Чем пропитывали шпалы в ссср

Чем пропитывали шпалы в ссср

Выяснение того, чем пропитывают шпалы, целесообразно в разных ситуациях, например, когда хочется использовать такую древесину в строительстве или приходится подолгу находиться в непосредственной близости к железнодорожным путям.

С какой целью обрабатывают древесину?

Себестоимость деревянных заготовок, используемых при прокладке железной дороги, очень мала, но эта дешевая древесина обладает недостаточным эксплуатационным ресурсом. Сюда стоит добавить чрезвычайно агрессивные условия применения: постоянную вибрацию, контакт с атмосферными проявлениями и почвой, высокое давление.

Качество и характеристики готовых шпал регулируются ГОСТ 78-2004. Чтобы срок службы изделий соответствовал данным нормативам, их пропитывают специальными составами, существенно увеличивающими потенциал древесины. Подобные химические «коктейли» надежно защищают волокнистую структуру продукции от разрушительного воздействия влаги и физического износа.

Железнодорожные шпалы эксплуатируются в неблагоприятных условиях

Чем пропитывают шпалы: ключевые виды защитных составов

Кроме креозота, классического примера защитной смеси для данной отрасли, химическая промышленность предлагает воспользоваться преимуществами относительно новых наименований – элемсепта и ЖТК.

Креозот – классическая пропитка для железнодорожных шпал

Креозот

Этим составом обрабатывают деревянные заготовки уже более 50-ти лет, ядовитую жидкость добывают из древесного и каменного угля посредством дистилляции дегтя.

Шпалы, пропитанные подобной смесью, обретают характерный черный оттенок с заметными примесями коричневого, присутствует сильный запах, напоминающий дизельное топливо. Несмотря на то, что соединение токсично, уровень «сомнительных» примесей позволяет использовать его при прокладке железнодорожных путей (если оценивать только в рамках государственных нормативов).

Причиной широкого распространения этого решения является эксплуатационная оправданность – пропитка действительно предотвращает преждевременное разрушение древесины, обладает дешевой себестоимостью и всесторонне продуманной в течение нескольких десятилетий технологией нанесения.

Железнодорожная шпала, пропитанная креозотом

Элемсепт

Представляет собой бессолевую разновидность антисептика, в его состав входят концентрированные оксиды хрома, мышьяка, меди. Шпалы пропитывают этим средством, предварительно разведенным водой, по особой методике, чередующей воздействие вакуумом и давлением. В результате заготовки обретают зеленоватый оттенок. Вещество малотоксично, не имеет специфического запаха.

Вещество изготавливается в виде порошка, для пропитки древесины разведенной субстанцией необходимы автоклавы. Вся процедура сводится к трем ключевым этапам:

  • из деревянных заготовок выводится влага путем воздействия вакуумом;
  • затем подается под давлением раствор элемсепта;
  • эффект закрепляется путем создания условий вакуума.

В результате активный состав проникает как минимум в 2-миллиметровый слой древесины. Преимущество решения – высокое качество пропитки.

Железнодорожные шпалы, обработанные Элемсептом

Термоконденсационная жидкость представляет собой один из результатов нефтепроизводства, рецептура его изготовления и состав защищены патентным правом. Светлая древесина, пропитанная ЖТК, обретает коричневатый оттенок, лиственница и аналогичные ей породы становятся темно-коричневыми. Вещество не пахнет и не выделяет токсичных соединений.

В отличие от креозота, субстанция не создает риска развития у человека онкологических заболеваний, с помощью термоконденсационной жидкости можно добиться более эстетичного образа заготовок. Пропитка не образует уплотнений и сгустков, поверхность шпал не становится липкой. Использование ЖТК и креозота создает практически одинаковый по длительности эксплуатационный ресурс древесины, но первое решение гораздо безопаснее.

Шпалы, обработанные термоконденсационной жидкостью

Можно ли строить из обработанных шпал?

Такой стройматериал привлекает крайней дешевизной, поэтому многие умельцы задаются вопросом – стоит ли его использовать для возведения бытовых или жилых сооружений. Первое, что вызывает сомнения – это запах креозота (подобная пропитка встречается наиболее часто), который стремятся замаскировать подручными средствами. Но нельзя забывать о опасности для здоровья, что несут в себе подобные соединения. Поэтому лучше воздержаться от такой экономии даже при строительстве гаража или подсобных помещений.

Креозот, элемсепт, ЖТК – это ключевые вариации соединений, используемых для придания шпалам долговечности и устойчивости к разрушительному воздействию природной среды. Их используют при прокладке железных дорог, так как в подобных условиях они соответствуют государственным нормативам безопасности и оправдывают потенциальные риски за счет достойных эксплуатационных свойств.

Продлить шпале жизнь

Как бы ни были хороши деревянные шпалы, у них есть большой недостаток – недолговечность. Предотвратить или замедлить гниение шпал пытались с момента зарождения железных дорог.

При строительстве дороги Петербург – Москва в России впервые применили в промышленных масштабах антисептическую пропитку древесины под давлением. А все шпалы Московско-Нижегородской магистрали пропитывали медным купоросом. Дорога располагала примитивным заводом для пропитки брёвен по способу Бушери. При распиловке оставались большие отходы пропитанной древесины, в результате цена таких шпал в четыре-пять раз превысила цену обычных. Некоторые исследователи усматривают здесь махинации концессионеров, строивших дорогу. В итоге в России почти на 20 лет отказываются от антисептирования и укладывают в путь необработанные шпалы.

Читайте также:  Схема армирования фундамента дома

Дубовые служили шесть-семь лет, сосновые – четыре-пять, еловые – всего три-четыре года.

Кое-где жизнь шпалам продлевали местными средствами. Так, на Закаспийской дороге применили пропитку нефтью, в которой тамошние железнодорожники видели прежде всего оружие против обнаглевших термитов. На Курско-Харьковско-Азовской дороге шпалы вымачивали в соляном растворе – рапе Сиваша. Аналогично поступали и на Баскунчакской линии, ведущей к соляному озеру.

Русские инженеры знали о преимуществах масляных антисептиков перед водными, но долгое время не располагали углеводородами вроде креозота и подобных ему веществ. Их в России просто не производили. В поисках подходящих заменителей пытались пропитывать шпалы той же нефтью, пиреновой жидкостью, но это не давало желаемого результата. Лишь в начале ХХ века на Павлоградском заводе Южной железной дороги начали пропитывать шпалы креозотом, увеличивая срок их службы до восьми лет.

Шпалопропиточный завод Петербурго-Варшавской дороги применял креозот в эмульсии с хлористым цинком. Остальные заводы использовали в основном только хлористый цинк – дешёвый, но нестойкий и малоэффективный антисептик. И даже им не удавалось пропитать все шпалы, укладываемые в путь.

В 1913 году только три казённых российских магистрали и одна частная полностью удовлетворяли свою потребность в пропитанных шпалах для текущего содержания и ремонта пути. На некоторые дороги они не поступали вовсе. В годы Первой мировой войны, когда надзор за путём ослаб, непропитанные шпалы сгнивали до трухи.

Искать замену деревянной шпале в России начали ещё в XIX веке. Применение металлических шпал практически не вышло из стадии экспериментов. Железобетон пришёл на русские железные дороги в веке ХХ. Хотя первые попытки устроить путь на бетонном основании были сделаны раньше.

Так, в 1886 году на Закаспийской магистрали уложили в путь опоры из асфальтобетона. Они представляли собой квадратные отливки, расположенные под рельсом по диагонали. В такие опоры вставляли деревянные пробки для забивки костылей. Через каждые три ряда опор укладывалась обычная деревянная шпала для связи рельсов между собой. А на Екатерининской дороге испытывали путь с монолитной бетонной плитой и продольными металлическими лежнями.

В 1903 году в России изготовили первые железобетонные шпалы. Их разработал и испытал инженер Ольденбергер. Эти шпалы имели по всей длине сквозное цилиндрическое отверстие для облегчения веса и прикрепления к ним рельсов при помощи закладных болтов и клемм. Опытная партия была уложена в путь на одной из станций Финляндской железной дороги. Однако шпалы Ольденбергера оказались недостаточно прочными и не получили распространения. Но сама идея создания в шпале сквозной полости позднее оказалась востребована.

У всех железобетонных шпал был главный недостаток – низкая трещиностойкость, поэтому их приходилось изымать из пути после непродолжительной эксплуатации. Новая эра отечественного шпалопроизводства началась с внедрением конструкций из предварительно напряжённого железобетона, более устойчивого к трещинам. Достигается это за счёт натяжения арматуры в процессе изготовления изделия. Когда растянутую арматуру освобождают от захватов, она сокращается и передаёт сжимающие усилия на бетон – «обжимает» его.

С 1957 года в стране начинается массовое изготовление железобетонных шпал. В ходе эксплуатации были в полной мере оценены их достоинства по сравнению с деревянными, от которых, впрочем, тоже никто не собирался полностью отказываться. Главное преимущество – долговечность. Если средний срок службы деревянных шпал на железных дорогах СССР не превышал 16 лет, то расчётный срок службы железобетонных – 40-50 лет. То есть – втрое больше!

В те годы Министерство лесной промышленности упорно поставляло железнодорожникам шпалы только из мягких пород дерева – сосны, ели, лиственницы. Да и качество заготовки древесины зачастую оставляло желать лучшего. Поэтому даже хорошо пропитанные деревянные шпалы требовали замены через 14-15 лет, а то и раньше. Между тем, например, в Швеции сосновые шпалы служили до 25 лет, во Франции и ФРГ шпалы из дуба и других твёрдых пород меняли через 30 лет, в США – через 34 года. Осознав бесперспективность дальнейшей борьбы с Минлеспромом, МПС решило сделать ставку на железобетонные шпалы.

Читайте также:  Как правильно чистить форель

Помимо долговечности, они имеют ещё ряд существенных плюсов. Например, обеспечивают повышенную устойчивость колеи в отношении боковых сдвигов и выброса вверх, что особенно важно при использовании длинных рельсовых плетей, чувствительных к изменениям температуры. Именно это свойство железобетонных шпал способствовало внедрению на отечественных магистралях бесстыкового пути, придающего движению поездов замечательную плавность. Наконец, наращивание производства таких шпал позволяет значительно сократить расход древесины, снизив тем самым остроту экологических проблем.

Перед отечественным производителем – а в 1950-е годы начали создавать, по сути, новую отрасль специализированных заводов – ставилась задача обеспечить растущие потребности путевого комплекса необходимым количеством железобетонных шпал, которые отличались бы высокой надежностью. И объемы производства этих шпал неуклонно росли.

К 1967 году железобетонные шпалы были уложены более чем на 8 тыс. км пути, к 1977 – на 45 тыс. км, к 1991 – на 67 тыс. км. А в 2002 году железобетонные шпалы занимали более 40% развёрнутой длины главных путей РЖД.

Родина железобетонной шпалы – Франция. Парижский садовник Жозеф Монье в 1878 году получил патент на железобетонные шпалы и балки. Но сначала он запатентовал… цветочную кадку из цемента и железа. Попав в стеснённые обстоятельства, садовник начал делать кадки для цветов из цемента и песка. Всё бы хорошо, но со временем они лопались под натиском корней растений. Тогда изобретатель надел на кадки каркас из арматуры и сверху обмазал ещё одним слоем цемента. Так был открыт новый недорогой и прочный стройматериал из бетона и стали, монолитно соединённых и совместно работающих в конструкции. С 1887 года чудо-материал начинают активно применять в строительстве мостов и зданий, а затем и железных дорог.

Пропитка шпал

С момента зарождения железных дорог принимали меры, чтобы предотвратить или замедлить загнивание шпал. Так, по смете Царскосельской дороги намечалось укладывать дважды осмоленные шпалы.

При строительстве Николаевской дороги впервые в России применили в промышленных объемах антисептическую пропитку древесины под давлением. Правда, пропитывали главным образом мостовой лес. Но проводили опыты и со шпалами; в 1848-1849 гг. пропитанные шпалы уложили на шести километрах линии по обоим путям. А. И. Штукенберг дал описание [190] первых деревопропиточных заводов Николаевской дороги, один из которых находился в Волхове, а три других — вблизи от строительства крупных мостов. Все четыре завода, совершенно одинаковые, производили пропитку древесины способом Пайна. Дерево сначала насыщалось под давлением сернокислой закисью железа или медным купоросом, а затем — хлористым цинком. В результате в порах выделялась нерастворимая сернокислая известь (гипс), которая и должна была играть роль защитной одежды для древесины. Однако "гипс в порах дерева не образовывался вполне, купорос и кальций оставались несоединенными и, сохраняя свою растворимость в сырости и способность ее притягивать, даже вредили сохранению древесины" [190]. И действительно, в 1852-1853 гг. пропитанные шпалы пришлось заменить.

В полном объеме укладку антисептированных шпал предприняли при строительстве Московско-Нижегородской дороги, которая располагала примитивным заводом для пропитки бревен медным купоросом по способу Бушери. Последний основан на самотечном поступлении раствора через торец в бревно из резервуара, расположенного на высокой башне. Способ Бушери был малопроизводительным и неэкономичным уже потому, что при обрезке образовывались большие отходы пропитанной древесины. Тем не менее он применялся и Козловско-Воронежско-Ростовской дорогой, которая вела антисептирование шпал раствором хлористого цинка [33].

Цена пропитанных шпал Московско-Нижегородской дороги оказалась очень высокой; она в 4-5 раз превышала цену непропитанной шпалы. В этом факте исследователи железнодорожного дела усмотрели и, по-видимому, правильно одну из бесчисленных махинаций Главного Общества [185], которая имела весьма неблагоприятные последствия, ибо создала неверное представление об экономической стороне антисептирования. В результате, хотя пропитанные шпалы служили дольше непропитанных, на русских дорогах почти два десятилетия не практиковали антисептирования, а укладывали шпалы из обычного леса. При этом дубовые шпалы служили не более 6-7 лет, сосновые — 4-5, а еловые — даже 3-4 года.

Читайте также:  Тесто на вареники на 1 кг муки

Пока дорог было мало, а леса вокруг них вырубались сравнительно слабо, такое положение было терпимым. Но к середине 80-х годов вырубка местных лесов в европейской части страны стала приобретать массовый характер, что подняло цены на сырую древесину. Это заставило железнодорожные компании позаботиться о продлении срока службы шпал в пути. В 1877 г. на Московско-Нижегородской дороге построили новый завод для пропитки шпал под давлением раствором хлористого цинка. Аналогичные заводы были вскоре построены на других дорогах. Некоторые дороги применяли передвижные заводы. Кое-где удавалось обходиться местными средствами. Курско-Харьково-Азовская дорога практиковала предварительное вымачивание шпал в соляном растворе — рапе Сиваша. Аналогичным образом антисептировали шпалы на Баекунчакской дороге, которая вела к известному соляному озеру.

Стационарные заводы сооружали преимущественно иностранные фирмы. Однако отдельные заводы, например Жуковский Орловско-Витебской дороги, были построены русскими специалистами под руководством Б. К. Завадского. Оборудование передвижных заводов готовилось в Коломне и Брянске.

Русские инженеры прилагали немало усилий, чтобы найти способы более рационального использования на железных дорогах лесных богатств страны. Заботой об экономичном использовании леса проникнуты доклады В. И. Герценштейна [33], [34], работы Л. Ф. Шухтана [197], Б. Рутковского [147] и др. Несмотря на официальное ограничение пород леса по их пригодности для пропитки (сосна, ель и дуб), на ряде дорог проводили испытания шпал, изготовленных из дешевых лиственных пород. Так, на Закавказской дороге по инициативе А. Н. Пушечникова были уложены пропитанные грабовые и буковые шпалы. На ветви к рязанскому шпалолропиточному заводу вполне успешно испытывали пропитанные шпалы из осины.

Зная о недостатках водного антисептика и о преимуществах масляных, но не располагая антисептическими углеводородами типа креозота и ему подобных веществ (они отсутствовали в перечне продуктов отечественного производства), русские инженеры пытались найти подходящие заменители. Следует упомянуть об опытах пропитки шпал нефтью, которые еще в 70-е годы велись на Поти-Тифлисской дороге под руководством инженера В. И. Курдюмова. Эти опыты не дали вполне удовлетворительных результатов, хотя приемлемый режим пропитки все-таки и был найден, после чего поднимался вопрос об антисептировании дерева парами нефтяных углеводородов [34]. Некоторое время на русских дорогах применялась пиреновая жидкость, испытания которой были начаты инженером Кирпичниковым на станции Кинешма в 80-е годы.

Вопросами предохранения дерева, особенно шпал, от преждевременной порчи и гниения занималась организованная в 1887 г. при Русском техническом обществе комиссия специалистов. Она провела ряд интересных и полезных исследований, например организовала сбор статистических сведений о службе деревянных шпал на дорогах, методика которого была принята и одобрена на IV Петербургской сессии Международного конгресса железных дорог для использования на всех дорогах — участницах конгресса.

Однако в целом состояние шпального хозяйства на русской сети было неудовлетворительным. Пропитка масляными антисептиками так и осталась неосуществленной мечтой русских инженеров. К началу первой мировой войны всего лишь один павлоградский завод Южных дорог пропитывал шпалы креозотом. Еще один завод (Петербурго-Варшавской дороги) применял креозот в эмульсии с хлористым цинком [99]. Остальные заводы пользовались водными антисептиками — преимущественно дешевым, но нестойким и малоэффективным хлористым цинком. Качество пропитки было чрезвычайно низким, ибо оборудование большинства заводов являлось устаревшим, а руководители их и технический персонал, как правило, не имели серьезной подготовки. Однако даже такой низкокачественной пропитке не подвергались все укладываемые в путь шпалы. В 1913 г. пропитанные шпалы практически в полном объеме заказывали для текущего содержания и ремонтов три казенных и одна частная дороги. Остальные приобретали пропитанные шпалы частично, а некоторые не использовали их вообще. В годы войны, когда надзор за путем ослаб, непропитанные шпалы сгнивали до трухи.

Ссылка на основную публикацию
Чем покрасить буквы на гранитном памятнике
Гранитный или мраморный памятник на кладбище с течением времени может потерять эстетичность, потрескаться. Надписи на нем тускнеют, как и фотографии,...
Чем отличается кальцинированная сода от пищевой соды
Сода присутствует в каждом доме. С такой продукцией успешно взаимодействуют многие люди, получающие наилучшую возможность оценить свойства и эффективность применения....
Чем отличается лампа h8 от h11
Мне не первый раз говорят что цоколи H 8, H 9 и H 11 ОДИНОКАВЫЕ и так упорно на этом...
Чем покрасить вагонку в ванной
Одним из самых популярных типов деревянных отделочных материалов является вагонка. Она имеет различный профиль, благодаря чему поверхность имеет разный вид...
Adblock detector