13. Основные этапы в истории становления строительного материаловедения. Дать расширенную характеристику третьему и четвертому этапам.

Условно можно выделить четыре основных этапа в истории становления науки о строительных материалах, связанных с революционными этапами в развитии человечества:

I этап II этап III этап IV этап

Период Индустриальный Постиндустриальный Период информаци-

неолита период период онных технологий

(с древних времен (с конца XIX в. (со 2-й половины XX в. (2015-2020 г.г.)

до конца XIX в.) до 2-й половины XX в.) до наших дней)

● I этап связан с периодом неолита – переходом (примерно 10 тыс. лет назад) к земледелию и от кочевого к оседлому образу жизни;

● II этап обусловлен индустриальной революцией в Западной Европе;

● III этап обусловлен научно-технической революцией XIX-XX вв.;

● IV этап обусловлен развитием информационных технологий.

Третий этап развития науки о строительных материалах относится ко второй половине ХХ и началу ХХI века, т.е. мы с вами являемся его очевидцами.

Этот период является предметом нашего изучения.

Отметим лишь основные его особенности :

 происходит интенсивное расширение номенклатуры и объемов производства строительных материалов;

 приоритетное направление в развитии строительных материалов занимает модификация их свойств (механическими, физическими и химическими методами), появляется новая учебная дисциплина “Строительная химия”;

 широко внедряются методы математического моделирования, в результате чего формируется новое научное направление – компьютерное (строительное) материаловедение;

 формируются новые подходы к описанию (методами синергетики) нелинейного поведения материалов в условиях, далеких от равновесного состояния;

 наряду с углублением и дифференциацией происходит обобщение (интеграция) научных знаний о материалах.( Последнее замечание имеет большое мировоззренческое значение, являясь “золотым ключиком” для понимания состояния и перспектив развития СМ. Становится очевидным, что в основе его развития лежит диалектическое взаимодействие двух тенденций-первое направление решением частных задач добивается получения множества новых (разрозненных) фактов, а второе путем их обобщения в некоторую систему знаний выявляет новые закономерности и, при наличии противоречий, формулирует актуальные проблемы для их решения новыми науками. Далее цикл повторяется, но на более высоком уровне развития.

Таким образом, взаимодействие этих двух тенденций является движущей силой поступательного развития СМ и лежит в основе его саморазвития.)

Какое сейчас положение дел в строительстве? После затяжного кризиса начиная с 1999 г. в России наблюдается устойчивый рост инвестиций и соответствующее оживление в строительном комплексе.

Если же судить по мировому производству основного строительного материала – цемента, то Россия (тогда, правда, СССР) из лидеров 1965-1975 г.г. при ежегодном производстве цемента 120-123 млн. т скатилась на 9-е место с 1,7 % от его мирового производства (рис. 4). В 2010 г. мы планировали изготавливать 60-70 млн. т цемента (рис. 5) (фактически выпущено 50,4 млн. т, т.е на 19-39 % меньше – производители цемента в России см. в Приложении 2). Для сравнения, в СССР такие показатели были достигнуты соответственно в 1960-1965 годы. Вы можете сказать, что это же было при СССРе! Но Китай производил цемента в 60-е годы в разы меньше нас, а в 2000 г. вышел на 600 млн. т, в 2010 г. на 1881,9 млн. т, а в 2012 г уже на 2137 млн. т! Вот в какой яме мы сидим.

Поэтому понятны попытки, предпринимаемые в последнее время российским правительством по выводу страны из критического состояния – это задача удвоения ВВП к 2010 г., реализация Федеральной целевой программы “Жилище” и национального проекта “Доступное жилье”.

Для их успешного выполнения в промышленности строительных материалов планировалось решить целый ряд неотложных задач [1]: ● провести ускоренное обновление основных фондов предприятий; ● привлечь необходимые инвестиции (для модернизации действующих производств и введения новых мощностей); ● обеспечить выпуск высококачественных конкурентоспособных материалов и изделий; ● добиться снижения ресурсоемкости, энергетических и трудовых затрат на изготовление продукции; ● повысить производительность труда (за счет механизации и автоматизации производственных процессов); ● обеспечить рациональное использование минеральных природных ресурсов и вовлечение в производство техногенных отходов различных отраслей промышленности; ● организовать подготовку высококвалифицированных отраслевых специалистов всех уровней. Как мы теперь знаем, ни амбициозные программы, ни частные задачи выполнены не были.

Следует сделать немаловажное замечание относительно того, что всякий рост производства должен определяться исходя из принципа устойчивого развития (человечества). Осознание этого принципа и его реализация является одним из признаков наступления нового – четвертого этапа, в развитии строительного материаловедения.

Годом отсчета четвертого этапа с определенной долей уверенности можно назвать 2015-2020 г.г.

К основным “признакам” IV этапа отнесятся:

 разработка “умных” (интеллектуальных) материалов и технологий;

 получают развитие новые технологии, “подсмотренные” человеком у природы – биотехнологические методы получения строительных материалов;

 происходит формирование новой концепции во взаимодействии человека и природы, во главу угла которой положен принцип устойчивого развития (человечества);

 решается задача освоения внеземных минеральных ресурсов;

 стоимости ресурсной и информационной составляющей в готовом продукте сближаются при устойчивой тенденции резкого роста последней;

 развивается конструирование веществ на атомно-молекулярном уровне (по нанотехнологии – 1 нм = 10^-9 м = 10 Å);

 в материаловедении на смену экспериментальной приходит компьютерная идеология – базовой дисциплиной инженера становится компьютерное материаловедение (КМ).