Промислові гази працюють всюди. Вони необхідні у побуті, у створенні найскладніших машин, у хімічному виробництві та при обробці харчових продуктів. І, звичайно, сучасне будівництво ніяк не може обійтися без них.
Робота з металоконструкціями: зварювання та різання.
Метал, перш ніж перетворитися на металоконструкції, наприклад такі як каркас для майбутнього залізобетону, повинен бути акуратно нарізаний і надійно зварений. Для цього і застосовуються різні види газового різання та зварювання.
Власне газоплавильна зварювання – це сплавлення різних шматків металу та присадного матеріалу в один виріб. Для створення необхідної для розплавлення металу температури застосовують суміш кисню з будь-яким горючим газом. Найчастіше зварювання та різання різних сортів металу проводиться за допомогою ацетилену, що має досить високу температуру згоряння. Чим вище температура згоряння газу в різаку або зварювального пальника, тим легше і рівніше ріжеться метал або швидше і легше розплавляються краї деталей, що з’єднуються, а значить, краще виходить зварний шов. Тому трохи рідше використовуються гази, що дають у полум’ї з киснем дещо менші температури. Це можуть бути такі гази як пропан, метан, водень, бутан або суміш бутану з пропаном.
При газополум’яному зварюванні, тобто згорянні таких сумішей на поверхнях металів, що зварюються виходить розплав, так звана зварювальна ванна. Від того, що відбувається в ній залежить механічна міцність майбутнього зварного шва. І тому при будь-якому вигляді різання або зварювання металів не обійтися без застосування спеціальних зварювальних сумішей, заснованих на інертних газах. Для різних випадків використовують різні суміші газів, підібрані у відповідних співвідношеннях. Для зварювання стали це різні за співвідношенням суміші із вуглекислого газу, гелію та аргону. При зварюванні алюмінію застосовують суміші лише з гелію та аргону.
Такі суміші ще називають захисними, оскільки з такою вкритою сумішшю зварювальної ванни менше розбризкується метал, а зварний шов виходить більш міцним і однорідним. До нього не потрапляють небажані домішки атмосферних газів, швидкість зварювальних робіт збільшується. Все це дозволяє зменшити витрати часу на сам процес зварювання і додаткову обробку швів, що вийшли. Звичайно застосування окрім горючих сумішей, ще й захисних складів неминуче подорожчає проведення цих робіт, але швидший та якісніший результат, звичайно ж, виправдовує такі витрати.
Посилення міцності споруд із бетону за допомогою заморожування зрідженим газом.
Всі бетони, а особливо ті сорти, які ґрунтуються на портландцементі, при застиганні виділяють тепло. Ця ж властивість характерна і щодо нового матеріалу – геополімерного бетону. За певних умов, наприклад, якщо температура навколишнього середовища досить висока, надмірне виділення тепла може погіршити якість одержуваного матеріалу. При нерівномірному температурному режимі застигання в бетоні можуть утворитися тріщини, які незабаром розширюючись, зруйнують будівлю, міст, дамбу або тунель, які зроблені з цього будівельного матеріалу.
Щоб запобігти небезпеці катастрофи, потрібно зробити затвердіння бетону швидким і рівномірним. Для цього застосовують охолодження його рідким азотом або вуглекислим газом. Порівняно з позитивним результатом, що отримується, витрати на використання зрідженого газу відносно невеликі. Щоб регулювати температуру застигання майбутнього бетону зрідженими газами, охолоджують його компоненти: пісок, гравій, цемент, а також і саму бетонозмішувач. Такий спосіб дозволяє керувати охолодженням, регулюючи його температуру. А ще він ефективний і порівняно недорогий.
Як прорубати гору чи закріплення ґрунтів?
Через свою специфіку певні види будівельних робіт без закріплення ґрунту часом бувають просто неможливими. Для того, щоб не осідали і не обсипалися щойно створені стінки тунелю або не потопала в ґрунтових водах техніка, що копає шахту або котлован, потрібно якось зміцнити ґрунт, в якому все це робиться. Це досягається заморожуванням такими зрідженими газами, як азот та вуглекислий газ. Для цього робиться вертикальна проморожена, а тому водонепроникна стінка. Вона стримує, охороняє робочий майданчик від розмиву та руйнування.
Чим глибше стає котлован, тим важливішим стає заморожування його стінок. На глибинах понад тридцять п’ять метрів працювати без закріплення на ґрунті взагалі неможливо. Крім того, цей вид заморожування чудово справляється і закріпленням дрібнозернистих, сипких порід. У таких випадках набагато важче застосовувати сольовий чи хімічний спосіб.
Заморожування рідкими азотом і вуглекислим газом зручно ще й тим, що при цьому не потрібні станції, що заморожують, і мережу трубопроводів. Зріджений газ відразу ж після доставки на будмайданчик, прямо з цистерн пускають у колонки, що заморожують. Це значно збільшує швидкість та якість цього процесу. Швидкість надзвичайно важлива, якщо поруч є термальні або мінералізовані джерела або зона будівельних робіт оточена ґрунтовими водами, що швидко фільтруються в неї. При швидкому заморожуванні вода не встигне розмити стіни споруди до їхнього ґрунтовного закріплення, наприклад бетоном.
Зручно й те, що гази, що застосовуються у цій сфері будівельної діяльності, не токсичні, пожежо- та вибухобезпечні. При цьому робота з ними не потребує великих фінансових витрат. Після припинення застосування цього способу, ґрунт швидко відтає. При цьому не відбувається зміни складу та структури ґрунтів.
Цікаві відомості про застосування газів у будівництві.
Крім відомих способів зварювання із застосуванням захисту інертних газів існує ще й спосіб зварювання в атмосфері вуглекислого газу. Відтісняючи повітря в зоні зварювання, він захищає зварний шов від дії кисню та азоту. В результаті виходить рівний, красивий, щільний зварний шов, який, на жаль, має не найкращі механічні властивості. Вуглекислий газ, звичайно ж, дешевше за аргон і зручний у використанні, тому цей спосіб застосовується там, де міцність може бути не максимальною. Набагато найчастіше застосовується захисна суміш вуглекислого газу з аргоном. Це дозволяє підвищити якість зварювання, одночасно знизивши її ціну.
Сучасне будівництво абсолютно немислиме без промислових газів. Один із найбільших постачальників цих газів в Україні – «DP Air Gas».
