История алмазных технологий в строительстве
Во второй половине ХХ века в Европе при строительстве зданий и сооружений стали использоваться новые технологии, базирующиеся на применении алмазного инструмента. Применение столь дорогостоящего, на первый взгляд, способа резки стало возможным лишь после того, как алмазы стали производиться в промышленных условиях.
В 1954 году американская компания “General Electric” объявила всему миру о том, что ее сотрудникам удалось впервые синтезировать искусственные алмазы. Первые синтетические алмазы были похожи на небольшие треугольные пластины, а сам процесс проходил при температуре в 2600*С и под давлением в 100 тыс. атм. Катализатором в процессе синтеза выступал тантал. С тех пор промышленный синтез алмазов осуществляется во многих странах, в т.ч. и в России.
Искусственные алмазы синтезируются под давлением более 5 тыс. МПа и при температуре от 1200 до 2000*С из графитового порошка, смикшированного с порошкообразными металлами, выступающими в роли катализатора. За счет недонасыщения расплава по отношению к графиту и его перенасыщения по отношению к алмазам, происходит процесс кристаллизации. Ежегодно по всему миру получают около 50 т искусственных алмазов, применяемых в изготовлении режущего инструмента. Это составляет 70% от их годового мирового потребления. Оставшиеся 30% приходится на технические алмазы натурального происхождения.
Как сказано выше, алмазный инструмент изготавливается и из натуральных камней. Природный алмаз является наиболее твердым природным веществом из существующих. Его относительная твердость по шкале Мооса равна 10, что во много раз выше твердости кварца и даже корунда. На гранях куба наблюдается минимальная твердость, а на гранях октаэдра – максимальная. Чистый алмаз обладает плотностью – 3,511 г/см. Натуральные технические алмазы оцениваются в пределах 3-12 $, а синтетические стоят 2 $ за 1 карат.
Закрепление алмазов на режущем инструменте производится прессованием, спеканием и гальваническим способом. Материал, с помощью которого алмазы крепятся на режущем инструменте, называют связкой. Ресурс инструмента и его производительность зависят от типа и концентрации алмазов, а также от свойств применяемой связки.
Начиная с 90-х годов прошлого века, алмазные строительные технологии начали осваивать и в России. Тем не менее, до сих пор многие предпочитают использовать отбойный молоток. Сравнить эти два альтернативных направления можно с хирургическим инструментом и кувалдой. При алмазной резке исключено появление трещин, динамических нагрузок на конструкцию и шума. Все эти “симптомы” сопровождают работу, выполняемую с помощью отбойного молотка. Не сопоставимы эти две технологии и по времени, необходимому для выполнения работы. Себестоимость работ по резке алмазным инструментом оказывается в итоге значительно ниже, чем та же работа, выполненная ударным способом. Связано это с тем, что в первом случае необходимость восстановительных работ полностью отпадает.
Основным направлением применения алмазных технологий в строительстве является вырезание проемов, сверление отверстий для разнообразных инженерных коммуникаций и демонтаж крупных железобетонных конструкций с высокой степенью армирования. Год от года алмазные технологии постепенно вытесняют пневматические молотки, поскольку обладают несравнимо большей производительностью и не причиняют вреда несущим конструкциям!
