Шпалы – это один из важных элементов железнодорожного пути. В прошлом, когда промышленные материалы и технологии были далеки от современных, шпалы требовали особой обработки для увеличения их срока службы. Такая обработка, как пропитка, позволяла защитить древесину от гниения и повысить ее прочность.
Одним из популярных способов пропитки шпал было использование креозота – продукта смолистого дегтя, получаемого в результате деструкции древесины. Креозот обладает способностью проникать в глубь древесины и создавать защиту от вредных воздействий окружающей среды, таких как влага и насекомые. Это средство было широко применяется в железнодорожном строительстве вплоть до середины XX века.
Кроме креозота, для пропитки шпал использовались и другие вещества. Например, соляное масло – раствор минеральных солей в растительном или животном масле. Это средство позволяло предотвратить гниение дерева, улучшить его поглощение жидкости и предоставить прочность. Благодаря соляному маслу шпалы становились долговечнее и могли выдерживать тяжелые нагрузки.
Со временем, с развитием химической промышленности и появлением новых материалов и технологий, необходимость в использовании креозота и соляного масла отошла на второй план. Сейчас шпалы производят из более современных и прочных материалов, таких как железобетон или пластик. Однако история использования креозота и соляного масла в железнодорожном строительстве остается важной частью развития инфраструктуры и транспорта.
История пропитки шпал
С момента появления железных дорог шпалы из дерева были неотъемлемой частью инфраструктуры. Однако, деревянные шпалы подвергались воздействию различных вредных факторов, таких как влага, насекомые и грибки, что сокращало их срок службы.
Одним из способов увеличения срока службы шпал является их пропитка. Пропитка шпал – это процесс, взвешивающий в дерево специальные растворы или смеси, которые позволяют защитить его от внешних воздействий и увеличить срок его эксплуатации.
Исторически первой пропиткой шпал использовалось масло. Шпалы погружали в специальные емкости с маслом и оставляли на несколько часов, чтобы материал полностью впитал в себя жидкость. Масло образовывало защитную пленку на поверхности шпалы, увеличивая ее срок службы.
В XIX веке масло постепенно заменяется битумом. Битумная пропитка – это процесс погружения шпал в расплавленный битум. После остывания битум создает на шпале защитный слой, предотвращающий разрушение материала.
С развитием технологий в XX веке были разработаны новые процессы пропитки. В частности, была предложена пропитка шпал раствором каменноугольной смолы. Этот способ позволял не только защитить древесину от вредных воздействий, но и существенно увеличить срок ее службы.
В настоящее время наиболее популярным способом пропитки шпал является использование Креозота. Креозот – это комплексная смесь органических соединений, получаемая при нагревании древесины без доступа кислорода.
С помощью специальных методов и оборудования шпалы погружают в раствор креозота, который проникает в поры дерева и создает защитный слой, предотвращая разрушение материала.
| Метод пропитки | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|
| Масляная пропитка | Простота использования, защита от грибка и насекомых | Недостаточная защита от влаги, короткий срок службы |
| Битумная пропитка | Надежная защита от воды и гниения | Трудность обработки, высокая температура обработки |
| Пропитка каменноугольной смолой | Высокая прочность и долговечность | Сложность промышленного производства |
| Пропитка креозотом | Отличная защита от внешних воздействий, долгий срок службы | Высокая токсичность для окружающей среды, высокая стоимость |
В зависимости от способа пропитки и используемых материалов можно достичь разных уровней защиты шпал. Современные технологии позволяют создать пропитанные шпалы, которые прослужат десятилетиями, обеспечивая безопасное и надежное движение по железной дороге.
Каменноугольная смола
Одним из наиболее распространенных материалов для пропитки шпал на железной дороге раньше была каменноугольная смола.
Каменноугольная смола получалась при перегонке каменного угля в специальных аппаратах — одеждах. В процессе перегонки вещество первоначально преобразуется в газообразное состояние, а затем, охлаждаясь, конденсируется и принимает форму смолы.
Каменноугольная смола обладает свойствами, которые делали ее подходящей для пропитки шпал. Она является водонепроницаемой и устойчивой к воздействию влаги и атмосферных условий. Также смола имеет высокую прочность и способна обладать долговечностью, что делает ее отличным материалом для защиты шпал от гниения и разрушения.
Каменноугольная смола наносилась на поверхность шпал при помощи различных методов, таких как кисточка или кистеть, а также специальные аппараты для регулярной пропитки. Пропитанные шпалы с каменноугольной смолой устанавливались на дорогу и обеспечивали ее надежность и долговечность на протяжении длительного времени.
С развитием технологий и появлением новых материалов, использование каменноугольной смолы для пропитки шпал на железной дороге ушло в прошлое. Однако, она остается важным историческим элементом, свидетельствующим о технологиях прошлого и значимости поддержания инфраструктуры железнодорожного транспорта.
Битум
Для пропитки шпал битум можно нагревать до высокой температуры, чтобы он стал жидким и легко впитался в древесину. Затем, после остывания, битум создавал прочную защитную пленку вокруг шпал, предотвращая их повреждение и продлевая их срок службы.
Битум также обладает хорошей адгезией, поэтому его использовали для приклеивания шпал к бетонным плитам железнодорожного полотна. Это обеспечивало дополнительную стойкость и устойчивость к сдвигам при проезде поездов.
Однако со временем битумовая пропитка была заменена более современными и эффективными материалами, такими как креозот и железобетонные шпалы. Несмотря на это, битум остается важным и широко используемым материалом в строительстве дорог и железных дорог.
Креозот
Креозот обладает множеством полезных свойств, которые делали его идеальным для пропитки деревянных шпал. Он обладает сильными антисептическими и консервирующими свойствами, что позволяет предотвращать гниение и разрушение древесины в условиях высокой влажности.
Креозот также имеет высокую горючесть, что помогает защищать шпалы от пожаров. Однако, в 20-ом веке было установлено, что креозот содержит канцерогенные вещества, что вызвало проблемы с его использованием и привело к прекращению его применения на железнодорожных путях.
Сегодня альтернативные материалы, такие как пропитка соединениями меди и цинка, используются для защиты древесины от гниения и увеличения ее срока службы.
Сажу
Сажу получали путем специальной технологической обработки древесных отходов, таких как хвойные иглы и древесная кора. Сначала эти отходы подвергали сухой дистилляции в печи при высокой температуре. В результате процесса происходило разложение органических веществ, и образовывалась твердая сажа. Эту сажу затем измельчали и пропускали через сито, чтобы получить однородную консистенцию.
Пропитка шпал сажей выполнялась с помощью специальных масляных щеток или распылителей. Шпалы погружались в ванну с сажей или сажу наносили на их поверхность, чтобы создать защитный слой от влаги и гниения. Сажа также обладала антисептическими свойствами, что позволяло увеличить срок службы шпал и предотвратить их разрушение под воздействием влаги и микроорганизмов.
| Преимущества использования сажи для пропитки шпал: |
|---|
| 1. Водонепроницаемость – сажа предотвращает попадание влаги в древесину и перекисление ее волокон, что увеличивает стойкость шпал. |
| 2. Противогниение – сажа является эффективным антисептиком, который предотвращает разрушение древесины под воздействием гнилостных грибов и бактерий. |
| 3. Устойчивость к механическим повреждениям – сажа создает защитный слой на поверхности шпал, который увеличивает их стойкость к повреждениям и износу. |
| 4. Улучшение контакта шпал с рельсами – сажа позволяет обеспечить более плотное и надежное прилегание шпал к рельсам, что повышает безопасность движения поездов. |
Сажа использовалась на железнодорожных путях в течение длительного времени, пока не были разработаны более современные пропиточные материалы. Сегодня она редко применяется, но ее использование в прошлом позволяло продлить срок службы шпал и обеспечить надежность и безопасность железнодорожного транспорта.
Гудрон
Пропитка шпал гудроном позволяет значительно продлить их срок службы. Гудрон проникает в древесину, создавая защитный слой, предотвращающий гниение и разрушение шпал. Благодаря своей вязкости, гудрон также способен защитить шпалы от посторонней влаги, что является особенно важным во влажных климатических условиях.
Гудроновая пропитка была широко использована на железных дорогах в СССР и других странах мира до середины XX века. Однако, со временем гудрон заменился более эффективными и экологически безопасными материалами, такими как креозот и креозоль, которые успешно применяются в настоящее время.
| Преимущества использования гудрона: | Недостатки использования гудрона: |
|---|---|
| — Антисептические свойства защищают шпалы от гниения | — Высокая вязкость, что затрудняет нанесение |
| — Водоотталкивающие свойства предотвращают проникновение влаги | — Возможность выделения вредных веществ при высокой температуре |
| — Простота и доступность процесса пропитки | — Постепенная потеря своих защитных свойств со временем |
Масло
Одним из важных веществ, которые использовались для пропитки шпал на железной дороге в прошлом, было масло. Оно было особенно популярно в начале использования железных дорог, когда шпалы были изготовлены из дерева.
Масло использовалось для защиты шпал от влаги, гниения и вредителей, таких как насекомые. Оно улучшало свойства деревянных шпал и продлевало их срок службы.
Масло, используемое для пропитки шпал, обычно содержало минеральные масла или растительные масла, такие как льняное масло. Эти масла впитывались в древесину и образовывали защитный слой на поверхности шпалы.
Процесс пропитки шпал маслом был довольно трудоемким и требовал специальной обработки. Шпалы помещались в специальные емкости, где они оставались на пропитку в течение нескольких дней или даже недель.
Масло было необходимым компонентом в уходе за железной дорогой и обеспечивало долговечность и надежность шпал. Однако, с развитием технологий и появлением новых материалов, таких как бетон, использование масла для пропитки шпал стало устаревшим и неактуальным.
Сегодняшние железнодорожные шпалы изготавливаются из более долговечных материалов, и пропитка уже не требуется для их защиты. Однако, масло все еще используется в железнодорожной промышленности для смазки и обслуживания различных компонентов.