротвердомераПМТ-3.

Оптимизация параметров получения стеклоизде-лий проводилась по значению микротвердости.

Результаты определения микротвердости представ-лены в таблице1.

Как следует из таблицы, наиболее высокие пока-затели имеют образцы, полученные при максималь-ных температурно-временных режимах изготовления.

Причем отмечается инвариантность микротвердо-сти по отношению к температуре и времени выдерж-ки (затемненные значения в табл. 1).

Оценивая в целом влияние температуры и време-ни выдержки при изготовлении стекломатериалов наих свойства, оптимальным для лабораторных условийследует считать режим изготовления со следующимипараметрами:

- подъем температуры 1 час;- максимальная температура выдержки 9500 С;- время выдержки 2,5 часа;- отжиг при 600-6500С 3 часа;- охлаждение 7-8 час.

Получение пеностеклаПеностекло получали по порошковой технологии.Стеклопорошок и газообразователь (5% по массе)

подвергали совместному измельчению в пружинномдезинтеграторе до удельной поверхности 2500-3000

см2 /г. В качестве газообразователя использовался из-вестняк Чишмабашского месторождения.

Шихту засыпали в форму и последнюю помещалив разогретую печь. Вспенивание производилось притемпературах 800-9000С. Время вспенивания - от 10до 60 минут.

После вспенивания материал вынимался из печи,охлаждался на воздухе до температуры 650-7000С иотжигался при температуре 550-6000С. Материал ос-тывал вместе с печью для отжига.

При оптимизации параметров вспенивания по по-казателю средней плотности, оптимальным режимомвспенивания для состава с газообразователем-извес-тняком является вспенивание при температуре 9000 втечение одного часа (таблица 2).

Таблица 2Режимы вспенивания и свойства пеностекла

Однако прочностные показатели такого пеностек-ла довольно низкие и не превышают 0,5 МПа.

При некотором повышении средней плотности до300-350 кг/м3 прочность пеностекла повышается(табл.3).

Таблица 3Прочность и плотность пеностекла

Оценивая в целом влияние температуры и време-ни выдержки при изготовлении пеностекла на егосвойства, оптимальным для лабораторных условийследует считать режим изготовления со следующимипараметрами:

- подъем температуры 0,5 час;- максимальная температура выдержки 9000 С;- время выдержки 0,5 часа;- отжиг при 600-6500С 3 часа;- охлаждение 7-8 час.

Микротвердость, кг/мм2,при выдержке с температурой ОС

пп

Времявыдержки,

мин 800 850 900 950 10001.2.3.4.5.

306090120150

110120160210

-

135189218250310

176243320382410

245320380415420

240378412

--

Средняя плотность, кг/м3,при вспениваниис температурой ОС

пп

Времявспенивания,

мин 800 850 900

1.2.3.

103060

610420300

570430290

480300220

Прочность, МПа Средняя плотность, кг/м3

0,52,53,54,14,65,05,6

220290300420480570610


Получение пенодекораДля изготовления пенодекора использовалась

смесь стеклянного порошка с газообразователем (длянижнего слоя), используемая для изготовления пено-стекла, и стеклопорошок без газообразователя (дляверхнего слоя).

Смесь порошка укладывалась в форму, покрытуювнутри глиняной суспензией. Затем на первый слойнаносился еще один слой стеклопорошка без газооб-разователя, толщиной около 5 мм , причем более гру-бого помола, содержащий краситель. В качестве кра-сителя использовались:

- алюминиевая пудра;- железоокисные пигменты (совместная разработка КГАСА и ЦНИИгеолнеруда);- окись меди;- перманганат калия.Форма с порошком помещалась в муфельную печь

и производилось вспенивание при температуре 8500

в течение 0,5 часа. Режим вспенивания был одинаковдля всех изготовленных образцов.

После вспенивания и охлаждения до температуры6500 проводился отжиг изделий при температуре 600-6500. После отжига образцы пенодекора остываливместе с печью.

Пенодекор является материалом слоистой тексту-ры, в которой слои стекла сочетаются со слоем (илислоями) пеностекла. Поэтому возможна оптимизацияпо фактуре поверхности и оптимизация по свойствамизделия, например, средней плотности.

При оптимизации параметров вспенивания по по-казателю средней плотности, оптимальным режимомдля обжига является вспенивание при температуре9000 в течение одного часа (табл.4).Наблюдается ин-вариантность плотности по отношению к температу-ре и времени вспенивания.

Таблица 4Режимы вспенивания и свойства пенодекора

Увеличение продолжительности выдержки ведетк увеличению средней плотности, очевидно за счетснижения вязкости массы, дегазации и ее уплотнения.

Оценивая в целом влияние температуры и време-ни выдержки при изготовлении пенодекора на егосвойства, оптимальным для лабораторных условийследует считать режим изготовления со следующимипараметрами:

- подъем температуры 1 час;- максимальная температура выдержки 9000 С;- время выдержки 1 час;- отжиг при 600-6500С 3 часа;- охлаждение 7-8 час.Сопоставление свойств полученных изделий на

основе глушеного стекла из сырья “Остров Золотой”РТ с характеристиками известных материалов [1,6]показало , что по своим свойствам полученные вКГАСА материалы практически не уступают извест-ным.

Литература1. Лясин В.Ф, Саркисов П.Д. Новые облицовочныематериалы на основе стекла.-М.: Стройиздат, 1987.192 с.

2. Быков А.С. Стеклокремнезит. Технология иприменение в строительстве. -М.: Стройиздат, 1994.252 с.

3. Саркисов П.Д., Смирнов В.Г. Глушение стекла иматериалов на их основе/Стекольная пром-сть.Обзор.-М.: ВНИИЭСМ, 1982, вып.2. 53 с.

4. Методическое руководство по поискам, оценке иразведке твердых нерудных полезных ископаемыхРеспублики Татарстан. Часть 1. - Казань: Из-во КГУ.1999. 256с.

5. Саркисов П.Д., Агарков А.С. Технический анализ иконтроль производства стекла и изделий из него.-М.: Стройиздат, 1976. 219 с.

6. Технология стекла / Под ред. Китайгородского И.И.-М.: Стройиздат, 1967. 564 с.Средняя плотность, кг/м3,

при вспенивании стемпературой ОС

пп

Времявспенивания,

мин 800 9001.2.3.

306090

12001150850

1250803932


Одним из направлений по созданию новых, болееэффективных по сравнению с традиционными, видовстроительных материалов является разработка ииспользование сухих строительных смесей. Внастоящее время в России их производство налажено,в основном, на заводах, поставленных иностраннымифирмами (“Кнауф”, “Лохья”, “Фексима” и др.) исвязано с большими затратами на оборудование исырье, поэтому необходимым является поиск путейих удешевления [1,2,3]. Опыт работы известныхпредприятий показывает, что использование местногоминерального сырья в производстве сухих смесейзначительно снижает их стоимость.Республика Татарстан располагает значительными

запасами песков , песчано-гравийных смесей икарбонатных пород и обладает большимипотенциальными возможностями для реализации всухих строительных смесях данных природныхматериалов. С учетом этого была проведена работапо оценке возможности использования указанноговыше минерального сырья в производстве сухихстроительных смесей.Для решения поставленной задачи были отобраны

пробы природного песка (кварцевого и полимиктового),песчано-гравийных смесей и карбонатных пород(известняков и доломитовых известняков). Анализтребований к указанным сырьевым материалам какзаполнителям сухих растворных смесей дляштукатурных работ проводили в соответствии с ГОСТ8736 “Песок для строительных работ. Техническиеусловия” и СН-290 “Инструкция по приготовлениюи применению строительных растворов”. С учетомданных требований, песок для штукатурных растворовдолжен иметь модуль крупности (МКР) от 1 до 2, егомаксимальная крупность для выравнивающего слоя(обрызга) и грунта не должна превышать 2,5 мм, адля отделочного слоя (накрывки) – 1,25 мм. Пескидолжны быть промыты от глинистых, илистых ипылевидных примесей, в них не допускается наличияглины в комках, а их влажность, как и влажность сухойрастворной смеси, ограничивается 0,1%. Дляобеспечения наибольшей плотности и прочностиштукатурных растворов при минимальном расходевяжущего заполнители необходимо разделять нафракции.В соответствии с указанными требованиями была

проведена предварительная подготовка исходногоминерального сырья выбранных месторождений.Природные пески отобранных проб соответствуюттребованиям ГОСТ 8736 “Песок для строительных

работ. Технические условия” по величине модулякрупности (МКР =1-1,5) и могут использоваться вкачестве заполнителей для штукатурных растворныхсмесей. Из песчано-гравийных смесей отсеивалигравий и частицы крупнее 2,5 мм с цельюиспользования такого песка-отсева в штукатурныхсмесях для обрызга и грунта . Выход песка смаксимальной крупностью 2,5 мм составил дляпесчано-гравийных смесей выбранных месторожденийот 16,5 до 28,3%.С целью получения песка-заполнителя, в сухие

штукатурные смеси для верхнего накрывочного слояиз ПГС отсеивали гравий и песчаные зернакрупностью более 1,25 мм. Выход песка-отсева снаибольшей крупностью 1,25 мм составил 14,8-25,3%.Карбонатные породы подвергали измельчению в

лабораторной дробилке, затем также отсеиваличастицы крупнее 2,5 мм и 1,25 мм. Подготовленныетаким образом материалы отмывали от глинисто-илистых примесей, высушивали до остаточнойвлажности не более 0,1% и рассеивали на фракции 0–0,14 мм; 0,14 – 0,315 мм; 0,315 – 1,25 мм; 1,25 – 2,5 мм.Подготовленные минеральные материалы

использовали для приготовления сухих растворныхсмесей номинального состава цемент : песок=1:3 (пообъему), универсальность которого заключается в том,что его можно применять, в соответствии с СН-290,для штукатурных подготовительных и отделочныхслоев (накрывки) с получением, соответственно,растворов марок 75, 100.Применяли портландцемент Мордовского завода

активностью 35,8 МПа. В качестве химическихдобавок использовали отечественные метилцеллюлозустроительную МЦ-С и карбоксиметилцеллюлозу КМЦ,эфиры целлюлозы Tylose производства немецкойфирмы “Клариант ГмбХ”, разжижитель С-3 икомплексную добавку на основе ЛСТ и сульфатанатрия СН, взятых в соотношении (0,3+1)%. Вкачестве минеральной добавки-наполнителяиспользовали известняк, размолотый до удельнойповерхности 300 м2/кг (ТМИ).Из сухих смесей указанного выше номинального

состава готовили растворные смеси одинаковойподвижности, равной, в соответствии с СН-290, 8 смпо погружению стандартного конуса.В связи с тем, что в настоящее время в нашей

стране отсутствуют нормативные документы,регламентирующие показатели качества и методыиспытания строительных растворов, приготовленныхиз сухих смесей, их основные характеристики

УДК 691.56:666.971

Ю.В. Медяник, Н.В. Секерина, Р.З. Рахимов

ШТУКАТУРНЫЕ СУХИЕ СМЕСИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ РТ


Влияние добавок на свойства растворов, приготовленныхиз сухих смесей на кварцевом и полимиктовом песках

Виддобавки

Количестводобавки, % В/Ц Плотность

смеси, г/см3 ВУС, % RСЖ, МПаПлотностьраствора,г/см3

1. - - 0,920,93

2,102,11

92,692,7

14,0314,1

2,112,13

2. МЦ 0,1 0,890,89

1,982,02

98,198,2

11,311,0

1,992,06

3. КМЦ 0,6 0,970,97

1,982,0

97,097,3

10,410,7

1,982,05

4. С-3 0,5 0,790,79

2,092,09

98,298,0

15,815,8

2,132,15

5. ЛСТ+СН 0,35 0,780,78

2,102,05

98,197,8

16,115,7

2,142,16

6. Tylose 0,1 1,061,04

1,961,95

99,799,4

10,110,3

1,961,94

7. ТМИ 20 0,870,88

2,12,1

97,297,0

14,814,8

2,122,16

Примечание: 1. В таблице 1 и далее содержание добавок МЦ, КМЦ, Tylose приведено в % от массы сухой смеси; добавок С-3, ЛСТ+СН и ТМИ – в % от массы цемента. 2. В числителе приведены показатели свойств для растворов с кварцевым песком, в знаменателе - с полимиктовым

Таблица 1

оценивали по ГОСТ 28013 “Строительные растворы.Общие технические условия”. Для растворных смесейопределяли водоудерживающую способность (ВУС)и плотность, для затвердевших растворов – среднююплотность и прочность в возрасте 28 суток с цельюустановления их соответствия регламентируемыммаркам – М25-М100 для штукатурных растворов.Указанные свойства растворных смесей и

затвердевших растворов определяли по методикамГОСТ 5802 “Растворы строительные. Методыиспытаний”. Результаты исследования влияниямодифицирующих добавок на свойства растворныхсмесей, приготовленных из сухих смесей базовогономинального состава на кварцевом и полимиктовомпесках, приведены в таблице 1.Как видно из таблицы 1, при введении

отечественных добавок МЦ и КМЦ (сост. 2,3)водоудерживающая способность растворных смесейсущественно возрастает, однако прочностьзатвердевших растворов несколько снижается, чтосвязано, по-видимому, с волокнистой структуройданных добавок и недостаточно равномерным иполным распределением их в составе сухой смеси приее приготовлении. Эфиры целлюлозы Tylose придаютрастворной смеси самую высокую водоудерживающуюспособность (99,4%), однако получаемый раствор попрочности не превышает марку 100 (сост. 6).Химические добавки С -3 и (ЛСТ+СН)

обеспечивают получение растворов с наибольшимиплотностью и прочностью (сост.4,5), обусловленнымипониженным водоцементным отношением за счетразжижающего эффекта добавок.

Данные таблицы 1 указывают также на наличиепластифицирующего эффекта при введениитонкомолотого известнякового наполнителя (сост.7),о чем свидетельствует заметное снижение В/Црастворной смеси. Наблюдается и увеличение ееводоудерживающей способности, а раствор имеетмарку 100, но с большим запасом прочности – порядка40%, что может быть связано с его структурообразующейролью в процессе формирования искусственного камня,а также с хорошим сцеплением частиц известняка игелевидной фазы твердеющего цемента за счет ихэпитаксического срастания [4]. Немаловажным являетсяи то, что добавление тонкомолотого наполнителя улучшаеттехнологичность растворной смеси – облегчает работус ней, снижает налипание на инструмент.Полученные результаты показывают, что влияние

указанных добавок на свойства растворных смесей,приготовленных с использованием полимиктовогопеска, практически не отличается от их влияния на теже показатели растворных смесей с традиционнымзаполнителем - кварцевым песком.Результаты исследований относительно характера

влияния модифицирующих добавок на растворы изсухих смесей с использованием полевошпаткварцевыхпесков-отсевов ПГС приведены в таблице 2.Их анализ позволяет отметить некоторые

особенности влияния вводимых добавок на растворыиз сухих смесей с песком-отсевом по сравнению ссухими смесями на природных песках. Для всехсоставов , кроме раствора с Tylose (сост. 6),наблюдается пониженное водосодержание приодинаковой подвижности растворных смесей, что


связано, очевидно, с большей крупностью песка-отсева, а затвердевшие растворы, также исключаясостав с Tylose, имеют и более высокую прочностьпо сравнению с растворами на природных песках, чтозакономерно обусловлено более низкими значениямиВ/Ц этих смесей. Так, введение оптимальныхколичеств суперпластификатора С-3 и комплекснойхимической добавки ЛСТ+СН дает возможностьполучить растворы М150, но с более высокойфактической прочностью (порядка 17 МПа), аиспользование МЦ и КМЦ – растворы М100 также снекоторым запасом прочности (соответственно на20% и 15%). Важно, что добавление перечисленныхдобавок повышает одновременно и водоудерживающуюспособность растворных смесей до 97 – 98%.Введение в сухую растворную смесь импортной

Tylose является наиболее эффективным в отношенииувеличения водоудерживающей способностирастворов (99,6%), но значительно более высокое В/Ц такой смеси не дает возможности полученияраствора выше марки 100.Достаточно высокую прочность при удовлетворяющей

ГОСТу водоудерживающей способности показываетраствор с введенным в сухую смесь тонкомолотымизвестняком – 15,5 МПа (сост. 7).Полученные результаты свидетельствуют о том,

что влияние выбранных модифицирующих добавокна растворы из сухих смесей с использованиемполевошпаткварцевого песка-отсева ПГС аналогичноих влиянию на свойства растворов из сухих смесейна основе кварцевого и полимиктового песков, а болеевысокая прочность растворов на песках-отсевахсвязана не с минеральной природой заполнителя, а сего фракционным составом и величиной В/Црастворных смесей.Изучали также влияние используемых добавок на

свойства растворных смесей с дробленымикарбонатными песками. Они отличаютсяповышенной водоудерживающей способностью (до99,7%) и несколько более высоким водосодержанием,причина которого, по-видимому, заключается взначительном увеличении их вязкопластичных

свойств, что требует большего количества воды длядостижения нормируемой подвижности растворнойсмеси. Однако прочность образцов с карбонатнымизаполнителями достаточно высокая и позволяетполучить растворы марки150,что может бытьобъяснено, особенно при одновременном введениитонкомолотой известняковой муки, образованием врастворе, твердеющем в естественных условиях,гидрокарбоалюминатов кальция состава3Ca O .Al 2O 3

.Ca CO 3.11H 2O, которые вносят

дополнительный вклад в формирование структурытвердения [5].На основании проведенных экспериментов

разработаны рецептуры эффективных сухихрастворных смесей для всех видов штукатурных работс использованием продуктов добычи песков, отсевовпесчано-гравийных смесей и карбонатных пород иконкретизированы области их применения взависимости от вида и крупности заполнителя и маркираствора. Реализация результатов данной работыпозволит расширить номенклатуру заполнителей изминерального сырья Республики Татарстан впроизводстве сухих строительных смесей.

Литература1. Козлов В.В. Сухие строительные смеси. Учебноепособие. М.: Издательство АСВ, 2000. 96 с.

2. Мешков П.И., Мокин В.А. Способы оптимизациисоставов сухих строительных смесей // Строитель-ные материалы, 2000, 5. С. 12-14.

3. Палиев А.И., Бортников В.Г., Лукоянов А.П. Сухиестроительные смеси на цементной основе произ-водства “ТИГИ Кнауф” - новое качество фасадов //Строительные материалы, 1999. 10, С. 23-24.

4. Тимашев В.В., Колбасов В.М. Свойства цементовс карбонатными добавками // Цемент, 1991, 10.С. 10-11.

5. Пащенко А.А., Мясникова Е.А. и др. Энергосбере-гающие и безотходные технологии получения вя-жущих веществ. Киев.: Вiща школа, 1990. 225 с.

Влияние добавок на свойства растворов, приготовленныхиз сухих смесей на песке-отсеве ПГС

Виддобавки

Количестводобавки, % В/Ц Плотность

смеси, г/см3 ВУС, % RСЖ, МПаПлотностьраствора,г/см3

1. - - 0,83 2,11 93,0 15,1 2,142. МЦ 0,1 0,81 2,09 98,7 12,0 2,113. КМЦ 0,6 0,83 2,07 98,0 11,5 2,094. С-3 0,5 0,72 2,14 98,2 17,5 2,185. ЛСТ+СН 0,35 0,73 2,11 98,0 17,3 2,166. Tylose 0,1 1,14 1,99 99,6 10,8 2,07. ТМИ 20 0,79 2,13 97,0 15,5 2,14

Таблица 2


Одной из распространенных в строительнойпрактике областей применения ангидритовоговяжущего являются сухие смеси для получениясамонивелирующихся оснований полов в помещенияхс сухим и нормальным режимом эксплуатации.Использование сухих растворных смесей

заводского изготовления, по сравнению сиспользованием растворов, приготовленных настройплощадке, позволяет снизить трудозатраты на40%, а при использовании сухих смесей, упакованныхв мешки, на 60%.За рубежом для производства сухих гипсовых

смесей используется до 30% выпускаемых гипсовыхвяжущих (фирмы “Knauf”, “Zalzgitter Industrie”,(Германия),”Lohja” (Финляндия), “ATLAS” (Польша)и др.). Начавшее в последние годы развиватьсяотечественное производство сухих гипсовых смесей(“ТИГИ-Кнауф”, “Московский ОЗСС”) в большинствеслучаев базируется на использовании зарубежныххимических добавок и технологий [1].Такая ситуация подчеркивает актуальность

проведения научных исследований по разработкесоставов и технологии производства сухих гипсовыхсмесей, отвечающих современным требованиям.При изготовлении самонивелирующихся

оснований полов эффект самонивелирования смесидостигается при консистенции растворной смеси срасплывом 280-300 мм по вискозиметру Суттарда [2].Получение таких растворных смесей при обеспечениипрочности при сжатии затвердевших гипсовых стяжек10-20 МПа, в соответствии с требованиями СНиП2.03.13-88 “Полы”, возможно только при использованиипластифицирующих добавок.В России в качестве пластифицирующих добавок

в растворы и бетоны используются производимые впромышленных объемах разжижитель С-3,лигносульфонат технический (ЛСТ), лигносульфонатытехнические модифицированные (ЛСТМ). За рубежомшироко применяются пластифицирующие добавки-разжижители на базе производных меламинформальдегида(“Peramin” производства фирмы “Perstorp AB”»(Швеция); “Melment”, “Меlflux” производства фирмы

“SKW PolymersPerstorp AB”» (Германия) и др.) [3].В данной работе рассмотрены результаты

исследований влияния пластифицирующих добавок насвойства сухих смесей на основе ангидритовоговяжущего, предназначенных для получениясамонивелирующихся оснований полов.Основу разработанных сухих смесей составляет

ангидритовое вяжущее, полученное помоломобожженного до ангидрита гипса Камско-Устьинскогоместорождения с добавкой активизатора твердения-воздушной негашеной извести, характеристикикоторого приведены в таблице 1.Сухие смеси получали смешением ангидритового

вяжущего с модифицирующими порошкообразнымидобавками:

- суперпластификатором С-3- продуктомполиконденсации нафталинсульфокислоты иформальдегида производства Новомосковского ПО“Оргсинтез” по ТУ 6-14-625;

- суперпластификатором Peramin SMF-10-сульфатом меламина производства фирмы “PerstorpAB” (Швеция);

- пеногасителем Rhoximat DF770DD-порошкообразным латексом производства фирмы“Rhodia” (Франция).В ранее проведенных работах было показано, что

в присутствии добавки извести наблюдается эффектусиления действия суперпластификатора С-3.Оптимальное количество добавки извести составляет5% по массе [4].На рис. 1 представлены данные исследований вли-

яния количества вводимых добавок суперпластифи-каторов С-3 и Peramin SMF-10 в составе сухих сме-сей для самонивелирующихся оснований полов наводопотребность и прочность при сжатии образцовраствора.Анализ результатов исследований показывает, что

для обеспечения требуемой прочности при сжатиистяжки 20 МПа (под наливные полимерные покрытия)необходимо введение в состав сухих смесей добавокС-3 или Peramin SMF-10 в количестве 1% от массывяжущего (состав 1); прочности стяжки 10 МПа (под

УДК 691.55

М.И. Халиуллин, М.Г. Алтыкис, Р.З. Рахимов, В.П. Морозов, Э.М. Королев

ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА СУХИХСМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ АНГИДРИТОВОГО ВЯЖУЩЕГО

Физико-механические показатели ангидритового вяжущегодля приготовления сухих смесей

Cроки схватывания,ч.-мин

Предел прочности образцов в возрасте 28 сут.,МПа

Тонкость помола,остаток

на сите 008, %

Нормальнаягустота,

% начало конец при сжатии при изгибе7 34 1.35 4.00 31,2 7,2

Таблица 1


остальные виды покрытий) - добавки С-3 или PeraminSMF-10 в количестве 0,5% от массы вяжущего (состав 3).Таким образом , при введении одинакового

количества добавок Peramin SMF-103 и С-3 вколичествах до 1% от массы вяжущего отечественныйсуперпластификатор С-3 (цена 15000 руб/т) оказываетболее эффективное действие на снижениеводовяжущего отношения и повышение прочности,по сравнению с более дорогим импортнымсуперпластификатором Peramin SMF-10 (цена 78000руб/т). Поэтому для получения сухих смесей длясамонивелирующихся оснований полов экономическицелесообразно использование суперпластификатораС-3.С целью оценки влияния рассматриваемых

модифицирующих добавок на процесс гидратацииангидрита II применялись методырентгенографического анализа и электролиза водныхсуспензий ангидритового вяжущего. Исследованияпроводились на кафедре минералогии и петрографии КГУ.Рентгенографические исследования проводились

на автоматизированном дифрактометре ДРОН-3М,управляемом от ПЭВМ “БК-0010-01”.Экспериментально полученные значениямежплоскостных расстояний и относительныхинтенсивностей линий сопоставляли с эталоннымирентгенограммами, делали вывод о составеисследуемого вещества . Степень гидратацииангидрита II определялась по формуле:СГ=Iг/(Iг+Iа),

где Iг - интенсивность дифракционного максимумагипса с d=7,6A;

Iа - интенсивность дифракционного максимумаангидрита c d=3,50A.Метод электролиза позволяет оценивать процесс

изменения относительной концентрации водныхсуспензий ангидритового вяжущего срассматриваемыми химическими добавками вовремени. Суть метода заключается в определениисилы тока в водной суспензии ангидритовоговяжущего при постоянном напряжении, подаваемомна погруженные в нее угольные электроды.

40

45

50

55

60

65

0 0,25 0,5 0,75 1

Количество пластифицирующих добавок, %

Нормальная густота,

%

100

150

200

250

300

Изменение

предела

прочности

при сжатии

, %

Рис 1. Влияние добавок суперпластификаторов С-3 ( ) и Peramin SMF-10 ( ) на нормальную густоту (----),изменение предела прочности при сжатии (—) растворов для самонивелирующихся оснований полов

Рис 2. Кривые изменения силы тока при постоянном напряжении,приложенном к водным суспензиям ангидрита II:

1 - без введения добавок; 2 - с добавкой извести (5%); 3 - с добавкой извести (5%), С-3 (0,5%);4 - с добавкой извести (5%), Peramin SMF-10 (0,5%)

0

2

4

6

8

0 500 1000 1500 2000Время, мин

Сила тока, mA

12

3

4

Сила тока

, mA


Результаты исследований кинетики гидратацииангидрита II с рассматриваемыми модифицирующимидобавками по данным кондуктометрии и оценкистепени гидратации ангидрита II по даннымрентгенографического анализа приведены,соответственно, на рис 2 и 3.

Рис 3. Степень гидратации ангидрита II:1 - без введения добавок; 2 - с добавкой извести (5%);

3 - с добавкой извести (5%), С-3 (0,5%);4 - с добавкой извести (5%), Peramin SMF-10 (0,5%)

На кривых, полученных при изучении водныхсуспензий ангидритовых вяжущих методомкондуктометрии (рис. 2), с учетом имеющихся данныхрентгенографического анализа, можно выделить дваучастка, соответствующих следующим стадиямгидратации ангидрита II. Стадия 1, соответствующаяповышению электропроводности раствора (время 0-150 мин.) - стадия растворения ангидрита, уголнаклона кривой характеризует скорость растворенияангидрита II. Стадия 2, соответствующая медленномуснижению электропроводности (время 150-1800 мин.и более) - стадия растворения ангидрита икристаллизации гипса. Переход кривой от первогоучастка ко второму характеризует максимальноенасыщение водного раствора.Анализ данных, представленных на рис. 2,

позволяет сделать следующие выводы о влияниирассматриваемых добавок на характер процессапреобразования ангидрита II в гипс:Добавка активизатора твердения извести

повышает растворимость ангидрита II и снижаетрастворимость образующегося гипса , что,соответственно, ускоряет скорость преобразованияангидрита II в гипс, по сравнению с ангидритом безвведения добавок (рис. 2), и увеличивает степеньгидратации ангидрита II (рис. 3).Влияние пластифицирующих добавок (С-3 и

Peramin SMF-103) в присутствии извести являетсяпрактически аналогичным: введение добавок снижаетрастворимость как ангидрита II, так и гипса; однакорастворимость образующегося гипса снижаетсябольше, чем растворимость ангидрита II, поэтомускорость гидратации ангидрита II в присутствииназванных добавок становится значимой величиной,большей, чем скорость гидратации ангидрита II безтаких добавок. Последнее подтверждается даннымиисследований по определению степени гидратацииангидрита II в присутствии комплексной добавкиизвести и пластификатора (рис. 3).В состав сухих смесей для самонивелирующихся

оснований полов рекомендуется введение добавок-пеногасителей, обеспечивающих получение растворовс пониженным содержанием вовлеченного воздуха [5].В результате проведенных исследований установлено,что введение в состав сухих смесей добавкипеногасителя Rhoximat DF770DD в оптимальномколичестве 0,1% по массе при некотором увеличениисредней плотности позволяет повысить прочностьрастворов на 6-7% (табл. 2).Требуемая прочность образцов растворов при

сжатии 20 МПа (под наливные полимерные покрытия)достигается при введении в состав сухих смесейдобавки С-3 в количестве 0,75% от массы вяжущего(состав 2); прочность образцов 10 МПа (подостальные виды покрытий) при введении добавки С-3 в количестве 0,35% от массы вяжущего (состав 4).По своим техническим характеристикам растворы

на основе разработанных составов сухих смесейотвечают требованиям соответствующих нормативно-технических документов (табл. 3).

00,20,40,60,8

1

1 2 3 4

Степень

гидратации

Содержание добавок, в составе сухой смеси,% от массы вяжущего

С-3 Rhoximat DF770DD

Средняяплотность,кг/м3

Предел прочности присжатии, МПа

0,35 - 1241 9,60,35 0,1 1266 10,20,75 - 1395 18,80,75 0,1 1417 20,1

Таблица 2

Влияние совместного введения добавок С-3 и Rhoximat DF770DD на свойства растворовдля самонивелирующихся оснований полов


Таким образом , в результате проведенныхисследований разработаны составы сухих смесей длясамонивелирующихся оснований полов на основеангидритового вяжущего. Установлен характервлияния пластифицирующих добавок на процессгидратации ангидрита II и на физико-механическиесвойства растворов на его основе.

Литература1. Козлов В.В. Сухие строительные смеси. М.:Издательство АСВ, 2000. 96 с.

2. Методические рекомендации по технологии

устройства гипсовых самонивелирующихсястяжек. ЦНИИОМТП Госстроя СССР. М.: ЦИТПГосстроя СССР, 1986. 16 с.

3. Комплекс добавок для высокотехнологичных сухихстроительных смесей/ Строительные материалы.2001, 11. С. 26-27.

4. Халиуллин М.И. Композиционное ангидритовоевяжущее повышенной водостойкости идекоративно-облицовочные плиты на его основе.Автореф. дис. канд. техн. наук. Казань, 1997. 23 с.

5. Амиш Ф., Рюиз Н. Использование редисперсионныхпорошков “Rhoximat” в производстве сухих смесей/Строительные материалы, 5, 2000. С. 8-9.

соста-вов

Областьприменения

Консистенция повискозиметруСуттарда, мм

Началосхватывания,ч.-мин

Жизне-способность,

ч

Предел прочности при сжатиив возрасте 28 сут., МПа

300 7.00 4.00 20,112

под наливныеполимерныепокрытия

300 6.00 3.00 21,9

3 300 8.00 4.00 10,24

под остальныепокрытия 300 7.00 4.00 13,2

нормативныепоказатели, не менее

280-300 1.00 1.00 под наливные полимерныепокрытия- 20; под остальныепокрытия- 10

Таблица 3Технические характеристики растворов на основе сухих смесей

для самонивелирующихся оснований полов


Сюкеевское месторождение известно с давних порпо протяженным (более 10 км) выходам на дневнуюповерхность в обрывах правого берега р.Волги мощ-ных продуктивных пластов гипса и битуминозныхдоломитов, принадлежащих Верхнеказанскому подъя-русу Пермской системы. Месторождение постоянноприковывало внимание исследователей и предприни-мателей с точки зрения практического использованияполезных ископаемых. Например, небезынтереснымявляется геолого-экономический анализ инженера-геолога Френцеля А.Ф. Он пишет: “Тетюшские(Сюкеевские) залежи имеют четыре годных для об-работки продукта, именно: алебастр, высоко-битуми-нозные известняки, нефть и самородную серу, что ка-сается двух первых, как и пропитанного битумом до-ломитового известняка, выражается сотнями милли-онов тонн и, таким образом, в состоянии создать иподдерживать цветущую индустрию”.

По характеру строения месторождение являетсяуникальным, благодаря совместному залеганию не-посредственно контактирующих друг с другом четы-рех мощных пологозалегающих и выдержанных вразрезе и на площади продуктивных горизонтов, пред-ставленных двумя пластами битуминозных доломитов(средняя мощность нижнего 9,8 м и верхнего 8,1 м) идвумя пластами гипса. Нижний пласт гипса (средняямощность 9 м) непосредственно лежит на верхнемпласте битуминозных доломитов, верхний (около 9 м)– перекрывает нижний битуминозный пласт. В доло-митах верхнего пласта среднее содержание битума –мальты 4,7 % массовых, в нижнем – 2,7 % мас. К томуже нижний пласт содержит гнездообразные включе-ния самородной серы. В битумах присутствуют вана-дий и никель, которые могут представлять определен-ный интерес.

Гипсы по химическому составу соответствуютГОСТ 4013-74 для производства вяжущих материа-лов второго (верхний пласт) и третьего сортов (ниж-ний пласт). Плотность гипса 2,3 г/см3. По технологи-ческим свойствам вяжущие обоих пластов относятсяк марке Г-4 по ГОСТ 125-79: нормально и быстро-твердеющие, среднего и тонкого помола. Гипсовыевяжущие могут быть использованы: для изготовлениягипсовых строительных изделий всех видов, тонко-стенных строительных изделий и декоративных дета-лей, для медицинских целей и в качестве добавки кпортландцементу.

Битуминозные доломиты в зависимости от биту-монасыщенности могут быть использованы: 0-2 %мас. для офлюсованных железорудных окатышей, 4-

6 % мас. для железорудных окатышей, 0-6 % мас. дляасфальтобетона, при этом прочность битуминозныхдоломитов достигает до 60 МПа, сцепление с биту-мом хорошее. Проведенные промышленные работысовместно с трестом Казгордорстрой дали хорошиерезультаты: экономия дорожного битума до 30%, проч-ность асфальтобетона в 2-2,5 раза больше, чем у обыч-ного. Обожженные битуминозные доломиты, содер-жащие по химическому составу СаО + МgО = 82,7%(СаО – 80, 8% и МgО – 1,9%), являются хорошейдобавкой для силикатного кирпича и известково-крем-неземистого вяжущего (по данным доцента Саннико-вой В.И., КГАСА).

Битуминозные доломиты имеют темно-коричне-вый до черного цвет в зависимости от содержаниябитума, плотность колеблется от 1,95 до 2,25 т/м3,предел прочности на сжатие от 21,9 до 49,2, даже60МПа. Химический состав битуминозных доломи-тов: СаО – 27, 3 %, МgО – 10,78 %, Fе2О3 + Аl 2О3– 0,43 %, СО2 – 33,26 %, SО3 – 1,46 %, нераствори-мый остаток – 0,09 %, горючие вещества 26,12 %.Состав битума, полученного на аппарате Сокслета,следующий: содержание дизельной фракции – 7-16%,масляной фракции – 23-31 %, гудрона – 59-61%, бен-зиновая фракция практически отсутствует [1].

Вскрышные (покрывающие) породы практическиво всех вскрываемых разрезах могут быть использо-ваны как комплексное сырье для различных строи-тельных материалов: почвенный слой (1 м) – для ре-культивации и восстановления выработанного горны-ми работами пространства, мергель и известняк (6,7 м)– для производства цемента, чередование глины имергеля, песчано-глинистые породы в отвал и рекуль-тивации выработанного пространства, известняк свет-ло-серый тонко-зернистый (5,2 м) – для производствацемента, доломит известковистый светло-серый дляизвесткования почвы, глина красно-коричневая, до-вольно большой мощности (38,5 м) – для производ-ства красного кирпича, черепицы, керамических плит(данные фирмы Келлер, ФРГ).

Химический состав и качественные показателиосновных видов сырья характеризуются следующи-ми данными: глина SiO2 – 65,12%, Аl2O3 – 12,5%,Fe2O3 – 4,36%, MgO – 1,76%, CaO – 5,3 %, SO3 –0,07%, потери при прокаливании (ППП) – 9,04. Плас-тичность глин колеблется от 16,86 до 31,33, число пла-стичности 14,47, коэффициент чувствительности 1,27.Прочность черепка лабораторных образцов, обожжен-ных при температуре 950°С, для чистых глин 12-13Мпа. По коэффициенту морозостойкости все образ-

УДК 622.337.2

Р.Г. Газизуллин

ПРОБЛЕМА КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ СЮКЕЕВСКОГОМЕСТОРОЖДЕНИЯ


цы из чистых глин и шихт с отощителями морозостой-кие (по Розенбауму).

По данным фирмы “Келлер”, при различных ком-бинациях глин трех составов: песчаной, алевритис-той четвертичной системы и татарского яруса, изго-товленные лабораторные образцы имеют марки 150,200, 250 и 350 .

Химический состав проб Сюкеевского месторож-дения приведен в таблице 1.

Составленная нами программа по химическимсоставам глины, мергеля и известняка теоретическидоказывает возможность производства цемента марки 400.

Таким образом, эти экспериментальные работыпозволяют ставить проблему комплексного освоенияСюкеевского месторождения. В связи с тем, что Сю-кеевское месторождение имеет большую площадь(около 11х4,5 км), целесообразно его разрабатыватьнесколькими очередями соответственно площади 5х2км по поверхности карьера. Карьер первой очередицелесообразно строить на изрезанной оврагами мес-тности “Марьин дол”, “Объездный дол”, т.е. на не-пригодных для сельского хозяйства землях. Тогда ори-

ентировочные запасы полезных ископаемых составят:битуминозные доломиты – 180 млн. м3, гипс – 180 млн. м3,песчано-красная глина – 315 млн.м3, мергель - 57,7 млн. м3,известняки – 71,5 млн. м3. При этом коэффициентвскрыши составит 0,8 м3/м3 (рис.).

Нами проводилась эскизно-проектная проработкаоткрытой разработки Сюкеевского месторождения,где были рассмотрены вопросы: подготовка карьер-ного поля, вскрытие месторождения, система разра-ботки, вскрышные и добычные работы, отвалообра-зование и рекультивация пространства, пригодногодля сельхозяйственных нужд, осушение и огражде-ние месторождения от волжской воды, экономичес-кая часть.

Особенностями Сюкеевского месторождения яв-ляются: залегание залежи битуминозных доломитовниже уровня р. Волга, неравномерная битумонасы-щенность, пересечение рельефа многочисленнымиоврагами, что должно быть учтено при вскрытии ме-сторождения и выборе систем разработки при комп-лексном освоении.

Таблица 1

Порода SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ППП СуммаГлина

(проба 21) 62,71 13,05 5,10 4,56 2,12 0,21 7,82 95,57

Мергель(проба 24) 35,64 13,72 4,33 12,04 9,55 0,18 21,20 96,66

Известняк(проба 9) 7,58 2,80 0,9 28,84 18,40 0,28 38,81 97,64

Обож-женныйбитуми-нозныйдоломит(верхнийпласт)

80,8 1,90

10 ББ

8 ББит

6 6

4

2

0 20 40 60 80 100 120 140 Мощность пласта пород, м

Рис. Графики зависимостей коэффициента вскрышиПримечание: прямоугольник 120 при добыче только битуминозных доломитов, 100 доломиты и гипс, между 60 и 80

плюс еще глина кирпичная, дальше еще мергель и известняк.


ВСКРЫТИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. На протяжении5 км, удалением от р. Волги на 2 км, параллельно бе-регу расположен овраг “Марьин дол” глубиной до 60м. Принято решение на его устье начать вскрытие ме-сторождения капитальной разрезной траншеей дли-ной 1 км, шириной 100 м, по дну оврага. Причем, отберега Волги на расстоянии 800-1000 м оставляетсяохранная зона. Проходку капитальной траншеи пре-дусматривается осуществлять гидравлическим экска-ватором ЭРГ-6 и транспортировкой породы автоса-мосвалами КАМАЗ грузоподъемностью 20 т, в овраг,расположенный около д. Мордовско - Каратай, где пре-дусматривается строительство комплекса перерабаты-вающих заводов.

Дальнейшие вскрышные работы ведутся уступа-ми высотой 10-15 м, в зависимости от мощности мар-кирующих горизонтов, гидравлическими экскавато-рами ЭРГ–6 и автопогрузчиками ПК-15, с погрузкойгорной массы на автосамосвалы КАМАЗ.

Срок строительства карьера – 11 месяцев. Горно-капитальные затраты на вскрытие месторождения-ориентировочно 18 млн. руб. (курс 1989 г.). Для пре-дотвращения поступления речной воды в карьер,вдоль охранного целика устраивается противофильт-рационная завеса.

ДОБЫЧА битуминозных доломитов и гипса про-изводится четырьмя уступами, высотой 8-10 м. Накаждом уступе работает один гидравлический экска-ватор ЭРГ-6 с емкостью ковша 6 м3. Битуминозныедоломиты и гипсы разрыхляются с помощью буровз-рывных работ. Для бурения используются станки вра-щательного бурения, взрывание детонирующим шну-ром, в качестве взрывчатых веществ – аммонит.

По второму варианту предусматривается приме-нение специальных комбайнов типа “Surface Miner”на каждом уступе, имеющих фрезерный рабочийорган. Применение этих комбайнов позволяет ликви-дировать буро-взрывные работы, что улучшит обста-новку окружащей среды.

ТРАНСПОРТИРОВКА битуминозных доломитови гипса, а также вскрышных пород производится спомощью автосамосвала КАМАЗ до дробильно-сор-

тировочного комплекса, расположенного от карьерана расстоянии 1-1,5 км близ д. Мордовско-Каратай.На дробильно-сортировочном комплексе битуминоз-ные доломиты дробятся и измельчаются и, в зависи-мости от битумонасыщенности, направляются на со-ответствующие секции комплекса для производстваразличных продукций.

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ отработанной поверхностипроизводится бульдозерами, которые разравниваютповерхность до требуемого уклона, после чего засы-пают черноземом. После полной отработки каждойочереди карьера, поверхность получается ровной и безоврагов, т.е будет создана искусственная ровная по-верхность и 40% изрезанной оврагами поверхностивозвращены в сельскохозяйственный оборот.

После отработки карьера последней очереди, навыработанном пространстве можно создать водоем иорганизовать рыбное хозяйство для разведения цен-ных пород волжских рыб.

Для осушения и ограждения карьера от волжскихвод устраивается противофильтрационная завеса(ПВЗ) длиной 5,5 км, шириной 0,6 м и глубиной 35 мдля карьера первой очереди. ПВЗ траншейного типас заполнителем местных глин уменьшает приток водыв карьер в 56 раз. Кроме того, предусматриваются во-допонижающие скважины для контурного осушенияв количестве 268 скважин. Для проведения траншеиПВЗ используется агрегат СВД-500. Затраты по осу-шению и ограждению горных выработок от вод со-ставляют 0,28 руб/т битуминозного доломита, а длявсех полезных ископаемых - 0,17 руб/т (курс 1989 г.).

Ниже приведены ориентировочные технико-эконо-мические показатели при комплексной добыче полез-ных ископаемых и вскрышных пород при различныхкоэффициентах вскрыши (табл. 2).

Применение современной техники и технологиипозволяет охватить открытой разработкой почти всезапасы Сюкеевского месторождения, включая поро-ды вскрыши, мощность которых на водоразделах до-стигает 90-120 м. Для проектирования карьера и пе-рерабатывающих комплексов необходимы исходныеданные, надлежащая технологическая изученность

Таблица 2

Наименование полезныхископаемых

Себестоимость полезного ископаемого прикоэффициенте вскрыши (м³/м³), дол/м³

Без учета Кв=3 Кв= 1,13 Кв= 0,79 вскрыши

Годоваяпроизво-

дительность,тыс. м³

Битуминозный доломит 2,65 8,53 4,85 3,05 2880Гипс 2,60 8,48 4,8 3,02 2880

Глина кирпичная 1,96 - 4,16 2,36 4800Известняк 2,47 - - 2,87 1040Мергель 2,32 - - 2,72 880Битум 60,0 60


продуктивных пластов и вскрышных пород. Отбортехнологических проб, их лабораторные и техноло-гические испытания в промышленных условиях яв-ляются неотложным первоочередным элементом под-готовки месторождения к промышленному освоениюс отработкой рациональной технологической схемыдобычи и комплексной переработки добываемогосырья.

Комплексный подход к оценке использования по-лезных ископаемых и утилизация вскрышных породв качестве строительных материалов повысят уровеньрентабельности горнодобывающего и перерабатыва-ющего комплекса.

Литература1. Нугманов З.З., Юсупова Б.М. Сюкеевские биту-минозные доломиты как сырье для производстваасфальтовой мастики. Изв. КФ АН СССР, Сериягеологических наук. Казань, 1956, 3. С. 44-49.

2. Газизуллин Р.Г. Комплексное использование би-тумоносных пород. Горный журнал, 1996, 7-8.С. 73-74.

3. Газизуллин Р.Г., Успенский Б.В., Газизуллин В.Р.Комплексная оценка кондиции и разработки би-тумоносных доломитов . Проблемы геологиитвердых полезных ископаемых Поволжского ре-гиона. Изд-во Казанского ун-та. 1994. С. 154-157.


Серные цементы и бетоны обладают рядом поло-жительных свойств, к которым, в первую очередь,относятся: быстрый набор прочности, обусловленныйскоростью остывания смеси, относительно высокаяпрочность при сжатии (до 60 МПа), стойкость к воз-действию агрессивных сред, гидрофобность, низкоеводопоглощение и, следовательно, высокая морозо-стойкость [1].

Одним из недостатков серы, как вяжущего, явля-ется усадка (при переходе от расплава в твердое со-стояние). Природная сера – кристаллическое веще-ство; до температуры 112,8оС устойчива ромбическаясера с плотностью 2,03 – 2,09 г/см3. При медленномнагревании ромбической серы до температуры 96 оС,образуется моноклинная модификация серы с плот-ностью 1,96г/см3 и температурой плавления 119,3 оС.

При охлаждении расплава серы происходят про-цессы кристаллизации и перекристаллизации. Изме-нение плотности в процессах кристаллизации обус-лавливает усадочные деформации, вызывающие рас-тягивающие напряжения, и, как следствие, деформа-ции в виде микро- и макротрещин. Интересными осо-бенностями обладают материалы, полученные прииспользовании полимерной серы. Такая сера состоитиз спиралеобразных цепей, включающих до 104 – 106

атомов серы. Полимерная сера нерастворима в орга-нических растворителях, обладает высокой адгезиейк минеральным наполнителям и эластичностью. Притвердении композиций, содержащих полимернуюсеру, возникающие в материале внутренние напряже-ния гораздо ниже. Однако полимерное состояние серынеустойчиво и через некоторое время начинается про-цесс кристаллизации.

Для получения устойчивого полимера серу модифи-цируют различными химическими добавками-стабили-заторами. Известно, что элементарная сера способнавступать в химическое взаимодействие с непредельны-ми углеводородами с образованием устойчивых сопо-лимеров [3,4]. При этом молекулы модификатора, встра-иваясь в полимерные цепочки серы, стабилизируют еесостояние и предотвращают процессы кристаллизации.

Нами была исследована возможность получения вя-жущего путем введения в расплав элементарной серыпредварительно полученного стабилизатора-сополиме-ра серы и дициклопентадиена (ДЦПД) общей формулы:

Для этого в расплав серы, имеющий температуру150 – 155 оС, при перемешивании небольшими пор-циями добавляли сополимер серы с ДЦПД (модифи-катор). Модификатор брался в количествах 1, 3, 5, 10,20, 30, 40, 50, 70 %, от основной массы серы при каж-дом опыте. После полного растворения модификато-ра, температуру смеси медленно поднимали до 180оСи выдерживали при этой температуре 15 мин. Далеесмесь охлаждали при нормальных условиях.

Исходя из визуальной оценки твердения получен-ного материала, выяснилось, что образцы, содержа-щие от 1 до 5 % модификатора, твердеют с образова-нием кристаллов серы, при нагревании плавятся, спереходом в пластическое состояние. Образцы, содер-жащие 10 и 20 % модификатора, в течение суток пос-ле синтеза обладали эластическими свойствами, от-сутствием твердости и плавкости, однако через сут-ки становились твердыми и хрупкими. Образцы, со-держащие 30 и 40 % модификатора, в первые пять су-ток после синтеза также обладали эластическимисвойствами, затем твердели, не приобретая большойтвердости, не плавились. Образцы с содержанием 50и 70 % модификатора после синтеза приобреталиэластические свойства на очень короткое время, за-тем твердели, приобретая твердость и хрупкость, неплавились.

При нагревании отвердевших образцов, содержа-щих от 10 до 70 % модификатора, выше точки плав-ления элементарной серы (112,8 0С), последние ре-версируют в исходное состояние с приобретениемэластических свойств.

Структуру образцов, содержащих 20 % модифи-катора, исследовали методом рентгенофазового ана-лиза на дифрактометре ДРОН-3 с CuКα- излучением.

На рис.1 представлены рентгенограммы образцовполученной серной композиции через 1 час, 24 часа исемь суток после синтеза. Как видно из рисунка, толь-ко что сформированный образец (рис.1, а) рентгено-аморфен, то есть сера находится в полимерном со-стоянии. Через 24 часа на рентгенограмме (рис.1, б)наблюдается появление рефлексов кристаллическихсоединений, которые сохраняются и на рентгенограм-ме (рис.1, в), снятой через семь суток. Указанные пикине относятся ни к одной из устойчивых модификацийкристаллической серы (α-ромбической, β-моноклинной).

По-видимому, данные пики свидетельствуют о воз-никновении более плотных высокоупорядоченных цен-тров в общей массе аморфного полимера, т.е. происхо-дит не только стабилизация полимерных цепочек серы,но и образование поперечных связей в системе сера - моди-фикатор и формировании плотной сшитой структуры.

УДК 691.175 : 666.9

В.Г. Хозин, Р.Т. Порфирьева, А.Ю. Фомин, Я.Д. Самуилов, М.В. Рылова

ЭФФЕКТИВНОЕ ВЯЖУЩЕЕ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ПОЛИСУЛЬФИДА


Нами был осуществлен подбор состава серногоцемента с применением наполнителя, в качестве ко-торого применялась тонкомолотая карбонатная порода.

Серный цемент (СЦ) представляет собой смесьрасплава серы, модифицирующей добавки и тонко-дисперсного наполнителя, которая способна при ох-лаждении образовывать прочное камневидное тело.Основным процессом при взаимодействии серы с на-полнителем является вандерваальсовская адсорбция,при которой удельная поверхность, поверхностнаяэнергия и геометрия пор наполнителя играют основ-ную роль.

Природа наполнителя имеет очень большое зна-чение. Введение в расплав серы одинакового количе-ства наполнителей с различными свойствами поверх-ности и степенью дисперсности приводит к образо-ванию структур различной прочности. Известняковыйнаполнитель взаимодействует с серой более активно,чем кварцевый, что объясняется его пористостью игидрофобностью. Кварцевый наполнитель характери-

зуется гидрофильностью, плотной, гладкой поверхно-стью частиц, а следовательно, более слабыми адгези-онными связями с серой [2]. Нами для исследованийбыл выбран известняковый доломитизированный по-рошок Альдермышского месторождения РТ.

Приготовление серного цемента осуществлялиследующим образом: предварительно разогретые дотемпературы 150-155оС минеральный наполнитель ирасплав элементарной серы с модификатором смеши-вали в заданных соотношениях. Степень наполнениядля системы сера-наполнитель поддерживали 1 : 1,5.Полученной смесью заполняли формы-кубы 2x2x2 сми призмы 120x15x10 см, которые далее выдерживалипри температуре 175-180 0 C в течение 15 минут, пос-ле чего образцы охлаждали при нормальных услови-ях. Далее определяли механические свойства (проч-ность на сжатие и ударная вязкость) полученных об-разцов. На рис.2 представлена зависимость прочнос-ти на сжатие от количества модификатора – сополи-мера серы с дициклопентадиеном.

Рис.1. Рентгенограммы серной композиции через 1 час (а), 24 часа (б) и 7 суток (в) после синтеза

10 6115 71,220 8030 50

0102030405060708090

0 5 10 15 20 25 30 35Модификатор, %

Прочность

при

сжатии

, МПа

Рис.2. Зависимость прочности на сжатие образцов серного цемента от количества вводимого модификатора

а

б

в


Как видно из рисунка, с увеличением количествамодификатора прочность образцов монотонно возра-стает. Так, образец, не содержащий модификатора,имеет прочность на сжатие, равную 30 МПа, а обра-зец, содержащий 20% модификатора, – 80 МПа. Даль-нейшее увеличение количества модификатора приво-дит к образованию СЦ меньшей прочности и модуляупругости. При концентрации модификатора в коли-честве 20 %, общее количество вводимого в элемен-тарную серу дициклопентадиена составляет 12,5 %от общего количества полимерсерного вяжущего.

Испытания образцов СЦ на ударную вязкость про-водились на механическом копре.

На рис. 3 представлена кривая зависимости удар-ной вязкости образцов серного цемента от содержа-ния модификатора.

Как видно из рисунка, зависимость носит экстре-мальный характер с максимумом, соответствующимсодержанию 5 % масс. частей модификатора. Этообъясняется тем, что в СЦ при концентрации сопо-лимера до 5 % включительно, часть серы находится вполимерном, а другая часть - в кристаллическом со-стояниях, причем полимер имеет линейную структу-ру, что и обуславливает высокую ударную вязкостьСЦ. Введение модификатора свыше 5 % способству-ет переходу всей серы в полимерное состояние, об-разованию поперечных связей между цепями (сшив-ке) и формированию сетчатого полимера, что отри-цательно сказывается на величине ударной вязкости.

Как известно [5], частота сетки в сетчатом поли-мере влияет на все механические свойства полиме-

ров. Так, обычно, с увеличением частоты сетки элас-тические свойства ухудшаются. Температура стекло-вания при этом повышается и полимеры с предельночастыми сетками при комнатной температуре нахо-дятся в стеклообразном состоянии.

Синтезированные образцы имеют высокие водо-стойкие характеристики.

Таким образом, можно предположить использова-ние в качестве модификатора сополимера серы с ди-циклопентадиеном, что позволит получить серноевяжущее с высокими механическими свойствами, ко-торое может быть эффективным при производствестроительных изделий высокой прочности.

Литература1. Патуроев В.В., Волгушев А.М., Орловский Ю.И.Серные бетоны и бетоны, пропитанные серой. /Обз.инф./. М.: ВНИИС Госстроя СССР, 1985. Сер.7.Вып.1. 59с.

2. Каменнов В.А. Декоративный серный бетон дляреставрационных и ремонтно-строительных работ.Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Одесса,1997. 238с.

3. Реакции серы с органическими соединениями / Подред. А.И.Воронкова.-Новосибирск: Наука, 1979. 368с.

4. Получения и свойства органических соединенийсеры/ Под ред. А.И.Беленького. М.: Химия, 1998. 506с.

5. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. М.: Химия,1968. 536 с.

Рис. 3. Зависимость ударной вязкости образцов серного цемента от количества модификатора

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21Модификитор, %

Ударная вязкость

, кгс

см

Модификатор, %


Применение в строительстве битумных эмульсий,в частности, анионактивных, является наиболее пер-спективным и развиваемым во всем мире направле-нием, поскольку позволяет перейти от «горячих» тех-нологий получения и укладки асфальтобетона к «хо-лодной» поверхностной обработке покрытий дорог,продлить дорожно-строительный сезон, улучшитькачество дорожных покрытий и, главное, их долго-вечность. Кроме того, применение битумных эмуль-сий позволяет сократить расход органических вяжу-щих, дешевле и проще модифицировать битум поли-мерами, улучшить санитарно-гигиенические условияработ, обеспечить минимальный вред окружающейсреде и сократить энергозатраты.Хотя на Западе для приготовления битумных

эмульсий нашли большее применение катионактив-ные эмульгаторы, однако для условий Татарстана наи-более эффективны анионактивные поверхностно-ак-тивные вещества (ПАВ), т.к. они, в отличие от пер-вых, совместимы с известняковыми и доломитовымиминеральными порошками и щебнем из основныхпород.Таким образом, для Татарстана применение ани-

онактивных битумных эмульсий (АБЭ) в наибольшеймере отвечает его сырьевой минеральной базе. Кро-ме того, в Татарстане налажено промышленное изго-товление анионактивных поверхностно-активных ве-ществ. Все сырьевые исходные компоненты относи-тельно дешевы и имеются в РТ в достаточном коли-честве для крупнотоннажного производства строи-тельных материалов (асфальтобетона, гидроизоляци-онных мастик), ремонта дорожных покрытий, укреп-ления грунта при помощи битумных эмульсий.На основе сравнительного анализа имеющихся

технологий приготовления битумных эмульсий выяв-лено, что комбинированное эмульгирование являетсянаиболее эффективным способом получения анионак-тивных эмульсий [1,2]. Это позволяет получить тон-кодисперсные эмульсии даже на малоактивных битумах.Комбинированная технология получения битумно-

водных эмульсий заключается в следующем.Готовится водный раствор эмульгатора – в воду,

нагретую до 80 0С, при перемешивании со скоростью150 об/мин. вводится щелочь (NaОН или КОН) в ко-личестве, необходимом для прохождения реакцииомыления и создания рН среды не менее 9; в полу-ченный щелочной раствор добавляется половина отвсего количества ПАВ и этот раствор перемешивает-ся в течение 3-х часов. В разогретый до 120 0С битумпри постоянном перемешивании в течение 15 минут

вводится оставшаяся половина ПАВ. Затем этот би-тум с ПАВ вводится в водный раствор эмульгатора.Вся масса перемешивается со скоростью 300 об/мин.в течение 3-5 минут.Комбинированным методом нами получены АБЭ

на основе отечественных нефтяных битумов и новыхПАВ, полученных из промышленных отходов. В ка-честве эмульгаторов использовались отходы перера-ботки хлопкового масла (ОПХМ) и флотогудрон (ФГ)– визуально они представляют собой пастообразнуюмассу коричневого цвета, которая при нагревании до50 0С - 60 0С переходит в жидкое состояние. Необхо-димо отметить, что с ОПХМ получается эмульсия,начиная с 0,5% эмульгатора, в то время как с ФГ эмуль-сия образуется, начиная только с 1% эмульгатора всоставе. Вероятно, это связано с тем, что в состав ФГ,кроме смеси высших жирных кислот, входит порядка60% масел.Нами были изучены наиболее важные эксплуата-

ционно-технические свойства битумных эмульсий,полученных комбинированным и традиционным (длясравнения) способами: условная вязкость, однород-ность, устойчивость. Вязкость битумной эмульсии, какизвестно [3,4], зависит, в основном, от типа битума,температуры и степени дисперсности битума в эмуль-сии. Изучалась зависимость условной вязкости битум-но–водных эмульсий от концентрации в них эмульга-торов (рис. 1). Показано, что характер кривых с ОПХМ(кривые 1,3) - экстремальный, с небольшим повыше-нием вязкости при 2% (комбинированный способ) и5% (традиционный способ) эмульгатора. Согласнотеории, можно предположить, что битумная эмульсияс ОПХМ, полученная комбинированным способом,

УДК 665.775.5

А.В. Мурафа, В.Г. Хозин, Д.Б. Макаров, А.П. Рахматуллина

КОМБИНИРОВАННОЕ ЭМУЛЬГИРОВАНИЕ – ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ АНИОНАКТИВНЫХ БИТУМНО-ВОДНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Рис. 1. Зависимость вязкости битумно-водной эмульсииот концентрации и типа эмульгатора

Кривая 1 - на ОПХМ (комбинированный);Кривая 2 - на ФГ (комбинированный);Кривая 3 - на ОПХМ (традиционный)

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6

условная

вязкость,с

1

2

3

эмульгатор, %


На рис. 3 представлено изменение устойчивостиэмульсии, полученной комбинированным способом поистечении 7 суток. Кривые 1 и 2 экстремальны с ми-нимумом при 2% для ОПХМ и ФГ соответственно.Устойчивость эмульсии при оптимальном содержанииэмульгаторов практически одинакова. При большихконцентрациях эмульгатора (более 2 %) наблюдаетсяснижение устойчивости эмульсий, особенно для ФГ.Таким образом, сравнение свойств полученных

эмульсий позволяет сделать вывод о том, что данныеэмульгаторы в области концентрации 2-3 процентаодинаково эффективны для создания тонкодисперс-ных битумных эмульсий. Показано, что АБЭ, полу-ченные традиционным способом, в значительной мереуступают таковым по однородности и устойчивости,т. е. комбинированный способ является наиболееэффективным.Интересно было изучить свойства битумных мас-

тик, полученных на основе разработанных АБЭ. Оп-ределялось влияние количества эмульгатора на изме-нение пенетрации при 0 °С и 25 °С, а также темпера-туры размягчения по КиШ битумных мастик послеудаления воды из битумных эмульсий.Зависимость Тр битумной мастики от концентра-

ции эмульгатора представлена на рис. 4. В обоих слу-чаях (с ОПХМ и ФГ) температура размягчения повы-шается с увеличением концентрации эмульгатора,однако с ФГ (кривая 2) Тр повышается в большейстепени, от 43° до 52°С.

Рис. 4. Зависимость температуры размягчения по (КиШ)от концентрации и вида эмульгатора

Определялось влияние количества эмульгатора наизменение пенетрации при 0°С и 25°С битумной мас-тики, выделенной из эмульсии (рис. 5, 6). Выявлено,что кривые пенетрации при 0°С и 25°С имеют одина-ковый характер для обоих случаев. Битумная мастикас ОПХМ (кривые 1 – рис.5, 6) является более жесткойсистемой, а с ФГ (кривые 2 – рис.5, 6) при увеличе-нии концентрации эмульгатора система становитсяболее мягкой и подвижной, о чем свидетельствуетповышение По, П25. Последнее объясняется, вероят-но, наличием в составе ФГ масел.Обобщая результаты проведенных экспериментов,

можно заключить, что применение выбранных эмуль-

более диспергирована уже при 2%-ной концентрации.В то же время, как эта же эмульсия, но полученнаятрадиционным способом, более диспергирована при5%-ном содержании эмульгатора и по абсолютнойвеличине степени дисперсности уступает этому по-казателю эмульсии, полученной комбинированнымспособом. С повышением концентрации флотогуд-рона (кривая 2) вязкость увеличивается с 22 сек. при1% до 38 сек. при 5% эмульгатора. Последнее свиде-тельствует о том, что применение ФГ более 3% неце-лесообразно в связи с повышенной вязкостью полу-чаемой эмульсии.

Рис.2. Зависимость однородности битумно-воднойэмульсии через сутки от концентрации и типа эмульгатора

Результаты определения однородности и устойчи-вости эмульсий в зависимости от концентрации эмуль-гаторов представлены на рис. 2 и 3. Однородностьопределялась по истечении суток путем процежива-ния эмульсии через сито с ячейками 0,14 мм. Най-дено, что зависимости экстремальные с минимумамипри 2% как для ОПХМ (кривая 1 - рис.2), так и дляФГ (кривая 2 - рис.2). Необходимо отметить, что свы-ше 3%-ной концентрации ФГ в эмульсии наблюдает-ся резкое снижение однородности АБЭ. Однородностьэмульсий с теми же эмульгаторами, но полученныхтрадиционным способом, как показали эксперимен-тальные исследования, возможно определить толькоситом с ячейками 0,64 мм. Последнее свидетель-ствует о меньшей однородности этих эмульсий.

Рис. 3. Зависимость устойчивости при хранении битумно-водной эмульсии через 7 суток от концентрации

и типа эмульгатора

0

1

2

3

0 1 2 3 4 5эмульгатора, %

одно

родн

ость

, %

1

2


0123456

0 1 2 3 4 5эмульгатора, %

усто

йчив

ость

,%

1

2


40

44

48

52

0 1 2 3 4 5

Тр, С

1

2



гаторов анионного типа для получения битумныхэмульсий эффективно, кроме того, они экономичныввиду низкой стоимости. Найдены их оптимальныеконцентрации и разработана технология получениябитумных эмульсий, отличающихся достаточно высо-кой однородностью и устойчивостью.

Литература1. Клейтон В. Эмульсии, их теория и техническоеприменение.- М.: Изд-во иностр. лит., 1950. 679 с.

2. Хавкин Б.М. Исследование процессовструктурообразования в битумоминеральныхматериалах, получаемых с применением битумныхэмульсий: Дисс. на соискание ученой степени канд.техн. наук. - Алма-Ата, 1969. 169 с. - Машинопись.

3. Кучма М.И. Поверхностно-активные вещества вдорожном строительстве. - М.: Транспорт, 1980. 188с.

4. Урьев Н.Б. Физико-химические основы технологиидисперсных систем и материалов. - М.: Химия,1988. 256 с.

Рис. 5. Зависимость пенетрации при 0 °С битумно-воднойэмульсии от концентрации и типа эмульгатора

Рис. 6. Зависимость пенетрации при 25 °С битумно-водной эмульсии от концентрации и типа эмульгатора

26

30

34

38

42

0 1 2 3 4 5

П0 ,

0,1мм

1

2


90

100

110

120

130

0 1 2 3 4 5

П25

, 0,1мм

1

2



Одним из направлений рационального использо-вания цемента в строительстве является широкое при-менение смешанных вяжущих, содержащих в своемсоставе высокие активные минеральные добавки.Особое внимание среди минеральных добавок к це-ментам привлекают алюмосиликаты как природного,так и техногенного происхождения. Среди алюмоси-ликатов природного происхождения большой интереспредставляют цеолитсодержащие породы, а средиалюмосиликатов техногенного происхождения – золыТЭС как сухого отбора, так и гидроудаления.Одним из эффективных направлений использова-

ния портландцементов с высоким содержанием ак-тивных минеральных добавок, а также пуццолановыхцементов и шлакопортландцементов, является изго-товление железобетонных конструкций с использо-ванием реакционно-способного заполнителя. Запол-нители с потенциальной реакционной способностьюмогут содержаться в метаморфических и извержен-ных горных породах, включающих аморфные илистекловидные разновидности кремнезема [1]. Приналичии таких включений в бетоне возможна так на-зываемая внутренняя коррозия, возникающая в резуль-тате взаимодействия активного кремнезема заполни-теля со щелочами цемента или вводимыми в составбетона щелочными добавками (ускорителями тверде-ния или противоморозными добавками), образующи-мися в результате обменных реакций гидроксидакальция с гидроксидами натрия, калия, сульфатаминатрия и калия и др. Для щелочной коррозии харак-терно, что деструктивные процессы, вызывающиеразрушение, развиваются в контактном слое междуцементным камнем и зернами реакционно-способно-го заполнителя [2].При гидратации цементов в присутствии щелочей

(NaOH , КОН) или солей Na2SO4, К2SO4, Na2СO3, и др.жидкая фаза насыщается не только гидроксидом каль-ция, но и гидроксидами калия или натрия. Взаимо-действие гидроксида кальция с реакционно-способ-ным кремнеземом заполнителя приводит к образова-нию на поверхности их зерен гелевидной оболочкииз гидросиликатов натрия или калия. Гелевидная обо-лочка при изменении влажности, увеличиваясь в объе-ме, вызывает появление в бетоне деформаций расши-рения и в определенных условиях может привести кразрушению конструкций. Кроме того, через гелевид-ную оболочку, играющую роль полупроницаемой мем-браны, диффундируют вода и щелочи, но не могутпроникать щелочные гидросиликаты. В результатеэтого внутри зерна создается осмотическое давление,

достигающее весьма высоких значений. По данным[1-3], содержание щелочей в цементе или щелочныхдобавок, введенных с водой затворения, не должнопревышать 1,2% от массы цемента в пересчете на ок-сид натрия.Результаты имеющихся экспериментальных иссле-

дований [1-5] показывают, что опасность такого видакоррозии может быть значительно уменьшена в техслучаях, когда в состав цемента или бетона вводятсядобавки, способные поглощать, хотя бы хемосорбци-онно, гидроксид кальция.В данной статье приводятся результаты исследо-

вания влияния состава смешанного вяжущего на про-цесс развития щелочной коррозии бетона, изготов-ленного на гравии Камского месторождения фр. 5-20мм. Смешанное вяжущее содержало золу гидроуда-ления ТЭЦ или цеолитсодержащую породу (ЦСП),обладающих высокой гидравлической активностью.Вяжущее было получено путем совместного до-

мола портландцемента марки 400 Н-Ульяновскогоцементного завода с цеолитсодержащей породой Го-родищенского месторождения Республики Татарстан(ЦСП) или золой ТЭЦ в присутствии модифицирую-щих добавок до оптимального значения удельной по-верхности. Содержание активной минеральной добав-ки в вяжущем изменялось от 10 до 50%. Такой спо-соб приготовления смешанного вяжущего позволяетактивизировать не только клинкерную часть портлан-дцемента, но и активную минеральную добавку за счетдополнительной аморфизации силикатной фазы ЦСПили стеклофазы золы ТЭЦ.Гравий Камского месторождения, который был

использован в эксперименте, обладал потенциальнойреакционной способностью[5]. Содержание раство-римого кремнезема, определенного по методикеГОСТ 8269-76, составляет 279 ммоль/л.Влияние состава смешанного вяжущего на щелоч-

ную коррозию бетона изучалось в соответствии сметодикой НИИЖБ [4] на образцах-призмах сечени-ем 25,4х25,4 мм и длиной 250 мм. Для измерения де-формаций в торцах призм устанавливались метал-лические реперы. Измерение деформаций осуществ-лялось индикатором часового типа с ценой деления0,01 мм. Содержание щелочей в смешанном вяжущемсоставляло 0,3% в пересчете на оксид натрия. Запол-нителем служил песок, полученный при измельчениигравия. Растворная смесь состава 1:2 по массе при В/Ц=0,5 помещалась в стальные формы и уплотняласьна виброплощадке. Через двое суток образцы извле-кались из формы, производился первый замер их дли-

УДК 691.328:620.193

В.С. Изотов

ОСОБЕННОСТИ ЩЕЛОЧНОЙ КОРРОЗИИ И ВЫСОЛООБРАЗОВАНИЯВ БЕТОНАХ НА СМЕШАННЫХ ВЯЖУЩИХ


ны, после чего они помещались в термостат с темпе-ратурой 35-40 оС и относительной влажностью 95%.Для создания условий протекания коррозионного про-цесса образцы изготавливались с добавкой гидрокси-да натрия, который вводился в растворную смесь сводой затворения в количестве 1,5% от массы вяжу-щего в пересчете на оксид натрия. Результаты испы-таний приведены в таблице.В соответствии с общепризнанной методикой изу-

чения внутренней коррозии бетона принято считать,что допустимое значение относительной деформациирасширения бетона через 6 месяцев твердения в ука-занных выше условиях не должно превышать 0,05% ,а через 12 месяцев - не более 0,1% [4].Как видно из приведенных в таблице данных, от-

носительные деформации расширения образцов наоснове смешанного вяжушего с содержанием мине-ральной добавки более 10% меньше критическогозначения, следовательно, данное вяжущее можно ре-комендовать для изготовления бетонов с использова-нием реакционо-способного заполнителя. Основнойпричиной повышенной стойкости бетона к щелоч-ной или внутренней коррозии является наличие в со-ставе смешанного вяжущего активной минеральнойдобавки, имеющей кислый характер, что приводит куменьшению основности вяжущего и понижениюотношения “щелочь- активный кремнезём заполните-ля” за счет химического поглощения щелочи актив-ными компонентами смешанного вяжущего. Гидрав-лически активными компонентами смешанного вяжу-щего являются аморфный кремнезем цеолитсодержа-щей породы и стеклофаза золы ТЭЦ.Вовлечение оксидов щелочных металлов в состав

гидратных новообразований препятствует их свобод-ной миграции к поверхности, что приводит, кроме

того, и к уменьшению высолообразования на повер-хности бетонных и железобетонных конструкций. Вбетоне на портландцементе, содержащем 5% поташа,через сутки твердения в нормальных условиях обра-зуется белый солевой налет, покрывающий практичес-ки всю поверхность образцов. В бетоне на смешан-ном вяжущем интенсивность высолообразования об-ратно пропорциональна содержанию в вяжущем ак-тивной минеральной добавки. Указанное обстоятель-ство имеет важное значение при строительстве зда-ний и сооружений в зимнее время, когда в раствор-ные и бетонные смеси вводят противоморозные до-бавки, такие как нитрит натрия, поташ, хлориды на-трия или кальция, способствующие усиленному вы-солообразованию на поверхности бетона.

Литература1. Рояк Г.С., Грановская И.Г. Предотвращения щелоч-ной коррозии бетона активными минеральнымидобавками. // Бетон и железобетон, 1986, 7. С. 16-17.

2. Сальников Н.С., Иванов Ф.М. Коррозионное раз-рушение бетона, содержащего большие добавкипоташа. // Бетон и железобетон, 1971, 10. С. 17-19.

3. Викторов А.М. Предотвращения щелочной корро-зии увлажняемого бетона.// Бетон и железобетон,1986, 8. С. 38-39.

4. Рекомендации по определению реакционной спо-собности заполнителей бетона со щелочами це-мента. - М.: НИИЖБ, 1972. С. 1-4.

5. Изотов В.С., Гиззатуллин А.Р. Влияние комплекс-ной добавки на щелочную коррозию бетона.//Ра-ботоспособность строительных материалов привоздействии различных эксплуатационных факто-ров: Межвуз. сб.: - Казань: КХТИ, 1988. С. 22-26.

Влияние состава вяжущего на деформацию расширения бетонаДеформация расширения бетона, %, через:180 суток 360 суток.П.

Содержаниеминеральной добавки в

вяжущем, % зола ЦСП зола ЦСП

1

2

3

4

-

10

20

30

0,08

0,06

0,05

0,04

0,08

0,05

0,045

0,04

0,11

0,067

0,051

0,045

0,11

0,06

0,052

0,046

Таблица


В проблемах обеспечения безопасности формиро-вание основополагающих взглядов все теснее связы-вается с представлениями об устойчивости функци-онирования хозяйствующих структур и общественныхинститутов по созданию материальных и духовныхценностей во благо процветания общества. Соответ-ственно появляется необходимость в знаниях и прак-тических приемах обеспечения защищенности чело-века и его хозяйственной деятельности. Пониманиезащищенности зависит от складывающихся в обще-стве экономических отношений как динамичной сис-темы взаимосвязей и мотивов поведения человека,хозяйствующего субъекта по удовлетворению возра-стающих потребностей. Они порождают наиболеесильные стимулы активизации деятельности в приоб-ретении тех или иных преимуществ и возможностей,которые способствуют развитию взглядов и форми-рованию путей достижения целей благополучия лю-дей, их духовного совершенствования и процветанияобщества.

Принцип «устойчивое развитие» - «sustainabledevelopment» появился в публикациях во второй по-ловине 80-х гг. и был принят как опорное понятиепрогресса на конференции ООН по развитию эконо-мических систем, которая состоялась в 1992 г. в Рио-де-Жанейро. Ныне этот термин воспринимается какновая парадигма модели развития цивилизации. Пе-ревод на русский язык этого словосочетания дает не-сколько значений: «устойчивое, поддерживающееся,обеспеченное развитие». Акцент сделан на первомслове, что повлекло некоторые противоречия, неопре-деленность при определении задач по обеспечениюбезопасности: устойчивость – сохранение, стабиль-ность, а развитие – изменение, движение.

В концепции перехода Российской Федерации кустойчивому развитию, утвержденной Указом прези-дента РФ от 4 февраля 1994 г. 236 «О государствен-ной стратегии Российской Федерации по обеспечениюустойчивого развития», подчеркнуто, что переход кустойчивому развитию предполагает в обязательномпорядке только эффективную экономику, которая ис-пользует минимум ресурсов для получения единицырезультата. Такая эффективность должна обеспечи-ваться, с одной стороны, исправным функционирова-нием рыночного хозяйства страны (ее подсистемырынка), а с другой – жестким регулированием со сто-роны государства (подсистемы государства). Такимобразом, безопасность зависит от способности каж-

дой из этих двух подсистем – рынка и государства –противостоять негативным воздействиям и, соответ-ственно, обеспечивать развитие и устойчивость эко-номики в целом.

Механизм формирования устойчивости и развитияэкономики представляет собой совокупность инсти-туциональных ограничений формального и нефор-мального характера (законов и контрактов, конвенцийи норм), в рамках которых осуществляется деятель-ность хозяйственных агентов. Институциональныерамки определяются экономической эффективностью,где важную роль играет реализация интересов взаи-модействующих субъектов рынка. В связи с этим воз-никает необходимость анализа структуры интересов,механизмов их воплощения в государственную поли-тику. На отстаивании интересов концентрируютсяусилия разума и поступков, обосновываются перспек-тивы социально-экономического благополучия.

Совокупность интересов можно определить каккруг жизненно важных обстоятельств на определен-ной территории для этнических и социальных групп,которые в «цивилизованно-культурном смысле исто-рически самоопределяются в качестве единой нации,в политическом отношении исторически самооргани-зуются как государство».

Интересы России, как и любой страны, сводятся ктрем содержательным целям: процветанию народа,защите и обустройству территории его жизнедеятель-ности, сохранению и развитию национальной культу-ры. По своему содержанию они являются интегриро-ванным выражением жизненно важных интересовличности, общества и государства.

На современном этапе интересы личности состо-ят в реальном обеспечении конституционных прав исвобод, физической безопасности, повышении каче-ства и уровня жизни, физического, духовного и ин-теллектуального развития. С этой точки зрения чрез-вычайно важной является трудовая деятельность какусловие реализации людьми своих творческих воз-можностей, духовных запросов и материальных по-требностей.

Интересы общества включают в себя упрочнениедемократии, достижение и поддержание обществен-ного согласия, повышение созидательной активнос-ти населения и духовное развитие всех социальных иэтнических групп.

Интересы государства состоят в защите конституцион-ного строя, суверенитета и территориальной целостности,

УДК 330.526

Н.Н. Калугина, В.А. Шаландин

ФОРМИРОВАНИЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНОЙ СРЕДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯЭКОНОМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ


в установлении политической, экономической исоциальной стабильности, в безусловном исполне-нии законов, в поддержании правопорядка и разви-тии международного сотрудничества на основепартнерства.

В пространственно-географическом плане с раз-витием международного общения интересы приобре-тают форму национально-государственных. Именноони становятся определяющим в системе базовыхприоритетов развития экономики, социальных пред-посылок и институциональных механизмов обеспе-чения безопасности страны.

Наличие единых национально-государственныхинтересов не исключает ни многообразия интересов,ни их внутренней противоречивости, а порой и анта-гонистичности.

При исследовании вопроса, в каких случаях борь-ба интересов приводит к их динамическому равнове-сию, обращает на себя внимание особая роль такогообщего интереса, как обеспечение экономическойбезопасности. С его реализацией связаны устойчи-вость и способность к развитию экономической сис-темы.

Переход к рыночным отношениям, основанным насвободе хозяйственной деятельности, не меняет ос-новного принципа обеспечения экономической безо-пасности хозяйственных систем всех уровней - сба-лансированности интересов, целей и приоритетов какважного условия устойчивого развития экономичес-кой системы.

Формируемые в обществе «правила игры» задаютстимулы и обуславливают мотивацию человеческихпоступков и поведения в принятии хозяйственныхрешений. При этом для формирования цивилизован-ных мотиваций поведения человека, адекватных ус-ловиям эффективных рыночных отношений, приори-тетное значение придается государственным и обще-ственным институтам, а в целом - построению инсти-туциональной среды.

Развитие экономики опирается на традиции и мо-тивы следования им. Особенности элементов массо-вого восприятия намерений и планов в достижениирезультатов, обусловленных экономическими интере-сами в удовлетворении жизненно необходимых по-требностей общества и государства, надежд каждогочеловека, воплощаются в национальной идее, без ко-торой невозможно представить национальное созна-ние, представления всего населения страны об основ-ных ориентирах собственного бытия, роль и местосвоего государства в современном мире.

Выражая жизненно важные интересы всех слоевнаселения, национальная идея проявляется и в малом,и в большом, отражает реальность поставленных це-лей и задач, связанных с материальным производствоми духовными запросами как осуществление принци-пов прогрессивного развития общества. Она форми-рует взгляды и надежды на социальную устойчивость

в настоящем и в будущем и, в известной мере, пред-ставляется субъективным выражением объективныхусловий и устремлений обеспечивать перманентноеповышение уровня жизни.

Для России национальная идея воплощает исто-рические аспекты преобразований и противоречий вуправлении экономикой и развитии общества в целом.За многовековой период на территории России сло-жился мир духовной жизни, национальные традицииформирования общественной психологии, дух коллек-тивизма характерен для россиян с древних времен.Он может быть противопоставлен индивидуализму.

Переход от общества с высокой степенью обоб-ществления производства к обществу с частной соб-ственностью привел к тому, что преобразующей си-лой выступил мощный созидательно-разрушительныйфактор общественной психологии – экономика. Ин-ститут собственности претерпел изменения, при этомотношение к частной собственности с созидательныхпозиций пока остается на поверхности общественнойпсихологии и не стало ведущим фактором ее разви-тия. При оценке роли института собственности в ме-ханизме обеспечения экономической безопасностинеобходимо обращать внимание на то, что он воспри-нимается не только как обновленное явление в эконо-мической жизни общества, возможность обеспеченияим преодоления негативных последствий разного родаперемен, но и необходимостью сохранения в нем все-го того ценного из наследия прошлого, что дороголюдям, к чему они привыкли.

Важным в жизни общества был и остается труд,укрепление трудовых принципов в реализации целейи задач жизнедеятельности. Все материальные и ду-ховные блага создаются трудом людей и в этом ис-точник богатства и благополучия. Наши предки все-гда осуждали неправедные пути обогащения, поощ-ряя трудолюбие, талант. Только трудовой процесс напроизводстве обеспечивает устойчивый выпуск товар-ной продукции и оказания услуг, что способствуетрасширенному воспроизводству, необходимому дляразвития и поддержания должного уровня структурыпотребления, а также социальной защиты всего населения.

Преобразования в России конца ХХ в. изменилиобщественное сознание, когда поведение людей не-редко стало определяться не здравыми размышлени-ями, а эмоциями, минуя непосредственный контрольразума. На этом фоне рельефно проступают попыткиопределенных кругов общества идеализировать ин-дивидуализм в противовес коллективизму и наоборот.В социалистической России недоучитывались рольчастной собственности, естественный эгоизм людей.Сейчас нередко недоучитываются значение для обще-ственного развития духа коллективизма, который сто-летиями закладывался в наш народ. Несоответствиеобщественной психологии экономике снижает эффек-тивность общественного производства, это в свое вре-мя доказал известный французский ученый Г. Лебон.


Чем больше экономические отношения соответству-ют психологической натуре человека, тем выше ихпоказатели. Искусство, верование, национальные тра-диции и другие компоненты общественного сознания,общественной психологии возникают под влияниемисторического опыта медленно, в то же время онивесьма устойчивы, постоянны и являются тем неви-димым социальным фактором институциональнойсреды, который сплачивает нацию. Отсутствие наци-ональной идеи, размывание национальной идеологии,национальных ценностей способствуют размываниюобщественной психологии, а стратегически ведут кболее негативным социальным, экономическим, ис-торическим последствиям.

Формирование национальной идеи лишь частич-но отражает аспекты жизнедеятельности человека,общества и государства. Эти аспекты определяютмотивы поведения по обеспечению жизненных инте-ресов и являются составными элементами защищен-ности – безопасности хозяйственного развития. Имеяэкономическую основу, они проявляются на всех уров-нях: межгосударственном, национальном, региональ-ном, местном, на уровне домохозяйства и отдельногоиндивида.

В общем круге проблем национальных интересовэкономическая компонента приобретает роль ведущейв силу основополагающего значения экономическогопотенциала в хозяйственной деятельности и мировыхотношениях. Во-первых, она является определяющейв развитии производства и рыночных отношений, об-мена товарами и услугами. Во-вторых, формирующейобеспечение превентивных мер и защитно-охрани-тельных мероприятий. В-третьих, она позволяет ре-гулировать агрессивные намерения и поступки.

Экономические цели должны достигаться на ос-нове и с помощью институтов рыночной экономики.Это означает формирование принципиально инойструктуры экономики и образование промышленно-финансовых и банковских структур, способных созда-вать условия для перелива капитала в новое руслоразвития экономики на основе глубокого изученияреальных товарных рынков и следования принципамокупаемости, возвратности и нормы прибыли.

Повышение экономической безопасности Россиив большой степени зависит от эффективности инст-рументов защиты национальных интересов на внут-ренних и внешних рынках. Создавая такие инструмен-ты, необходимо учитывать технологическую отста-лость активной части основных производственныхфондов, более высокую материалоемкость произво-димой российской продукции, пока еще слабую зако-нодательно-нормативную базу и экономическую не-стабильность. Проведение разумной протекционист-ской политики, защищающей национальные интере-сы отечественных товаропроизводителей на внутрен-них и внешних рынках, предусматривает:

• борьбу с монополистами;

• налоговые льготы; льготное кредитованиеэкспорта продукции обрабатывающейпромышленности, особенно машин и оборудования;

• задействование режима благоприятствования дляпредпринимателей в различных отрасляхпроизводства;

• особую значимость фактора ресурсосбережения.Приоритетом национальных интересов в экономи-

ке, заложенным в государственной стратегии эконо-мической безопасности страны, является обеспечениеспособности экономики функционировать в режимерасширенного воспроизводства при максимальнойнезависимости от внешнего воздействия. Ее защитавозможна на основе устойчивого функционирующе-го, многоотраслевого, высокотехнологичного произ-водства, способного обеспечить ведущие отрасли эко-номики качественным сырьем и оборудованием, воо-руженные силы – современными видами оружия ибоевой техники, социальную сферу – предметамипотребления и услугами, а экспорт – конкурентоспо-собными на внешнем рынке товарами.

Важнейшую опору экономики составляет инсти-тут отечественного предпринимательства, поэтомуразвитие бизнеса и усиление защиты его экономичес-ких интересов является одним из основных условийисключения долговременной угрозы экономическойбезопасности страны.

Облик современного рынка определяет и мощныйинститут транснациональных корпораций. Располагаяогромным промышленным потенциалом, финансовы-ми средствами и новыми технологиями, они не толь-ко во многом влияют на ситуацию, складывающуюсяна мировых рынках, но и могут играть роль провод-ников политической линии своего государства. Поэто-му одной из актуальных задач становится выработкарациональной политики поддержки отечественныхкрупных хозяйственных систем, а также содействиесозданию новых.

В условиях рыночной экономики возрастает рольгосударства. Институты государственной власти на-ходятся в центре экономического и социального раз-вития страны. Согласованность интересов, обеспечи-вающая безопасность и государству, и его гражданам,должна выражаться в некоем носителе (субъекте) игаранте национальных интересов. Таковым субъектоми является государство. “Именно оно является актив-ным, осознанно действующим субъектом, решениякоторого принимаются под воздействием различныхсоциальных групп и который признается в качествеофициального представителя суверенитета народа”.Высший долг государства и его ключевая функциясостоят в том, чтобы обеспечить стабильность обще-ства, его самосохранение и развитие. При этом в оцен-ках эффективности функционирования институтов го-сударственной власти решающее значение придаетсяхарактеристикам их активности по созданию предпосы-лок и условий повышения конкурентоспособности


хозяйственных систем.Логическим завершением процесса формирования

концепции и стратегии устойчивого развития эконо-мики должна стать разработка механизма обеспече-ния безопасности, органически вписывающего иден-тификацию и учет интересов всех уровней (личнос-ти, общества, государства) и регламентирующего, зак-репляющего социально и экономически значимыеотношения, базисом которых являются институты.Формирование институциональной среды в каждыйданный период времени должно основываться на тра-ектории предшествующего развития. В противномслучае нарушится решающее условие понимания дол-госрочных экономических изменений. Институты свя-зывают прошлое и будущее, позволяют понять взаи-

моотношения между обществом и экономикой, влия-ние этих отношений на общественное производство.

Литература1. Гегель Г.В-Ф. Философия права. - М.: Мысль, 1952.С.133.

2. Норт Д. Институты, институциональные измененияи функции. М.: Прогресс, 1997. С. 124.

3. Макнейл Дж. Пути достижения сбалансированногоэкономического развития//В мире науки. 1989. 11.С.26.

4. Коков В. Возрастающая ответственностьгосударства//Российский экономический журнал.1998. 3. С. 5.


Строительство является важнейшей отраслью оте-чественной экономики, призванной осуществлятьобновление на современной технической основе про-изводственных фондов, развитие, совершенствованиесоциальной сферы, реконструкцию, модернизацию,техническое перевооружение производства. Ее состо-яние во многом определяет уровень развития обще-ства и его производственных сил.

В данной статье речь пойдет о современном со-стоянии строительной отрасли Республики Татарстани ее отличии (сходстве) со строительной отрасльюРоссии. С нашей точки зрения, подобное сравнениепозволит глубже понять и оценить условия формиро-вания конкурентных преимуществ, имеющие в раз-ных регионах свои особенности.

Строительный комплекс сегодня, как в Татарста-не, так и во многих других регионах, представляетсобой достаточно раздробленное, не управляемое изединого центра множество самостоятельно хозяйству-ющих субъектов, обладающих своими специфически-ми особенностями и не связанных системными целя-ми. Это предопределяет существенные как региональ-ные, так и внутрирегиональные различия во многихпоказателях.

Несмотря на некоторые недостатки деятельностиГоскомстата, методические подходы, применяемыестатистическими органами, являются наиболее удоб-ными и общедоступными для большинства исследо-вателей и официальных органов. Помимо этого, пре-доставляемая статистическая информация хотя и нуж-дается в дополнении, но вполне достаточна для при-мерной оценки масштабов спада строительного про-изводства. Поэтому мы сделаем попытку оценить со-временное состояние отрасли с применением статис-тической количественной информации и рассмотримфакторы, влияющие на формирование строительногорынка как системы, а именно — состояние основныхфондов, кадровый потенциал, типы и характер эконо-мических отношений.

Свертывание строительства в последние годы яв-ляется причиной продолжающегося спада воспроиз-водства основных фондов, не осуществляется не толь-ко расширенное, но даже простое воспроизводствоосновных фондов, в связи с чем их устаревание дос-тигло уже критического значения и составляет свыше80% на некоторых предприятиях.

Сложившиеся темпы обновления машин, обору-дования и транспортных средств не создают условийдля оптимизации видовой структуры основных фон-дов, наращивания в их составе доли современной тех-

УДК 69.003

А.И. Романова, А.Р. Ибрагимова, А.В. Сучков

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИРЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

ники и своевременной замены устаревшего оборудо-вания. Степень износа имеющихся у крупных и сред-них организаций машин и оборудования к 2002г. со-ставила 66,1%, транспортных средств – 57% против,соответственно, 62,9% и 45,7% на начало 1996 г.Удельный вес полностью изношенных машин и обо-рудования составил почти третью часть, транспорт-ных средств —1/7. Удельный вес полностью изношен-ных машин и оборудования на предприятиях промыш-ленности, заготовок, геологии, науки в 1,1— 1,4 разавыше, чем в целом по России. На изменение видовойструктуры основных фондов, помимо статистики ихввода и ликвидации, оказывает влияние неравномер-ность роста цен на строительно-монтажные работы иоборудование.

Активная часть основных фондов, как известно,имеет более короткие сроки службы, чем здания исооружения, поэтому доля машин и оборудования,транспортных средств в показателях ввода и ликви-дации основных фондов в целом относительно высо-ка. Однако их удельный вес в основных фондах умень-шился с 26,75% в начале 1996 года до 23,5% в начале2002 года.

Материально – техническая база строительногопроизводства ослаблена. Когда в 1992 году цены ста-ли свободными, в строительном комплексе стала на-блюдаться ярко выраженная неуклонная тенденцияснижения обеспеченности всеми видами строитель-ной техники, что вызвано как ее подорожанием, так иухудшением финансового положения строительныхорганизаций в связи с кризисом неплатежей, выбы-тием изношенных средств труда.

Если проследить состояние технической базыстроительства, то можно констатировать, что, напри-мер, количество строительных машин с истекшимсроком службы с каждым годом возрастает. Среднийих прирост последние два года составляет 1,55%.Материально – техническая база строительства вклю-чает также и использование сырья. Использованиеместного сырья повышает эффективность строитель-ного производства. Татарстан располагает одной изкрупнейших баз строительной индустрии среди об-ластей и республик Российской Федерации. Вместе стем, для промышленности строительных материаловРеспублики характерны определенная неравномер-ность распределения по регионам, невысокие техни-ко-экономические показатели и ограниченная номен-клатура строительной продукции. Республика ввозитиз других регионов и зарубежных стран: цемент, стро-ительное стекло, асбестоцементные кровельные ма-


териалы, облицовочную и напольную керамическуюплитку, минераловатные и стекловатные теплоизоля-ционные материалы, высокопрочный щебень, огне-упоры, кислотоупорные материалы, канализационныеи дренажные трубы, облицовочные материалы из при-родного камня, минеральные пигменты, цементно-стружечные плиты, гипсоволокнистые и гипсокартон-ные плиты, сухие строительные отделочные раство-ры. В различных объемах ввозятся также щебень сред-ней прочности, известковое сырье, мягкие рулонныекровельные материалы. Существенной причиной уве-личения объема ввозимого сырья является более вы-сокая стоимость местного сырья относительно дру-гих регионов, в связи с чем большинству строитель-ных организаций Республики выгоднее приобретатьстроительные материалы и сырье за ее пределами.

Все это тяжким бременем ложится на экономикуРеспублики и отрицательно влияет на конкурентос-пособность строительного комплекса. В связи с этим,очевидна необходимость расширения собственногопроизводства строительных материалов с преимуще-ственным использованием местного сырья. В настоя-щее время в Республике Татарстан использование за-пасов местного минерального сырья составляет в годот имеющихся запасов: песчано-гравийных смесей –10%, известняков – около 0,85%, гипса — менее 1%,глинистого сырья для производства керамическихматериалов – менее 0,2%, пильного и строительногокамня – 0,06%, природных битумов – 0,05%, битуми-нозных пород – 0,001%, стекольных песков, цеолит-содержащих пород, сырья для получения пигментов,карбонатных пород для получения каустического до-ломита и доломитовой извести, торфа и сапропеля –0%. Не используются значительные ресурсы отходовпромышленности.

В связи с этим, необходимо существенное улуч-шение обеспечения Республики нерудными строи-тельными материалами (стеновыми, теплоизоляцион-ными, вяжущими) и минераловатной продукцией засчет более полного использования местных ресурсов,внедрения новых технологий добычи и переработкисырья, при сокращении и компенсации негативныхэкологических последствий производственных про-цессов и совершенствовании межзональных перево-зок нерудной минеральной продукции внутри Респуб-лики. Это может способствовать, в конечном счете,выходу строительной отрасли из кризиса с переходомна уровень строительных отраслей передовых техно-логий развитых стран.

Беспрецедентное ухудшение основных показате-лей инвестиционно-строительной сферы произошлоза годы реформ, начавшихся в конце 80-х годов. От-мена директивного планирования, централизованно-го распределения ресурсов, разгосударствление, из-менение форм собственности стали важнейшими фак-торами перестройки системы методов управления встроительстве. Несмотря на увеличение числа хозяй-

ствующих субъектов, раздробление отрасли сильноослабило потенциал строительной отрасли, подорва-ло способность реализовывать значительные хозяй-ственные проекты. Данные свидетельствуют об уве-личении в ходе преобразований, проводимых в стро-ительном комплексе, числа подрядных организацийв Татарстане. Пик роста приходится на 1996 год. Од-нако рост их числа скорее говорит об увеличении ко-личества маломощных предприятий, нежели о нара-щивании производственного потенциала. В связи сэтим, неконкурентоспособность и финансовая несос-тоятельность большинства привели к тому, что с 1996года начинается уменьшение их числа.

Огромную роль в этом сыграл и августовский кри-зис 1998 года. В Татарстане все время наблюдалсяприрост количества организаций, и в 2001 году, посравнению с уровнем 1993 года, количество предпри-ятий увеличилось в 1,2 раза. В строительном комп-лексе Татарстана в 2001 году функционировало 3812организаций, в том числе с численностью работни-ков до 100 человек – 3288 организаций. По сравне-нию с 2000 годом их количество увеличилось соот-ветственно на 19,2% и 6,6%.

В последние годы во многих регионах активнопроходит процесс разгосударствления экономики,вследствие чего в Татарстане стала преобладать не-государственная форма собственности строительныхпредприятий. В частности, в Татарстане частная исмешанная форма собственности составляет 96,4 %от всех строительных предприятий всех форм соб-ственности.

Основную долю всех организаций региона в пос-леднее время занимают частные предприятия, соот-ветственно, и объем работ, выполненный по догово-рам строительного подряда частными предприятия-ми, выше. В Татарстане процентные соотношения го-сударственной и смешанной форм собственности при-мерно равны, преобладает также частная форма соб-ственности, однако объем работ, выполняемых “сме-шанными” предприятиями, гораздо выше, при этомобъем работ, выполняемых государственными пред-приятиями, с 1998 по 2002 годы уменьшился вдвое.По поводу самой приватизации было сказано оченьмногое в печатных изданиях. Не отрицая положитель-ной стороны этого процесса, тем не менее, необходи-мо принять во внимание и некоторые негативные мо-менты. Осуществив два этапа приватизации, набравкредиты, российское правительство не добилось глав-ного — годами обещанного роста производства: нетоживления экономики, инфляция сдерживается лишьдефицитом денег в обороте, не отрегулированы то-варно-денежные отношения. В такой ситуации о фи-нансовых ресурсах для модернизации отечественно-го строительного рынка говорить не приходится. Су-ществует даже мнение о скорее отрицательном воз-действии процесса приватизации, нежели о конкрет-ной ликвидации монополизма через удушение ряда


высокопроизводительных технологий. По странномустечению обстоятельств в России, в том числе и вТатарстане, были приватизированы высокодоходныестроительные организации и предприятия, тогда какна Западе приватизация охватывает убыточные илинаходящиеся на стадии банкротства объекты, отсюдаследует предположение, что приватизация того, что итак дает доход государству, неразумна.

Процесс разгосударствления в разных регионахпроходит с разной степенью интенсивности. В част-ности, в Татарстане приватизация проходила болееумеренными темпами, поэтому вплоть до 1995 годаздесь преобладала государственная форма собствен-ности. Происходящие в России преобразования ска-зались и на динамике занятости населения в строи-тельстве.

В 2000 году численность работающих в строитель-стве составила 7% от общей численности работаю-щих в целом по всем отраслям экономики (в 1998г.—8,3%, 1999г. – 7,3%). В Татарстане по данным Гос-комстата наблюдается снижение среднесписочнойчисленности работников за последние годы. В 2002году снижение составило 20%, в 2001 году — 7% кпредыдущему году. Основная масса работников ухо-дит по собственному желанию, причем процент уво-лившихся этой категории работников с каждым годомрастет. Большой процент сокращений наблюдался в1998 году, что, по всей видимости, необходимо свя-зать с августовским кризисом. В последнее времястроительные предприятия стараются не прибегать ккрайним мерам, поскольку в строительной отраслиощущается острая нехватка квалифицированного пер-сонала, а сокращения непосредственно сказываютсякак на качестве работ, так и на количестве. В связи сэтим, число выбывших работников, “попавших” подсокращение, уменьшилось на 2,7%. Основной причи-ной выбытия работников по собственному желаниюявляется низкая заработная плата, а также большаязадолженность по заработной плате.

Следует отметить, что уровень заработной платыв Татарстане в 1,26 раза меньше, чем в среднем поРоссийской Федерации. В 1992 году среднемесячнаязаработная плата работников в строительстве (с уче-том проектных, проектно-изыскательских, изыска-тельских организаций и эксплуатационного бурения)была на 44% выше, чем в среднем по Республике, ина 33% превышала среднемесячную зарплату в про-мышленности. В последующие годы эти соотноше-ния менялись в сторону снижения. Тем не менее, при-ходится констатировать, что заработная плата сегод-ня соответствует низкому уровню жизни основноймассы населения.

Задержка выплат заработной платы является се-рьезной проблемой современного строительного ком-плекса России и регионов. В целом по РоссийскойФедерации 5,1 тыс. строительных организаций име-ют задолженность по заработной плате, причем по

состоянию на начало 2000 года просроченная задол-женность составляла 5622,3 млн. рублей. В Татарста-не около 7% строительных организаций имеют за-долженность по заработной плате. Задержки выплатпроисходят по причине отсутствия собственныхсредств строительных предприятий, а также из-за не-достаточного финансирования из бюджетов всех уров-ней. В связи с этим, в конце 2001 года 9,2 % от сред-несписочной численности работников строительныхорганизаций вынуждены были работать неполное ра-бочее время по инициативе администрации, при этом15,9 % работников от среднесписочной численностибыли предоставлены вынужденные отпуска.

Таким образом, характеристика системообразую-щих факторов позволяет сделать вывод о том, что врезультате реформ, начатых двадцать лет назад с це-лью улучшения экономической ситуации в целом, атакже в отраслях экономики, положительного эффек-та пока не наблюдается.

Устаревание основных фондов, снижение кадро-вого потенциала в условиях адаптации к новым эко-номическим отношениям естественно повлияли назначение основных показателей строительной дея-тельности. По данным Госкомстата, максимальныйпроизводственный потенциал, достигнутый в 1985году, постепенно стал утрачиваться. В целом по Рос-сийской Федерации в 1991 – 1994 годах снижениеобъемов работ, выполненных по договорам строитель-ного подряда, в среднем за год составило 18,5%, в1995- 1998 годах – 8,6%. В 1999 году впервые за пос-ледние десять лет произошел рост объемов работ исоставил к уровню 1998 года 106,1% и к уровню 1997года – 100,8%. В 2000 году, по данным Госкомстата,наблюдалось увеличение объемов работ в среднемна 1,1%. Выполнение работ в Республике Татарстанрезко уменьшилось в объемах после 1991 года. Наи-большее снижение наблюдалось в Татарстане в 1994и в 1998 годах. После 2000 года наметилась тенден-ция к улучшению показателей выполнения работ, уве-личение составило 8%. Однако уровень показателей1991 года по-прежнему остается недосягаемым.

К системоразвивающим факторам можно отнестиспрос на строительную продукцию. Платежеспособ-ный спрос всегда представлен финансовыми средства-ми, которыми располагает потребитель. Применитель-но к строительно-монтажным работам платежеспо-собный спрос представляет собой специфическуюформу выражения потребностей производственной инепроизводственной сфер.

Специфика определения платежеспособного спро-са на строительно-монтажные работы связана с осо-бенностями образования потребности на них. Обе этистороны сущности платежеспособного спроса приме-нительно к строительно-монтажным работам прояв-ляются через инвестиции. Объем инвестиций в основ-ной капитал в Республике резко начал снижаться с1991 года. Наибольшее снижение инвестиционной


активности наблюдалось в 1998 году, что, очевидно,следует связать с августовским кризисом. При этом,по отношению к 1991 году снижение показателей в1998 году составило в Татарстане 73%. Однако, поданным статистики, в последние годы наблюдаетсяотносительная стабилизация инвестиционного про-цесса. Наметилась тенденция к некоторому увеличе-нию объемов инвестиций. В 2000 году темпы ростаинвестиций изменились на 10,9%. Большая часть ин-вестиций в основной капитал в 2001 году (58,4%), каки в предыдущие годы, финансируется за счет соб-ственных средств предприятий и организаций. Доляфинансирования из федерального бюджета в 1994году составляла 1,8% и возросла к 2001 году до 5,5%(в 1999 году составляла 0,6%, в 2000 году – 0,8%).Это дает основание говорить об оживлении инвести-ционной активности строительной отрасли в регио-не. Кроме того, для осуществления инвестиционногопроцесса все активнее привлекаются нетрадиционныеисточники финансирования. В 1994 году средстваиндивидуальных застройщиков в структуре инвести-ций составляли 2,6%, а в 1998 году они возросли до13,1%, однако в 2000–2001 гг. доля этих средств умень-шилась до 2,8% и 2,9% соответственно, хотя сбере-жения населения являются потенциальным инвести-ционным ресурсом. Более подробное изучение аспек-тов инвестиционной деятельности Татарстана приве-ло нас к следующим выводам.

Общей для регионов тенденцией является продол-жение инвестиционного спада, хотя его динамика запоследнее время снижается, и появляются признакистабилизации. Наблюдаются повсеместное повыше-ние доли непроизводственных инвестиций в общемобъеме капитальных вложений и связанные с этимсдвиги в их технологической и воспроизводственнойструктуре. Общей является и децентрализация источ-ников, повышение доли собственных средств пред-приятий всех форм собственности. Доля государствен-ных инвестиций в основной капитал в Татарстанебольшая. В целом же инвестиции частного и смешан-ного секторов экономики превалируют над государ-ственным и муниципальным.

Существенное влияние на инвестиционную при-влекательность в регионах оказывает инвестиционныйклимат, понимаемый как совокупность политических,социально-экономических, административно- право-вых, экологических и других условий, определяющихцелесообразность инвестирования на данной терри-тории. Органами статистики был проведен рейтинг-анализ инвестиционной привлекательности регионовРоссийской Федерации. В результате анализа быловыяснено, что Поволжский регион, в силу наличия внем более развитой по сравнению с Волго-Вятскимпромышленной базы, обладает более благоприятныминвестиционным климатом, чем и объясняется боль-ший процент капитальных вложений в Татарстане.

О характере спроса на строительную продукцию

говорит также и такой показатель социально-эконо-мического положения строительной отрасли, как вводв действие жилых домов. Приходится констатировать,что ввод жилья в Республике снижался после 1991года. Наименьшая площадь вводимого жилья, по дан-ным статистики, приходилась на 1994 год, затем, на-чиная с 1995 года, в Республике наметилась тенден-ция к улучшению. И в 1998 году объем вводимогожилья установился на уровне 1992 года. В 2000 годубыло введено общей площади жилья на 31,7% боль-ше, чем в 1999 году. Заметим, что в Российской Феде-рации в целом общая площадь введенного жилья со-ставила в 2000 году 13093,4 тыс. кв. метров. Удель-ный вес введенного жилья в общем его объеме поРоссийской Федерации составил в 2000 году 14,8%.Вышесказанное свидетельствует о снижении уровняспроса на строительную продукцию, что значитель-но затормаживает развитие отрасли в Татарстане. Всвязи с этим, положительная тенденция к изменениюуровня спроса, установившаяся в последние годы,позволяет говорить о некотором улучшении состоя-ния строительного производства и о появлении воз-можности вывода строительного производства наконкурентные позиции. В 2001 году предприятиямии организациями всех форм собственности и населе-нием за счет собственных средств построено 18977новых квартир общей площадью 1546,2 тыс.кв.м., чтона 6,4% больше, чем в 1992 году и на 2,9% больше,чем в 2000 году. По сравнению с 1992 годом увели-чился средний размер новых квартир – 81,5 кв.м про-тив 61,0 кв.м.

В 2000 году в строительных организациях Респуб-лики Татарстан положительный сальдированный фи-нансовый результат составил 717 млн. руб. Полученаприбыль в действующих ценах на сумму 871, 6 млн.руб., или 2,6% от объема прибыли. Убытки на общуюсумму 154,6 млн. руб. (7,3% к сумме убытков) полу-чила 191 строительная организация, или 43,4% отобщего числа предприятий строительной отрасли.При этом по сравнению с прошлым годом сальдиро-ванная прибыль снизилась на 7,9% и составила 1194,8млрд. руб. За период с 1996 года по 2001 год доля убы-точных предприятий в отрасли возросла с 27,9% до42,2%. Убыточность предприятий обостряет пробле-му неплатежей в строительстве.

Кредиторская задолженность строительных орга-низаций составила 8951 млн. руб., из нее просрочен-ная – 4400 млн. руб., или 49% в общей сумме креди-торской задолженности отрасли. Для сравнения: на 1января 1994 года доля просроченной кредиторскойзадолженности составляла 46,1% (79,7 млн.руб.). Вобщей сумме просроченной кредиторской задолжен-ности возросла доля задолженности поставщикам – с34,7% в 1998 году до 40,9% в 2001 году. Дебиторскаязадолженность строительных организаций Татарста-на составила 6102,6 млн. руб., из нее просроченная –2880,6 млн. руб., или 47,2%. На просроченную свы-


ше трех месяцев задолженность приходилось 2308,8млн. руб., или 80,1% в общей сумме просроченнойдебиторской задолженности. Неплатежи за выполнен-ные строительно-монтажные работы составляли ос-новной объем просроченной дебиторской задолжен-ности— 87,4%.

Конечно, имеющиеся статистические данные пофинансовой деятельности строительных предприятийне отражают полностью финансового состояния стро-ительной отрасли, однако их достаточно, чтобы кон-статировать низкую платежеспособность и нестабиль-ность финансового положения организаций строи-тельства.

К системооценивающим показателям необходимоотнести и эффективность производства, определяе-мую рентабельностью строительной деятельности. Посостоянию на 2002 год данный показатель в Татар-стане составлял в среднем 9%. Заметим, что значе-ния рентабельности в разных регионах РоссийскойФедерации существенно различаются, поэтому в сред-нем по стране данный показатель имеет невысокоезначение и составлял на начало 2002 года 7,2%. Од-нако он повысился по сравнению с 1999 годом на0,4%. В то же время, такой показатель, как произво-дительность труда, в Татарстане составляет 109,9 млн.руб. Причиной низкого значения может послужить,например, раздутый штат управленческого персона-ла в строительном производстве Татарстана. Заметим,что наличие относительно дешевой рабочей силы привысокой производительности труда может послужитьоснованием к формированию конкурентных преиму-ществ республики. Тем не менее, производительностьтруда в Татарстане на 0,07% меньше, чем в целом поРоссийской Федерации.

Итак, мы проанализировали современное состоя-ние строительной отрасли РТ и на основании количе-ственных статистических данных пришли к выводу,что, пройдя доперестроечный, гибридно-неустойчи-вый период, длившийся с середины 90-го до 94 года,строительный комплекс вступил в состояние нециви-лизованно – рыночное. Далее статистические данныесвидетельствуют о некотором улучшении состояниястроительного комплекса, недостаточном, однако, длятого, чтобы говорить о высокой конкурентоспособ-ности строительной отрасли Республики. Очевидно,что сегодня на государственном уровне и на уровнепредприятий необходимо осознавать реальную ситу-ацию и предпринимать некоторые меры к стабилиза-ции состояния в строительном комплексе.

Мы рассмотрели и проанализировали деятель-ность основных исполнителей (среди подрядных орга-низаций) государственных программ крупных стро-ительных организаций, имеющих социально-экономи-ческое значение для республики (ОАО “Татстрой”,ОАО “Камгэсэнергострой”, ОАО “Татэнергострой”,ОАО “Татагропромстрой”, предприятий ТМО “Кам-монтажспецстрой”, ОАО “Стройтрест” г. Бугульма),

выявили основные причины сложившегося неблаго-получного финансового состояния. Их необходиморассматривать в двух направлениях: по линии заказ-чика и по линии подрядной организации.

По линии заказчика:1. Основной причиной по-прежнему остается хро-

ническая задолженность за выполненные работы –наибольший объем (свыше 80%) дебиторской задол-женности составляют неплатежи покупателей-заказ-чиков за выполненные строительно-монтажные рабо-ты. Анализ данных вышеназванных подрядных орга-низаций показывает, что долги государственных ин-весторов здесь выше, чем в целом по отрасли и со-ставляют свыше 50%. Это – местные бюджеты: адми-нистрации г. Бугульмы составляет 5,2 млн. руб.(ОАО“Стройтрест”, ОАО “Камгэсэнергострой”), админис-трации г.Зеленодольска - 10,9 млн. руб. (ОАО “Татст-рой” – Зеленодольская промстройфирма), админис-трации Кукморского района - 1,0 млн. руб. (ОАО “Тат-строй”), администрации районов Агрызского, Алек-сеевского, Актанышского, Алькеевского, Арского,Бавлинского, Буинского, Дрожжановского, Пестре-чинского, Рыбно-Слободского и др. районов респуб-лики должны предприятиям ОАО “Татагропромстрой”около 32,3 млн.руб., УКС г.Казани– 71,3 млн.руб.(ОАО “Татстрой”); ГУ “Главтатдортранс” – 21,8 млн.руб.(ОАО “Камгэсэнергострой”, ОАО “Татагропром-строй”); ГЖФ при Президенте РТ – 32,1 млн. руб.(ОАО “Татстрой”, заказчик – УКС КГИ, ОАО “Камгэ-сэнергострой”, ОАО “Татагропромстрой”), Минсель-прод РТ – 19,5млн.руб. (ОАО “Татагропромстрой”),Татглавинвестстрой – 22,2 млн. руб. (ОАО “Татст-рой”, ОАО “Камгэсэнергострой”, ОАО “Татагропром-строй”, ОАО УС “ТЭС-2”, АООТ “Чистопольстрой”,АО “ПМК-7”. Крупными должниками этих предпри-ятий являются также организации-инвесторы, осуще-ствляющие строительство за счет собственныхсредств, такие как ОАО Нижнекамскнефтехим, пред-приятия нефтяной и газовой промышленности.

2. Отсутствие твердых коэффициентов (индексов)роста стоимости строительной продукции и систе-матического ежеквартального их утверждения влечетзанижение стоимости объектов строительства, финан-сируемых за счет бюджетных средств, относительнофактических затрат, которые несут подрядные орга-низации при ежемесячной инфляции.

3. Несовершенство законодательной системы поначислению и оплате НДС на строительную продук-цию толкает подрядные организации на преднамерен-ную задержку с оформлением актов выполненныхработ до начала финансирования выполненных объектов.

По линии подрядной организации:а) наличие фактов работы подрядных организаций

на объектах, не обеспеченных финансированием в2002г., так по сведениям инспекции Госархстройнад-зора РТ это касается АО Жилстрой (г.Альметьевск,108 кв. ж/дом), ООО “Камгэсгражданстрой” (два жи-


лых дома в г. Азнакаево и р.п.Актюба; поликлиника,медико-педагогический центр, реконструкция боль-ниц, кинотеатра “Россия” в г. Н.Челны), ОАО Лест (3ж/дома, школа, лечебный корпус п. Бакирово и т.д.г.Лениногорск и Лениногорский район), МСО ОАОТАПС (д/сад, Лениногорский район, пристрой к дет-ской музыкальной школе в г.Чистополе, детская кон-сультация в р.п. Алексеевское, детский приют в Спас-ском районе), 3ПСФ (ж/дома г.Зеленодольск и Зеле-нодольский район) и т.д.

б) недостаточно-активное проведение претензион-но-исковой работы с заказчиками по возвращениюв оборот средств дебиторской задолженности;

в) необеспеченность заказами строительства наместах (в городах и районах) под расчетную мощностьорганизаций ОАО “ТЭС” (г. Нижнекамск и Нижне-камский район), ОАО “КГЭС” (г.Н.Челны) , 3ПСФ иКПС ОАО “Татстрой” (г.Зеленодольск и Зеленодоль-ский район).

Ухудшение положения наблюдается и в промыш-ленности строительных материалов. При росте объе-мов производства на 34,5% и среднемесячной зарп-латы (3761 руб.) снизились инвестиции в основнойкапитал на 9 %, ухудшились финансовые результатыотрасли. Убытки составили 4,1 млн. руб. (2001 г. –прибыль 77,2 млн. руб.). Выросла до 52% доля убы-точных предприятий, увеличился разрыв между кре-диторской и дебиторской задолженностями, вырослапросроченная задолженность по заработной плате.Основные причины ухудшения финансового положе-ния промышленных предприятий отрасли аналогич-ны и напрямую зависят от состояния строительныхорганизаций.

По-прежнему имеющиеся проблемы отрасли“Промышленность строительных материалов”, в томчисле и проблема соотношения “цена-качество”, обус-ловлены низким техническим уровнем предприятийпромышленности строительных материалов, износомпарка технологического оборудования, высокими из-держками производства.

На сегодняшний день ассортимент продукции,производимой предприятиями отрасли, не отличает-ся разнообразием и качеством, зачастую дороже, чемв соседних регионах, в связи с чем потребность стро-ительных организаций и индивидуальных застройщи-ков в значительной степени удовлетворяется за счетввоза. Для решения этих проблем необходимо при-влечь инвестиции в развитие собственной базы строй-индустрии и организовать производство современныхконкурентоспособных строительных материалов вРеспублике. Это позволит средства, затрачиваемые назакупку, а это около 1,2 млрд. руб. в год (по даннымГоскомстат РТ), оставлять в Республике и вкладыватьчасть из них в производственную сферу отрасли.

Сегодня строительный комплекс предъявляет кпромышленности строительных материалов требова-ния по обеспечению потребности капитального стро-

ительства и эксплуатационных нужд в современныхпо дизайну и экологически чистых видах продукции,повышенного качества и эксплуатационной стойкос-ти, отвечающих платежеспособному спросу различ-ных потребителей. В рамках выполнения ранее при-нятых постановлений Кабинета Министров Респуб-лики Татарстан (от 17.05.99 306 и от 15.12.01 897) в текущем году предприятиями, за счет собствен-ных и привлеченных средств, сделаны шаги по раз-витию и модернизации базы строительной индустрии:на 2 заводах запущены линии по выпуску многопус-тотных плит перекрытий методом непрерывного фор-мования (КПД-3 Казанского ДСК, ЗАО Агрофирма“Альтаир”); часть заводов освоила выпуск вибропре-сованных цементно-песчанных стеновых блоков ибортовых камней, тротуарной, фасадной и дорожнойплитки (КПД-3 КДСК и ОАО “Завод ЖБИ-3” г. Ка-зань, ОАО “Лениногорский завод ЖБИ”, ОАО “Заводячеистых бетонов” г. Набережные Челны и др.); за-вершено строительство Шеланговского кирпичногозавода; на Набережночелнинском КСМ начат выпускцветного облицовочного и рельефного силикатногокирпича; на ряде предприятий начато производствопрофилированной металлической кровли и сайдинга,кровельного материала на основе битума (ООО “Эс-тель”, ООО “Статус”, ООО “Татнефтепром-Зюзеев-нефть”); местные строительные фирмы осваиваюттехнологию монолитно-каркасного строительства(“ТАИФ-СТ”, “Вертикаль”, “Союзшахтоосушение”);строятся заводы по производству гипса, сухих строи-тельных смесей, линии по производству ячеистогобетона, реконструируется Алексеевский кирпичныйзавод ((Гипсовый завод вблизи Камско-Устьинскогогипсового рудника, ООО “Казанский завод ССС”,ООО “Казанский завод силикатных стеновых матери-алов”, Бавлинский комбинат строительных материа-лов). За отчетный период отмечался рост производ-ства строительного кирпича на 11%, изделий из же-лезобетона – на 3% в сравнении с аналогичным пери-одом прошлого года.

Государственный протекционизм в области разви-тия отрасли будет выражаться не только в дотациях,но и в отработке мер по дальнейшему реформирова-нию и модернизации предприятий, их развитию, под-держке местных производителей, выпускающих ка-чественную, конкурентоспособную продукцию. На-ряду с этим, предприятиям отрасли предстоит прой-ти жесткий отбор рынка – выжить смогут только про-изводители качественной и экономичной продукции.

В целях сокращения ввоза и повышения конкурен-тоспособности выпускаемой продукции отрасли ми-нистерством должны быть определены основные на-правления развития производственной базы строи-тельной отрасли на ближайшие годы: модернизацияи перепрофилирование заводов ЖБИ и КПД; произ-водство современных долговечных теплоизоляцион-ных материалов; производство строительного гипса,


гипсовых строительных материалов и изделий; модер-низация кирпичного производства на базе современ-ной техники с освоением выпуска пористо-пустоте-лых стеновых керамических камней типа “ПОРО-ТОН”.

Важный для экономики Республики вопрос разви-тия предприятий и организации строительной отрас-ли необходимо рассмотреть на расширенном заседа-нии коллегии Министерства строительства в присут-ствии руководителей Правительства. Ответственностьпланируемых стратегических мер, определенная фун-даментальность многих предлагаемых решений тре-буют тщательно взвесить стратегию их осуществле-ния, наметить логику и последовательность задейство-вания ресурсов, провести глубокие исследования, оце-

нить возможные последствия предлагаемых решенийна моделях и выполнить сравнительный многовари-антный анализ результатов развития во всех сценариях.

Литература1. Рощин И.В. Проблемы развития строительного ком-плекса в рыночных условиях.—Чебоксары: ЧКИ,1996. 320 с.

2. Романова А.И. Современное состояние конкурент-ной среды в строительной отрасли. // Экономичес-кий вестник Республики Татарстан, 3, 2001. С. 15-23.

3. Романова А.И., Ибрагимова А.Р. Конкурентоспособ-ность строительных организаций: теория и прак-тика анализа. —Казань: КГАСА, 2002. 172 с.


Цель данной статьи – построение целостной мо-дели, соответствующей культурному наследию чело-вечества в суверенных государствах и позволяющейпонять сущность представлений, вынесенных в заго-ловок статьи, и неразрывную связь между ними. Ак-туальность статьи определяется отсутствием такихпредставлений и моделей, а также жизненной важно-стью учета таких представлений при проектированиизаконов России и ее субъектов с учетом высших тре-бований национальной безопасности страны.В конечном счете, нас интересуют модельные

представления о том, что собой представляет муни-ципальная и государственная система и статус граж-данина России, а также их связь с основами внутрен-ней национальной безопасности. Для формированияэтих представлений необходимо начать рассмотрениес простейшей (объектной) модели прав собственнос-ти граждан и других лиц на жилой дом.Как конструкция жилой дом представляет собой

единое и цельное имущество. Однако с позиций соб-ственности и эксплуатации он представляет собойсумму двух принципиально разных по свойствам ви-дов имущества. Один вид такого имущества представ-ляет собой изолированные жилые (“жилье”) и иныепомещения. Речь идет о такой компоненте имущества,которая может быть обособлена и которой обособ-ленный собственник может владеть, пользоваться ираспоряжаться без ущерба правам и интересам дру-гих собственников на другие помещения. Права соб-ственности на обособленное имущество обладаютсвойством обособленности и исключительности.Поэтому права на подобное имущество назовем

(едино)личными.Наряду с ним, в состав жилого дома входит иное

имущество, которое нельзя разделить и обособить внатуре. Например, стена, разделяющая разные поме-щения, будет находиться в совместной собственнос-ти владельцев этих помещений. Все несущие конст-рукции дома (от фундамента до крыши) и иное иму-щество образует в доме “общее имущество”. Есте-ственно, что помещения не существуют и не могутэксплуатироваться без доступа в них и без использо-вания иного общего имущества. Естественно, что вла-деть, пользоваться и распоряжаться общим имуще-ством, управлять его эксплуатацией и содержаниемдолжны только те лица, которые являются собствен-никами помещений. Такое имущество, без которогоне может существовать или (и) эксплуатироватьсяобособленное (личное) имущество, называется объек-

УДК 352.075.1:551

Т.М. Киреева, Т.И. Бондарь, Ю.Н. Азин, В.М. Ланцов

О СВЯЗИ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ЕСТЕСТВЕННОЙ МОНОПОЛИИ,МУНИЦИПАЛЬНОМ САМОУПРАВЛЕНИИ, СТАТУСЕ ГРАЖДАНИНА

И НАЦИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

том естественной монополии. В случае жилого илииного дома речь идет об объекте естественной моно-полии собственников помещений в этом доме. Сле-дует обратить внимание на то, что владельцами объек-тов естественной монополии в таком случае являют-ся владельцы обособленного имущества. Собствен-ники жилья выступают одновременно в двух функци-ях: они являются одновременно собственниками обо-собленного (личного) имущества и совладельцамиобъектов естественной монополии, входящих в составдомовладения. В таком случае будем говорить о “ло-кальных объектах естественной монополии”.Необходимо разобраться в том, что собой пред-

ставляет деятельность, называемая “реализация есте-ственной монополии” и что собой представляет “воз-можность”, называемая просто “естественная моно-полия”.Всякое право на любую вещь (“право собственно-

сти”), на деятельность (“свобода”) или на результатобязательства выполнить работу, услугу (“обязатель-ственное право”) представляет собой возможностьсовершать какие-либо действия в отношении вещи,объектов природы или людей. Поскольку право явля-ется порождением взаимоотношений людей, постоль-ку всякое право ограничено необходимостью не на-рушать права и интересы других лиц. Поэтому вся-кое право порождает обязанность, а обязанность –ответственность, в том числе в виде компенсацииущерба и упущенной выгоды.Совместное право на общее, неделимое имуще-

ство порождает обязанность собственников нестибремя содержания и эксплуатации своего имуществаи ответственность за соблюдение такой обязанности.Сумма прав, обязанностей и ответственности соб-ственников за управление эксплуатацией и содержа-нием своего общего имущества и необходимость радиэтого создавать организацию для совместного управ-ления (самоуправления) общим имуществом пред-ставляет собой их “естественную” (только их) “моно-полию”. Эту композицию прав, обязанностей и от-ветственности назовем “правовым статусом” соб-ственников жилья как владельцев объектов естествен-ной, локальной монополии. Если ее связать с правомличной собственности на обособленное помещение,с обязанностью и ответственностью такого собствен-ника, то в сумме мы получим “правовой статус соб-ственника жилья”.Важнейшим недостатком российского законода-

тельства и государственного управления является то,


что в России возник правовой беспредел - в ходе при-ватизации гражданам “не додали” их права на общееимущество, которое осталось в собственности (“набалансе”) местной власти. Это породило массу нега-тивных явлений. Например, в результате приватиза-ции жилищного фонда объем такого фонда, которыйсодержится за счет бюджета, не уменьшился в 2 раза,а увеличился в крупных городах в 3-10 раз и продол-жает расти за счет строительства частных квартир.Граждане, не имеющие жилья, должны оплачиватьсодержание жилища тех, кто имеет жилье. Налог наимущество с владельцев жилья взимается на 85-90%за то имущество, которое находится в собственностиместной власти. Стало хронически “не хватать” бюд-жетных средств на содержание и ремонт государствен-ного жилищного фонда, в то время, когда большаячасть бюджетных ресурсов направляется на содержа-ние частного жилища. В зародыше подавлено граж-данское самоуправление с целью общежительства.Закон “О товариществе собственников жилья” не ус-траняет, а усложняет и усугубляет проблему жилищ-ного самоуправления и т.д.Теперь усложним модельные представления и от

единичного объекта (жилого дома) перейдем к систе-ме многоквартирных и индивидуальных жилых домови прочих частных строений в городе. Ко всем обо-собленным объектам необходим доступ. Возникаетвопрос – кому должно принадлежать все общее не-движимое имущество в городе, включая улицы, об-щегородские системы водо-, тепло-, газо- и электро-снабжения?Один вариант ответа напрашивается “сам собою”

- собственникам зданий и жилья. Однако в ходе эво-люции человечество выработало совсем другой ответна этот вопрос. Только в законодательных норматив-ных актах разных стран и народов можно “подсмот-реть” этот ответ. Он сводится к следующему. Все об-щее имущество в рамках населенного пункта, без до-ступа к которому невозможно эксплуатировать любоеобособленное, в том числе частное, имущество, дол-жно принадлежать на праве совместной собственно-сти только гражданам, которые постоянно прожива-ют в данном поселении (селе, городе). Только обла-дая правами на такие объекты, эти граждане могутиспользовать их для реализации своего права нажизнь, в том числе на жилище. Право на жизнь явля-ется “естественным правом” каждого человека и граж-данина. Поэтому их права на такие объекты “есте-ственной монополии”, необходимые им для реализа-ции своего права на жизнь, являются “естественными”.Следует обратить внимание на то, что указанные

граждане могут не являться собственниками обособ-ленного имущества, в том числе жилья. Однако, дажене обладая правами личной собственности на жилье,они являются (должны являться) обладателями правна объекты естественной монополии в том населен-ном пункте, где постоянно проживают. Правовой ста-

тус гражданина любого города или села начинается справ совместной собственности на все общее имуще-ство в поселении и с обязанности участвовать в само-управлении эксплуатацией, содержанием, использо-ванием объектов естественной монополии народаданного поселения, то есть граждан, которые посто-янно проживают в данном поселении.Следует обратить внимание на то, что создание и

участие гражданского (муниципального), селенногосамоуправления является не правом, а обязанностьювсех дееспособных граждан, которые постоянно про-живают в данном поселении. Этим постулатом мыпринципиально противоречим нормам КонституцииРФ, в которой говорится не об обязанности, а о правеграждан на создание гражданского самоуправления.В демократических условиях муниципальные

системы малых населенных пунктов (сел, деревень)должны образовывать объединенные хозяйства (сель-ские, районные), которые называются (должны назы-ваться) государственными хозяйствами. Следует об-ратить внимание на то, что государственная системав рамках рассматриваемой модели является объеди-нением муниципальных систем. Государственныесельские районные хозяйства и муниципальные сис-темы крупных (“губернских”) городов образовывают(должны образовывать) более высокий уровень госу-дарственного регионального хозяйства. Объединениерегиональных государственных хозяйств с муници-пальными системами крупнейших городов (Москвы,Санкт-Петербурга) должны образовывать общегосу-дарственное (общенародное, “национальное”) хозяй-ство.В таких условиях в рамках сельского района воз-

никает свой, межселенный уровень общей (объеди-ненной) собственности и новая компонента правово-го статуса гражданина, связанная с объектами есте-ственной монополии народов района (объединениянародов всех поселений в районе). На уровне регио-на возникает свой уровень и состав объектов есте-ственной монополии регионального уровня (област-ного, краевого, регионального). На уровне страны вцелом возникает свой уровень и спектр объектов ес-тественной монополии, принадлежащей всем наро-дам всех населенных пунктов, районов и регионовстраны.Хотя мы выделили в качестве основы только об-

щую недвижимость, характерную для города, на са-мом деле спектр объектов “естественной монополии”оказывается более многообразным. Например, к та-ким объектам относятся “бюджет” данного уровня,объекты социальной инфраструктуры (образования,здравоохранения и прочие), построенные за счетсредств данного бюджета и т.п.Теперь можно сложить все компоненты правово-

го статуса гражданина страны, проживающего в кон-кретном поселении, районе, регионе и в конкретнойстране. Получить отличительную характеристику


гражданина страны от иностранных граждан и лицбез гражданства. Итак, правовой статус гражданинастраны складывается из:

• естественной монополии (право + обязанность+ ответственность) гражданина в данномпоселении (город, село);

• естественной монополии гражданина в данномсельском районе;

• естественной монополии гражданина в данномрегионе (области, республике, крае);

• естественной монополии гражданина в даннойстране.

Граждане поселения, сельского района, региона истраны образуют понятие “народ”, проживающийпостоянно на соответствующей территории.Предположим, что органы власти какого-то горо-

да, региона или страны уступают (“акционируют”,продают) объекты естественной монополии народасоответствующего уровня. Это будет означать, чтоданные граждане лишаются единственной правовойи юридической основы устанавливать всем другимлицам такие правила их жительства и хозяйствова-ния на соответствующей территории, которые могут

позволить этим гражданам защитить в рыночных ус-ловиях свое право на жизнь на данной территории.Если власть уступает права, обязанности и ответствен-ность своих граждан иностранным гражданам, топроисходит замещение одного народа на другой. Есливласть уступает каким-то лицам, в том числе иност-ранным, только права своих граждан (без их обязан-ностей и ответственности), то речь идет о ликвида-ции любой народности, любого народного самоуправ-ления, а следовательно, и любой государственностина данной территории.С этих позиций можно и следует сказать, что за-

щита прав граждан на объекты естественной моно-полии народа и создание условий для реализациигражданами своей обязанности осуществлять само-управление эксплуатацией, содержанием и развити-ем их естественной монополии является основойнациональной (общенародной) безопасности в мас-штабе страны и основой народной безопасности вмасштабе всех иных самоуправлений.Таким образом, мы построили связную и целост-

ную модель, соответствующую поставленной в ста-тье задаче.


Классификации внегородских и, соответственно,городских дорог [2], [3] устанавливают нормативы,определяемые категорийностью - для внегородских изначимостью в градостроительстве - городских дороги улиц.

Но есть определенная группа (сеть) автодорог,примерно в радиусе 50-70 км от границы городскойчерты – которые имеют специфические особенностив своей транспортной работе.

Они заключаются прежде всего в неразрывнойсвязи с магистральной улично-дорожной сетью горо-дов и значительным количеством подъездов от при-городной застройки. Наличие не только городов-спут-ников (Зеленодольск у Казани, Александров, Мыти-щи у Москвы), но и комфортной коттеджной застрой-ки в пригородах резко изменили характер движения.Автомобиль «разорвал» границу города, поэтому резкоизменился режим работы на этих участках дорог.

Появились интенсивные «челночные» связи с це-лью не только бытовой жизнедеятельности населения,но и с перевозками как грузового (без перевалочныхбаз), так и пассажирского потока с целью бизнеса идругих деловых связей. Все это вызвало резкое уве-личение интенсивности движения (если ранее плани-ровался прирост 5-6% в год транспортного потока [1],то в настоящее время этот прирост возрос до 10-12%).В потоке появилось значительное количество легко-вого состава (от 30% до 2000 года до 60-70% в насто-ящее время) [1], в грузовом транспорте увеличилисьнагрузки на ось, в среднем ранее - 60-70 кН; теперь -до 100-120 кН – учитывая межгосударственные тран-зитные сообщения – все это легло на сеть пригород-ных дорог. И порою на своей периферийной частифедеральные дороги, например, Казань – Ульяновск,имеют значительно меньшую интенсивность движе-ния, чем на головных участках автодорог, например,Казань - Столбищи.

И все-таки, говоря о пригородных (головных) уча-стках дорог, следует сказать и о транспортном обслу-живании внутри городов, где наиболее тяжкие условия.

Для облегчения движения следует создавать ули-цы непрерывного движения, вылетные магистрали:тангенциальные, диаметральные и кольцевые (объез-дные) как внутри, так и вне городской черты. Эти усо-

вершенствованные магистрали должны быть связаныс внегородскими головными участками дорог.

Какие же первоочередные мероприятия следует вы-полнять для данной дорожной сети по трассированию?

Это:а) создание и дальнейшее наращивание длины

(если не полное кольцо) кольцевых (объездных)автодорог;

б) в планировочной структуре земляного полот-на: уменьшение высоты насыпи, при этом появля-ется необходимость в снегозащитных и грунтово-геологических мероприятиях (лесопосадки, уклад-ка в тело насыпи геотекстильных прокладок);

в) увеличение количества полос на дорогах 2-йкатегории (от требуемых 2), что в настоящее времяпрактически делается на подъездных (головных)участках радиальных дорог. Данное явление, конеч-но, снижает авторитет требований ТУ, но, с другойстороны, создавшиеся условия определяют необхо-димость изменения некоторых положений СНиПа,что в настоящее время и обсуждается в МАДи, РОС-ДОРНИИ и других научно-исследовательских до-рожных организациях.

Это определяет и возросший уровень потреби-тельских требований к дорогам, сейчас ставитсявопрос о больших диапазонах интенсивности дви-жения для соответствующих категорий.

Если во главу угла поставить уровень обслужи-вания, то вышесказанное положение становитсяособенно наглядно.

Так, например, при определении ширины про-езжей части:

Bnr = nb, (1),

где Bnr – ширина проезжей части автодороги, м; n – количество полос; b – ширина полосы движения,м.

ZNEN

nтаб

пер.= , (2)

где Nпер – интенсивность движения с учетом перспективы, авт/сут;

E – коэффициент сезонной неравномерности работы автодорог;

УДК 625.72

Н.П. Тихомирова

ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ АВТОДОРОЖНОЙ СЕТИ НА ПОДХОДЕ К ГОРОДУ


Z – уровень удобств – табличная зависимость (Z ≈ 1 тяжелые условия, Z ≈ 0,4-0,35 комфор-тные условия);

Nтаб – табличная, максимальная интенсивность движения, авт/час.

Рассмотрим пример:I. При тяжелых условиях Z ≈ 1

полосыn 21100012000

=⋅⋅

= ;

II. При комфортных условиях Z ≈ 0,35

полосn 635.01000

2000≈

⋅= .

Указанный пример наглядно показывает измене-ние комфортности (Zi) при увеличении количестваполос движения.

Принятие первоочередных мероприятий, реко-мендованных в статье, во многом может способ-ствовать увеличению комфортности, безопасностии экономичности движения.

Литература1. Наука и техника в дорожной отрасли, 4, 2000.С.4-5.

2. Строительные нормы и правила . СНиП2.05.02.85. Автомобильные дороги.

3 . Строительные нормы и правила . СНиП2.07.01.89. Планировка и застройка городов.


Резкий рост автомобилизации в городах, опережа-ющий темпы строительства городских транспортныхкоммуникаций, наблюдающийся в последние годы,становится объективным фактором, в значительнойстепени влияющим на экономические, социальные иэкологические условия проживания в городах.

Автомобильный парк г. Казани растет быстрымитемпами. По данным ГИБДД УВД г. Казани, автопаркгорода, при некотором снижении доли государствен-ного транспорта (4 % в год) в составе автомобильно-го парка города, растет на 9 % в год. Наиболее высо-кими темпами происходит рост числа автомобилей всобственности индивидуальных владельцев, которыйсоставляет около 12 % в год (см. табл. 1).

На транспортный процесс в городских условиях вбольшей степени влияют отрицательные тенденции,связанные с ростом автомобильного парка. Из трехнегативных последствий влияния транспорта на го-родскую среду – атмосферного загрязнения, шумово-го воздействия, возрастающего числа дорожно-транс-портных происшествий (ДТП) – в последние годы вградостроительстве большое внимание уделяется пер-вым двум факторам, которые прямо отнесены к кри-териям качества городской среды, а если говоритьточно – к ее природной составляющей.

В условиях реализации ряда программ по улучше-нию природной среды городов такое внимание к эко-логическим последствиям функционирования транс-порта вполне понятно. Транспорт в целом – основ-ной источник городских шумов, а автомобильныйтранспорт по мере роста парка становится также од-ним из главных источников ухудшения качества воз-душного бассейна городов [1].

На Кафедре организации дорожного движения

КГАСА под руководством автора разработаны компь-ютерные программы, позволяющие определять коли-чество вредных выбросов от транспортных потоковна всех перекрестках улично-дорожной сети (УДС) ина всех улицах г. Казани. Разработанные программыпозволяют проводить мониторинг содержания в воз-душной среде вредных выбросов на примагистраль-ных территориях.

Однако в градостроительных решениях слабо учи-тываются вопросы безопасности функционированиятранспортных систем, хотя, в отличие от атмосфер-ного и шумового загрязнения городской среды, этотфактор характеризуется конкретным числом пострадав-ших участников транспортного процесса (см. табл. 2).

В ряде стран принято подсчитывать экономичес-кие потери от дорожно-транспортных происшествий,если в городах произошло более 10 ДТП со смертель-ным исходом в год. Данные об аварийности со смер-тельным исходом приведены в таблице 3.

Анализ показывает, что наиболее опасными, с точ-ки зрения возможности возникновения ДТП со смер-тельным исходом, являются улицы: Ямашева, Р.Зор-ге, Декабристов, Сибирский тракт, Н.Ершова, Гвар-дейская, Горьковское шоссе, Восстания, Южная ма-гистраль, Фучика, Чуйкова, Оренбургский тракт иИбрагимова.

Абсолютные показатели не всегда полно отража-ют условия движения на улицах и дорогах, где проис-ходит вынужденное взаимодействие транспортных ипешеходных потоков (протяженность улицы, интен-сивность движения транспорта и пешеходов в конф-ликтных зонах, состав транспортного потока, тяжестьпроисшествий и т. д.) [2]. Поэтому для оценки безо-пасности движения на территориях, где происходят

УДК 656.08

Ф.М. Даутов

АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ АВАРИЙНОСТИ НА УДС Г. КАЗАНИ

Таблица 1 Динамика роста автопарка г. Казани

Год 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000Кол-во

транспорта 1048805 103684 123680 126013 126608 137264 149748 163225 178578

Кол-воинд.

транспорта64990 73853 83924 91924 95398 108373 121908 136536 152921

Кол-вогосуд.

транспорта35149 33797 32497 31247 30046 28891 27840 26726 25657


Таблица 2Данные об абсолютной аварийности

на наиболее опасных улицах и дорогах г. Казани за последние годы (1991-1998 гг.)

Количество отчетных ДТП по годамУлица или дорога 1992 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998Всего за 1991 –

1998г.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Декабристов 83 43 55 46 53 46 46 52 424Ямашева 84 49 54 47 43 40 41 53 408Р. Зорге 42 53 47 53 47 61 46 54 403Сибирск. тракт 34 43 49 36 32 44 31 36 305Восстания 35 40 35 30 43 32 34 41 290Гвардейская 39 27 24 28 34 20 30 36 238Н.Ершова 30 24 29 37 21 25 27 32 225Пр. Победы (ЮМ) 26 20 15 22 31 49 32 41 217Ибрагимова 28 38 35 26 16 16 22 26 207Чуйкова 24 8 26 20 22 25 30 44 199Фучика 14 27 32 28 17 22 29 25 198Горьк. шоссе 34 20 13 18 8 28 24 34 179Павлюхина 7 15 25 24 21 16 15 22 145Мира 15 16 13 14 17 10 11 13 109Ленинг.-Копыл. 15 9 19 8 6 6 13 18 94

Улицы и дороги

Доля ДТП сосмертельным

исходом от общегокол-ва ДТП в %

Общее кол-во ДТПсо смертельным

исходом

Среднегодовое кол-воДТП со смертельным

исходом

Среднегодовоеколичество ДТП

1 2 3 4 5Ленинская дамба 20,0 10 1,25 6Горьковское шоссе 16,8 30 3,75 22Н.Ершова 16,0 37 4,63 28Кировская дамба 16,0 4 0,5 3Даурская 15,9 14 1,75 30Гвардейская 15,5 37 4,63 30Ямашева 14,4 59 7,38 51Сибирский тракт 13,1 40 5,00 38Тэцовская 13,0 11 1,38 11Р.Зорге 12,9 52 6,50 50Тукаевская 12,5 10 1,25 10Беломорская 12,2 6 0,75 8Пр.Победы (ЮМ) 12,0 26 3,25 27Фучика 11,1 22 2,75 25Мира 10,1 11 1,38 14Оренбургскийтракт 9,9 17 2,13 22

Чуйкова 9,5 19 2,38 25Декабристов 9,4 40 5,00 53Восстания 9,3 27 3,38 36Ленинградская –Копылова 8,5 8 1,00 12

Павлюхина 8,2 12 1,50 18К. Маркса 7,9 7 0,88 11Татарстан 7,9 7 0,88 11Ибрагимова 7,7 16 2,00 26

Таблица 3Анализ данных

по тяжести ДТП на УДС г. Казани (1991-1998 гг.)


Таблица 4Аварийность на УДС города,

приходящаяся на единицу длины улиц и дорог (ДТП/КМ)

Количество ДТП/км по годамУлицы и дороги 1991 – 1994 1995 – 1998 За весь период В среднем за год

1 2 3 4 5Восстания 56 60 116 14,5Павлюхина 54,6 56,9 111,5 13,93Декабристов 56,8 49,25 106 13,25Р. Зорге 49,4 52,7 102 12,75Ямашева 45,9 34,7 80 10Ибрагимова 42,3 26,7 69 8,63Н. Ершова 36,9 32,3 69 8,63Эсперанто 19,35 36,12 55,48 6,9Татарстан 34,8 19,9 54,66 6,83Чуйкова 21,4 33,15 54,52 6,81Мира 27,61 27,6 51,9 6,49Кирова 28,1 23,1 51,25 6,41Достоевского 23,53 26,47 50 6,25Фрунзе 21,9 27,1 49,03 6,13Сибирский тракт 24,9 22,3 46,9 5,86Оренбургский тракт 25,5 15 43 5,38

Таблица 5Потери от ДТП на основных магистралях УДС г. Казани

Улица или дорогаПотери от ДТП на УДСг. Казани за 5 лет (1991-

1995г.) тыс. руб.

Рост аварийностина улице или дорогев 1998 году в %к 1996 году

Кол-во ДТПсо смертельнымисходом в 1991-

1995 гг.

Кол-во ДТПсо смертельнымисходом в 1996-

1998 гг.1 2 3 4 5

Ямашева 846639 33 42 17Декабристов 760058 13 31 9Р.Зорге 722316 - 11,5 30 22Сибирский тракт 594498 - 18 29 11Н.Ершова 433233 28 32 9Ибрагимова 374411 63 12 4Пр.Победы(Ю.М.) 373089 32 13 13Восстания 368628 28 13 14Фучика 352931 14 17 5Оренбургский тракт 333764 64 10 7Чуйкова 271308 76 13 6Даурская 197285 114 11 3Мира 181753 30 4 7Татарстан 177457 - 33 7 -Ленинградская-Копылова 160934 200 6 2

Ленинская дамба 153633 - 62 7 3Тукаевская 153333 100 7 3К.Маркса 133506 8 5 2Краснококшайская 114670 450 2 1


сложные взаимодействия пешеходных и транспорт-ных потоков, используют различные относительныепоказатели (см. табл. 4), где приведены данные, ха-рактеризующие «постоянную опасность» возможно-сти возникновения конфликтных ситуаций на отдель-ных участках УДС г. Казани.

Вопросы определения потерь от дорожно-транс-портных происшествий представляют собой сложнуюсоциально-экономическую задачу. Нормативные акты,определяющие основные требования, позволяющиеопределять потери народного хозяйства от аварийно-сти на автомобильном транспорте в нашей стране,были разработаны в начале 80-х годов и практическине перерабатывались. Они были основаны на равно-мерности развития народного хозяйства в целом постране и учитывали около 30 факторов, определяю-щих структуру потерь народного хозяйства от дорож-но-транспортных происшествий на длительный пери-од. В градостроительной политике и практике вопро-сам отрицательных последствий, связанных с увели-чением темпов автомобилизации, не уделялось долж-ного внимания.

При подсчете потерь от дорожно-транспортныхпроисшествий на УДС г. Казани в основу положеныпоказатели средних потерь от ДТП в городах, соглас-но действующим нормативным документам [1]. Приэтом учитывалось соотношение тяжести последствийот дорожно-транспортных происшествий на отдель-ных улицах и дорогах УДС г. Казани (см. табл. 5).

Автором ранее высказывалось предположение обухудшении транспортной ситуации в городе на перс-пективу [2]. К сожалению, этот прогноз подтвердил-

ся. Если потери от ДТП на магистральной сети УДС в1998 г. составили 97340976 рублей, то в 2001 годупотери возросли до 112596720 рублей в ценах 2002 г.,т. е. за последние 3 года возрастали в среднем еже-годно на 5,2% (без учета ДТП с материальным ущер-бом). В целом за 10 лет (1991-2001 г.) потери от ДТПсоставили 1087299096 рублей в ценах 2002 г.

Приведенный анализ аварийности на УДС г. Каза-ни в целом свидетельствует о необходимости прове-дения комплекса планировочных и организационно-технических мероприятий, направленных на улучше-ние условий движения транспорта и пешеходов наУДС г. Казани.

Литература1. ВСН 3-81. Инструкция по учету потерь народного

хозяйства от дорожно-транспортных происшествийпри проектировании автомобильных дорог.Минавтодор РСФСР. М.: Транспорт, 1982.

2. Даутов Ф.М. Исследование характеристиктранспортных потоков на УДС г.Казани с цельюоценки транспортной ситуации в условияхреконструкции городских территорий. Труды IМеждународной научно-технической конференции«Автомобиль и техносфера». – Казань. 1999.

3. Даутов Ф.М. Опыт использования оценочныхпоказателей оптимизации дорожного движения дляоценки состояния организации движения на УДСгородов. Труды П Международной научно-технической конференции «Автомобиль итехносфера». – Казань. 2002.


В деятельности инженеров – работников дорожныхслужб часто возникает необходимость изучения характе-ристик транспортного потока и режима его движения. Из-мерения характеристик транспортного потока могут про-водиться наблюдателями и с помощью различных техни-ческих устройств, а также ходовыми лабораториями, накоторых устанавливается соответствующая аппаратура.Доказано [1], что для получения достаточно достовернойкартины нужно проводить замеры на каждом створе 3 или6 раз в месяц с таким расчетом, чтобы охватить наблюде-ниями все 24 часа суток. На основе измерений суточнойинтенсивности вычисляют среднемесячную и среднегодо-вую интенсивность движения, выделяют наибольшую ча-совую интенсивность за каждый месяц и за год, а такжерассчитывают пропускную способность автодороги.

В литературе [2] можно найти описание различных тех-нических устройств, облегчающих труд наблюдателей, иавтоматических систем – детекторов транспорта, класси-фицирующихся, в основном, по принципу действия чув-ствительного элемента (ЧЭ). Известны детекторы транс-порта с пневматическими, пьезоэлектрическими, фотоэлек-трическими, радарными, ультразвуковыми и индуктивны-ми ЧЭ.

Пневмоэлектрический ЧЭ представляет собой резино-вую трубку, заключенную в стальной лоток. Один конецрезиновой трубки заглушен, а другой связан с пневмореле.При наезде автомобиля на трубку давление воздуха в нейповышается, действуя на мембрану пневмореле и замыкаяего электрическими контактами.

Пьезоэлектрический ЧЭ представляет собой полимер-ную пленку, обладающую способностью поляризовать наповерхности электрический заряд при механической де-формации.

Фотоэлектрический ЧЭ включает в себя источник све-тового луча и приемник с фотоэлементом. При прерыва-нии луча транспортным средством изменяется освещен-ность фотоэлемента, что вызывает изменения его электри-ческих параметров.

Радарный ЧЭ представляет собой направленную антен-ну, устанавливаемую сбоку от проезжей части или над ней.Излучение направляется вдоль дороги, отражаясь от дви-жущегося автомобиля, принимается антенной.

Ультразвуковой ЧЭ представляет собой приемоизлуча-тель импульсивного направленного луча. Он выполняетсяв виде параболического рефлектора с помещенным внут-ри пьезоэлектрическим преобразователем, генерирующимультразвуковые импульсы. Автомобиль регистрируется приобнаружении разницы в интервалах времени от моментапосылки до приема импульсов, отраженных от автомоби-ля или дорожного покрытия.

Наибольшее распространение получили детекторытранспорта с магнитными индукционными рамками, а наи-более современными средствами наблюдения за транспор-

тным потоком считаются компьютерные видеокомплексы,позволяющие получать исчерпывающую информацию отранспортном потоке. Применение подобных средств тре-бует создания специально оборудованных дорогостоящихстационарных постов, перечисленные же выше более про-стые средства практически не могут регистрировать составтранспортного потока, обладают низкой надежностью,подвержены влиянию погодных условий.

Вместе с тем, достижения в области электроакустики[3] могут значительно удешевить и повысить достоверностьполучения необходимых характеристик (интенсивности,состава, плотности) транспортного потока.

Отечественной промышленностью выпускается доста-точно большое количество пьезоэлектрических преобра-зователей (пьезодатчиков, микрофонов), применение кото-рых в комплексе с цифровым анализатором спектра обес-печит получение и запись в базу данных необходимых ха-рактеристик частотных спектров различных автомобилей.Задача идентификации марки автомобиля по частотномуспектру звуковых колебаний двигателя при наличии базыданных вполне реальна, имеются научные разработки поопределению массы, скорости транспортного средства, что,безусловно, дает возможность вычислять интенсивностьтранспортного потока и пропускную способность автодо-роги.

Практическая реализация данного метода сбора инфор-мации о транспортном потоке может осуществляться по-разному: запись на магнитные носители звука проезжаю-щих автомобилей с последующей обработкой в лаборато-рии; передача информации по проводам или радиосвязи влабораторию с параллельной обработкой; оборудованиеподвижной ходовой лаборатории аппаратурой для записии обработки информации. В любом случае применение аку-стических детекторов транспорта не требует большихсредств для оборудования стационарных постов наблюде-ния, что говорит об экономической целесообразности ихразработки и применения в дорожных исследованиях.

Наиболее трудоемкой задачей на пути создания акус-тического детектора транспорта является формированиебазы данных, для решения которой требуются значитель-ные материальные затраты, связанные с проведением до-рожных исследований.

Литература1. Карась Ю.В. Транспортные потоки и безопасность дви-жения на автомобильных дорогах. Учебное пособие. –Казань: КИСИ, 1987. 80 с.

2. Кременец Ю.А. Технические средства организации до-рожного движения. Учебник для вузов. – М.: Транспорт,1990. 255 с.

3. Кайно, Гордон. Акустические волны: устройства, визу-ализация и аналоговая обработка сигналов. Учебник длявузов. – М.: Высшая школа, 1990. 358 с.

УДК 656. 11

В.В. Орехов, М.Х. Гатиятуллин

ИЗУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКАС ПОМОЩЬЮ АКУСТИЧЕСКИХ ДЕТЕКТОРОВ


Основным показателем для нефтяных эмульсий(нефтесодержащих сточных вод – НСВ) является ихустойчивость, которая обусловлена следующими ос-новными факторами: дисперсность системы; физико-химические свойства адсорбционных оболочек накаплях дисперсной фазы; наличие на глобулах дис-персной фазы двойного электрического слоя; темпе-ратура и рН среды. Исследователи едины в том, чтопроцесс предварительной обработки НСВ с цельюдостаточно полного и интенсивного разрушения (рас-слоения, очистки) ее должен быть направлен к доста-точно полному уменьшению агрегативной и кинети-ческой устойчивости НСВ (нефтяных эмульсий).Анализ наиболее признанных теорий стабилиза-

ции дисперсных систем указывает на весьма важныеобстоятельства.Теория двойного электрического слоя связывает

агрегативную устойчивость эмульсионных систем собразованием двойного электрического слоя, которыйпрепятствует сближению глобул на расстояние, гдедействуют молекулярные силы притяжения. Двойнойэлектрический слой может быть образован либо в ре-зультате адсорбции ионов электролита, либо в резуль-тате взаимодействия веществ дисперсной фазы сосредой и ионизацией молекул. При этом дебаевскаятолщина двойного электрического слоя в эмульсияхтипа М/В составляет 10-3 – 10-2 мкм, т. е. намного мень-ше, чем в эмульсиях В/М, где дебаевская толщина до-стигает 10 – 20 мкм [1].В эмульсиях (НСВ) нефтяные частицы имеют от-

рицательный заряд. Вокруг частиц образуется диф-фузный слой из ионов противоположного знака. Придвижении частиц нефти ионы отстают от них и слойразрушается, нарушается электронейтральность сис-темы и между частицей и жидкостью на границе ад-сорбционного слоя возникает разность потенциалов.Анализ формул для численной оценки энергии

отталкивания капель дисперсной фазы при сближе-нии их в дисперсионной среде показывает, что энер-гия отталкивания двух капель воды в масле намногоменьше, чем энергия отталкивания двух капель мас-ла в воде, и чем меньше капли, тем энергия отталки-вания меньше. Следовательно, высокую агрегативнуюустойчивость НСВ, особенно концентрированных ивысококонцентрированных с внешней водной фазой,на основании только теории двойного электрическо-

го слоя объяснить достаточно полно невозможно.Сольватная теория высокую агрегативную устой-

чивость эмульсии объясняет образованием на повер-хности глобул сольватного слоя из молекул дисперс-ной среды [1]. Согласно этой теории, в НСВ вокругглобул нефти образуется гидратная оболочка, пред-ставляющая собой уплотненную атмосферу диполейводы. В результате упругих свойств слоя и отсутствияповерхностного натяжения на границе этого слоя исреды, при столкновении глобул нефти они не коалес-цируют. Однако имеются сведения, что даже сильно-полярные группы взаимодействуют только с неболь-шим количеством полярных молекул [1], что сольват-ные оболочки могут образоваться только в результатесильного энергетического взаимодействия дисперс-ной среды с дисперсной фазой, что объяснить устой-чивость эмульсионных систем с незначительным мо-лекулярным сродством фаз за счет образованиясольватных оболочек невозможно.На основе эффекта Гиббса-Марангони [2], стаби-

лизация эмульсии объясняется появлением в пленкахдисперсионной среды на глобулах дисперсной фазыдвухмерных давлений при утоньшении пленок. Приэтом происходит локальное понижение величины ад-сорбции ПАВ и, как следствие, местное повышениемежфазного натяжения. Исследователи отмечают, чторассмотренный фактор стабилизации является кине-тическим, т.к. с достижением адсорбционного равно-весия ПАВ в системе его влияние на стабилизациюэмульсии уменьшается.Стабилизацию эмульсии исследователи объясня-

ют также на основе теории «расклинивающего давле-ния» [2, 3], которое появляется между сближающи-мися каплями с утоньшением пленки дисперсионнойсреды и является результатом образования адсорбци-онных слоев и сольватной оболочки. Эта теория объе-диняет общие представления теории стабилизациидисперсных систем двойными электрическими слоя-ми и сольватной теории.Теория структурно-механического барьера устой-

чивости эмульсионных систем объясняет образованиена поверхности капель дисперсной фазы адсорбци-онных (бронирующих) оболочек с высокой структур-ной вязкостью. Оболочки близки к насыщению слояориентированных высокомолекулярных ПАВ. Силь-ным стабилизирующим действием обладают колло-

УДК 628.334.5/336.43:665.6

А.Б. Адельшин, А.В. Бусарев, Н.И. Потехин, А.С. Селюгин, А.А. Адельшин

К ПРОБЛЕМЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ

СТОЧНЫХ ВОД


идные оболочки, являющиеся пленочными-студнями-логелями, сильно сольватированными дисперсионнойсредой и диффузно в нее переходящими [1].Исследованиями [2,3] установлено, что состав обо-

лочек нефтяных эмульсий отличается разнообразиеми в них входят: асфальтены, смолы, парафины, солинафтеновых кислот и тяжелых металлов, твердые ча-стицы минеральных и угленосных суспензий с повер-хностью, модифицированной полярными компонен-тами нефти; порфирины и их окислы, содержащиетяжелые металлы, и т.д.Установлено, что металлопарафиновые комплек-

сы приводят к образованию прочной «бронирующей»оболочки; твердые частицы (песок, известняк, глина,гипс, гидрат окиси железа, кварц и др.) способствуютповышению прочности оболочек. Анализ состава бро-нирующих оболочек нефтяных эмульсий различныхместорождений нефти показывает, что основнымистабилизаторами являются асфальтены, смолы, в со-став которых могут входить высокоплавкие парафи-ны (до 70 %) и неорганические механические приме-си (до 40 %), все компоненты могут быть представле-ны в разных сочетаниях. Органическая часть стаби-лизаторов представляется из фракции: парафинов (П),смол гексановых (С) и бензольных асфальтенов (А)и, в зависимости от соотношения фракции, различа-ют нефтяные эмульсии: асфальтеновые при (С + А)/П ≥ 1,0; парафиновые при (С + А)/П 1,0; смешан-ные при (С + А)/ П ≈ 1,0 (0,8 – 1,2). Асфальтеновыеэффективно разрушаются при температурах от 50 до700 С в присутствии деэмульгаторов типа дисольвана44II; парафиновые - при температуре ниже 200 С ирезком повышении дозы того же деэмульгатора; по-вышенное содержание мехпримесей в составе оболо-чек требует больших расходов деэмульгатора для ихразрушения [2, 3, 4].Исследованы составы и физико-химические свой-

ства механических примесей и золы нефтешламов изразличных аппаратов и сооружений установок подго-товки и очистки НСВ различных нефтепромыслов АО«Татнефть». Спектральный анализ механических при-месей и золы нефтешламов показал, что основнымиэлементами состава механических примесей и золынефтешлама являются кремний, алюминий, железо,кальций, магний, натрий, барий и стронций. Диапа-зон изменения содержания отдельных элементов ко-леблется в широких пределах - от 1 (кобальт) до 900(медь), у основных элементов, кроме бария и строн-ция, диапазон изменяется от 1,9 (алюминий) до 10(натрий). Средние значения содержания элементовблизки к их максимальным значениям. Соотношениеуказанных величин не превышает 3,75 (свинец). Эле-ментарный состав механических примесей и золыможет быть охарактеризован как однородный [5,6].Минеральная часть механических примесей состо-

ит, в основном, из глины (оргелиты), олевролитовых,мергелевых и кварцевых песчинок размером не бо-

лее 10 – 15 мкм. В НСВ, в основном, содержатся час-тицы взвешенных веществ (90,9 – 99,9 %) и нефти(84 – 97,5 %) размером не более 10 мкм, встречаютсячастицы взвеси размером 95 – 195 мкм (0,31 %),нефтяные – 70 – 75 мкм (0,38 %). Совместное при-сутствие в НСВ (нефтяных эмульсиях) различныхметаллов, асфальтенов, смол, парафинов и взвесиобуславливает высокую прочность «бронирующих»оболочек вокруг капель нефти и воды, следователь-но, высокую стойкость эмульсии даже при каплях раз-мером 20 – 30 и более мкм. Адсорбционный слой,образуемый нафтеновыми кислотами, непрочен, по-этому эмульсии при этом агрегативно неустойчивы [5,6].В процессе формирования защитной оболочки

происходит увеличение механической прочности ее;эмульсия становится более устойчивой, т.е. происхо-дит ее «старение»; в начальный период - интенсивно,постепенно замедляется и часто через сутки прекращается.Расчеты показали, что прочность межфазных ад-

сорбционных пленок на границе «нефть-вода» поудельному давлению Ркр для девонских нефтей дос-тигает 500 – 700 дин/см2 (0,5 – 0,7 Н/м2), а для угле-носных нефтей - 800 дин/см2 (0,8 Н/м2). Для девонс-ких нефтей - при температуре 200 С и времени старе-ния 1 ÷ 24 ч. Ркр находится в пределах 600 – 110 дин/см2

(0,6 – 1,1 Н/м2). Устойчивость нефтяных эмульсий по-нижается с повышением температуры. Температуранефтяных эмульсий составляет 10 – 700 С, а в отдель-ных случаях достигает 800 С [6].Для нефтяных эмульсий характерны гетероген-

ность и раздробленность. Нефтяные эмульсии поли-дисперсны и относятся к тонкодисперсным системамс размером капель 1 – 100 мкм, но в них встречаютсякапли грубодисперсные (100 – 10000 мкм) и коллоид-ные (1 – 0,001 мкм) [3].Стойкость нефтяных эмульсий существенно зави-

сит от рН. Увеличение рН приводит к снижению проч-ности «бронирующих» оболочек.Нефтяные эмульсии термодинамически неустой-

чивы, то есть неравновесны. Состояние равновесиянефтяных эмульсий характеризуется полным рассло-ением ее на нефть и воду.Изучению механизма образования, процессов ста-

билизации и разрушения нефтяных эмульсий посвя-щено большое количество трудов. Однако эти вопро-сы достаточно полно до сих пор не раскрыты. Сущ-ность и успешность процесса предварительной под-готовки нефтяных эмульсий (НСВ) к разрушению(очистке) заключаются в достаточно полном и быст-ром снижении агрегативной и кинетической устойчи-вости эмульсии путем, главным образом, разрушениябронирующих оболочек на каплях дисперсной фазы,препятствующих слиянию, укрупнению (коалесцен-ции) капель.Практически все нефтяные эмульсии, образующи-

еся на объектах различных предприятий, имеют сус-пензионно-эмульсионный характер, относятся к по-


лидисперсным, микрогетерогенным системам.Для разрушения нефтяных эмульсий (очистки

НСВ) применяется механический метод (отстаивание,разделение эмульсий в поле центробежных сил, филь-трование через твердый и жидкий слои, флотация идр.), который получил широкое применение.Физико-химические методы очистки НСВ, осно-

ванные на применении химических реагентов (коагу-лянтов, флокулянтов), позволяют достигнуть высокойстепени очистки. Но сложность технологическогопроцесса и эксплуатации ограничивает применениеданного метода.Механизм разрушения нефтяных эмульсий в об-

щем случае можно разделить на следующие стадии:1 – деформация и разрушение бронирующих оболо-чек на глобулах (каплях) нефти; 2 – сближение, стол-кновение капель; 3 – слияние капель в более крупные(коалесценция); 4 – концентрация, осаждение капель;5 – выделение дисперсной фазы в виде сплошной фазы(расслоение, разделение эмульсии на нефть и воду).В практике очистки НСВ для эффективной реали-

зации первых трех стадий интенсифицируют движе-ние частиц дисперсной фазы в дисперсионной средеразличными способами: перемешиванием, центрифу-гированием, гидродинамическим воздействием вобъемных, трубчато-линейных, центробежных иструйных каплеобразователях, фильтрацией НСВ че-рез твердые и жидкие контактные массы, а также под-вижные коалесцирующие элементы электрической,магнитной, ультразвуковой обработкой и т.д. Четвер-тая и пятая стадии, в основном, осуществляются в ап-паратах отстойного типа.Расслоению НСВ способствует увеличение повер-

хностного натяжения на границе нефть-вода. С этойцелью понижение концентрации эмульгаторов дости-гают разбавлением эмульсии. Разрушение эмульгато-ров достигается при добавлении кислот, тем самымувеличивается поверхностное натяжение, что приво-дит к расслоению НСВ.Укрупнение нефтяных капель и расслоение эмуль-

сии наступают при уменьшении электрокинетическогопотенциала до нуля, что может быть достигнуто в элек-трическом поле и введением в воду электролитов,вызывающих коагуляцию нефтяных частиц.Вероятность столкновения частиц дисперсной

фазы можно интенсифицировать, увеличив концент-рацию этой фазы, что способствует расслоению НСВ.Для полного разделения эмульсии необходимо со-

здать наилучшие гидродинамические условия отста-ивания. Иногда в аппаратах очистки НСВ на границевода-нефть образуется промежуточный слой, обуслав-ливающий процесс очистки.Ускорить процесс осаждения можно путем увели-

чения разности плотностей нефти и воды, уменьше-нием вязкости среды, увеличением размеров капель;скорость всплывания капель нефти прямо пропорци-ональна квадрату их диаметра (Стокс), поэтому пред-

варительное укрупнение диспергированной фазы со-кращает время очистки НСВ в отстойнике.Определяющими глубину и скорость процесса очи-

стки являются: степень разрушения бронирующихоболочек на каплях нефти, режим движения, обеспе-чивающий укрупнение капель, и эффект массопере-дачи между каплями нефти. Эти процессы осуществ-ляются наиболее полно при турбулизации потока НСВ.Турбулентные пульсации способствуют протека-

нию в объеме потока НСВ следующих процессов:ослаблению бронирующих оболочек и межмолекуляр-ных связей между компонентами бронирующих обо-лочек, снижению прочности и разрушению оболочекв результате их деформации (растяжения, сжатия) придроблении капель; улучшению условий взаимногоэффективного столкновения и коалесценции в связис возникновением турбулентных пульсаций и струй-ных потоков разной интенсивности, а увеличение жежесткости контакта капель при столкновении их уве-личивает частоту эффективных столкновений.Указанные процессы наиболее полно могут быть

осуществлены в высокотурбулентном потоке в поло-сти различных каплеобразователей. В гидравлическихаппаратах большое значение имеет пристеночныйэффект, где имеют место наиболее интенсивное из-менение градиента скорости и значительная сила уда-ра капель об стенку, что обуславливает разрушениебронирующих оболочек капель нефти. Это значитель-но улучшает условия коалесценции капель нефти вобъеме последующих сооружений, например, отстойников.Таким образом, интенсифицировать процесс очи-

стки НСВ можно путем предварительной гидродина-мической обработки ее в различных устройствах. Про-цесс очистки НСВ можно интенсифицировать путемоптимизации концентрации нефти в НСВ, осуществ-ляя дозированную подачу нефти в подающий исход-ную НСВ трубопровод.Во многих случаях перспективными являются

физические методы снижения дисперсности нефтя-ной (внутренней) фазы НСВ. Существует ряд прин-ципиальных возможностей технологического и кон-структивного совершенствования и интенсификациипроцесса очистки НСВ на базе физических методов.Так, в практике очистки НСВ широкое применениенашли тонкослойные отстойники, нефтеловушки,маслоуловители и т.д.Имеются высокостойкие нефтяные эмульсии, для

разрушения которых требуется высокая температура.При этом дозировка деэмульгатора позволяет умень-шить температуру нагрева, разрушить эмульсию. Та-кой способ разрушения эмульсии с применением теп-ла и деэмульгаторов, в сочетании с гидродинамичес-кими факторами, нашел широкое применение на про-мыслах для разрушения нефтяной эмульсии типа В/Н.Присутствие деэмульгатора в НСВ также благопри-ятно действует и при разрушении, очистке ее.Представив многофакторные процессы очистки


НСВ в виде конкретизированных сил и их сочетаний,можно определить силы, интенсифицирующие про-цесс очистки НСВ. На основе анализа фактическогоматериала дана следующая сравнительная оценка раз-личных методов очистки НСВ по количеству сил (фак-торов), интенсифицирующих процесс очистки. Коли-чество факторов, положительно влияющих на процессочистки НСВ, распределяется следующим образом:отстаивание – 3 фактора; фильтрация – 4 фактора;флотация – 6 факторов; тонкослойное отстаивание –5 факторов; отстаивание с жидкостной фильтрацией– 8 факторов; отстаивание с предварительной коалес-ценцией – 7 факторов; отстаивание с предваритель-ной обработкой в гидродинамических каплеобразова-телях – 8 факторов; по схеме гидроциклон-отстойник– 13 факторов. Такой подход не претендует на полноеи всестороннее рассмотрение всех аспектов затраги-ваемой задачи, прежде всего, потому, что эффектив-ность очистки НСВ зависит не только от количества,но и от качества воздействия интенсифицирующихфакторов. Все эти факторы должны воздействоватьна процесс в определенной последовательности, оп-ределенной величиной и в течение определенноговремени.Перспективным является применение комбиниро-

ванных методов очистки НСВ, где имеют место наи-более полные по количеству и качеству воздействую-щих факторов, интенсифицирующих процессы очис-тки НСВ. При этом гидродинамическим воздействи-ем на НСВ достигается наибольшее количество эф-фектов, интенсифицирующих процесс очистки НСВ.Коалесценция в процессе интенсификации очист-

ки НСВ совершенно необходима; чем выше глубинакоалесценции, тем выше эффект и скорость очистки НСВ.Исследованиями [5-10] создана новая технология

очистки НСВ, которая предусматривает предваритель-ное разрушение «брони» и укрупнение капель нефтиза счет гидродинамической обработки исходной НСВв крупнозернистых саморегенерирующихся коалесци-рующих фильтрах (насадках), гидроциклонах, гидро-циклонах - каплеобразователях, струйных каплеобра-зователях. Технология в целом реализована в установ-ках очистки НСВ по схемам: гидроциклон-отстойник,гидроциклон-отстойник-насадка-отстойник, струй-ный каплеобразователь-отстойник, отстойник-насад-ка-отстойник и др. Аппараты и установки защищеныавторскими свидетельствами.Для применения в качестве загрузок насадок раз-

работаны и рекомендованы [7]: полиэтилен фракции(d) – 3 - 5 мм, высотой загрузки (h) – 0,8 - 1,0 м, ско-рость фильтрации (υ) – 18 - 36 м/ч, гидравлическийуклон (i) – 0,25 – 0,30; керамический заполнитель,покрытый полиэтиленом d = 15 – 20 мм, h = 1,0 м, υ =65 – 100 м/ч, i = 0,07 – 0,15 и гранулы d = 10 – 15 мм,h = 1,0 м, υ = 0 – 100 м/ч, i = 0,05 – 0,18; гранулы извторичного полиэтилена d = 5,5 – 10 мм, h = 0,8 – 1,0 м,υ = 60 – 100 м/ч, i = 0,35 – 0,80; гидрофобизированный

нефтью дробленый керамзит d = 3 – 5 мм, h = 0,8 – 1,0 м,υ = 18-37 м/ч, i = 0,25 – 0,3, и гранулы d = 5 – 10 мм,h = 0,8 м, υ = 60 – 70 м/ч, i = 0,3 – 0,5, и гранулы d =15 – 20 мм, h = 1,0 м, υ = 65 – 100 м/ч, i = 0,07 – 0,13.Разработаны и внедрены технологии промышленно-го получения указанных материалов.В крупнозернистых насадках режим фильтраци-

онного потока характеризуется числом Рейнольдса(Re) в среднем 300; время воздействия сил на части-цы нефти в фильтрационном потоке составляет 3 – 10мин; важнейшим фактором разрушения НСВ в филь-трационном потоке являются гидромеханическиесилы, превышающие по величине другие силы на 1,5– 2,0 и более порядка. Последовательность воздей-ствия сил способствует реализации механизма разру-шения НСВ в объеме фильтрационного потока.Исследованиями [5, 8, 9] разработана функцио-

нально-зонная модель гидроциклона, определены гра-ницы и размеры зон, изучены процессы в них; под-тверждены обстоятельства, что гидроциклон одновре-менно является аппаратом как для разделения, так идля коалесценции частиц нефти; определены геомет-рические и технологические параметры гидроцикло-нов для интенсификации очистки НСВ. При работегидроциклона со свободным сливом высокие эффек-ты очистки НСВ от нефти и механических примесеймогут быть получены для гидроциклонов диаметром(D) с углом конусности α = 5 – 80, диаметр входногопатрубка dвх = 0,2D, диаметр верхнего слива dв.сл.=(0,037 – 0,4)D, диаметр нижнего слива dн.сл. = (0,006 –0,33)D, высота цилиндрической части Hц = dвх, погру-жение верхнего слива hп = 0,5dвх + 2dв.сл., оптимальноедавление на входе в гидроциклон Р = (2,0 – 2,5)105Па.Геометрические параметры гидроциклона с про-

тиводавлением на сливах (Рс) для очистки НСВ могутбыть определены по формулам: dвх = 0,2D, dв.сл. =0,3D, dн.сл. = 0,8dв.сл., hп = 0,5dвх + 2dв.сл., Нц = dвх, α = 3 -50, Р = (4 - 5)105 Па и Р – Рс ≥ 2 ⋅ 105 Па.Основным фактором, определяющим эффектив-

ность процессов очистки (разрушение «брони», ук-рупнение, уменьшение полидисперсности частиц не-фти, разделение фаз), являются гидродинамическиесилы воздействия на НСВ, которые превышают на 2 – 3и более порядка действия других факторов. В полос-ти гидроциклона время действия этих сил составляет1,1 – 3 с, режим турбулентного движения жидкостихарактеризуется числом Re = 30000 – 40000, продол-жительность последующей очистки отстаиваниемсокращает ее в 1,5 – 2,0 и более раза и составляет 20 –50 мин., в зависимости от типа НСВ.В результате исследований [6] струйных каплеоб-

разователей, струйно-отстойных аппаратов разрабо-таны рекомендации: размеры и количество струйныхэлементов определяются исходя из заданной произ-водительности, режима движения НСВ в полостиструйного элемента, соответствующего Re > 10000,степень свободы струи d/d0 = 10 (d, d0 – соответствен-


но, диаметр струйного элемента и приточного патруб-ка), коэффициент перфорации Кп = 0,6, т.е. из расчета2% от боковой поверхности; скорость истечения струииз приточного патрубка ≥ 4 м/с; скорость истеченияиз отверстий нижней части струйного элемента 0,6 –0,65 м/с; объем зоны отстаивания на один элемент11 м3 при расходе 7 м3/ч. Коэффициент эффективнос-ти столкновения составил 0,0003, коэффициент по-лидисперсности - 2,6 при исходной 9.Основными силами, определяющими разрыв бро-

нирующих оболочек на глобулах нефти, являются:силы, обусловленные пульсациями скорости, силыдавления на торцевую стенку и силы давления приповороте струи. Эти силы многократно превышаютпрочность бронирующих оболочек.Разработаны математические модели процессов

гидродинамики, коалесценции нефти в фильтрацион-ном потоке гидродинамической насадки, гидроцикло-на, струйного каплеобразователя и установок по схе-ме гидроциклон-отстойник, струйно-отстойный аппа-рат.Перенос известных математических моделей про-

цесса коалесценции на каплеобразователи различныхтипов, конструкции и геометрии не представляетсявозможным, т.к. они достаточно полно не учитывают

гидродинамику и механизм коалесценции в них, эф-фективность столкновения капель, качественные па-раметры НСВ и дисперсной фазы.Многие устройства для очистки НСВ имеют в ос-

нове процесса интенсификации очистки коалесцен-цию. Однако этот механизм, как один из основных,авторами не учитывается. Задачи целесообразноститурбулизации потока с целью интенсификации разру-шения нефтяных эмульсий (НСВ) могут быть эффек-тивно решены в трубопроводах, транспортирующихНСВ к очистным сооружениям, или специально смон-тированных трубопроводах, выполняющих роль кап-леобразователей. Для расчета и проектирования та-ких каплеобразователей разработаны рекомендации,требующие дальнейшего их совершенствования.В трубопроводах обвязки гидроциклона образу-

ется сложное закрученное турбулентное реагирующеетечение, о котором количественная и качественнаяинформация практически отсутствует. Рассмотрениепроцессов течения и коалесценции (в целом разруше-ния эмульсии) осложняет ряд факторов: закрутка по-тока, турбулентность, необходимость учета кинетикии трехмерности, процессия вихревого ядра, при ко-торой течение нестационарное; распад вихря и т.д. Всеэто обуславливает трудности моделирования процес-

Рис. Основные управляющие факторы, определяющие процессы коалесценции капель нефти и очистки НСВв аппаратах (установках) с использованием гидродинамических эффектов


сов гидродинамики и коалесценции в закрученныхпотоках. Однако в отдельных случаях достигнутыудовлетворительные результаты при использованиидвухпараметрической модели турбулентности винто-вого потока при условии, что коэффициент турбулен-тного переноса - скалярная величина.Исследованиями [10] выявлены основные законо-

мерности распространения закрученных струй насливных камерах в зависимости от величины стати-ческого давления на входе в гидроциклон, что спо-собствовало описанию гидродинамики и раскрытиюпроцессов разрушения НСВ на сливных камерах гид-роциклонов.В общем случае все основные факторы, обуслав-

ливающие эффективность разрушения НСВ, интен-сифицирующие процесс очистки НСВ, можно разде-лить на две группы: I – технологические управляю-щие параметры и II – конструктивные управляющиепараметры (рис.). Данное разделение имеет условныйхарактер и не претендует на однозначность и полно-ту, но оно позволяет упростить анализ, связанный срассмотрением вопросов оптимизации гидродинами-ческих каплеобразователей и аппаратов (установок),сконструированных на основе их применения.Широкое внедрение новых гидродинамических

каплеобразователей, а также аппаратов и установок сприменением их дало большой экономический эффект.

Литература1. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсныхсистемах. Избранные труды. - М.: Наука, 1978. 368 с.

2. Позднышев Г.Н. Стабилизация и разрушение не-фтяных эмульсий. – М.: Недра, 1982. 221 с.

3. Тронов В.П. Разрушение эмульсий при добыче не-фти. – М.: Недра, 1974. 272 с.

4. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. – М.:Недра, 1977. 271 с.

5. Адельшин А.Б. Энергия потока в процессах ин-тенсификации очистки нефтесодержащих сточныхвод. /Часть I. Гидроциклоны. – Казань, 1996. 200 с.

6. Адельшин А.Б., Потехин Н.И. Интенсификацияочистки нефтесодержащих сточных вод на основеприменения струйно-отстойных аппаратов. – Ка-зань, 1997. 207 с.

7. Адельшин А.Б., Урмитова Н.С. Использование гид-родинамических насадок с крупнозернистойзагрузкой для интенсификации очистки нефтесо-держащих сточных вод. – Казань, 1997. 249с.

8. Селюгин А.С. Разработка и моделирование гидро-циклонных установок очистки нефтесодержащихсточных вод: Дис. канд. техн. наук. – Санкт-Петер-бург, 1996. 180 с.

9. Бусарев А.В. Интенсификация очистки нефте-содержащих сточных вод с применением гидроцик-лонов с противодавлением на сливах: Дис. канд.техн. наук. – Санкт-Петербург, 1997. 229 с.

10.Адельшин А.Б., Потехин Н.И., Ланцов М.В.,Адельшин А.А. Параметры закрученных струй насливах гидроциклона: Исследование проблем во-доснабжения, водоотведения и подготовки специа-листов. //Межвуз. сб. научн. трудов. Казань, 1999.С. 137–142.


Для улавливания вредных веществ существуютнесколько конструкций всасывающих панелей,наиболее полно отвечающих требованиям по борьбес выделяющимися вредными веществами. Широкоераспространение получили наклонные и вертикальныепанели всасывания [1].

К недостаткам работы таких всасывающихпанелей следует отнести неравномерность всасываниявоздуха по их площади. Неравномерность приводитк увеличению объема удаляемого воздуха [2], [3],способствует проходу опасных веществ через зонудыхания работающего человека и загрязнениюокружающей среды.

В некоторых случаях используются нижние отсосычерез решетчатую поверхность. Однако удельноеколичество отсасываемого воздуха для этого случая в2–2,5 раза больше, чем в вышерассмотренныхслучаях. Это объясняется тем, что необходимозначительно изменить направление восходящегопотока вредных веществ, и тем, что не обеспечиваетсядостаточная равномерность распределения удельногорасхода воздуха на плоскости всасывающей панели.

На рис. 1 показаны спектры скоростей всасыванияв плоскости, перпендикулярной к поверхности столаи проходящей через середину всасывающей панели.Спектры сняты при равных объемах удаляемоговоздуха.

Из приведенных данных можно заключить, чтовсасывающие панели являются наиболееэффективными устройствами для улавливаниявредных выделений с больших открытыхповерхностей. Эффективность сформированноговсасывающего факела во многом зависит отравномерного или заранее заданного распределениярасхода воздуха через поверхность всасывания.

В известных литературных источниках отсутствуетметодика расчета , позволяющая рассчитатьравномерность или заранее заданнуюнеравномерность расхода воздуха по поверхностивсасывающей панели.

Равномерно всасывающая панельпостоянного поперечного сечения с отбором

воздуха по торцевой поверхности

Пусть дана всасывающая панель (рис. 1) площадьюпоперечного сечения в × с = F и длиной а. Установимначало координат у заглушенного конца всасывающейпанели и примем направление оси x по направлениюдвижения основного потока. Причем, воздух поступаетв панель непрерывно и равномерно через плоскость

УДК 697.992.564

А.П. Давыдов, Ю.И. Новиков

МЕТОДИКА РАСЧЕТА РАВНОМЕРНО ВСАСЫВАЮЩИХ ПАНЕЛЕЙ

панели, заключенную между осями xoy. Пусть средняя

скорость в выходном сечении панели будет ω k , а в

любом сечении - ωх . Скорость входящего потокаавоздуха обозначим V, а площадь, через которую входитвоздух в панель, - f.

Рис.1. Расчетная схема равномерно всасывающей панелипостоянного поперечного сечения с отбором воздуха по

торцевой поверхности

Выделим два контрольных сечения 1 и 2 нарасстоянии x и х+dx, соответственно, от началакоординат.

Подсчитаем изменение проекции количествадвижения для секундного расхода воздуха иприравняем к сумме проекций импульсов внешнихсил, т. е.

d mdt

Xx( )ϖ= . (1)

Обозначая проекцию количества движения на осьx в сечении 1 через J1 и в сечении 2 через J2, проекциюколичества движения, вносимого входящим потоком,через dix, силы давления через Px и силыгидравлического сопротивления через Rx, длявыделенного объема получим:

J J di P R dtFx x x2 1− ± = − +( ) . (2)

Допуская постоянство давления в плоскостях,перпендикулярных оси Х, рассмотрим подробносоставляющие уравнения (далее индекс х опускается).

J dF dt F dtF

12 2= ⋅ = ⋅∫ ρω ρβω ; (3)

x

a

x dx

y

c

bV

V

ωk

o


J d d dF dtF

2 = + + ⋅ =∫ ρ ω ω ω ω( )( )

F Fd dt2 2= +ρβω ρβω ω( ) ; (4)

di V V Cos df dt V Cos df dt= ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ρ θ ρ θ2 , (5)

где - θ угол присоединения входящего потока ктранзитному потоку воздуха в панели; β - коэффициентраспределения количества движения в соответствующихсечениях.

Исходя из (2–5), запишем:

( ) (J J di dt F Fd2 12 2− ± = + −ρβω ρβω ω

)F V Cos df dt2 2− ± ⋅ρβω ρ θ . (6)

Импульс сил трения можно определить извыражения:

dRd

Fdx dt= ⋅ ⋅λ

ρω 2

2. (7)

Импульс сил давления в плоскости 1 можнозаписать как F·P·dt, а в плоскости 2 - как (P+dP)F·dt.

Импульс сил давления, действующих навыделенный объем, будет выражаться как

[ ]− + + = − ⋅( )P dP F PF dt dPF dt . (8)

Подставим (6), (7) и (8) в уравнение (2):

( )2 2ρβω ω ρ θ⋅ ± =d V Cos df dtF

( )2

2λ

ρω

= −d

dx dP dtF , (9)

сокращая подобные члены и преобразуя, получим

dP dV

FCosdf

ddx= − ⋅ ± −2

2

2 2

ρβ ω ω ρλ

ρω

. (10)

Здесь представляется целесообразным выразить

скорость ω х через конечную скорость ω к в торцепанели. Если принять, что расход воздухаприсоединяется равномерно по всей площади yox, тонарастание скорости воздуха внутри панели можновыразить как

ω ωх кха

= . (11)

После подстановки (11) в (10) получим:

dPa

xdxd a

x dxkk= − − ±2 1

212

2

22ρβω

λρ

ω

FV Cos df±

1 2ρ θ . (12)

Принимая условие, что входящий поток

присоединяется к основному под углом, близким к 900

и λ = const, проинтегрируем уравнение (12) в пределахот 0 до Х i :

0

2

20

2

20

222

Хk

Xk

Xi i i

dPa

xdxd a

x dx∫ ∫ ∫= − −ρβω λ ρ

ω. (13)

После интегрирования будем иметь

P Pxa d

xa

x x ki k i= +

+02

2 2 3

26ρβ ω

λρ

ω, (14)

где P V0

2

02 2

=µ

ρ .

Зная закономерность изменения давления по путидвижения воздуха внутри всасывающей панели,суммарную площадь всасывающих щелей илиотверстий можно определить из выражения:

h L

a P xa d

xa

x

x x ki k i

! =

+

+

µρ

ρβ ωλ

ρω260

22 2 3

2

,(15)

где L - расход воздуха м3/с; µ x - коэффициент расхода,

а PV

002

22=

µρ; hx

! - суммарная площадь всасывающих

щелей в соответствующем сечении.Следует отметить, что при определении суммарной

высоты всасывающей щели расчет начинают созначений x=0, причем необходимо стремиться кусловию h bo ≈ .

Принимаем число всасывающих щелей равным

числу n и определяем их геометрические размеры

hhnxx=!

, (16)

где hx — высота щелей в соответствующемсечении.

Пример:

Рассчитать размеры щелей всасывающей панелиразмерами 0.5х0.5х0.22 м. Объем удаляемого воздуха

- 1.1 м3/с; скорость воздуха в корне - 10 м/с; скоростьвоздуха на входе в щель вначале 0.2 м/с., µ0≈µx=0,63.

1. Задаемся суммарной высотой всасывающейщели в начале панели:

h о' = 0.44 м.

2.Находим значение давления в начале панели:

P Lh l

00

2

02

2

022

1 10 44 0 5

1 22

37 7 38па.=

=

⋅

= ≈!

,, ,

,,

ρ

µ µ


3. Определяем значения суммарной площадивсасывающей щели по сечениям, принимая числощелей равным 5. Полученное значение сводим втаблицу.

Таблица

Панель равномерного всасыванияпостоянного и поперечного сечения с боковым

отбором воздуха и внутренним экраномПусть дана всасывающая панель (рис. 2) площадью

поперечного сечения b x c = F и длиной a. Установимначало координат у заглушенного конца всасывающейпанели и примем направление оси х по направлениюдвижения основного потока внутри панели. Дляобеспечения равномерного распределения давленияпо высоте панели установим в конце панели экранпеременной высоты. Примем, что жидкость поступаетв панель непрерывно и равномерно через сторонупанели, совпадающую с плоскостью yox. Пустьсредняя скорость воздуха перед внутренним экраномбудет ϖk, а в любом сечении ϖx.Скорость входящего впанель потока воздуха будет V, площадь, черезкоторую входит воздух в панель, - f.

Рис.2. Расчетная схема равномерно всасывающей панелипостоянного поперечного сечения с боковым отбором

воздуха и внутренним экраном

Внутренний экран и стенки панели образуютпространство, течение воздуха в котором можноприравнять к течению воздуха в равномерновсасывающем воздухоприемнике постоянного

поперечного сечения с максимально возможной площадьювсасывания, образованной стенкой панели и экраном.

Рассмотрим течения воздуха в указанных двухчастях панели раздельно. Определим в первомраспределение давления в панели до внутреннегоэкрана и высоту щелей, обеспечивающихравномерный забор воздуха по всей площади.

Течение воздуха во всасывающей панели довнутреннего экрана представляет собой картину,идентичную с картиной течения воздуха, разобраннойв первом примере.

В этом случае, с учетом аналогичных допущенийуравнения, изменение давления по даннойвсасывающей панели выразится:

2

32k

22k0x a

x6da

xPP ωρ

λρβω +

+= . (17)

Суммарная высота всасывающих щелей панелисоставит:

h С L

a V xa d

xd

x

x kk

! = −

+

+µ

µβ ω

λ ω2

2

2 2 3

223

. (18)

Для части всасывающей панели, которая находитсяпосле внутреннего экрана, распределение давленияописывается следующим уравнением:

P P yb d

yby кх y к

к= +

+ρβ ωλ

ρω2

2 2 3

26. (19)

Зная уравнение распределения давления впослеэкранной области, представляется возможнымопределить высоту экрана:

h С L

b yb d

yb

эк

kx ky

ky

' р = −

+

+µ

ω

µβ ω

λ ω2

22

2 2 3

223

.

Литература1. Трофимович В.В., Бондарь А.А. Местная вентиляциявыбивных отливок. “ТГиВ” (Тезисы докладов) Киев:1968.

2. Тимофеева О.С., Элтерман Е.Е., Иофилов Г.Э. Местнаявытяжная вентиляция при электросварочных работах.М.: Профиздат, 1961.

3. Шедов П.П. Местный вентиляционный панельно-щелевой отсос для электросварочных работ.“Автоматическая сварка”, 4, 1964.

ха

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

h x' 0.44 0.35 0.31 0.27 0.23 0.2

h 0.088 0.07 0.062 0.054 0.046 0.04

x

a

x dx

y

c

bV

Vωk

o

ωк y

Экран


Теплота сгорания, являющаяся важнейшей харак-теристикой как органического топлива, так и состав-ляющих его индивидуальных компонентов, дает пред-ставление о том, какое количество теплоты можнополучить при полном сжигании 1 кг твердого, жидко-го или 1 м3 газообразного топлива [1].

Применительно к индивидуальным компонентаморганических топлив, в термохимии вместо теплотысгорания используется термин энтальпии сгорания,которую обычно относят к стандартным условиям -температура 298.15 K (25 oС) и давление 101325 Па(760 мм рт. ст.) [2,3]. В термохимии принято, что теп-лота, поглощаемая системой, имеет положительноезначение, а теплота, выделяемая системой - отрица-тельное [3]. При изобарно-изотермических (обычных)условиях тепловой эффект процесса (горения) равенизменению энтальпии системы [2,3]. Поэтому фигу-рирующие далее в статье энтальпии сгорания соеди-нений имеют отрицательное значение. В теплотехни-ке же, наоборот, принято, что теплота сгорания со-единений имеет положительное значение [1].

Углеводороды ряда метана являются основнымикомпонентами газообразного минерального топлива[1, 4]. Теплота сгорания многих индивидуальных уг-леводородов этого ряда определена эксперименталь-но (таблица 1). Однако такие данные есть далеко недля всех соединений и в ряде случаев точность опре-деления теплоты сгорания может быть невысокой. По-этому важно иметь способы теоретического расчетатеплоты сгорания веществ. Существующие к настоя-щему времени в литературе эмпирические способырасчета теплоты сгорания дают результаты, которыедалеко не всегда удовлетворительно согласуются сэкспериментальными данными [2]. Расчет энтальпийсгорания индивидуальных органических соединенийвозможен также по закону Гесса [2,3], а высшую теп-

лотворную способность топлива можно рассчитать поуравнению Менделеева [1].

Решение задачи расчета энтальпий сгорания со-единений в общем виде (строго, не эмпирически) до-статочно затруднительно [7]. Но, как показывает прак-тика, расчет термохимических характеристик инди-видуальных органических соединений вполне возмо-жен с использованием правила аддитивности, кото-рое для различных целей применяется давно и успеш-но [8]. Построение аддитивной схемы основано напредположении, что значение термохимической ха-рактеристики Y может быть представлено в виде сум-мы парциальных вкладов (инкрементов), приходящих-ся на отдельные химические фрагменты молекулы:

Y = m1X1 + m2X2 + ...+ miXi , (1)

где mi - число фрагментов i-го вида в молекуле; Xi - инкремент, описывающий групповой вклад i-

го фрагмента.Значения инкрементов рассчитываются из накоп-

ленных массивов экспериментальных данных с при-менением статистических методов.

Для расчета энтальпий сгорания органическихсоединений, в частности, углеводородов ряда мета-на, была использована аддитивная схема (уравнение 1),основанная на химическом строении соединений. Былприменен метод групповых вкладов (схема по атомамс учетом первого окружения). Исходя из эксперимен-тальных литературных данных, приведенных в таб-лице 1, был впервые рассчитан набор групповых вкла-дов в стандартную энтальпию сгорания (таблица 2).Значение каждого группового вклада является посто-янным независимо от того, в линейной, разветвлен-ной или циклической молекуле находится данная груп-па. В таблице 2 для каждого инкремента также при-ведены статистические параметры их определения -

УДК 662.6(03)

Р.А. Кафиатуллин, Е.В. Сагадеев, В.В. Сагадеев, В.И. Сагадеев

РАСЧЕТ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ РЯДА МЕТАНА,ВХОДЯЩИХ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ТОПЛИВА

Таблица 1Экспериментальные и расчетные энтальпии сгорания и теплотворные способности углеводородов

Стандартная энтальпия Теплотворная способностьСоединение Формула сгорания высшая низшая

кДж/моль кДж/м3 кДж/м3

экспер. расчет экспер. расчет экспер. расчетМетан CH4 –890.4а – 39731.0б 39748.0 35807.0б 35826.0Этан C2H6 –1559.8а –1559.8 69622.0б 69634.0 63727.0в 63750.0Пропан C3H8 –2220.0а –2212.1 99077.0б 98754.0 91211.0б 90909.0Бутан C4H10 –2876.7а –2864.4 128407.0б 127874.0 118595.0б 118068.0и-Бутан C4H10 –2868.7а –2858.1 – 127593.0 – 117788.0

а Данные работы [2], б данные работы [5], в данные работы [6].


число реперных точек n и стандартное отклонение σXi.Как видно из таблицы, воспроизводимость парамет-ров изменяется в пределах от 0.005 до 0.25 кДж/моль.Обозначения групповых вкладов даны согласно сим-волике Бенсона-Басса [8], в соответствии с которойдля группы атомов вначале записывают ее централь-ный атом (углерод, в данном случае), а затем в скоб-ках - его окружение. Так, запись C-(C)(H)3 означает,что атом углерода связан с тремя атомами водорода идругим атомом углерода, т.е. это метильная группаCH3, связанная с углеродом; C-(C)2(H)2 означает атомуглерода, связанный с двумя атомами углерода и дву-мя атомами водорода, т.е. CH2-группу в середине уг-леродной цепи и т.д. [8].

На основе полученных данных, по групповымвкладам (таблица 2) были рассчитаны энтальпии сго-рания всех углеводородов в таблице 1. Как следует изтаблицы, полученные расчетные значения энтальпийсгорания соединений находятся в хорошем соответ-ствии с аналогичными экспериментальными данными.

В теплотехнике, при использовании в качестве топ-лива индивидуальных соединений, вместо стандарт-ной энтальпии сгорания используется термин высшейили низшей теплотворной способности [1]. Исходя израсчетных значений энтальпий сгорания углеводоро-дов, были вычислены высшие теплотворные способ-ности соединений в кДж/м3 (таблица 1).

Низшие теплотворные способности углеводородовбыли рассчитаны по разнице между их высшей теп-лотворной способностью и теплотой, затраченной напарообразование воды, выделившейся в ходе реакциигорения углеводородов [9]. Значение последней вы-числялось по соотношению:

Qпар H2O = k ⋅ 43.9, (2)

где k - число молей образующейся воды;43.9 - теплота парообразования воды (298.15 K),

кДж/моль [10].Число молей k образовавшейся воды рассчитыва-

лось в каждом конкретном случае исходя из стехио-метрических коэффициентов реальных или гипотети-

ческих химических уравнений реакций горения угле-водородов:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O;2C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O;C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O.

Так, при сжигании одного моля метана получает-ся два моля воды, этана - три моля, пропана - четыремоля и т.д. Было принято, что горение углеводородовшло до CO2 и H2O без образования недоокисленныхпродуктов сгорания [11].

Таким образом, были рассчитаны высшие и низ-шие теплотворные способности всех углеводородовряда метана, приведенных в таблице 1. Установленохорошее совпадение экспериментальных и расчетныххарактеристик для всех соединений.

Выводы:По аддитивной схеме, исходя из химической струк-

туры соединений, рассчитаны теплоты сгорания уг-леводородов ряда метана. Показано хорошее совпа-дение экспериментальных данных и полученных рас-четных значений теплот сгорания соединений.

Литература1. Щеголев М.М., Гусев Ю.Л., Иванова М.С. Котель-

ные установки. М.: Изд-во лит-ры по строитель-ству, 1972. 383 с.

2. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. М.:Химия, 1975. 584 с.

3. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М.:Химия, 1978. 624 с.

4. Горелочные устройства промышленных печей и то-пок (конструкции и технические характеристики)Справочник. / А.А. Винтовкин, М.Г. Ладыгичев,В.Л. Гусовский, Т.В. Калинова. М.: Интермет Ин-жиниринг, 1999. 560 с.

5. Бузников Е.Ф., Роддатис К.Ф., Спейшер В.А. Пере-вод котлов ДКВ и ДКВР на газообразное топливо.М-Л.: Энергия, 1964. 192 с.

6. Равич М.Б. Упрощенная методика теплотехничес-ких расчетов. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 304 с.

7. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.П., Худя-ков В.А. Термодинамические и теплофизическиесвойства продуктов сгорания. В 10 т. Т 1. -М.: Изд-во АН СССР, 1971. 266 с.

8. Бенсон С. Термохимическая кинетика. М.: Мир,1971. 308 с.

9. Белосельский Б.С., Соляков В.К. Энергетическоетопливо. М.: Энергия, 1980. 168 с.

10. Химическая энциклопедия. В 5 т. Т. 1. М.: Изд-восов. энцикл., 1988. 623 с.

11.Хзмалян Д.М., Каган Я.А. Теория горения и топоч-ные устройства. М.: Энергия, 1976. 487 с.

Таблица 2Групповые вклады Xi для расчета энтальпий

сгорания углеводородов (кДж/моль)и статистические параметры их определения

Групповой вклад Xi n σXi

C-(C)(H)3 –779.9 3 0.005C-(C)2(H)2 –652.3 6 0.08C-(C)3(H) –518.4 4 0.09

C-(C)4 –398.9 3 0.25


Человеческая цивилизация в последние десятиле-тия создала мощный технический потенциал, корен-ным образом изменивший облик производства и ус-ловия труда. Однако научно-технический прогрессспособствовал не только повышению производитель-ности и улучшению условий труда, росту материаль-ного благосостояния и интеллектуального потенциа-ла общества, но и привел к возрастанию риска техно-генных аварий и катастроф. Если взять Россию, тоздесь системный социально-экономический кризис,разразившийся в 90-х годах, вызвал в целом устойчи-вый рост чрезвычайных ситуаций техногенного харак-тера, среди которых в последнем десятилетии до-минируют: транспортные аварии, пожары и взрывытехнологического оборудования, пожары и обруше-ния жилых и административных зданий, аварии с выб-росом токсичных веществ, аварии на коммунальныхсистемах жизнеобеспечения и на трубопроводах.

На международном симпозиуме “Партнерство воимя жизни - снижение риска чрезвычайных ситуаций,смягчение последствий аварий и катастроф”, прове-денном в г. Москве 15 июня 1998 года, в работе кото-рого принимали участие более 300 человек из 116организаций России, стран СНГ, США и Швейцарии,была отмечена одна из общих для всех промышленно-развитых стран причин возникновения чрезвычай-ных ситуаций природного и техногенного харак-тера - нарушение равновесия в системе “человек-технология-общество-природа” (курсив авторов).Одним из факторов нарушения равновесия даннойсистемы является сам человек, а именно, его неадек-ватные действия. Эксперты считают, что ошибки че-ловека обуславливают до 45 % экстремальных ситуа-ций на АЭС, 80 процентов авиакатастроф. Еще вышепоказатель для аварий на дорогах.

Статистические данные о росте чрезвычайныхситуаций позволяют сделать вывод о том, что одно-временно с развитием техносферы накапливаются иобостряются создаваемые ею опасности для челове-ка и окружающей среды. Негативное техногенное вли-яние реализуется в виде постоянно или потенциаль-но действующих на человека опасных и вредных фак-торов. Реализация потенциальных опасностей технос-феры возможна как вследствие внешних воздействий,вызываемых природными чрезвычайными ситуация-ми, так и внутренних изменений самих объектов тех-носферы. Внутренние изменения объектов техносфе-ры происходят в результате непрерывного обновле-ния техники и технологий (в том числе и информаци-онных), что ведет к появлению новых профессиональ-

ных рисков и, следовательно, к возникновению необ-ходимости новых знаний и умений, которыми долженвладеть человек, а поэтому обеспечение его безопас-ности, в том числе и в процессе труда, становитсяострейшей социально-экономической проблемой ми-рового сообщества.

Необходимость решения данной проблемы под-твердили участники проведенной Европейским аген-тством по безопасности и гигиене труда международ-ной конференции “Безопасность, гигиена труда и тру-доспособность” (г. Бильбао (Испания, 1999 г.), в ко-торой приняли участие 200 специалистов из стран ЕС,государств Центральной и Восточной Европы, гото-вящихся к вступлению в ЕС, а также из США, Япо-нии, Кореи, Австралии. Присутствовала и делегацияроссийских специалистов по охране труда. Руководи-тель отделения безопасности и гигиены труда Меж-дународного Бюро Труда Ю. Токола сообщил на кон-ференции, что в мире ежегодно происходит около 250млн. случаев производственного травматизма (т.е.685000 производственных травм в день, 475 - в мину-ту и 9 - каждую секунду) и 160 млн. случаев профес-сиональных заболеваний. Связанные с этим потериэквивалентны 4 процентам мирового валового внут-реннего продукта. Каждый год в мире в связи с про-изводственной деятельностью умирает 1,1 млн. чело-век, из них 25% - от воздействия вредных и опасныхвеществ. Эта цифра превышает количество жертв до-рожно-транспортных происшествий (999 000), войн(502 000), насилия (563 000) и ВИЧ/СПИД (312 000).

Если говорить о странах ЕС (численность занятых- 248 млн. человек), то здесь ежегодно происходит 7млн. случаев производственного травматизма. Подав-ляющее большинство травмируемых - молодые люди.Коэффициент травматизма со смертельным исходомсоставляет 6 на 100 тысяч занятых, что соответствует8700-9000 случаям в год. Инвалидность в результатепроизводственных травм ежегодно получают 765 ты-сяч человек. Потери от производственного травматиз-ма в странах ЕС составляют от 100 до 200 млн. чело-веко-дней в год, а общие потери, связанные с недо-статками в охране труда, - 600 млн. человеко-дней.

По данным Национального института охраны тру-да на производстве Соединенных штатов, в США каж-дый день 9000 человек получают производственныетравмы, вызывающие нетрудоспособность, 16 - по-гибают в ходе несчастных случаев на производстве.В пересчете на 1992 год эти цифры выглядят ещестрашнее: 13,2 млн. травм (не учитываются несчаст-ные случаи в сельском хозяйстве), из них 6,5 тысяч –

УДК 377/378:331.45

С.Г. Кашина, Д.К. Шарафутдинов

ДИАЛЕКТИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ В СИСТЕМЕ“ПРОИЗВОДСТВО-БЕЗОПАСНОСТЬ”


со смертельным исходом (в 1998 году в США на рын-ке труда в целом было занято свыше 131 млн. человек).

При таком травматизме значительными являютсяи потери. В начале 90-х годов они в среднем доходи-ли до 171 млрд. $ в год – прямые потери (в основномрасходы на лечение и реабилитацию) составили 65млрд. $ и косвенные (потери заработной платы и про-изводства, а также социальные выплаты) – 106 млрд. $.

По данным Бюро трудовой статистики, в 1998 г.на 104,6 млн. работников частного сектора экономи-ки (исключая, следовательно, всех федеральных и му-ниципальных служащих, а также сельскохозяйствен-ных рабочих), произошло 5900 тысяч травм всех ви-дов при 6026 несчастных случаях со смертельным ис-ходом.

В странах ЕС ситуация выглядит аналогичной.Цифры производственного травматизма – 4,76 млн.несчастных случаев с нетрудоспособностью свыше 3-хдней, 5550 смертельных случаев (количество занятыхв странах-членах ЕС – 131,5 млн.).

Каков уровень производственного травматизма вРоссии? Как отличается он от уровня производствен-ного травматизма ведущих зарубежных стран мира?Ответы на эти вопросы могут дать рассматриваемыестатистические данные, представленные в таблице.

Как видно из табл., в 2001 г. на производстве по-лучили травмы 145 тыс. чел., из которых погибли 4,368тыс. чел. Число человеко-дней нетрудоспособности упострадавших с утратой трудоспособности на одинрабочий день и более в 2000 г. достигло 4,3 млн. чел.- дней.

Снижение абсолютного количества пострадавшихобъясняется, в основном, сокращением численностиработающих. В то же время, относительные показа-тели свидетельствуют о высоком уровне производ-ственного травматизма в отраслях экономики России.Число пострадавших на производстве в расчете на1000 работающих в 1999 году составило 5,2, из нихчисло погибших в расчете на 1000 работающих -0,144. Сравнение показателей производственноготравматизма со смертельным исходом в расчете на1000 работающих в России и за рубежом говорит отом, что у нас они значительно выше, чем в промыш-

ленно развитых странах. Например, по сравнению сКанадой, Австрией, Швецией, выше в 2 раза, а с Фин-ляндией - в 10 раз.

Вследствие сохраняющихся неудовлетворитель-ных условий труда, высокого уровня производствен-ного травматизма и профессиональной заболеваемо-сти, общество продолжает нести огромные мораль-ные и материальные потери. Данные Госкомстата Рос-сии говорят о том, что, например, только в 1999 годузатраты по возмещению вреда, причиненного работ-нику трудовым увечьем или профессиональным за-болеванием, в Российской Федерации составили свы-ше 3,6 млрд. рублей, что соответствовало 0,7% к фон-ду оплаты труда.

Рассмотрим ниже данные анализа производствен-ного травматизма в промышленности и, в частности,одной из ее отраслей, - строительстве - России. Поче-му именно в строительстве? Это обусловлено рядомпричин:

во-первых, в строительстве, учитывая его объемыв настоящее время, занята значительная часть рабо-чей силы;

во-вторых, выбранный обществом и осуществля-емый государством путь демократизации предпола-гает рост экономического благосостояния общества,рост инвестиций во все отрасли промышленности, втом числе реконструкцию старых и строительствоновых объектов. Это, в свою очередь, ведет к увели-чению рынка строительной рабочей силы;

в-третьих, как подтверждают статистическиеданные, строительство является одной из наиболеетравмоопасных отраслей промышленности;

в-четвертых, строительство, а именно исследо-вания в области снижения производственного трав-матизма, - та предметная область, в которой длитель-ное время специализируются авторы.

Необходимость решения проблемы снижения про-изводственного травматизма в строительстве подтвер-ждают и приводимые ниже статистические данные поРоссии и некоторым ведущим зарубежным странам.

Анализ состояния производственного травматиз-ма отраслей промышленности России и, в частности,

ТаблицаДанные Госкомстата России о производственном травматизме

Примечание: 1) по данным Федеральной инспекции труда, в 2000 г. на производстве погибло 5,7 тыс. чел., в 2001 г. -6,153 тыс. чел. 2) данные Госкомстата РФ (табл.) свидетельствуют о снижении количества пострадавших от несчастныхслучаев на производстве, тогда как данные Федеральной инспекции труда РФ говорят об обратном. Это, по-нашему мне-нию, обусловлено неполным статистическим охватом Госкомстатом предприятий всех отраслей и форм собственности.Федеральная инспекция труда учитывает практически всех пострадавших, особенно с летальным исходом.

Год 1996 1997 1998 1999 2000 2001Число пострадавших от

производственного травматизма(тыс. чел.)

212,5 185,2 158,0 153,0 152, 0 145,0

В том числе со смертельнымисходом (тыс. чел.) 5,42 4,73 4,29 4,26 4,4 4,368


строительства, показывает, что, например, в 2000 г.(по данным Госкомстата России) численность пост-радавших с утратой трудоспособности на 1 рабочийдень и более (в том числе со смертельным исходом)остается “стабильной” в строительстве, а в промыш-ленности увеличилась на 2 тыс.чел. (рис.).

Рис. Численность пострадавших с утратой трудоспособностина 1 рабочий день и более (в том числе со смертельнымисходом) по отраслям экономики, тыс. чел.

В соответствии со статистическими данными, запоследние пять лет в строительстве в РФ погибло 330человек. В 1999 году произошло 56 групповых несча-стных случаев, 542 тяжелых несчастных случая. Поуровню производственного травматизма со смертель-ным исходом в производственных отраслях РФ, стро-ительство устойчиво занимает на протяжение пример-но 20 лет 5 место. Впереди - угольная промышлен-ность, водный транспорт, сельское хозяйство.

Аналогичная картина наблюдается при анализеуровня производственного травматизма в некоторыхвысокоразвитых зарубежных странах. Например, вСоединенных Штатах в строительстве занято 5-6%рабочей силы, а доля производственного травматиз-ма со смертельным исходом достигает 15%, что пре-вышает аналогичные показатели в любом другом сек-торе экономики. Один из самых высоких коэффици-ентов несчастных случаев с летальным исходом вСША приходится на строительство – 15,3 на 100,0тыс. занятых полный рабочий день. Самый высокийкоэффициент травмирования приходится также настроительство – 9,3 на 100,0 тыс. занятых полный ра-бочий день.

Стоимость профессиональных травм и заболева-ний в строительстве чрезвычайно высока. Согласнонекоторым расчетам, ежегодная стоимость професси-ональных травм в строительной промышленностиСША колеблется в пределах от 10 до 40 млрд. долла-ров США (Исследования корпорации Меридиан(Meridian Researrch), 1994). В Японии на долю строи-тельного комплекса приходится 10% рабочей силы и42% случаев производственного травматизма со смер-тельным исходом. В Швеции эти показатели равны,соответственно, 6 и 13%.

Какой вывод можно сделать на основе анализа

уровней производственного травматизма в строитель-стве в России и за рубежом? Вне зависимости от уров-ня организации производства и труда, уровень произ-водственного травматизма одинаково высок как в Рос-сии, так и в ведущих зарубежных странах и являетсяодной из самых травмоопасных отраслей промышлен-ности всех стран.

Несмотря на снижение количества пострадавшихна рабочих местах, уровень производственного трав-матизма со смертельным исходом у нас в последниегоды недопустимо высок. В Германии, США, Япониичисло погибших за год на предприятиях, фирмах врасчете на 100 тысяч работающих составляет 4-5 че-ловек, а в России - 14.

Переходя к анализу причин производственноготравматизма в целом по всем отраслям промышлен-ности России, можно сделать вывод о том, что про-блема снижения производственного травматизма впромышленности и совершенствования путей ее ре-шения является одной из актуальных на современномэтапе развития общества. Определение направленийрешения данной проблемы и их разработка зависятот причин, её вызывающих.

Несчастный случай на производстве сам по себе,случайно произойти не может. Ему всегда предшеству-ют те или иные отклонения от нормального хода про-изводственно-технологического процесса. Анализтравматизма ставит задачу научно обосновать зако-номерности, которые вызвали появление несчастныхслучаев. Изучение и анализ травматизма дают возмож-ность устранить обнаруженные опасности и вредно-сти. Часто из анализа взаимодействия субъекта иобъекта (т.е. взаимосвязи человека с элементами тру-да) делают вывод о том, что безопасность и безава-рийность труда определяют три группы факторов:организационные, технические и психофизиологические.

Позволяет ли данная классификация выявить дей-ствительное соотношение причин возникновения про-изводственного травматизма в промышленности, втом числе и строительстве? Ответ на этот вопрос по-пытаемся получить, например, на основе анализа ре-зультатов расследований несчастных случаев, произо-шедших в строительстве в 1999 году. Данные резуль-таты показали следующее процентное соотношениепричин производственного травматизма согласно при-нятой классификации:

организационные причины:• неприменение средств индивидуальной защиты, элементов ограждений, предохранительных устройств 3%• личный фактор (неосторожность) 9%• применение опасных приемов работы 4%• нарушение технологических процессов 6%• неудовлетворительная организация работ 12%• недостатки в обучении работающих безопасным приемам труда 5%

12

90

70

80

60676564

7483

121220

14

50

40

30

101996 год

2083

215 185 159 153 15274 64 65 6714 12 12 12Строительство

1997 год 1998 год 1999 год 2000 год

20

ПромышленностьВсего по Российской Федерации


технические причины:• неисправность машин и механизмов 26%• конструктивные недостатки машин, механизмов, оборудования 28%Согласно данной классификации, только 5% от

общего числа причин несчастных случаев составля-ют причины, обусловленные недостатками в обуче-нии работающих безопасным приемам труда. Опре-деляется это чаще всего путем формального анализажурналов учета проведения обучения и различноговида инструктажей по охране труда и некоторой дру-гой аналогичной документации. Средства, методы икачество проведения обучения и инструктажей не учи-тываются. Поэтому при более пристальном рассмот-рении причин производственного травматизма мож-но сделать вывод, что побуждающим фактором ихвозникновения в значительной мере являются: во-пер-вых, низкий уровень знаний, умений и навыков безо-пасной работы; во-вторых, отсутствие мотивации набезопасный труд; в-третьих, неадекватность пове-дения (действий) работающих.

В связи с этим, по-нашему мнению, например, до50% причин производственного травматизма, связан-ных с неприменением средств индивидуальной защи-ты (1,5% из 3%), применением опасных приемов ра-бот (2% из 4%), личным фактором (4,5% из 9%) и др.,являются следствием неудовлетворительного состоя-ния работающих, связанного с недостатками в прове-дении обучения и инструктажей, отсутствием соот-ветствующего воспитания, формирующих поведениеработников, адекватное требованиям безопасности.Учитывая изложенное выше, можно сделать следую-щие выводы: во-первых, рассмотренная выше клас-сификация не позволяет выявить объективные исубъективные причины возникновения несчастныхслучаев; во-вторых, несчастные случаи на производ-стве представляют собой совокупность субъективныхфакторов и объективных условий труда, при которыхвыполняется работа, разделить причины несчастныхслучаев на строго определенные категории достаточ-но трудно; в-третьих, недостатки в обучении со-ставляют не 5%, а 30-40% причин несчастныхслучаев на производстве; в-четвертых, причинывозникновения несчастных случаев на производстве,в том числе и строительстве, следует рассматривать,исходя из взаимодействия и противоречий в системе«субъект – объект».

Анализируя приведенные выше причины возник-новения несчастных случаев, можно сказать, что зна-

чительная их часть приходится на ошибки субъекта,его неадекватное поведение в штатных и чрезвычай-ных ситуациях. Одними из причин, их обуславливаю-щих, являются недостаточные знания, умения и на-выки безопасной работы, а также практически отсут-ствующая мотивация на безопасный труд. До тех пор,пока на предприятиях существует техника, способнаятравмировать работающего в случае нарушения имтребований безопасности, даже при достаточно безо-пасной ее конструкции, неправильное поведение ра-ботника может повлечь за собой несчастный случай.Создать технику, которую нельзя было бы “сломать”c точки зрения безопасности, довольно сложно, по-этому очень важно заложить в поведение работающегострогое выполнение требований безопасности.

Для этого необходимо, чтобы человек, приступа-ющий к работе, был не только хорошим специалис-том, но знал и обязательно выполнял все требованиябезопасности, а поэтому его следует своевременно:

• обучать всем правилам безопасной работы;• инструктировать относительно поведения нарабочем месте, на территории предприятия,строительной площадки;

• информировать о травмоопасных ситуациях;• правильно применять меры административ-ного, дисциплинарного и другого воздействия;

• применять меры материального стимулиро-вания за безопасный труд и др.

На основе вышеизложенного можно сделать сле-дующие выводы:

во-первых, в настоящее время в системе «субъект-объект» (или «человек-машина-среда») существуетобъективное диалектическое противоречие, вызыва-ющее потерю равновесия данной системы и влеку-щее за собой возможность воникновения несчастныхслучаев;

во-вторых, в состав основных причин производ-ственного травматизма входят некачественные орга-низация и проведение профессионального обученияработающих вопросам безопасности труда.

Следовательно, одним из направлений сниженияпроизводственного травматизма является разработкасоответствующей концепции эффективной професси-ональной подготовки, позволяющей формировать:

• знания, умения и навыки безопасной работы;• поведение работающих, адекватное требованиям безопасности;• культуру безопасности.


Человеческая цивилизация в последние десятиле-тия создала мощный технический потенциал, корен-ным образом изменивший облик производства и ус-ловия труда. Однако научно-технический прогрессспособствовал не только повышению производитель-ности и улучшению условий труда, росту материаль-ного благосостояния и интеллектуального потенциа-ла общества, но и привел к возрастанию риска техно-генных аварий и катастроф. Если взять Россию, тоздесь системный социально-экономический кризис,разразившийся в 90-х годах, вызвал в целом устойчи-вый рост чрезвычайных ситуаций техногенного харак-тера, среди которых в последнем десятилетии до-минируют: транспортные аварии, пожары и взрывытехнологического оборудования, пожары и обруше-ния жилых и административных зданий, аварии с выб-росом токсичных веществ, аварии на коммунальныхсистемах жизнеобеспечения и на трубопроводах.

На международном симпозиуме “Партнерство воимя жизни - снижение риска чрезвычайных ситуаций,смягчение последствий аварий и катастроф”, прове-денном в г. Москве 15 июня 1998 года, в работе кото-рого принимали участие более 300 человек из 116организаций России, стран СНГ, США и Швейцарии,была отмечена одна из общих для всех промышленно-развитых стран причин возникновения чрезвычай-ных ситуаций природного и техногенного харак-тера - нарушение равновесия в системе “человек-технология-общество-природа” (курсив авторов).Одним из факторов нарушения равновесия даннойсистемы является сам человек, а именно, его неадек-ватные действия. Эксперты считают, что ошибки че-ловека обуславливают до 45 % экстремальных ситуа-ций на АЭС, 80 процентов авиакатастроф. Еще вышепоказатель для аварий на дорогах.

Статистические данные о росте чрезвычайныхситуаций позволяют сделать вывод о том, что одно-временно с развитием техносферы накапливаются иобостряются создаваемые ею опасности для челове-ка и окружающей среды. Негативное техногенное вли-яние реализуется в виде постоянно или потенциаль-но действующих на человека опасных и вредных фак-торов. Реализация потенциальных опасностей технос-феры возможна как вследствие внешних воздействий,вызываемых природными чрезвычайными ситуация-ми, так и внутренних изменений самих объектов тех-носферы. Внутренние изменения объектов техносфе-ры происходят в результате непрерывного обновле-ния техники и технологий (в том числе и информаци-онных), что ведет к появлению новых профессиональ-

ных рисков и, следовательно, к возникновению необ-ходимости новых знаний и умений, которыми долженвладеть человек, а поэтому обеспечение его безопас-ности, в том числе и в процессе труда, становитсяострейшей социально-экономической проблемой ми-рового сообщества.

Необходимость решения данной проблемы под-твердили участники проведенной Европейским аген-тством по безопасности и гигиене труда международ-ной конференции “Безопасность, гигиена труда и тру-доспособность” (г. Бильбао (Испания, 1999 г.), в ко-торой приняли участие 200 специалистов из стран ЕС,государств Центральной и Восточной Европы, гото-вящихся к вступлению в ЕС, а также из США, Япо-нии, Кореи, Австралии. Присутствовала и делегацияроссийских специалистов по охране труда. Руководи-тель отделения безопасности и гигиены труда Меж-дународного Бюро Труда Ю. Токола сообщил на кон-ференции, что в мире ежегодно происходит около 250млн. случаев производственного травматизма (т.е.685000 производственных травм в день, 475 - в мину-ту и 9 - каждую секунду) и 160 млн. случаев профес-сиональных заболеваний. Связанные с этим потериэквивалентны 4 процентам мирового валового внут-реннего продукта. Каждый год в мире в связи с про-изводственной деятельностью умирает 1,1 млн. чело-век, из них 25% - от воздействия вредных и опасныхвеществ. Эта цифра превышает количество жертв до-рожно-транспортных происшествий (999 000), войн(502 000), насилия (563 000) и ВИЧ/СПИД (312 000).

Если говорить о странах ЕС (численность занятых- 248 млн. человек), то здесь ежегодно происходит 7млн. случаев производственного травматизма. Подав-ляющее большинство травмируемых - молодые люди.Коэффициент травматизма со смертельным исходомсоставляет 6 на 100 тысяч занятых, что соответствует8700-9000 случаям в год. Инвалидность в результатепроизводственных травм ежегодно получают 765 ты-сяч человек. Потери от производственного травматиз-ма в странах ЕС составляют от 100 до 200 млн. чело-веко-дней в год, а общие потери, связанные с недо-статками в охране труда, - 600 млн. человеко-дней.

По данным Национального института охраны тру-да на производстве Соединенных штатов, в США каж-дый день 9000 человек получают производственныетравмы, вызывающие нетрудоспособность, 16 - по-гибают в ходе несчастных случаев на производстве.В пересчете на 1992 год эти цифры выглядят ещестрашнее: 13,2 млн. травм (не учитываются несчаст-ные случаи в сельском хозяйстве), из них 6,5 тысяч –

УДК 377/378:331.45

С.Г. Кашина, Д.К. Шарафутдинов

ДИАЛЕКТИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ В СИСТЕМЕ“ПРОИЗВОДСТВО-БЕЗОПАСНОСТЬ”


со смертельным исходом (в 1998 году в США на рын-ке труда в целом было занято свыше 131 млн. человек).

При таком травматизме значительными являютсяи потери. В начале 90-х годов они в среднем доходи-ли до 171 млрд. $ в год – прямые потери (в основномрасходы на лечение и реабилитацию) составили 65млрд. $ и косвенные (потери заработной платы и про-изводства, а также социальные выплаты) – 106 млрд. $.

По данным Бюро трудовой статистики, в 1998 г.на 104,6 млн. работников частного сектора экономи-ки (исключая, следовательно, всех федеральных и му-ниципальных служащих, а также сельскохозяйствен-ных рабочих), произошло 5900 тысяч травм всех ви-дов при 6026 несчастных случаях со смертельным ис-ходом.

В странах ЕС ситуация выглядит аналогичной.Цифры производственного травматизма – 4,76 млн.несчастных случаев с нетрудоспособностью свыше 3-хдней, 5550 смертельных случаев (количество занятыхв странах-членах ЕС – 131,5 млн.).

Каков уровень производственного травматизма вРоссии? Как отличается он от уровня производствен-ного травматизма ведущих зарубежных стран мира?Ответы на эти вопросы могут дать рассматриваемыестатистические данные, представленные в таблице.

Как видно из табл., в 2001 г. на производстве по-лучили травмы 145 тыс. чел., из которых погибли 4,368тыс. чел. Число человеко-дней нетрудоспособности упострадавших с утратой трудоспособности на одинрабочий день и более в 2000 г. достигло 4,3 млн. чел.- дней.

Снижение абсолютного количества пострадавшихобъясняется, в основном, сокращением численностиработающих. В то же время, относительные показа-тели свидетельствуют о высоком уровне производ-ственного травматизма в отраслях экономики России.Число пострадавших на производстве в расчете на1000 работающих в 1999 году составило 5,2, из нихчисло погибших в расчете на 1000 работающих -0,144. Сравнение показателей производственноготравматизма со смертельным исходом в расчете на1000 работающих в России и за рубежом говорит отом, что у нас они значительно выше, чем в промыш-

ленно развитых странах. Например, по сравнению сКанадой, Австрией, Швецией, выше в 2 раза, а с Фин-ляндией - в 10 раз.

Вследствие сохраняющихся неудовлетворитель-ных условий труда, высокого уровня производствен-ного травматизма и профессиональной заболеваемо-сти, общество продолжает нести огромные мораль-ные и материальные потери. Данные Госкомстата Рос-сии говорят о том, что, например, только в 1999 годузатраты по возмещению вреда, причиненного работ-нику трудовым увечьем или профессиональным за-болеванием, в Российской Федерации составили свы-ше 3,6 млрд. рублей, что соответствовало 0,7% к фон-ду оплаты труда.

Рассмотрим ниже данные анализа производствен-ного травматизма в промышленности и, в частности,одной из ее отраслей, - строительстве - России. Поче-му именно в строительстве? Это обусловлено рядомпричин:

во-первых, в строительстве, учитывая его объемыв настоящее время, занята значительная часть рабо-чей силы;

во-вторых, выбранный обществом и осуществля-емый государством путь демократизации предпола-гает рост экономического благосостояния общества,рост инвестиций во все отрасли промышленности, втом числе реконструкцию старых и строительствоновых объектов. Это, в свою очередь, ведет к увели-чению рынка строительной рабочей силы;

в-третьих, как подтверждают статистическиеданные, строительство является одной из наиболеетравмоопасных отраслей промышленности;

в-четвертых, строительство, а именно исследо-вания в области снижения производственного трав-матизма, - та предметная область, в которой длитель-ное время специализируются авторы.

Необходимость решения проблемы снижения про-изводственного травматизма в строительстве подтвер-ждают и приводимые ниже статистические данные поРоссии и некоторым ведущим зарубежным странам.

Анализ состояния производственного травматиз-ма отраслей промышленности России и, в частности,

ТаблицаДанные Госкомстата России о производственном травматизме

Примечание: 1) по данным Федеральной инспекции труда, в 2000 г. на производстве погибло 5,7 тыс. чел., в 2001 г. -6,153 тыс. чел. 2) данные Госкомстата РФ (табл.) свидетельствуют о снижении количества пострадавших от несчастныхслучаев на производстве, тогда как данные Федеральной инспекции труда РФ говорят об обратном. Это, по-нашему мне-нию, обусловлено неполным статистическим охватом Госкомстатом предприятий всех отраслей и форм собственности.Федеральная инспекция труда учитывает практически всех пострадавших, особенно с летальным исходом.

Год 1996 1997 1998 1999 2000 2001Число пострадавших от

производственного травматизма(тыс. чел.)

212,5 185,2 158,0 153,0 152, 0 145,0

В том числе со смертельнымисходом (тыс. чел.) 5,42 4,73 4,29 4,26 4,4 4,368


строительства, показывает, что, например, в 2000 г.(по данным Госкомстата России) численность пост-радавших с утратой трудоспособности на 1 рабочийдень и более (в том числе со смертельным исходом)остается “стабильной” в строительстве, а в промыш-ленности увеличилась на 2 тыс.чел. (рис.).

Рис. Численность пострадавших с утратой трудоспособностина 1 рабочий день и более (в том числе со смертельнымисходом) по отраслям экономики, тыс. чел.

В соответствии со статистическими данными, запоследние пять лет в строительстве в РФ погибло 330человек. В 1999 году произошло 56 групповых несча-стных случаев, 542 тяжелых несчастных случая. Поуровню производственного травматизма со смертель-ным исходом в производственных отраслях РФ, стро-ительство устойчиво занимает на протяжение пример-но 20 лет 5 место. Впереди - угольная промышлен-ность, водный транспорт, сельское хозяйство.

Аналогичная картина наблюдается при анализеуровня производственного травматизма в некоторыхвысокоразвитых зарубежных странах. Например, вСоединенных Штатах в строительстве занято 5-6%рабочей силы, а доля производственного травматиз-ма со смертельным исходом достигает 15%, что пре-вышает аналогичные показатели в любом другом сек-торе экономики. Один из самых высоких коэффици-ентов несчастных случаев с летальным исходом вСША приходится на строительство – 15,3 на 100,0тыс. занятых полный рабочий день. Самый высокийкоэффициент травмирования приходится также настроительство – 9,3 на 100,0 тыс. занятых полный ра-бочий день.

Стоимость профессиональных травм и заболева-ний в строительстве чрезвычайно высока. Согласнонекоторым расчетам, ежегодная стоимость професси-ональных травм в строительной промышленностиСША колеблется в пределах от 10 до 40 млрд. долла-ров США (Исследования корпорации Меридиан(Meridian Researrch), 1994). В Японии на долю строи-тельного комплекса приходится 10% рабочей силы и42% случаев производственного травматизма со смер-тельным исходом. В Швеции эти показатели равны,соответственно, 6 и 13%.

Какой вывод можно сделать на основе анализа

уровней производственного травматизма в строитель-стве в России и за рубежом? Вне зависимости от уров-ня организации производства и труда, уровень произ-водственного травматизма одинаково высок как в Рос-сии, так и в ведущих зарубежных странах и являетсяодной из самых травмоопасных отраслей промышлен-ности всех стран.

Несмотря на снижение количества пострадавшихна рабочих местах, уровень производственного трав-матизма со смертельным исходом у нас в последниегоды недопустимо высок. В Германии, США, Япониичисло погибших за год на предприятиях, фирмах врасчете на 100 тысяч работающих составляет 4-5 че-ловек, а в России - 14.

Переходя к анализу причин производственноготравматизма в целом по всем отраслям промышлен-ности России, можно сделать вывод о том, что про-блема снижения производственного травматизма впромышленности и совершенствования путей ее ре-шения является одной из актуальных на современномэтапе развития общества. Определение направленийрешения данной проблемы и их разработка зависятот причин, её вызывающих.

Несчастный случай на производстве сам по себе,случайно произойти не может. Ему всегда предшеству-ют те или иные отклонения от нормального хода про-изводственно-технологического процесса. Анализтравматизма ставит задачу научно обосновать зако-номерности, которые вызвали появление несчастныхслучаев. Изучение и анализ травматизма дают возмож-ность устранить обнаруженные опасности и вредно-сти. Часто из анализа взаимодействия субъекта иобъекта (т.е. взаимосвязи человека с элементами тру-да) делают вывод о том, что безопасность и безава-рийность труда определяют три группы факторов:организационные, технические и психофизиологические.

Позволяет ли данная классификация выявить дей-ствительное соотношение причин возникновения про-изводственного травматизма в промышленности, втом числе и строительстве? Ответ на этот вопрос по-пытаемся получить, например, на основе анализа ре-зультатов расследований несчастных случаев, произо-шедших в строительстве в 1999 году. Данные резуль-таты показали следующее процентное соотношениепричин производственного травматизма согласно при-нятой классификации:

организационные причины:• неприменение средств индивидуальной защиты, элементов ограждений, предохранительных устройств 3%• личный фактор (неосторожность) 9%• применение опасных приемов работы 4%• нарушение технологических процессов 6%• неудовлетворительная организация работ 12%• недостатки в обучении работающих безопасным приемам труда 5%

12

90

70

80

60676564

7483

121220

14

50

40

30

101996 год

2083

215 185 159 153 15274 64 65 6714 12 12 12Строительство

1997 год 1998 год 1999 год 2000 год

20

ПромышленностьВсего по Российской Федерации


технические причины:• неисправность машин и механизмов 26%• конструктивные недостатки машин, механизмов, оборудования 28%Согласно данной классификации, только 5% от

общего числа причин несчастных случаев составля-ют причины, обусловленные недостатками в обуче-нии работающих безопасным приемам труда. Опре-деляется это чаще всего путем формального анализажурналов учета проведения обучения и различноговида инструктажей по охране труда и некоторой дру-гой аналогичной документации. Средства, методы икачество проведения обучения и инструктажей не учи-тываются. Поэтому при более пристальном рассмот-рении причин производственного травматизма мож-но сделать вывод, что побуждающим фактором ихвозникновения в значительной мере являются: во-пер-вых, низкий уровень знаний, умений и навыков безо-пасной работы; во-вторых, отсутствие мотивации набезопасный труд; в-третьих, неадекватность пове-дения (действий) работающих.

В связи с этим, по-нашему мнению, например, до50% причин производственного травматизма, связан-ных с неприменением средств индивидуальной защи-ты (1,5% из 3%), применением опасных приемов ра-бот (2% из 4%), личным фактором (4,5% из 9%) и др.,являются следствием неудовлетворительного состоя-ния работающих, связанного с недостатками в прове-дении обучения и инструктажей, отсутствием соот-ветствующего воспитания, формирующих поведениеработников, адекватное требованиям безопасности.Учитывая изложенное выше, можно сделать следую-щие выводы: во-первых, рассмотренная выше клас-сификация не позволяет выявить объективные исубъективные причины возникновения несчастныхслучаев; во-вторых, несчастные случаи на производ-стве представляют собой совокупность субъективныхфакторов и объективных условий труда, при которыхвыполняется работа, разделить причины несчастныхслучаев на строго определенные категории достаточ-но трудно; в-третьих, недостатки в обучении со-ставляют не 5%, а 30-40% причин несчастныхслучаев на производстве; в-четвертых, причинывозникновения несчастных случаев на производстве,в том числе и строительстве, следует рассматривать,исходя из взаимодействия и противоречий в системе«субъект – объект».

Анализируя приведенные выше причины возник-новения несчастных случаев, можно сказать, что зна-

чительная их часть приходится на ошибки субъекта,его неадекватное поведение в штатных и чрезвычай-ных ситуациях. Одними из причин, их обуславливаю-щих, являются недостаточные знания, умения и на-выки безопасной работы, а также практически отсут-ствующая мотивация на безопасный труд. До тех пор,пока на предприятиях существует техника, способнаятравмировать работающего в случае нарушения имтребований безопасности, даже при достаточно безо-пасной ее конструкции, неправильное поведение ра-ботника может повлечь за собой несчастный случай.Создать технику, которую нельзя было бы “сломать”c точки зрения безопасности, довольно сложно, по-этому очень важно заложить в поведение работающегострогое выполнение требований безопасности.

Для этого необходимо, чтобы человек, приступа-ющий к работе, был не только хорошим специалис-том, но знал и обязательно выполнял все требованиябезопасности, а поэтому его следует своевременно:

• обучать всем правилам безопасной работы;• инструктировать относительно поведения нарабочем месте, на территории предприятия,строительной площадки;

• информировать о травмоопасных ситуациях;• правильно применять меры административ-ного, дисциплинарного и другого воздействия;

• применять меры материального стимулиро-вания за безопасный труд и др.

На основе вышеизложенного можно сделать сле-дующие выводы:

во-первых, в настоящее время в системе «субъект-объект» (или «человек-машина-среда») существуетобъективное диалектическое противоречие, вызыва-ющее потерю равновесия данной системы и влеку-щее за собой возможность воникновения несчастныхслучаев;

во-вторых, в состав основных причин производ-ственного травматизма входят некачественные орга-низация и проведение профессионального обученияработающих вопросам безопасности труда.

Следовательно, одним из направлений сниженияпроизводственного травматизма является разработкасоответствующей концепции эффективной професси-ональной подготовки, позволяющей формировать:

• знания, умения и навыки безопасной работы;• поведение работающих, адекватное требованиям безопасности;• культуру безопасности.


В современном обществе выдвигаются следующиетребования к инженеру ХХI века:

1) профессиональная компетентность; 2) экономи-ческая и экологическая грамотность; 3) социальнаяактивность; 4) творческие способности; 5) коммуни-кативные навыки.

Только одна пятая этого - профессионализм, ос-тальное - социо-культурная подготовка, в т.ч. предус-матривающая владение языками культуры – этики,психологии, навыками управления. Даже экологичес-кие знания во многом есть не только и не столько эко-логия окружающей среды, сколько экология культу-ры (термин Д.С. Лихачева), экология человека.

Область решаемых специалистом задач передви-гается в область проблемных, не имеющих аналоговрешений и подходов, поскольку стандартизируемыезадачи перекладываются на плечи компьютерной тех-ники. Человеку остаются задачи социо-культурногоплана, связанные с воздействием на людей, форми-рованием ситуации, определением или развитием по-требностей.

Позиция инженера по определению - конструктив-ная, преобразующая, целенаправленная. Традицион-но эта деятельность была направлена на материал,машину - на физические, «неживые» объекты. Новыезадачи ориентируют инженерную деятельность наактивный преобразовательный подход и по отноше-нию к людям, т.е. на человеко-машинные, экологичес-кие системы – живые и активные. Это повышает, содной стороны, степень неопределенности и риска вдеятельности, с другой стороны - увеличивает сте-пень социальной, культурной, экологической ответ-ственности специалиста.

Крепнет тенденция гуманизации и гуманитариза-ции образования. Перед системой высшего образова-ния прямо ставится задача формирования личностныхкачеств человека, специалиста.

Тем более все это относится к специалисту-архи-тектору. Профессиональная подготовка должна идтив контексте целостного процесса социализации чело-века, т.к. она является продолжением процесса вос-питания и самовоспитания, всестороннего развитияличности молодого человека.

В этом ракурсе можно констатировать, что с точ-ки зрения использования предоставляющихся учеб-ных и воспитательных возможностей, как преподава-тели профилирующего предмета - архитектурногопроектирования - мы находимся в более благоприят-

ном положении, но при этом и в более ответственномза становление личности специалиста.

Работу над учебным проектом на старших курсахмы строим в режиме индивидуального подхода и ак-тивного общения преподавателей со студентом. Кон-сультации обязательно сочетаются с регулярными раз-вернутыми обсуждениями всей группой эскизов каж-дого студента. Это дает возможность на основе темыучебного проекта поднимать и заострять реальныепроблемы профессиональной деятельности и стоящиеза ними социальные, психологические, этические,экологические проблемы.

Но самое главное - такая постановка дела позво-ляет затрагивать самые глубинные личностные смыс-лы. Даже если поднятые вопросы не получат в проек-те всестороннего разрешения, сам процесс разработ-ки и особенно заинтересованных обсуждений ужеокажет воздействие на сознание молодого человека.

В определенном смысле можно сказать, что мыработаем не с эскизами студента, а над его способоммышления, над его ценностями, жизненными установ-ками, над его «Я-концепцией» и мировоззрением.Тема проекта, эскизы, чертежи при таком подходеочень важны, но не являются самоцелью, а выступа-ют в качестве повода для рассуждений, проблемати-зации, сравнений, оценок. Они рассматриваются намикак важные и характерные именно для нашей профес-сии проявления вовне внутренних процессов, разви-вающихся в сознании и душе человека, т.е. сочетанияэмоций, работы мышления, воображения, действияэтического и эстетического чувства, чувства ответ-ственности, наконец. Это материальные следы нео-сязаемых процессов, которые иным способом мы,педагоги, не в состоянии проявить и воздействоватьна них.

Занятия по проектированию - это всегда некая иг-ровая ситуация, в которой мы, совместно со студен-тами фантазируя, словесно проговаривая и графичес-ки моделируя, погружаемся в воображаемую реаль-ность. По отношению к ней мы можем ощущать себяпочти сверхчеловеком, поскольку наша степень сво-боды ограничивается только лишь недостаточной сме-лостью и силой нашего воображения. Мы можем сво-бодно перемещаться в пространстве той реальности,менять точки зрения по отношению к объекту - какфизические точки восприятия в пространстве и какособенности восприятия объекта с позиции разныхлюдей, социальных слоев, менталитетов и культур и т.д.

УДК 721.001

М.Ю. Забрускова

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ АКТИВНОЙЖИЗНЕННОЙ ПОЗИЦИИ


Степень глубины погружения зависит лишь от уста-новок преподавателя и организации имеющегося учеб-ного времени. Но даже если все это минимально, бы-вает достаточно и того, что есть. Важен сам факт та-кого опыта, образца такой работы и такого уровнятребований как толчка, который задает студенту дос-тойное направление развития.

Понятие активной жизненной позиции тесно свя-зано с понятием ответственности за собственные дей-ствия. Наблюдая за становлением молодых людей отподросткового возраста до вузовских выпускников,можно отметить, что в их сознании понимание степе-ни собственной «активности» постепенно соразмеря-ется со степенью их личной ответственности.

Так, у подростков, в работах учеников детской ар-хитектурной школы, поражает стремление браться заглобальные проблемы и при этом давать сугубо конк-ретные разрешения их, как правило, радикальнымисредствами (находить панацею). Объектами работ ста-новятся общество, планета, космос. Характерностремление выстроить свое мироздание, отличающе-еся резким противопоставлением крайностей и без-личностностью. Подросток хочет дать свою «правиль-ную» метафизику и не намерен соотнести ее ни с ре-альными людьми, ни с собственным личностнымначалом. В данном контексте такой подход можноназвать наивно-безответственным, поскольку он сви-детельствует об отсутствии (пока!) понимания своейконструктивной роли, своих конкретных возможнос-тей. Однако, безусловно, обращение к таким темамимеет огромное значение для становления человека.

В работах студентов – молодых людей, пережив-ших по сравнению с подростками еще несколько важ-ных лет, наблюдается, можно сказать, обратная тен-денция. Происходит «откат» от мировых проблем,просматривается даже некоторая боязнь их, как быизлишняя осторожность и реалистичность. У моло-дого человека уже есть все признаки соответствую-щего психологического комплекса – излишне трезвой,т.е. заниженной оценки своих возможностей (степе-ни активности своей позиции) в преобразовании ре-альной действительности.

Конечно, тематика курсовых работ предполагаетреальные и конкретные проектные задачи. Но преоб-разования конкретного фрагмента окружающей сре-ды (район, квартал, двор) - это всегда преобразова-ния некой ситуации, жизненной реальности. А про-фессионал, по большому счету, - это человек, способ-ный при решении конкретных задач минимальногообъема (например, в диапазоне дом-дверная ручка)«упаковать» все свое понимание космоса и мирозда-ния, также как вся неповторимость человеческого су-

щества отражается в радужной оболочке его глаза илив строении уха).

Таким образом, в работе со студентами важно датьим возможность осознать высоту своего жизненногогоризонта и принять на себя ту ответственность, ко-торая лежит на архитекторе за изменения реальностив широком смысле слова. Такое возвышение жизнен-ной позиции, нам представляется, и происходит бла-годаря совместным обсуждениям, позволяющим со-единить субъективные моменты, личностное отно-шение с философскими размышлениями и глобаль-ными проблемами. Появление эффекта осмысленных«горящих» глаз после таких обсуждений – верныйпризнак того, что разум человека воодушевлен и онполучил мощный психологический активизирующийзаряд.

Различные способы работы в ходе учебного про-ектирования рассматриваются нами как средства фор-мирования логики мышления студента. Мы активноиспользуем такие операции, как рефлексия, смена по-зиций, анализ, синтез, определение критериев оценок.Мы ориентируем студентов на умение видеть систем-но, в диалектике, в контексте; мы стараемся выделитьпринципы гармонизации, приведения в соответствие,придания выразительности. Все эти процедуры осу-ществляются как в плане архитектурной композиции,так и в отношении содержания, смысла, идей, миро-воззрения, стоящих за проектным решением. При этомцелью и желаемым результатом является упорядочен-ность как эстетическая, так и этическая, нравственная.

Занятие проектированием может быть сопостав-лено с сильным психотерапевтическим средством.Оно аналогично вхождению в легкое трансовое со-стояние, причем состояние конструктивное, связан-ное в позитивными преобразованиями, с нахождени-ем в активной позиции. В процессе проектированиячеловек руководствуется осмысленностью и целесо-образностью, занимается упорядочиванием, эстети-зацией, приведением в гармонию. Такая деятельностьзатрагивает все в человеке – и мышление, и душу, ипсихику. Благодаря механизму интериоризации ана-логичные благотворные процессы начинаются и ворганизме человека. Можно привести примеры изжизни, когда выход из глубокой депрессии у человекапроисходил через работу над проектом.

Таким образом, у человека, занимающегося про-ектированием как творческой деятельностью, всегдаесть в руках противоядие от бесцельности, бессмыс-ленности и безысходности, всегда существует потен-циал для личностного движения и развития, сохране-ния активности жизненной позиции.


Под моделированием муниципальных систем бу-дем понимать условия и порядок построения модели,которая позволит, с одной стороны, системно и ясноотразить культурное наследие человечества в этойобласти деятельности, а с другой, создать основу дляпланирования структуры, свойств и характера деятель-ности власти. Актуальность проблемы заключается втом, что, во-первых, таких моделей нет в научной (и вучебной) литературе, а во-вторых, сегодня в Россиипроисходит строительство муниципальной и государ-ственной системы при полном отсутствии представ-лений о том, что это такое и как можно и нужно осу-ществлять такое строительство в интересах народа иего государственности. Более того, возникла реаль-ная опасность, что Россия как целостное и суверен-ное государство будет окончательно вырождена досамостоятельного построения необходимого ей наро-довластия.

Поскольку речь идет о построении модели слож-ной системы, нам придется осуществлять моделиро-вание поэтапно, постепенно переходя от построенияпростых моделей к сложным. Начнем решение про-блемы с построения основополагающей модели -модели системы самоуправления, которая должна со-здаваться собственниками жилых помещений в мно-гоквартирном доме. Нас будут интересовать толькопринципиально значимые особенности такой систе-мы, знание которых необходимо для построения мо-дели муниципальной системы и государственной вла-сти в стране.Жилой дом как имущество состоит из изолирован-

ных комнат и квартир, которыми любой отдельныйсобственник может, в принципе, владеть, пользовать-ся и распоряжаться, не нанося ущерба интересам иправам собственников других изолированных поме-щений в этом же доме. Такое имущество, котороеможет быть обособлено, будем называть имуществом,которое может находиться в (едино) личной собствен-ности.Наряду с таким имуществом, в состав дома вхо-

дят несущие строительные конструкции (от фундамен-та до крыши), общедомовые инженерно-техническиесистемы и коммуникации и т.п. Это имущество, вклю-чая стены, разделяющие помещения и принадлежа-щие разным собственникам, назовем общим имуще-ством, которое не может быть выделено в натуре.Очевидно, что помещения без стен не существуют,поэтому примем за аксиому, что личного недвижимо-го имущества в виде помещений без общего и неде-

лимого в натуре имущества не существует.Жилые помещения будем называть «жильем», а

жилье вместе с общим имуществом и землей под до-мом – «жилищем». С позиций смет реального строи-тельства в средней зоне России, затраты на строи-тельство «жилья» составляют 15-10% от стоимостистроительства жилища. В понятие “жилье как иму-щество” входят слой отделки на несущих стенах (шту-катурка, слой краски, обоев) и внутриквартирное ста-ционарное оборудование, которое может быть отде-лено от общедомовых систем без нанесения ущербаправам и интересам других собственников. В поня-тие «общее имущество» входят и «места общегопользования», в том числе коридоры, лестничные пло-щадки и иные площади, используя которые собствен-ник может попасть в свое жилье. К такому имуще-ству относится и движимое имущество в виде градо-строительной документации, включая проектно-смет-ную документацию, правообразующие и правоуста-навливающие собственность документы. Стоимостьдоли в общем имуществе для собственника каждогопомещения составляет в российских условиях при-мерно 85-90% от стоимости строительства жилища.Все общее имущество, без которого личное иму-

щество либо не существует, либо не может использо-ваться по назначению, назовем «естественной моно-полией» собственников жилья. Долевое право соб-ственности на общее имущество в домовладении дол-жно следовать судьбе права личной собственности нажилье в составе данного домовладения. Поэтому та-кая «монополия» является «естественной» и принад-лежит только собственнику жилья.Наличие общего имущества порождает уникаль-

ный характер правоотношений собственников жилья- они вынуждены и обязаны в целях «общежительства»в общем доме создавать систему самоуправления де-лом эксплуатации и содержания общего имущества.Подчеркнем, что речь идет не о добровольности, а овынужденности. Система самоуправления может бытьнеформальной при числе собственников до 3-4 илидолжна быть формальной, если собственников боль-ше. Формальная организация на «юридическом язы-ке» называется «юридическим лицом» (ЮЛ). Могутсуществовать разные организационно-правовые фор-мы такого ЮЛ («кооператив», «товарищество соб-ственников жилья» и т. п.). Необходимость диктуетсяразными причинами. Одной из них является эффек-тивность самоуправления. Если собственники не со-здают формальную организацию, то они должны до-

УДК 334.724.2

В.М. Ланцов, С.И. Сабиров, Л.Н. Шайхутдинова

ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ МУНИЦИПАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ


стигнуть единогласия по всем вопросам самоуправ-ления, а если создают, то достаточно принятия реше-ния большинством членов собрания собственников.С позиций теории вероятности сложного события,речь идет о том, что без создания формальной орга-низации дом может разрушиться быстрее, чем соб-ственники достигнут единогласия.Долевая собственность на общее неделимое в на-

туре имущество является необычным понятием, свой-ства которого плохо известны в юридической литературе.Дело в том, что традиционные представления о

праве собственности на вещь отражают возможнуюдеятельность (функцию) человека по отношению квещи. Поскольку долю в общем имуществе выделитьв натуре невозможно, то функции «владение»,«пользование» и «распоряжение» приобретают не-сколько иной смысл. Право «долевого владения»должно подлежать государственному признанию ирегистрации в том же порядке, что право собственно-сти на обособленное (личное) имущество. Оно порож-дает право и обязанность собственника жилья вноситьсвой долевой вклад в содержание и эксплуатациюобщего имущества. Вместо терминов «долевогопользования и распоряжения» общим имуществом,более ясным и понятным является другая форма этойже группы функций – право собственника жилья надолю участия в управлении содержанием и эксплуа-тацией общего имущества. Речь идет о доле числаголосов, которыми должен обладать каждый собствен-ник жилья при принятии собранием собственниковвсех значимых решений в деле такого самоуправления.Участие собственников жилья в самоуправлении

является вынужденным и обязательным. Речь идет нетолько о праве, но и о соответствующей обязанностии ответственности. Иными словами, мы сталкиваем-ся с тем, что понятие «право» является недостаточ-ным для регулирования отношений собственников.Необходимо переходить к более емкому и полномупреставлению о сущности правоотношений – к пра-вовому статусу. Он состоит из права, обязанности иответственности. Всем трем видам взаимосвязанно-го права собственника жилья (право личной собствен-ности на обособленное имущество; долевое право соб-ственности на общее имущество, долевое право в уп-равлении общим имуществом) соответствуют тривида обязанности и три вида ответственности. Обавида права на общее имущество и соответствующиеим виды обязанности и ответственности образуют(должны образовывать) понятие «социальная компо-нента правового статуса» собственника жилья. В слу-чае жилья она не может быть полностью отделена откомпоненты правового статуса собственника обособ-ленного помещения.Для того, чтобы читателю был понятно, насколько

вышеприведенная модель принципиально отличает-ся от модели, используемой сегодня в законодатель-стве России, укажем следующие факты. Согласно

закону «О приватизации жилищного фонда в РФ»,гражданам переданы в собственность только помеще-ния. Права собственности на долю в общем имуще-стве не переданы и не признаны. Более того, у граж-дан, строящих жилье за свой счет, происходит кон-фискация 85-95% их имущества в виде доли в общемимуществе, а на руки выдаются правоустанавливаю-щие документы только на жилье. При этом возникаетмножество «негативных явлений». С граждан взыс-кивается налог на недвижимость так, как будто всеимущество принадлежит им. Органы власти взыски-вают с граждан налог за то имущество, которое нахо-дится в собственности самой власти. С другой сторо-ны, бремя власти по содержанию жилищного фондав ходе приватизации не уменьшилось, а возросло вкрупных городах в 3-10 раз при одновременном умень-шении средств на его содержание в 2 и более раза.Изъятие у собственников жилья их общего имущества(«естественной монополии») привело к подавлениюих обязанности создавать свои системы жилищногосамоуправления. Эфемерно и декларативно право насоздание самоуправления разрешено только для «то-варищества собственников жилья». Однако другимимерами и действиями оно подавлено и так обремене-но, чтобы подобные ТСЖ не создавались или былибы «на корню» банкротами. Возникла угроза того, чтоорганы местной власти, узурпировавшие права граж-дан, будут продавать общее имущество собственни-ков жилья третьим лицам, в том числе иностранным.После этого может решаться задача по изгнанию граж-дан-собственников из своего жилья и из своей страны.Теперь перейдем к более сложной модели – к ан-

самблю многоквартирных жилых домов, к поселению.Земельный участок между домами (проезды, про-

ходы), общие для жилищного комплекса инженерно-технические системы и сооружения и т. п. образуютпонятие общего имущества, без которого невозмож-но эксплуатировать отдельные домовладения. Возни-кает естественный вопрос – кому должно принадле-жать такое общее имущество вне любого отдельногодомовладения, без которого их невозможно содер-жать и эксплуатировать?Ответ на этот вопрос дан историей развития чело-

веческой цивилизации. Оказывается, что во всех су-веренных странах и во все времена (современнаяРоссия к ним не относится) все общее недвижимоеимущество в любом населенном пункте вне любогоотдельного домовладения любой формы собственно-сти должно принадлежать только гражданам даннойстраны, которые постоянно проживают в данном по-селении.Причина такого установления прав кроется в сле-

дующем. Граждане могут владеть или не владеть соб-ственным жильем. Жилье может соответствовать илине соответствовать их потребностям. Для того, чтобыуправлять условиями жизни в своем поселении иреализовать свои права на жизнь, в том числе на жи-


лище, у таких граждан имеется лишь одна объектив-ная возможность – взять и сохранить только в своейсобственности права на все виды такого имущества,без которого никакое частное имущество в поселениинельзя эксплуатировать по назначению. Только обла-дая таким имуществом и правами самоуправления егосодержанием и эксплуатацией, они оказываются вы-нужденными и вправе создавать так называемое «му-ниципальное» (гражданское) самоуправление.Все такое имущество, являющееся жизненно важ-

ным для целей общежительства граждан в своем по-селении, образует понятие «естественная монополия»данного муниципального самоуправления, «народаданного поселения».В состав «естественной монополии» входит и иное

муниципальное имущество, например, «бюджет» му-ниципального самоуправления» и все то имущество,которое приобретено на средства такого бюджета.Итак, объектами естественной монополии муни-

ципального уровня назовем все то «общенародноеимущество», которое может принадлежать толькогражданам, постоянно проживающим в поселении, ибез доступа к которому невозможно эксплуатироватьнедвижимое имущество иной формы собственностив данном поселении. Только обладая правами соб-ственности на такие объекты и только создавая сис-тему самоуправления этим имуществом, гражданеданного города (села) могут на деле реализовать своеправо на жизнь.Государственная власть возникает как объедине-

ние муниципальных систем. Низший уровень такогообъединения – государственное (сельское) районноехозяйство. Более высокий уровень – региональноегосударственное хозяйство, которое представляет со-бой объединение районных государственных хозяйстви муниципальных хозяйств крупных («губернских»)городов. Еще более высокий уровень – уровень объе-динения региональных государственных хозяйств икрупнейших муниципальных хозяйств в государство.На всех этих уровнях формируется свой уровень ес-тественных монополий селенного, районного, регио-нального и общегосударственного масштаба. Все эти

компоненты естественной монополии порождаютсвою компоненту правового статуса гражданина, по-стоянно проживающего в поселении, районе, регио-не, стране. Именно наличие права на такие естествен-ные монополии, соответствующих компонент право-вого статуса и необходимость участия в самоуправ-лении соответствующего уровня отличает граждани-на данной страны от иностранных граждан и лиц безгражданства.Лица, внедряющие с помощью Конституции и дру-

гих законов в России иную модель, преследуют цельизъятия у граждан их естественных монополий на всехуровнях, недопущения создания гражданами системыцельного и единого народовластия и изгнания, вырож-дения и замещения российских граждан на иные лица.После «разгосударствления» систем электроснабже-ния, иного ресурсообеспечения, в ближайшем буду-щем - железных дорог, сегодня решаются задачи поизъятию прав горожан на системы водо- и теплоснаб-жения. Очевидно, что именно владельцы естествен-ных монополий, в том числе иностранные, станут ре-альными властителями нашего Отечества.На основе приведенной модели можно сделать

вывод, что в основе национальной (общенародной)безопасности России находится защита прав наро-дов городов, сел, районов, регионов и страны в це-лом на объекты естественной монополии и на делогражданского самоуправления их эксплуатацией исодержанием. Защита правового статуса гражданинаРоссии - от посягательства на него всех органов влас-ти и, «за их спиной» – иностранных лиц и их власти.Полагается, что приведенная словесная модель даетцелостное представление о правовом, организацион-но-управленческом и экономическом базисе постро-ения системы народовластия в любой стране в рыноч-ных условиях и на основе демократии. Полагается,что развитие данных модельных представлений всочетании с построением строгой теории о структуреи свойствах макроэкономической системы и о регу-лировании потоков капиталов и прав, может служить осно-вой построения в современной России самой совершен-ной и высокоэффективной в мире системы народовластия.


Духовно-интеллектуальная жизнь современногороссийского общества характеризуется напряженнойфилософской рефлексией по поводу всех основныхнаправлений культурной жизнедеятельности, средикоторых в последние годы особенно пристальное вни-мание уделяется “большой науке”. Конечно, такоевнимание не является сугубо российским феноменом,на фоне общепланетарных глобальных проблем, по-иска единой стратегии выживания оно носит интер-национальный характер, но “российский голос” заз-вучал здесь особенно сильно. В специальной литера-туре на этот счет отмечается: “Можно без преувели-чения сказать, что вопрос о статусе науки в культуреявляется центральным для современных философс-ких дискуссий...”. Вопрос ставится так: должна линаука по-прежнему занимать центральное положениев культурной жизни общества? Или же золотой векнауки прошел, и она должна либо радикально изме-ниться, отказавшись от своих традиционных идеалови ценностей, либо уступить свое доминантное поло-жение другим видам духовной или интеллектуальнойактивности.

В материалах круглых столов, проведенных в 2000 г.сначала в редакции “Независимой газеты”, затем вИнституте философии РАН, четко определились дваальтернативных подхода прежде всего в отношенииестествознания. И, как отмечается в материалах дис-куссий, “консенсуса выработано не было”. Основныевопросы только поставлены и нуждаются в дальней-шем обсуждении [1, с.3].

Мне хотелось хотя бы в самом общем виде про-должить указанное обсуждение, полагая, что оно мо-жет представлять вполне определенный интерес внашем академическом сообществе преподавателей,студентов и аспирантов.

1. Критика научной рациональностии фундаментального естествознания

Рассмотрим сначала позиции “критиков науки”.Основной мотив этой критики состоит прежде всегов крайне нигилистическом отношении к научной ра-циональности и ее высшему проявлению - фундамен-тальному естествознанию. Так, утверждается, чтобольшая “часть неприятностей, которые мы имеем вРоссии и во всем мире, есть порождение научной ра-циональности”. Показательна в этом плане такая точ-ка зрения: “Сегодня становится очевидным, что есте-ствознание работает на две вещи: с одной стороны,оно обслуживает технократический дискурс, которыйстановится все более угрожающим для человеческой

жизни; с другой - естествознание постоянно воспро-изводит, тиражирует некую картину мира, культурноезначение которой может быть оценено только нега-тивно”[там же, с. 50].

Соответственно выдвигаются требования: поло-жить в ХХI столетии “конец диктату естествознания”,“вынуть” естествознание из технического дискурса,перейти от НИР-1 к НИР-2, когда в центре вниманияоказывается функционирование “самодостаточнойтехнологии”, интенерии вполне доступных “гумани-тарной экспертизе”. В этом плане выдвигается общеетребование перехода от научной рациональности к т.н.проектной рациональности, когда все научные иссле-дования должны подвергаться прежде всего “суду со-вести”, т.е. с позиций оценки конструктивных и осо-бенно деструктивных, опасных для “природы и чело-века” последствий применения получаемых знаний.Наиболее радикальным в рассматриваемой критикеявляется требование вообще “заморозить” лет на 50“большую науку” в России.

В чем же видятся “грехи” естествознания и науч-ной рациональности? Фактически, они видятся сквозьпризму общего крушения знаменитого “Проекта Про-свещения”, который ставил выше всего в культуретрадицию рационализма, “естественного света разу-ма”, способного устранить невежество, всевозможныеиллюзии , вырабатывать точное, объективно-истин-ное знание. Считалось, что масштабное применениетакого знания в технологиях, технике, управлениинеизменно приведет к благу, всеобщему благосостоя-нию, процветанию, утверждению гуманизма и соци-альной справедливости.

Но ХХ век радикально опроверг столь радужныенадежды. Поворотным моментом оказался взрыв пер-вой атомной бомбы. Фундаментальные естественно-научные знания стали применяться не только в созда-нии оружия массового уничтожения, но и в разработ-ке биомедицинских и виртуальных технологий по “пе-ределке человека”.

Знание действительно становится силой, исполь-зование которой ведет к катастрофическому разруше-нию биосферы (“планета в опасности”), разрушениючеловеческого генофонда, возможному и непредска-зуемому изменению человека как биологическоговида. Основная причина деструктивности естествоз-нания в целом видится его критиками в том, что онобеспрецедентно наращивает интеллект человека зна-ниями о силах, законах природы, но не несет ответ-ственности за них, за их технологическое примене-ние. Такая этическая нейтральность, “безразличие” ирасценивается как главная и самая опасная черта ес-

УДК 1/14:001

В.А. Киносьян

К ДИСКУССИИ О СТАТУСЕ НАУКИ В СОВРЕМЕННОЙ КУЛЬТУРЕ


тествознания, подлежащая устранению проектнойрациональностью.

2. Критика критики

Рассмотренная критика научной рациональностии особенно роли и специфики фундаментального ес-тествознания в современной культуре, в свою очередь,подвергается резкой критике, и в центре вниманияздесь оказывается ряд аспектов.

Прежде всего - теоретико-познавательный фено-мен объективности вырабатываемого естественнона-учного знания. Считается, что оно должно рассмат-ривать любой предмет, процесс исследования как су-ществующие “сами по себе”, вне и независимо от че-ловеческого сознания, объективно.

Директор Института философии РАН В.С.Степинв этой связи утверждает: “Наука подобна царю Мира-су из известной легенды, у которого, к чему бы он ниприкасался, все обращалось в золото. Наука непре-рывно наращивает золото объективного знания. Вэтом ее мощь и ограниченность” [там же, с.6]. Дру-гие авторы также подчеркивают, что именно получе-ние объективно истинного знания о предметах, про-цессах - объектах “самих по себе” - единственная иокончательная цель естествознания. Естествознаниераскрывает именно “естественные”, т.е. происходящиеи сами по себе ( т.е. вообще независимо от человека,субъекта), так и сами собой, т.е. субстанционально,самопричинно, без всякого “вмешательства извне”.Такое знание расценивается как “бессубъектное”, эмо-ционально рафинированное, этически нейтральноезнание, которое логично “не несет непосредственнойвины и ответственности”. Объективное знание, со-гласно данной трактовке, свидетельствует только отом, что природа творит внутри себя, независимо,образно говоря, от того, есть при этом свидетели или нет.

В русле отмеченной аргументации проводится ичеткое разграничение понимания фундаментальной иприкладной науки. Именно фундаментальное есте-ствознание видится добывателем “золота объективно-сти”, главная же цель прикладных наук видится со-всем в другом - изменении природных объектов в пре-образовательно-культурной деятельности. Поэтомусчитается, что фундаментальные исследования обла-дают относительной автономией, независимостью отприкладных наук, удовлетворяют человеческую лю-бознательность, жажду свободного творчества, а при-кладные исследования непосредственно сопряженыс технологией и техникой, которые, как правило, “слу-жат власти, политике, экономике”.

Соответственно считается также, что и “гуманис-тический контроль”, “экспертиза совести” должныосуществляться именно по отношению к прикладнымнаукам и их технологическому применению.

Что же касается мнения о “замораживании” фун-даментальной науки, особенно в России, лет на 50,

оно расценивается в данном случае как утопичное ивредное, не учитывающее того, что радикально оста-новленное научное развитие придет в упадок и под-вергнется необратимой коррозии временем.

Как видно, рассмотренные подходы прямо и про-тивоположно решают, прежде всего, вопросы о спе-цифике естественнонаучного познания, о том, несетли естествознание этическую и социальную ответ-ственность за вырабатываемое знание, не следует литрадиционной научной рациональности перейти кпроектной? Можно ли здесь достичь консенсуса, о ко-тором говорилось выше?

В краткой статье невозможно дать развернутыйответ на поставленные вопросы, поскольку он дол-жен охватывать сложнейшую панораму современно-го научного познания, научно-технической деятель-ности и их мировоззренческо-методологического,логико-методологического и социокультурного ос-мысления. Но ряд аспектов, представляющихся мнеименно не исчерпывающими дискуссию, я постара-юсь оттенить.

3. Объективное и субъективное в научномпознании

Фактически наиболее острыми в рассматриваемойдискуссии являются именно вопросы об объективно-сти (объективной истинности) вырабатываемого ес-тественнонаучного знания и, соответственно, о его“бессубъектности”, этической нейтральности. Как мнепредставляется, здесь позиция критиков естествозна-ния в современных условиях заслуживает большеговнимания, но не в том смысле, что следует “остано-вить” и дискредитировать роль естествознания. А втом, что в наши дни естественнонаучное познание всущественно большей степени, чем прежде, должнофункционировать именно в русле проектной рацио-нальности. Тезис критиков критики, что единствен-ная и главная цель естествознания - добывать только“золото объективности” нуждается, на мой взгляд, вуточнении.

Что, собственно, имеется в виду под объективнос-тью научного знания, чем оно как таковое отличает-ся, например, от донаучного, ненаучного, вненаучно-го, даже антинаучного знания? Обычный ответ, кото-рый проводится и во втором из рассмотренных намиподходов, состоит, по сути дела, в том, что объектив-ное знание относится именно к объектам (соответ-ственно - объективным процессам) “самим по себе”.

Это кажущееся очевидным положение, тем не ме-нее, сопряжено с целым рядом глубоко нетривиаль-ных вопросов: Как же все-таки вырабатывается объек-тивно истинное знание? Как оно “совпадает”, дости-гает адекватности, какой-то изоморфности с объек-том? Как проверить степень адекватности?

Нередко считается, что именно наука ХХ столе-тия дала окончательные ответы на эти вопросы, мас-штабно утвердив научный метод, который демонст-


рирует “фотографирование” объектов в процессе ис-следования и “проявление” фотографий - знаний вопыте, эксперименте на предмет достигнутого “мор-физма”. Собственно, такое понимание лежит в руслеклассической аристотелевской концепции истины,концепции “корреспондирования” знания к объекту.Это и позиция марксистской философии, в которойобъективная истинность мыслится как отражение -фотографирование, а критерием истинности считает-ся в широком смысле слова практика.

Но исключительной особенностью современногофундаментального естествознания (физики, астрофи-зики, микробиологии, генетики, психологии и др.)является как раз то, что теоретические модели, тео-рии создаются не как сумма эмпирии, опыта, не какпростое описание наблюдаемого, а как “придуман-ная”, “угаданная” метафизическая модель, которую,как говорил Л.Д.Ландау, мы можем понять, но уже неможем представить.

Известно, что А.Эйнштейн, создавая специальнуютеорию относительности, утвердил в физике знаме-нитый принцип операционализма (“наблюдаемости”),но после создания общей теории относительностипришел к радикальному выводу: нет пути от опыта ктеории. Однако “верховным судьей теории” А.Эйнш-тейн всегда считал опыт.

Можно в этом плане приводить еще множествопримеров, но все они, думается, свидетельствуют отом, что “объективная истинность” в фундаменталь-ном естествознании означает именно проверяемость,верифицируемость или (следуя К.Попперу) фальси-фицируемость теоретической модели.

Построение же такой модели - прежде всего,субъективный процесс, он сопряжен с абстрагирова-нием, идеализацией, допущениями, верой, эстетичес-кими соображениями. Разумеется, модель интенцио-нальна, нацелена на объект, “ищет его”. Поэтому зна-ние не просто субъективно или объективно, а всегдасубъективно-объективно, и “верховный судья” опытне устраняет субъективность, а лишь обнаруживаетстепень объективности (“морфизм”) субъективно-объективного знания, которое благодаря математикедостигает высочайшей степени точности.

Разумеется, необходимо при этом различать опи-сание и объяснение, различие объектов исследования,непосредственность и опосредованность опыта (на-блюдений), степень общности (универсальности) ес-тественнонаучных теорий (моделей). Ведь и законыКирхгофа, и двойная генетическая спираль, и синте-тическая теория эволюции, и концепция БольшогоВзрыва - все это естествознание.

И когда речь идет об универсальности теории, тотезис об объективности знания как совпадающий стребованием знать мир “сам по себе” тоже становит-ся некорректным. Можно сказать, наиболее фундамен-тальные современные естественнонаучные концепциипредельно нацелены на раскрытие неразрывного един-

ства не автономной системы “мир”, а системы мир -человек. Это особенно рельефно проявляется в наи-более масштабной исследовательской программе на-учной картины мира, выдвинутой естествознаниемеще в конце ХIХ столетия, прежде всего М.Планкоми А.Эйнштейном. М.Планк считал, кстати, что физи-ческая картина мира должна раскрывать только “мирсам по себе” и быть, в силу инвариантности и уни-версальности получаемых знаний, одинаковой длявсех культур и народов.

А. Эйнштейн десятилетиями работал над карти-ной мира, в которую человек “мог бы поместить центртяжести своей туши”, обрести в этой картине умирот-ворение, своеобразную религию “Бога Спинозы”, т.е.знание-веру о предельно упорядоченном, самодетер-минизированном мире, включающем человека с егопсихикой [2, с. 40].

Именно стремление к единому объяснению мира,Вселенной и человека характерно для концепции т.н.антропного принципа (в его сильной и слабой верси-ях), одна из радикальных формулировок которого гла-сит: Вселенная также необходима для наблюдателя(человека), как и наблюдатель для Вселенной.

Можно еще указать на работы последних десяти-летий, в которых развиваются концепции автоэволю-ции и эмердентной (нисходящей) причинности. Ос-новная идея теории автоэволюции состоит в том, чтов природе действуют единые “канализирующие нача-ла” - упорядоченность, форма, функция, действующиев едином процессе эволюции вплоть до формирова-ния этических норм человеческого поведения.

Основная идея концепции эмерджентной причин-ности состоит в том, что следует раскрыть неразрыв-ную связь расширяющейся Вселенной и углубляю-щейся нравственности, раскрыть не только когнитив-ную, познавательную устремленность естественнона-учного познания, но и его нравственную устремлен-ность и оправданность.

Можно указать и на другие концепции новейшегоэтапа естественнонаучных исследований, в которыхв центре внимания оказывается стремление преодо-леть “пропасть” между субъектом и объектом, субъек-тивным и объективным в модели единого голографи-ческого поля, единого геометродинамико семантичес-кого поля [3].

Нельзя, конечно, не учитывать естественнонауч-ные концепции, в которых единство микрокосма имакрокосма, человека и Вселенной выглядит не стольгармонично и упорядочено, и “наш мир “ не считает-ся “лучшим из миров”. В известной синергетическойконцепции И.Р.Пригожина на этот счет формулирует-ся общий вывод: “Мы живем в опасном и неопреде-ленном мире, внушаюшем не чувство слепой уве-ренности, а ... лишь чувство умеренной надежды” [3, с.386].

В целом, очевидно можно сформулировать общийвывод: естествознание, конечно, исследует “мир сампо себе”, как существующий независимо от человека


и его сознания. Как говорил еще Ф. Бэкон, человектолько соединяет и разъединяет тела природы, “ос-тальное природа творит внутри себя”. Традиционнаянаучная рациональность еще со времен Р. Декарта исостояла в абсолютном противопоставлении субъек-та и объекта познания, субъективного и объективного.

Но развитие естествознания, и как видно в ХХ сто-летии особенно, выходит на исследование единой си-стемы мир-человек, выдвигая при этом различноепонимание того, “наш это мир”, подчиненный “БогуСпинозы”, или мы живем в опасном и непредсказуе-мом мире.

Фактически, и это следует подчеркнуть особо,внутри естествознания тоже есть определенная иерар-хия знаний (космология, биология, ботаника и т.п.).При этом наиболее фундаментальным его разделомявляется именно исследование системы мир-человекв указанном аспекте, который наиболее нагружен ми-ровоззренчески. Такое , можно сказать, нисходящеерассмотрение, которое раскрывает единство челове-ка с природой вплоть до “местожительства”, по-ви-димому, является наиболее востребованным для со-временного драматического этапа планетарной циви-лизации.

Поэтому речь сегодня должна идти, как мне пред-ставляется, не об устранении “диктата естествозна-ния”, равно как и не о том, что естествознание долж-но искать только “золото объективности”, а о том ,что естествознание действительно не является цент-ром духовной культуры, что оно функционирует на-ряду с религией, философией, искусством, но оно неможет быть и этически нейтральным. Напротив, оно,можно сказать, отвечает за ту картину мира, которуюпривносит в культуру, раскрывая и “благо”, и “опас-ности” такой картины.

4. От проекта просвещения к проектусамоспасения

Проект просвещения действительно потерпел кру-шение в ХХ-ом веке, фактически сменился проектомпокорения, господства над природой, так что, говорясловами поэта-юмориста, Фаусты все более превра-щаются в фауст-патроны. Создав на основе величай-ших достижений естествознания современную техно-генную цивилизацию, все человечество (и “бедные”,и богатые”) подошло к реальному порогу самоистреб-ления. Известная концепция глобализации (“золото-го миллиарда”) не может считаться путем решенияглобальных проблем планетарной цивилизации. Не

способна решить эти проблемы и религия, ибо “спорБогов” не прекращается и приобретает все более дес-труктивные очертания.

Единственно спасительным, точнее самоспаси-тельным путем, скорее всего является предельно эти-зируемое естествознание, равно как и его технологи-ческое применение.

Априори, очевидно, ниоткуда не следует, что че-ловечество спасет себя. Вряд ли оно вернется к реа-лизации знаменитого призыва Жан-Жака Руссо: на-зад к природе. Еще меньше уверенности в том, чточеловечество, как учил К.Э. Циолковский, покинет“нашу колыбель”- Землю.

По-видимому, человечество может сохранитьсяили самоистребиться только на планете Земля, и толь-ко с тем генофондом, который оно имеет. И наиболееквалифицированно и ответственно об этом должныговорить, а сегодня - поистине кричать, именно есте-ственноиспытатели своими знанием, совестью и от-ветственностью, разрабатывать совместно с другимипредставителями проект, который логично назватьПроектом самоспасения.

Известный физик ХХ столетия В. Вайскопф под-черкивал, что на ученых лежит исключительная эти-косоциальная ответственность, и они должны бытьосведомлены о механизмах социального применениянаучных результатов, возможного злоупотребленияими, “стараясь предотвратить такие злоупотребленияи увеличивать пользу, приносимую научными откры-тиями”. Это, по мнению В. Вайскопфа, “ставит уче-ного в центр социальной и политической жизни иборьбы” [5, с. 260].

В современной ситуации на науку, естествознаниеложится огромная ответственность, они должны пре-дупреждать умышленные и неумышленные злоупот-ребления наукой и ее применение.

Литература1. Судьбы естествознания: современные дискуссии.М.: РАН, 2000.

2. Эйнштейн А. Собр. науч. трудов в 4-х томах, т. IV,М., 1967.

3. Об антропном принципе и других концепциях см.Киносьян В.А. Концепции современногоестествознания. Курс лекций. Казань, 1998.

4. Пригожин И.Р., Стенгерс И. Порядок из Хаоса. М.:Наука, 1986.

5. Вайскопф В. Физика в ХХ столетии. М.: Наука, 1977.


Рассмотрим сингулярный (в смысле главного зна-чения) интеграл

2sin

d2

0

n

1k 2c

sin)(0

kkγ−γ

γχ−

∫π

∏=

−γγϕ , (1)

где 0< с1< с2< … < сn< 2π , 0 < χ k<1, 0 ≤γ0 ≤ 2π , γ 0 ≠ сk,

k = 1,2,…,n; ϕ( γ ) – функция, удовлетворяющая усло-вию Гельдера на каждом из интервалов (сk, сk+1), вклю-чая концы, k = 0,1,2, …, n и терпящая разрыв первого

рода в точках сk, с0 = 0, сn+1 = 2π , причем ϕ (0) = -ϕ(2π ).Необходимость в вычислении такого интеграла

возникает, в частности, как это ясно из изложенногониже, при нахождении граничных значений мнимойчасти, когда заданы граничные значения действитель-ной части функции, аналитической в круге | ξ | < 1 вплоскости ξ = ρeiγ

, ρ = | ξ | и обращающейся в нуль вль внекоторой точке окружности | ξ | = 1, а также при ре-шении краевой задачи Гильберта для функции, ана-литической в круге | ξ | < 1, когда коэффициенты кра-евого условия имеют разрывы первого рода, а индексзадачи – нечетное число [4].

В отличие от аналогичного интеграла с ядром

Гильберта ctg2

0γ−γ, рассмотренного в работе [3], в

точке γ0 = 0 (γ0 = 2π ) интеграл (1) расходится приϕ(0) ≠ –ϕ(2π).

Покажем, что интеграл (1) можно привести к виду,удобному для приближенного вычисления, выразивего через сингулярный интеграл с плотностью, удов-летворяющей условию Гельдера в интервале [0, 2π] иобращающейся в нуль на концах интервала. Для про-стоты предположим, что функция ϕ(γ) удовлетворяетусловию Гельдера с показателем µk>χk , как в левой,так и в правой окрестностях точки сk, включая сk, k =1,2,…,n.

В дальнейшем под arg[(ξ – eick)/2)] будем пони-мать непрерывную в круге | ξ | < 1 ветвь, которая приξ = eiγ принимает значения

+γ+π+γ+π

=γθ 2/)c(2/2/)c(2/3

)(k

kk

при 0 ≤ γ ≤ сk

при ck ≤ γ ≤ 2π

поэтому функция (ξ – eick)/2 при ξ = eiγ будет принимать

значения |sin2ck−γ

|eiθk(γ)

, k = 1,2,…, n.

Возьмем аналитическую в круге | ξ | < 1 функцию

kl eiαk [(ξ – e

ick)/2] –χ k (ξ – e

ic0)/2 с действитель-

ными постоянными kl , αk, ( kl > 0), которая на ок-

ружности ξ = eiγ принимает значенияPk(γ) + Q(γ) =

= kl2

sin2

csin

kk γχ−−γ )]()([

0γθχγθα

kkki

e−+ , (2)

где Pk(γ) = Re[Pk(γ) + iQ(γ)], k = 1,2,…, n.Как известно (см., например [1], с.59)

Qk(γ) = 0

2

0

0k d

2ctg)(P

21

υ+γγ−γ

γπ

− ∫π

, γk = ck,

где υ0 – действительная постоянная. Замечая, что Qk(0) = 0,находим υ0 , тогда предыдущее соотношение с учетом (2)запишется так:

2c

sin

)]()(sin[

k0

0kk00kk

k=

−γ

γθχ−γθ+αχ

l

=

2sin

d

2csin

)]()(cos[21

0

2

0 k

kk00kk

k γ−γγ

⋅−γ

γθχ−γθ+απ

− ∫π

χl

, (3)

0 ≤ γ0 < ck , ck < γ0 ≤ 2π , k = 1,2,…, n .

Аналогично взяв функцию )e(e 00 ic)0(i −ξθ−l /2,

l – const, l > 0, придем к формулеле

l sin[–θ0(0) + θ0(γ0)] =

=

2sin

)]()(cos[21

0

2

0000 γγ

γγθγθ

π

π

−−−− ∫

dkl , (4)

0 < γ0 ≤ 2π (эта формула получается из предыдущейпри χk = 0, αk = –θ0(0)).

Подберем постоянные kl , αk так, чтобы

l cos[–αk + θ0(ck)] – χkθk(ck – 0)] = φ(ck – 0)/gk(ck),l cos[–αk + θ0(ck)] – χkθk(ck + 0)] = φ(ck + 0)/gk(ck),

УДК 517.542

Р.Б. Салимов, В.В. Селезнев

К ВЫЧИСЛЕНИЮ СИНГУЛЯРНЫХ ИНТЕГРАЛОВ В ОДНОМ СЛУЧАЕ


где gk(γ) = jn

kj1j 2

csin j

χ

∏≠=

−γ.

Замечая, что θ(сk – 0) = θ(ck + 0) + π, эту систе-му запишем так:

l sin[–αk + θ0(ck)] – χkθk(ck + 0)] =

= )sin()c()cos()0c()0c(

kkk

kkk

πχπχ+ϕ−−ϕ

g , (5)

l cos[–αk + θ0(ck) – χkθk(ck + 0)] = φ(ck + 0)/gk(ck).

Отсюда найдем kl > 0 и αk + θ0(ck)] – χkθk(ck + 0)в интервале [0, 2π], затем αk.

С учетом (3), (4) интеграл (1) запишем так:

2sin2

sin)(01

2

0 γγγγ

γϕχπ

=−

−∫ ∏

=

−n

k

kk dc

(6)

2

sin)(1

2

0

γγϕ

χπ−

−= ∏∫

=

−n

k

kkc

2sin

)()(cos[1

0

γ

γθχγθαχ −

−

−+− ∑

=

ln

k k

kkkk

kc

2

sin)()0(cos[

000 γγ

γγθθ

−+−−l d

2sin

)()(sin[2

1 0

00

γ

γθχγθαπ χ −

−

−+− ∑

=

ln

k k

kkkk

kc

)]()0(sin[2 00 γθθπ +−− l ,

0 ≤ γ0 ≤ 2π , γ0 ≠ сk , здесь будем считать, чтоо

∑∏==

χ

χ−θχ−θ+α

−ϕ=n

1k k

kk0kkn

1k

k

k

k

2csin

)0()0(cos[2

sin)0(lll . (7)

С учетом результатов Н.И.Мусхешвили [2] (с.22),нетрудно проверить, что выражение в фигурных скоб-ках формула (6) – плотность интеграла правой частиэтой формулы есть функция, удовлетворяющая усло-вию Гельдера в интервале [0, 2π]; она обращается внуль на концах интервала.

Формулу (6) можно использовать также для уста-новления поведения интеграла (1) вблизи точки ck, приэтом наряду с соотношением (5) надо принять во вни-мание формулу

l sin[αk + θ0(ck) – χkθk(ck – 0)] =

= –)sin()c(

)cos()0c()0c(kkk

kkk

πχπχ−ϕ−+ϕ

g.

Здесь приходим к результатам, аналогичным из-вестным результатам Н.И. Мусхелишвили, относя-щимся к поведению сингулярных интегралов с ядромКоши вблизи точек разрыва плотности [2] (с. 95).

Литература1. Гахов Ф.Д. Краевые задачи. –М.: Наука, 1977. 640с.2. Мусхелашвили Н.И. Сингулярные интегральные

уравнения. –М.: Наука, 1968. 511с.3. Салимов Р.Б. К вычислению сингулярных

интегралов с ядром Гильберта . Изд. вузов ,Математика, 1970, 12. С. 93-96.

4. Салимов Р.Б., Селезнев В.В. К решению краевойзадачи Гильберта с разрывными коэффициентами.Труды семинара по краевым задачам. Вып. 16. Изд.КГУ, 1979. С. 149-162.


Целью данной работы является квантово-химичес-кое изучение простейшего уретанового соединенияароматического уретана метил-N-(α)-нафтилуретана(МНУ).МНУ содержит в своей структуре массивное на-

фталиновое кольцо. Колебательные спектры этогосоединения изучены не только в средней 4000-400см-1 [1-5], но и в далекой ИК-области до 60см-1 [6].Геометрические параметры МНУ в кристалле изуче-ны методом рентгеноструктурного анализа [7]. В кри-сталле геометрия молекул может и не совпадать с та-ковой в изолированном состоянии, поэтому можноговорить лишь о приближенном сравнении длин свя-зей и углов. Анализ частот нормальных колебанийэтой молекулы методом молекулярной динамики былпроведен в работе [1]. Этот метод неплохо описываетчастоты и форму колебаний ИК-спектров уретановыхсоединений, но определенный произвол в выборе сило-вых постоянных снижает ценность полученных данных.

В задачу работы входило проведение расчета час-тот нормальных колебаний МНУ различными мето-дами и программами, чтобы выяснить их преимуще-ства и недостатки применительно к данному классусоединений.

Программы и методы квантово-химических расчетов

В работе использован метод функционала плотно-сти (DFT) с обменно-корреляционным потенциаломPerdew-Burke-Ernzerhof [8]. Расчеты выполнены с тре-хэкспонентным базисным набором с двумя поляри-зованными функциями (TZ2P) по программеPRIRODA [9,10]. Достоинства метода PBE/TZ2P об-суждались ранее [8-13]. Неэмпирические расчеты науровне HF/6-31G* выполнены по программе GAMESS[14], а полуэмпирические расчеты АМ1 и РМ3 [15,16]по программам MOPAC 6.0 [17] и GAMESS [14].

УДК 541.64:543.422.4

Л.И. Маклаков, И.А. Заводов, В.В. Зверев

ОПТИМИЗАЦИЯ ГЕОМЕТРИИ И РАСЧЕТ ЧАСТОТ НОРМАЛЬНЫХКОЛЕБАНИЙ МЕТИЛ-N-α-НАФТИЛУРЕТАНА РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ

КВАНТОВОЙ ХИМИИ

Таблица 1Оптимизированные геометрические параметры транс- и цис- конформаций МНУ,

полученные различными методами

DFT AM1 PM3 6-31G* КристаллДлины связей (Е)

С1=О2 1,219 1,240 1,218 1,192 1,21С1–О3 1,375 1,385 1,370 1,329 1,34С1–N 1,377 1,380 1,426 1,356 1,35C5–N 1,405 1,406 1,445 1,412 1,42C6–O3 1,388 1,391 1,411 1,416 1,44N–H 1,014 0,995 1,003 0,993 0,91

Валентные углы (в градусах)O3-C1-O2 124 118 122 123 123O2-C1-N 127 130 128 126 125C1-N-C5 128 124 120 126 122C6-O3-C1 113 115 117 116 115C1-N-H 114 116 114 115 117N-C5-C9 122 121 120 121 119N-C5-C8 117 119 119 117 119

Торсионные углы (угол между связью и плоскостью, в градусах)NC1 out O2C1O3 179 179 175 180 180C5N out NC1O2 -3(345) 5(332) 27(333) -1(353) 355

C6O3 out O3C1O2 0 0 3 0 0HN out NC1O2 -177(194) -178(187) 163 (200) -177(184) 189

Угол между связью NH и плоскостью уретанового блока (в градусах)0 (16) 0 (16) 17 (28) 0 (6) 11

Поворот нафталинового фрагмента относительно плоскости уретанового блока (в градусах)-13 (57) -17 (56) -41 (75) -26(71) 67


Оптимизированная геометрияНа рисунке дана нумерация атомов молекул МНУ.

Оптимизация МНУ показала, что для этой молекулыотносительно связи N4–C5 получаются две конформа-ции: транс- и цис- (рис.). В таблице 2 приведены зна-чения длин связей и величины углов.Анализ показывает, что транс- конформер отлича-

ется от цис- конформера не только взаимной ориен-тацией двух относительно плоских блоков (уретано-вая цепочка NCOO и нафталин), но также углом вы-хода связи NH из плоскости уретанового фрагмента.Другие изменения, которые наблюдаются при такомпереходе, не столь значительны, и в данной статье мыих не приводим.Из таблицы 1 следует, что по методам DFT, AM1 и

ab-initio группа NHCOO нафтилуретана плоская в со-стоянии транс- и неплоская в цис- конформере. Со-гласно методу РМ3 оба конформера имеют неплос-кий уретановый блок.Поворот уретанового фрагмента относительно

нафталина в таблице 2 приведен отдельной строкой.Знак минус указывает на направление отсчета угла отнафталинового блока. Согласно расчетам методамиDFT и AM1 в транс- положении молекула МНУ бли-же к плоской, чем в цис-. Геометрия молекулы МНУв цис- конформации близка к геометрии молекулы вкристаллическом состоянии.

Все методы показали, что полная энергия МНУтранс- конформера меньше на 2-3 Ккал/моль. Следо-вательно, транс- конформация для изолированной мо-лекулы более предпочтительна, чем цис-.

Результаты расчетов частот нормальных колебанийДля МНУ, частотный спектр которого чрезвычай-

но богат, были выделены, так называемые, амидныеполосы, с которыми связаны частоты, содержащиеколебания атомов амидного фрагмента CONH изучен-ных уретанов (табл. 2). К амидным полосам относятнаиболее интенсивные и характеристичные поглоще-ния уретанов, которые имеют названия Амид А, АмидI, Амид II, Амид III, Амид IV и Амид V [18]. Это по-глощения, для которых известно отнесение у многихамидных и уретановых соединений [2, 19].В программах PRIRODA и GAMESS отнесение

частот проводилось основываясь на векторах смеще-ния атомов в декартовой системе координат. Это не-сколько затрудняет анализ формы колебаний и срав-нение результатов с выводами работ по расчету час-тот методом молекулярной динамики, где принятоотнесение согласно распределению потенциальнойэнергии (РПЭ) в естественных координатах .Как и в работе [20], нами рассмотрено линейное

соотношение между экспериментальными и теорети-ческими величинами пяти уретановых частот МУ(Амид А, Амид I, Амид II, Амид III, Амид V), вычис-

Таблица 2Экспериментальные и рассчитанные частоты (см-1) амидных полос

транс- и цис- конформаций МНУ (1)

(1) В скобках даны значения частот, умноженных на соответствующий масштабирующий множитель.

Полоса Эксп.[1]

DFTТранс Цис

HF/6-31GТранс Цис

PM3 (GAMESS)Транс Цис

AM1 (GAMESS)Транс Цис

Амид А 34643444л

3544(3508)

3515(3479)

3905(3471)

3854(3426)

3292(3259)

3353(3319)

3443(3263)

3413(3235)

Амид I 1752 1740(1722)

1743(1725)

1987(1766)

1990(1769)

1938(1918)

1941(1921)

2049(1942)

2053(1946)

Амид II 1534 1522(1506)

1513(1497)

1724(1532)

1697(1508)

1581(1565)

1429(1414)

1668(1581)

1655(1568)

1498 1482(1467)

1473(1459)

1679(1492)

--

1499(1484)

1405(1390)

1624(1539)

1620(1535)

АмидIII

1206 1180(1168)

1183(1171)

1413(1256)

1408(1251)

1257(1244)

1264(1251)

1479(1402)

1482(1404)

- --

--

1390(1235)

1398(1242)

--

1227(1214)

1352(1281)

1409(1335)

Амид IV 788 733(725)

739(731)

838(744)

814(723)

793(785)

799(791)

719(681)

842(798)

768 692(685)

700(693)

786(698)

792(704)

780(772)

771(763)

665(630)

739(700)

Амид V 504 495(490)

514(508)

552(490)

479(425)

605(598)

596(590)

460(436)

554(525)

- ----

----

----

456(378)

--

568(662)

--

539(533)530

(524)

----

----


ленными различными методами:

.)(.)( теораэксп ξξ ⋅= ,

где ξ(эксп.) и ξ(теор.) экспериментальные и теорети-ческие значения частот, а – масштабирующий мно-житель.Величины масштабирующего множителя, вычис-

ленные методами DFT, HF/6-31G*, AM1 и РМ3, со-ставляют 0,990, 0,889, 0,990 и 0,948, коэффициентыкорреляции и среднеквадратичные погрешности рав-ны 0,999, 0,9999, 0,994, 0,996 и 58, 23, 172 и 136, со-ответственно.

Для сравнения результатов расчетов разными ме-тодами мы обсуждаем значения теоретических час-тот без учета масштабирующих множителей, но дляМНУ в таблице 2 приведены значения рассчитанныхчастот и с учетом соответствующих масштабирующихмножителей.Амид A – это валентное колебание ν(NH). В спек-

трах растворов МНУ и его гомолога этил-N-(α)-на-фтилуретана наблюдается низкочастотное плечо 3444см-1 [1]. В фенилуретанах и алифатических уретанахполоса ν(NH) не имеет сложной структуры [2]. Мыпредполагаем, что наличие второй полосы в МНУсвязано с существованием двух конформеров этого со-единения (рис.).Колебание ν(NH) не смешивается ни с какими дру-

гими колебаниями, этот результат показывают всеметоды. Лучшее совпадение дает метод АМ1 (откло-нение от эксперимента +23 см-1). Приемлемые резуль-таты получаются и при расчете методом DFT – (от-клонение +80 см-1 в сторону высоких частот). Прирасчете методом РМ3 кроме заниженного значениячастоты (отклонение -172 см-1 ) имеется противоре-чие с экспериментом для МНУ. Это единственныйметод, который дает в транс-конформации (более вы-годной энергетически) меньшую частоту, чем в цис-конформации, то есть метод предсказывает высоко-частотное плечо для ν(NH). Расчет аb-initio завышаетэту частоту на 441 см-1 .Амид I – интенсивное поглощение, в которое вно-

сят основной вклад валентные колебания ν(C=O) иν(NH). Это также достаточно характеристичное колебание.

Единственный метод, дающий хорошее совпаде-ние с экспериментом – DFT. Все остальные методызавысили эту частоту на 200-350 см-1 (табл. 2).Амид II - Область 1520 см-1 – поглощение, в кото-

рое вносят вклад плоские деформации углов урета-нового фрагмента.Согласно расчетам в эту частоту вносят основной

вклад только колебания уретанового блока. В облас-ти 1500 см-1 можно выделить несколько частот, свя-занных с уретаном. В расчетах мы определяли часто-ту Амид II по максимальному вкладу деформацион-ных колебаний δ(NH). Из эксперимента Амид II дляМНУ – дублет. За одним исключением (расчет ab-initioдля цис- конформера) в расчетах легко выделяютсяименно две частоты с примерно одинаковым вкладомδ(NH). Методы АМ1 и ab-initio завышают эту частотуна 100-200 см-1.Амид III 1250 см-1 – поглощение, связанное с ко-

лебаниями уретановой группы. Основной вклад вно-сят ν(СN) и δ(NH). Для МНУ наблюдается более силь-ная зависимость этой полосы от Н-связи, чем дляАмид II [5], что необычно для амидов и уретанов [17].Данный факт обсуждался в статье [1], где было пред-ложено, что для нафтилуретанов в нее вносит основ-ной вклад колебание δ(NH).Метод DFT определяет это колебание, несколько

его занижая (на 20 см-1). В других методах однознач-ная интерпретация этой полосы затруднена. Как пра-вило, можно выделить две частоты, связанные с уре-тановым блоком. Хорошее совпадение частот полу-чено в методе РМ3. Расчеты по АМ1 и ab-initio завы-шают эту частоту на 150-200 см-1.Амид IV (область 780 см-1) – характеристичное

поглощение уретановых соединений, основной вкладвносят поглощения плоских деформаций углов эфир-ного фрагмента δ(С-О-С). В статье [3] к колебаниюАмид IV отнесена неинтенсивная полоса 1004 см-1.Данная проблема обсуждалась в [1]. Для нафтилуре-танов в этой области может наблюдаться наложениеколебаний уретановой группы и неплоских колебанийнафталина [21].Хорошие результаты дает метод DFT (~743 см-1).

Это поглощение уретанового блока фиксируют и ab-

Рис. Нумерация атомов конформеров МНУ по расчету методом DFT. А - транс- конформация, Б - цис- конформация

Транс- конформер МНУ Цис- конформер МНУ


initio расчеты ( 877 см-1) и метод РМ-3 (888 см-1).Частота 1004 см-1, отнесенная для простейшего

модельного соединения метил-N-метил уретана в [3]к Амид IV, также является уретановой, и ей соответ-ствуют, по нашему мнению, рассчитанные частотыDFT– 994 см-1, ab-initio – 1012 см-1, РМ3 – 1102 см-1,АМ1 – 1025 см-1.Амид V – область 500 см-1 – колебание, в которое

вносят основной вклад неплоские деформации γ(NH)(выход связи NH из плоскости уретанового блока). Вжидкости это очень широкая полоса, являющаяся фо-ном для других полос в этой области [2, 5].Практически все методы показывают, что колебание

γ(NH) имеет вклад в две или более частоты (табл. 2). ЗаАмид V, как правило, бралась полоса с наибольшимвкладом этого колебания. Достаточно четко она оп-ределяется для всех методов расчета. Для транс- кон-формера на это отнесение претендует сразу несколь-ко частот между 600 и 570 см-1. В зависимости от не-значительных изменений геометрии, частоты колеба-ний, относящиеся к Амид V, не изменяются, но меня-ется форма этих колебаний.Обращает внимание, что в области ниже 400 см-1

все методы дают очень похожие частоты, при этом ихотнесение различное.В таблице 2 для МНУ приведены теоретические

значения частот с учетом соответствующих масшта-бирующих множителей. Введение всего одного коэф-фициента для ab-initio расчета позволяет привести всоответствие с экспериментом практически все час-тоты. В DFT и PM3 и АМ1 введение коэффициентаизменяет картину незначительно. Это означает, что длялучшего согласия требуется введение разных масш-табирующих множителей для разных спектральныхобластей.

ВыводыПриведенный выше анализ результатов расчетов

частот для экспериментально изученных колебанийуретановой группы показывает, что наилучшие резуль-таты дает метод DFT. Этот метод достаточно полно иотносительно точно описывает экспериментальныезначения частот ИК спектра МНУ во всей спектраль-ной области (табл. 2), при этом масштабирующиймножитель, рассчитанный по пяти амидным полосам,близок к единице (а=0,99).Если не вводить масштабирующий множитель, то

наиболее сильные расхождения расчета с эксперимен-тальными данными дает метод ab-initio на уровне HF/6-31G*) – сильно завышены даже такие характерис-тичные колебания, как валентные NH (Амид А) и C=O(Амид I) (а = 0,889). При этом коэффициент корреля-ции линейного соотношения частот оказывается близ-ким к единице (0,9999), что позволяет для всех амид-ных полос вводить только один масштабирующиймножитель. Хорошее согласие ab-initio расчета час-тот на уровне HF/6-31G* с экспериментальными дан-ными при введении масштабирующего множителя

отмечено и в работе [20].Введение одного масштабирующего множителя не

позволяет привести в соответствие эксперименталь-ные и теоретические частоты, рассчитанные другимиполуэмпирическими методами. Более того, в ряде слу-чаев некоторые надежно отнесенные полосы не опи-сываются совсем. Так, при расчете методом АМ1 за-вышены частоты Амид I, Амид II, Амид III и отсут-ствует весьма характеристичная полоса 770 см-1. Ме-тод РМ3 сильно завышает частоты Амид I и Амид V,а для цис- изомера МНУ частота Амид А получаетсявыше, чем для транс- формации.

Литература1. Zavodov I.A., Maklakov L.I., Atovmyan E.G.// Spectr.Acta.

1999. Vol.55A. P. 923-934.2. Маклаков Л.И., Фурер А.Л., Фурер В.Л и д.р..//ЖПС.

1981. Т. 34. 2. С. 270-276.3. Kuznetsova L.M., Furer V.L., Maklakov L.I. // J. Mol. Struct.

1997, Vol. 415. P. 157-160.4. Remko M., Scheiner S. // J Mol. Struct. (teochem) 1988,

Vol.180. P. 175.5. Заводов И.А., Маклаков Л.И., Атовмян Е.Г. // Изв.АН

(хим. сер.),1998, 2. С. 300-303.6. Zavodov I.A., Maklakov L.I., Atovmyan E.G. // J. Mol.

Struct. 1999. Vol.476. P. 295-300.7. Service d’Analyse Struct.Cryst.//Crystal Structure

Commun. 1976. V.5. P.143-145.8. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett.

1996. Vol. 77. 15. P. 3865-3868.9. Laikov D.N. // Chem.Phys.Lett. 1997. Vol. 281. 1. P.

151-153.10. Laikov D.N. // 2-nd V.A. Fock All-Russian School

(conference) on Quantum and Computational Chemistry,Novgorod, 2000, Book of Abstracts. P. 46.

11. Ernzerhof M., Scuseria G.E. // J. Chem. Phys.1999. Vol.110. P. 5029-5031.

12. Adamo C., Barone V. // J. Chem. Phys.1999. Vol. 110. P.6158-6170.

13. Ustynyuk Y.A.,.Ustynyuk L.Y, Laikov D.N., Lunin V.V. //J.Organomet. Chem. 2000. Vol. 597. P. 182-1893.

14. Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A., и др. // J.Comput. Chem. 1993. Vol. 14. N 11. P. 1347-1363.

15. M. J. S. Dewar, E.G. Zoebisch, E. F. Healy, J.J.P. Stewart // J.Am. Chem. Soc. 1985. V.107. 13. P. 3902-3909

16. Stewart J.J. P. // J. Comput. Chem. 1989. Vol. 10. N 2. P.210-225.

17. Stewart J.J. P. // J. Comput.-Aided Mol. Des. 1990. Vol. 4.N 1. P. 1.

18. Ватулев В.Н., Лаптий С.В., Керча Ю.Ю. Инфракрас-ные спектры и структура полиуретанов. Киев: Науковадумка, 1987. С. 188.

19. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул.М.: Иностр. лит, 1963. С. 290.

20. Scott A.P. Radom L. // J. Phys. Chem. 1996. V. 100. N. 41.P. 16502-16513.

21. Сильверстейн Р., Басслер Г., Моррил Т. Спектрометри-ческая идентификация органических соединений. М.:Мир, 1977. С. 163.

Уважаемые коллеги Дорогие...

Documents