Производство традиционных и новых конструкционных строительных материалов и тенденции их расхода в производстве

Производство конструкционных и строительных материалов сосредоточено в нескольких отраслях промышленности – чер­ной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов и химико-лесном комплексе.

Предстоящий цикл обновления основных фондов может стать «инвестиционным бумом» в России и вызвать положи­тельные сдвиги в производстве традиционных и новых кон­струкционных материалов. Как известно, в прежние века глав­ный конструкционный поделочный материал олицетворял век, в котором из него производились орудия и предметы труда. Че­ловечество пережило Века камня, бронзы, железа. С конца XIX века основной конструкционный материал – сталь. В се­редине XX века в экономической жизни высокоразвитых стран все большую роль стали играть новые кострукционные мате­риалы: пластмассы, синтетические волокна, синтетический каучук, легкие металлы. Новые качества приобрел камень – каменное литье, пиленые облицовочные блоки, керамика и др. В новом виде предстал древний конструкционный материал – дерево: широкое применение получили древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, клеевые деревянные конструк­ции и т.д.

Изменится ли в XXI веке судьба стали? Анализ развития мирового производства стали показывает, что за двадцатилетие (с 1951 по 1970 гг.) производство стали, а также ее потребле­ние увеличились с 200 млн. почти до 600 млн. т, или в три раза. По десятилетиям прирост производства составил: с 1951 по 1960 гг. – 80%, а за период с 1961 по 1970 гг. – 73%.

Несмотря на некоторое снижение объема производства ста­ли в СССР и за рубежом в этот период были построены новые металлургические предприятия, введены крупные металлурги­ческие агрегаты, усовершенствованы технологии, интенсифи­цированы металлургические процессы. По прогнозам специа­листов, в США, Японии, ФРГ и др. странах в перспективный период производство стали в мире возрастет.

Еще до спада производства, в 90-х гг. XX века, в СССР и в ряде других стран коренным образом изменилось соотношение

темпов роста выплавки стали и промышленного производства в целом. До первой мировой войны выплавка стали в индустриаль­ных странах росла более высокими темпами, чем промышленное производство. В период между первой и второй мировыми война­ми эти темпы были примерно равны, а после второй мировой войны темпы роста производства начали значительно отставать от темпов роста промышленности. В США выплавка стали в неко­торые годы даже снижалась, но объем производства в отраслях, потребляющих сталь, – промышленность, строительство, транс­порт, сельское хозяйство – непрерывно рос.

Причины этого экономического явления заключались в том, что снижался расход стали на единицу промышленной продук­ции и развивалось производство и применение заменителей. В машиностроении нет ни одной отрасли, в которой не наблюда­лось бы сокращение расхода металла на единицу продукции. Этому способствовали и металлурги развитием производства профилированного проката, а машиностроители – увеличени­ем доли штамповки и т.д. Например, использование толстого листа из низколегированной стали толщиной 37,5мм вместо листа из углеродистой стали позволяет сэкономить 35% металла (по массе).

Сокращение потребления стали произошло в результате уменьшения доли железнодорожного машиностроения – весь­ма металлоемкой отрасли промышленности, а также примене­ния нержавеющих и легированных сталей, что позволило удли­нить сроки эксплуатации машин.

Процесс увеличения мощности турбин, генераторов, транс­форматоров убедительно показывает, что расход металла на единицу мощности сокращается. Резко сократился расход ме­талла в дизелестроении.

Некоторое снижение расхода стали в ряде стран объясняет­ся заменой ее алюминием, но выплавка алюминия по массе и объему составляет в развитых странах 1–3% массы и объема стали. Алюминий вытесняет главным образом медь, дерево, свинец и даже в перспективе не будет оказывать большого влияния на тенденцию замены стали другими конструкционными материалами.

Доля производства пластмасс также незначительна по срав­нению с выплавкой стали. Стоимостьже пластмасс во много раз выше стоимости стали, что отражается в соотношении цен на эти материалы.

В будущем процесс замены стали алюминием, магнием, пластмассами будет происходить более интенсивно, чем в XX ве­ке. Это повлечет за собой сокращение расхода стали. Однако не следует переоценивать значение этого явления: роль стали как глав­ного конструкционного материала будет сохраняться и в XXI в.

Однако будущий век будет не только веком стали, но и алюминия, пластмасс, композиционных материалов и т.д. Вре­мя, когда один материал олицетворял собой «век», кончилось. Расширится производство сплавов различных металлов, увели­чится производство композиционных материалов.

Композиционные материалы, образованные объемным сочета­нием химически разнородных материалов с четкой границей раз­дела между ними, характеризуются свойствами, которыми не об­ладает ни один из компонентов, взятый в отдельности.

Композиционные материалы можно классифицировать по ти­пу наполнителя: волокнистые, упроченные волокнами или ните­видными кристаллами, дисперсно-упрочненные (упрочнитель в ви­де дисперсных частиц) и слоистые, полученные прокаткой или прессованием разнородных материалов. По прочности, жесткости и другим физико-химическим свойствам композиционные мате­риалы превосходят обычные конструкционные материалы.

Приведенные выше тенденции в применении традицион­ных и новых материалов выдвигают перед экономической нау­кой задачу глубокого изучения и прогнозирования развития прогрессивных направлений производства материалов для всех отраслей народного хозяйства и приоритеты инвестирования соответствующих производств.