Международная военно-историческая ассоциация
Международная военно-историческая ассоциация
Международная военно-историческая ассоциация
Международная военно-историческая ассоциация
Международная военно-историческая ассоциация
Международная военно-историческая ассоциация
Несвоевременные военные мысли ...
При всяком издаваемом повелении всегда за предмет иметь пользу службы, честь и сохранение полку.
П. А. Румянцев




***Приглашаем авторов, пишущих на историческую тему, принять участие в работе сайта, размещать свои статьи ...***

Бетон в военном строительстве

БЕТОН в военном деле применяется, главным образом, в крепостных и морских сооружениях и в казармененном строительстве в виде простого Бетона или Бетона, усиленного железом, - железобетона.

Составные части Бетона представляет искусственный строительный материал из щебня или гравия и песку, соединенных в монолит посредством вяжущих веществ. Все составные части Бетона разделяются на:

1) недеятельные, каменные материалы, составляющие остов Бетона;

2) вещества деятельные (цементирующие), как, например, разного рода цементы и извести, и

3) воду, играющую роль возбудителя относительно деятельных веществ.

Вяжущим веществом в ответственных сооружениях служит портландцемент. Роман-цемент и гидравлические извести применяются лишь в постройках, от которых не требуется столь высокой прочности.

Приемка портландцемента на работах военного ведомства производилась согласно техническим условиям, утвержденными министром путей сообщений приказом 3 июня 1899 г., № 68 и 20 января 1900 г., № 12, с тем лишь изменением, что сроком начала схватывания назначен 1 час по затворении водою (журн. инжен. комитета 23 окт. 1904 г., № 42).

Песок, применяемый для Бетонных и железобетонных работ, должен проходить через сито с отверстиями диаметром 5 мм (приказ министра путей сообщения 30 мая 1908 г., № 53).

Наибольший размер щебенок и зерен гравия - 7 см. Объем пустот изменяется: в песке от 18 до 36%, в гравии от 33 до 40%, в щебне от 40 до 52%.

На XIII съезде русских техников и заводчиков по цементному, Бетонному и железобетонному делу (в 1910 г.) приняты следующие общие определения Бетона, в зависимости от состояния составных его частей и их свойств: для характеристики смеси цемента и песку (раствора), в зависимости от степени заполнения цементом пустот в песке, установлены термины "жирный" и "тощий"; степень же заполнения раствором пустот щебня и гравия определяется терминами "плотный" и "пористый".

Таким образом, получаются следующие 4 характерные состава Бетона:

а) жирный и плотный Бетон, в котором все пустоты песка заполнены цементом и все пустоты в щебне или в гравии заполнены раствором;

б) тощий и пористый Бетон, в котором часть пустот как в песке, так и в щебне или гравии остается незаполненными;

е) жирный и пористый Бетон, в котором пустоты в песке заполнены цементом, а часть пустот в щебне или гравии остается незаполненной раствором, и, наконец,

г) тощий и плотный Бетона, в котором часть пустот песка не заполнена цементом при плотном заполнении раствором всех пустот в щебне или гравии.

Основные положения для правильного и наивыгоднейшего решения всех вопросов относительно крепости и водонепроницаемости Бетона выработаны научным, лабораторным путем и приведены в сочинении И. Малюга: "Состав и способ приготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости» ("Инжен. Журнал», 1895 г.).

Крепость цементных растворов и Бетона определяется, главным образом, их плотностью и количеством содержащегося в них цемента. Уплотнение Бетона может быть достигнуто: надлежащим выбором и соотношением щебня или гравия и песка; употреблением надлежащего количества цемента; употреблением строго необходимого количества воды; применением необходимой работы трамбования. Оценка в экономическом отношении способов уплотнения может быть произведена сравнением того сбережения цемента, которое получается при применении каждого способа в отдельности.

Данные лабораторных испытаний следующие.

1) При увеличении крупности песка от самого мелкого до наиболее крупного может быть получено сбережение до 30% цемента на единицу объема Бетона;

2) При надлежащем подборе смеси песков, гравия или щебня можно получить сбережение цемента до 30%;

3) При применении усиленного трамбования количество цемента при той же крепости Бетона может быть уменьшено на 25%;

4) Увеличение крепости Бетона посредством увеличения содержания в нем цемента крайне невыгодно в экономическом отношении и может быть применено лишь только к тощим растворам Бетона;

5) При использовании в полной мере всех перечисленных средств уплотнения можно получить сбережение в цементе до 40%, при одновременном увеличении крепости Бетона в 1,5 раза.

Независимо от требующихся качеств Бетона и экономических соображений, качества и соотношение инертных веществ должны удовлетворять следующим двум условиям:

1) смесь инертных составных частей сама по себе должна представлять возможно плотную массу, т. е. содержать наименьший объем пустот;

2) общая поверхность зерен инертных веществ должна быть наименьшей, для чего следует избегать излишнего количества наиболее мелких частиц, в особенности пылеобразных.

На практике является наиболее выгодным составление смеси из трех сортов отощающих веществ:

а) отсортированного крупного гравия,

б) отсортированного мелкого гравия, и

в) несортированного песка.

Соотношение между объемами этих трех сортов в смеси может быть принято равным 6:2:1.

Состав Бетона определяется на практике обыкновенно соотношением объемов твердых составных частей, принимая за единицу объем цемента. В крепостных сооружениях применялись составы Бетона:

а) для частей сооружений, не подверженных непосредственному поражению снарядами - 1 часть портландцемента, 3 ч. песку и 7 ч. щебня (1:3:7) и

б) для сооружений, подверженных поражению, - 1 часть портландцемента, 2 ч. песку и 4 ч. щебня (1:2: 4).

При употреблении смеси щебня с гравием (голыши) состав Бетона может быть взят: 1 ч. портландцемента, 2 ч. песку и 5 ч. смеси щебня с гравием. Щебень или гравий (голыш) должен быть из кремнистых пород, гранита или твердых известняков.

Таблица, определяющая количество цемента, песка и воды для 1 куб. сж. раствора, объявлена приказом по инженерному корпусу 1873 г., № 5.

Вода для приготовления Бетона должна быть, возможно, чистой и не содержать в растворе гипса и сернистых соединений, углекислоты, органических веществ, а также жиров и кислот, попадающих из фабричных и бытовых сточных вод.

На практике необходимое количество воды определяется в каждом случае в зависимости от свойств цемента, степени влажности инертных составных частей, их пористости, соотношения между твердыми составными частями, состояния погоды, местных условий, способов производства Бетонных работ и пр.

В общем вес воды составляет от 5 до 8 % от веса твердых составных частей Бетона.

В зависимости от назначения Бетона и способа производства работ, на практике по количеству воды различают следующие три состава Бетона:

1) Жесткий Бетона, содержащий нормальное количество воды; при усиленном трамбовании на поверхности уплотняемого (рабочего) слоя показываются лишь следы влаги. Такой Бетон применяется в крепостных бетонных сооружениях. Свежий жесткий Бетон, сжатый в руке, не оставляет следов раствора на руке и держится в комке, подобно свеже-отрытой земле.

2) Пластичный Бетон содержит некоторый избыток воды, обусловливающий сравнительно большую подвижность твердых составных частей Бетона, вследствие чего требуется меньшая работа трамбования, чем для Бетона жесткого. Пластичный Бетон употребляется для железобетонных работ, так как некоторый избыток воды увеличивает силу сцепления железа с Бетоном.

3) Литой Бетон содержит больший избыток воды, чем Бетон пластичный, и допускает поэтому отливку Бетонных сооружений в тех случаях, когда трамбование не может быть применено, например, при подводной кладке.

         
    
Черт. № 1. Черт. № 2. Черт. № 3. Черт. № 4. Черт. № 5.
         

Приготовление Бетона:

I. Ручной способ.

Приготовление Бетона сводится к следующим работам:

1) подвоза щебня или гравия и вываливание его на платформы или ящики;

2) промывка щебня или гравия;

3) приготовление сухой смеси песку и цемента;

4) доставка сухой смеси к платформам или ящикам, служащим для приготовления Бетона;

5) перемешивание лопатами и граблями щебня (гравия) с сухой смесью песка и цемента, с поливкою водою.

Подробное описание всех этих работ и инструкция для производства Бетонных работ ручным способом, принятым в управлении строителя Кронштадтских укреплений, приведены в "Инжен. Журн.» 1900 г., № 3.

II. Машинный способ.

Широкое применение в настоящее время машин для приготовления Бетона обусловливается:

а) экономическими соображениями;

б) однородностью состава получаемого Бетона;

в) значительным упрощением организации работ;

г) малой площадью, требующейся для устройства Бетонного завода.

Применение машин доводит до минимума число рабочих и почти устраняет вредное влияние их небрежности на свойства Бетона Применяемые на практике машины (бетоньерки или мешалки) могут быть разделены на следующие характерные группы:

1) приспособления, в которых перемешивание достигается при падении всех составных частей с некоторой высоты;

2) машины с вращающимся барабаном различной формы, в котором составные части Бетона перемешиваются вследствие многократного поднятия их и падения с незначительной высоты;

3) машины с барабаном, снабженным стальными шарами, производящими при вращении барабана тщательное перемешивание и отчасти перетирание составных частей Бетона;

4) машины, состоящие из неподвижного барабана или корыта, в которых составные части Бетона перемешиваются вращением вала с кулаками;

5) машины по типу бегунов, производящие перемешивание и перетирание.

         
    
Черт. № 6.Черт. № 7.Черт. № 8.Черт. № 9.Черт. № 10.
         

Независимо от системы, бетоньерки разделяются на машины непрерывного и периодического действия.

1) Типичное приспособление первой группы представляет бетоньерка Джильбрета (черт. № 1), состоящая из железного желоба, на боковых стенках которого укреплены:

а) наклонные изогнутые полки, отбрасывающие падающий материал к средине желоба, и

б) поперечины, поддерживающие концы железных стержней, расположенных в шахматном порядке и прикрепленных наклонно ко дну желоба.

Верхний конец желоба имеет вид воронки и служит для загрузки материалов; нижний конец с откидным дном. В приемной воронке помещается предохранительная решетка, задерживающая щебенки большого размера, чем допускаемый.

На платформе (черт. № 2) укладывается слоями щебень (гравий), песок и цемент; рабочие лопатами эти материалы бросают в приемную воронку, где они проходят через решетку и, падая, перемешиваются, отражаясь многократно от боковых полок и железных стержней. Вода проводится тонкими струйками внутрь желоба посредством двух поперечных отростков водопроводной трубы, снабженной кранами.

Длина желоба от 4 до 10 фт., шир. от 9 до 11 дм., вес, при длине 10 фт., 15 пд. Наклон желоба в зависимости от размера и веса щебенок от 1/2 до 1/3.

         
        
 Черт. № 11. Черт. № 12.  Черт. № 13. Черт. № 14.
 Черт. № 15.
         

Бетоньерка Джильбрета и подобные ей приспособления могут быть применены с выгодой при производстве Бетонной кладки в котлованах и рвах. При непрерывности действия бетоньерка не обеспечивает получения вполне однородной смеси, какую можно получить в бетоньерках периодического действия. Непременное условие для получения более или менее однородной смеси - применение крупного песка, при гравии и щебне среднего и крупного размера. Производительность в среднем 1-2 куб. сж. в час.

2) В бетоньерках второй группы перемешивание составных частей получается вследствие падения их с некоторой незначительной высоты при вращении барабана. В этой группе простейшими по конструкции являются:

а) бетоньерка Jeffrey (черт. № 3), представляющая куб из листовой стали, вращающийся на оси, совпадающей с диагональю куба, и

б) бетоньерка Мессента (черт. № 4), в виде чугунной коробки в форме тетраэдра со срезанными углами и ребрами.

В обеих бетоньерках для загрузки и выгрузки служит дверца на одной из граней. Емкость мешалок до 26,5 куб. фт. Производительность от 0,6 до 0,8 куб. сж. в 10 часов.

         
    
Черт. № 16.Черт. № 17.Черт. № 18.Черт. № 19.Черт. № 20.
         

Из других бетоньерок этой группы следует указать: бетоньерки Рансома, Смита и "Общества производства машин».

В бетоньерке Смита барабан состоит из 2 усеченных конусов, соединенных широкими основаниями. На внутренней поверхности барабана расположены по винтовой линии короткие полки (черт. №№ 5 и 6). Барабан вращается посредством зубчатого кольца, одетого посредине барабана. Нагрузка и перемешивание Бетона производится при горизонтальном положении оси барабана (черт. № 5), а выгрузка — при наклонном, изображенном на черт. № 7, где показано усовершенствованное устройство передвижной бетоньерки Смита без приемной воронки, взамен которой ковш подъемника А снабжен горловиной, которая при подъеме ковша входит в приемное жерло барабана.

3) Бетоньерки третьей группы содержат внутри барабана 25-50 стальных шаров, весом до 15 фнт. В стенке барабана (черт. №№ 8 и 9) имеется окно, закрывающееся задвижкой, со вставленной в него решеткой, в которой ширина просветов меньше диаметров шаров. Загрузка барабана производится посредством подъемника. При вращении барабана шары разбивают, перемешивают и перетирают смешиваемые материалы.

Шаровые бетоньерки пригодны при употреблении мелких отощающих веществ и, главным образом, при мелком песке. Производительность их меньше, чем бетоньерок предыдущей группы.

4) Машины четвертой группы, в которых составные части Бетона перемешиваются вращающимся валом с кулаками, могут быть разделены на 3 типа: с горизонтальным, наклонным и вертикальным валом. Мешалки первых двух типов устраиваются с одним или двумя валами; поперечный разрез корыта с такими валами представлен на черт. № 10.

Сопротивление перемешиванию сильно возрастает по мере увеличения размеров щебенок или зерен гравия; поэтому мешалки с кулаками следует признать совершенно непригодными для щебня или смеси щебня с гравием.

5) В машинах пятой группы бегуны перемешивают составные части Бетона посредством:

а) нескольких массивных катков, перекатывающихся по дну чугунного таза, и

б) скребков разного устройства, сгребающих перемешиваемую массу под катки (черт. № 11, табл. № 4).

Производительность от 0,12 до 0, 7 куб. сж. в час. Подробное описание приготовления Бетона машинным способом см. в "Инжен. Журн.» 1900 г., № 12, и 1902 г., № 1. Общие правила производства Бетонной кладки.

    
  
По - а - в Черт. № 21. 
    

А. В надземных сооружениях.

Все действия по доставке Бетона и употреблению его вдело должны быть закончены в промежуток времени около 1,5часа для того, чтобы не тревожить Бетон в начавшийся период схватывания цемента. Бетон укладывается и уплотняется (трамбуется) слоями толщ. от 6 до 10 дм., в зависимости от требуемых качеств Бетона.

Опыты показали, что:

1) трамбованный Бетона на 25—30% прочнее нетрамбованного;

2) при трамбовании увеличивается плотность и водонепроницаемость Бетона, что весьма важно для морских сооружений и построек в холодном климате, где одним из главн. разрушительных деятелей является вода, замерзающая в порах Бетона;

3) трамбование уменьшает до минимума объем пустот в инертных составных частях, вследствие чего имеется возможность получать прочные Бетоны с наименьшим количеством цемента.

Для получения прочной связи между отдельными (рабочими) слоями Бетона поверхность каждого утрамбованного слоя должна бороздиться граблями или проволочными метлами. Несоблюдение этого требования влечет появление в массивных Бетонных сооружениях:

а) трещин по рабочим слоям под влиянием изменений температуры и влажности и

б) расслоения крепостных Бетонных сооружений при ударах и взрывах снарядов.

В период схватывания и начального твердения необходимо предохранить Бетон от действия солнца и ветра, покрывая наружные поверхности рогожами, соломенными матами, которые поливаются водою.

Для сохранения неразрывности (монолитности) необходимо соблюдение также следующих условий:

1) предельные размеры Бетонных массивов в каждом частном случае зависят от свойств Бетона, степени влияния влажности, температуры и конструктивных условий;

2) необходима возможно большая независимость между отдельными составными частями сооружения, находящимися в различных условиях относительно действия нагрузки и влияния окружающей среды, что может быть достигнуто расчленением всего сооружения на отдельные монолиты посредством применения горизонтальных и вертикальных разрезок.

Примерное расположение разрезок и детали их устройства в Бетонной батарее на 2 орудия приведены на таблице № 2; римскими цифрами и переменной штриховкой обозначены отдельные массивы, предельные размеры которых, как показала практика, не должны превышать 7 сж.;

3) для предохранения Бетонных сооружений от разрушительного влияния атмосферн. деятелей необходимы: прочная облицовка наружных поверхностей стен; непроницаемые для воды покрытия на верхних поверхностях и земляная обсыпка толщиной не менее

1,5 фт.

Примерное расположение вспомогательных построек и организация работ при постройке Бетонных казарм в горже форта приведены

на табл. № 3.

При возведении Бетонных сводов значительных пролетов (мосты) необходимо учесть: неизбежную деформацию кружал, сжатие Бетона после раскружаливания, возможную осадку и подвижку опор, и изменение влажности температуры. Вредное влияние всех этих условий на прочность Бетонных сводов устраняется:

а) применением в пятах и в замке свода шарниров и

б) производством кладки отдельными массами в виде клиньев во всю толщину свода (черт. № 12).

Бетон. Подводная кладка.

Подводные части сооружений возводятся:

а) правильной кладкой или наброской Бетонных массивов, окрепших на воздухе;

б) посредством опускных ящиков, в которых сырой Бетон погружается в воду, или

в) посредством воронок в виде труб разного сечения, по которым сырой Бетона опускается непрерывной струей на дно водоема.

       
   
Разрез по № 2.Разрез по № 2.  
       

Условия, которым должна удовлетворять конструкция железобетонных крепостных сооружений.

Для выяснения условий, которые должны служить руководящими данными при выборе наивыгоднейшего сочетания железа с Бетона в крепостных сооружениях, необходимо выяснить те общие явления, которые характеризуют действие снарядов по массивным Бетонным перекрытиям.

По опытным данным стрельбы по Бетону можно представить следующую общую схему вида разрушений и их последовательного развития при стрельбе по Бетону, не усиленному железом.

При первом попадании 9-дм. или 11-дм. снаряда в массивное Бетонное перекрытие получаются в Бетоне воронки глубиною до 17-18 дм. без радиальных трещин и без видимого расстройства окружающего Бетона (черт. № 13). При расстоянии между воронками менее 1 сж., а также при попадании в одно и то же место двух снарядов, начинают появляться радиальные трещины и отколы кусков Бетона по горизонтальным слоям кладки; воронка при втором попадании углубляется. При третьем попадании указанные виды разрушения увеличиваются, но при достаточной толщине покрытия полного разрушения его не происходит. Если допустить, что покрытие считается достаточно прочным, когда выдерживает действие трех снарядов, попавших в одну ту же точку, то толщина Бетонного массивного покрытия должна удовлетворять тому условию, чтобы указанные выше разрушения в виде воронок, радиальных трещин и сдвигов глыб Бетона распространялись лишь на некоторую глубину; нижняя часть покрытия, не подверженная непосредственному действию снарядов, должна при этом оставаться неповрежденною.

При таких условиях разрушение, производимое в верхней части свода непосредственным действием удара и взрыва снарядов, будет иметь местный характер. Снаряд, углубляясь в Бетон, действует как клин, при чем частицы Бетона испытывают не только сжатие по направлению удара, но также подвергаются и боковому перемещению, вследствие чего в действительности при поражении и наблюдается раздробление Бетона и сдвиг его по рабочим слоям.

Мгновенность и сила действия удара и взрыва, производя эти местные разрушения, вызывают колебательные движения уцелевших частиц Бетона, сохранивших между собою первоначальную связь. Колебания эти, распространяясь постепенно на возрастающее число частиц Бетонного массива, постепенно теряют первоначальную скорость по мере удаления от точки попадания снаряда. Если скорость колебательных движений (вибраций) частиц Бетона у нижней поверхности покрытия превзойдет известный предел, то частицы эти могут отделиться от остальной массы Бетона.

На черт. № 14 представлено разрушение в траверсе мортирной батареи № 13 на Золотой горе в Порт-Артуре во время бомбардировки 26 февр. 1904 г. 12-дм.снаряд, произведя воронку диаметром в 26 фт. и глубиною 6 фт., разорвался у передней стенки казематированного траверса (черт. № 15). В Бетонных своде и стене толщиною 5 фт. произошел обвал Бетона на глубину до 1 фута общею площадью до 55 кв. фт.; вместе с тем ясно обнаружилось расслоение Бетона по рабочим слоям, в виде горизонтальных трещин, обозначенных на черт. № 14, буквами а а. Подобный вид разрушения, естественно, доказывает недостаточную толщину свода. В данном случае получается подобное же явление, как при ударе в ряд упругих шаров, соприкасающихся между собою: удар по переднему шару вызывает только отражение последнего шара при неподвижности всех промежуточных шаров. Таким образом, если принять пока во внимание только действие удара и взрыва снаряда, то всю толщину покрытия, подвергающегося действию снарядов, можно разделить на 3 слоя: первый - наружный слой, подвергающийся непосредственному поражению, может быть назван разрушаемым слоем; следующий слой, исполняющий то же назначение в передаче колебаний, как промежуточные шары при ударе в первый шар, может быть назван передаточным; связь между частицами этого слоя может быть нарушена действием взрыва или удара снаряда.

Наконец, третий, нижний слой, поддерживающий первые два слоя, сопротивляется действию внешних сил после разрушения двух вышележащих слоев; следовательно, этот слой имеет наибольшее значение в конструктивном отношении.

Трещины и расслоение, появляющиеся обыкновенно в Бетоне при попадании нескольких снарядов в одно и то же место, являются наиболее опасным видом разрушения в массивных Бетонных сводах. По мере развития вертикальных трещин монолитное сводчатое покрытие теряет свое значение в конструктивном отношении и, во всяком случае, распределение и работа внутренних сил в растрескавшемся массиве будут совершенно иные, чем в том же массиве, сохранившем монолитность. Точно также горизонтальные трещины в значит. степени уменьшают сопротивление массивных Бетонных покрытий.

Горизонтальные трещины разделяют всю первоначальную толщу перекрытия на несколько более тонких перекрытий, совершенно не связанных между собою и потому не могущих оказать требуемого сопротивления разрушительному действию снарядов; каждое из них легко может быть разрушено дробящим действием снаряда, вследствие чего расслоившееся Бетонное покрытие легко разбивается по частям. При углублении снаряда в расслоившийся Бетон являются сдвиги больших глыб Бетона; газы, получающиеся при разрыве снаряда, распространяются по трещинам расслоения и срывают отдельные слои его, вследствие чего сравнительно очень легко получается обнажение ядра массива.

Опыты показали, что Бетон расслаивается по рабочим слоям при втором или третьем попадании снаряда, после чего начинается быстрое разрушение массивов при дальнейшем попадании снарядов.

Вертикальные трещины, представляющие наиболее опасный вид разрушения в массивных Бетонных покрытиях, появляются в разных направлениях вследствие сравнительно малого сопротивления Бетона растяжению. Поэтому для усиления Бетона и обеспечения его от появления вертикальных трещин необходимо располагать железо в Бетонной кладке по направлению растягивающих сил.

На практике этому требованию будет удовлетворять расположение железных стержней перекрестными рядами вдоль и поперек покрытия. При таких условиях вся масса Бетона будет, как бы прошита по двум главным направлениям железными стержнями, принимающими на себя растягивающие усилия.

Расслоение Бетона является вследствие сравнительно малой связи между рабочими слоями. Поэтому для противодействия расслоению необходимо усилить Бетонные массивы железными стержнями, расположенными перпендикулярно к рабочим слоям. Указанное выше расположение железных стержней перекрестными рядами по направлению горизонтальных рабочих слоев усилить Бетонное покрытие также против перерезывающих усилий, появляющихся в любом вертикальном сечении.

Таким образом, для увеличение сопротивление Бетон всем видам разрушение, вызываемого фугасными снарядами, необходимо усилить Бетон железом по трем направлением: вдоль, поперек и перпендикулярно к рабочим слоям. Наивыгоднейшее поперечное сечение железа для усиление Бетон должно удовлетворять следующем условием:

1) обеспечивать возможно большую связь железа с Бетон при наименьшем количестве железа и
2) допускать применение наиболее простых способов производства железобетонных работ. Сила сцепление Бетон с железом, обусловливающие все преимущества сочетание этих двух материалов, зависит от величины площади соприкасания Бетона с железом.
При данном количестве железа увеличение площади наружной поверхности его может быть достигнуто двумя способами:

а) сосредоточением всей массы железа в одном или в нескольких крупных сечениях с возможно
более развитыми наружными поверхностями, как, например, в виде двутавровых балок значительного поперечного сечение, или же

б) применением значительного числа отдельных стержней возможно меньшого поперечного сечение, как, например, в виде проволоки или тонких стержней круглого поперечного сечение.

Для выбора одного из этих способов необходимо принять во внимание следующие соображение. Резкое различие свойств (в механическом отношении) железа и Бетон влечет за собою различие в быстроте и характере колебательных движений частиц Бетона и железа в покрытии при ударах и взрывах снарядов. При сосредоточении значительной массы железа в одном сечении более быстрые колебательные движение частиц железа могут нарушить связь железа с Бетоном и способствовать передаче сильных сотрясений и ударов в те части Бетонной кладки, в которых, по свойствам самого Бетон, не должно получаться столь вредных явлений. Поэтому в крепостных сооружениях употребление железа сильных сечений является опасным. С другой стороны, сильно развитые наружные поверхности фасонного железа, в действительности, не дают той связи с Бетоном, которая рассчитывается обыкновенно в теории.
Согласно опытным данным, сила сцепление железа с Бетоном может быть принята равною временному сопротивлению Бетон сдвигу или перерезыванию. Поэтому при вытягивании железа с сильно развитою наружной поверхностью нарушение связи между железом и Бетон произойдет не по всей плоскости соприкасание железа с Бетон, а по плоскостям наименьшего
сопротивление, с нарушением отчасти связи между частицами Бетона.

Так, например, при двутавровом сечении балки (черт. № 16) от действия сильных сотрясений или при растяжении железо отделится от Бетона, увлекая за собою части Бетона, заполняющие пространство между полками и ребром балки. Явление это объясняется тем, что в данном случае наименьшее сопротивление направлено по плоскостям ab и cd. И вообще, как показывает черт. № 16 для других сечений фасонного железа, при сильно развитых наружных поверхностях отделение железа от Бетона должно произойти по плоскостям наименьшего сопротивления, которые в поперечном сечении представляют многоугольник, описанный вокруг поперечного сечение железа. Кроме того, существенным недостатком всех поперечных сечений железа с выступающими и вогнутыми частями является невозможность достигнуть на практике плотного соприкасания железа с Бетоном, содержащим гравий или щебень. Таким образом, применение для покрытий фасонного железа является невыгодным во всех отношениях. Все преимущества находятся на стороне мелких сортов круглого поперечного сечение. Весьма важным преимуществом круглого железа является выпуклая форма поперечного сечения, обеспечивающие получение наиболее плотного соприкасания с Бетоном.
Опыты показали, что наивыгоднейшим способом усиление Бетона в железобетонных крепостных сооружениях следует признать расположение по трем главным направлением железных стержней круглого поперечного сечения толщиной около 1 см. на наименьшем взаимном расстоянии около 10 см.

Применениежелезобетонавкрепостныхсооружениях.

В иностранных крепостях применяются следующие типы железобетонных покрытий казематов.

I. Пролеты длинной до 4,5 м перекрываются одним рядом двутавровых железных балок высотою до 35 см., уложенных в расстоянии до 35 см.; в промежутках и поверх балок укладывается Бетон общею толщиною до 1,8 м (черт. № 17, А).

Состав Бетона в нижней части покрытия 1:7, в верхней—от 1:3 до 1:5. В некоторых случаях поверх основных продольных двутавровых балок укладываются поперечные балки меньшей высоты (25—10 см.) для более равномерного распределения давление на основные балки (черт. № 17, В).

Подобные покрытия не представляют в сущности "железобетонные» конструкции, так как вся масса железа сосредоточена в нижней части покрытие, Бетон же выше балок является совершенно не усиленным железом. Поэтому подобные конструкции правильнее всего рассматривать, как такое сочетание железа и Бетона, при котором железо и Бетон работают совершенно самостоятельно и, следовательно, не дают тех ценных свойств, которые получаются при правильном, равномерном распределении железа во всей массе Бетона

II. При покрытиях сводчатых, взамен железных балок, весь внутренний слой делается из железобетона (черт. № 18), толщиной до 0,20 м, при толщине вышележащего слоя Бетона до 2,30 м.
При такой конструкции получается некоторая экономия в общей толщине свода сравнительно с обыкновенными сводами. Внутренний тонкий железобетонный свод играет роль так называемой "рубашки», противодействующей образованию откола Бетон на внутренней поверхности свода.

III. При пролетах длиною до 6 м казематы перекрываются железобетонными сводами с подъемом 1/10, толщиною в замке 1,7 м. Вся масса Бетона усилена равномерно железными стержнями диаметром 1 см., уложенными перекрестными рядами на расстоянии 10 см друг от друга (черт. № 19).
В точках пересечение продольные и поперечные прутья перевязаны проволокой, образуя в общем сетки. Вертикальные расстояние между такими сетками—15 см. При пролетах меньших 3 м. применяются плоские перекрытие такого же устройства толщ. 1,5 м. По данным опытов, покрытие этого типа имеют следующие преимущества:

1) при толщине от 1,5 до 1,70 м. железобетонные покрытие плоские или в виде пологих сводов обладают более значительным сопротивлением действию современной артиллерии, чем Бетонные своды толщ 2,5 — 3 метра;

2) при применении таких железобетонных покрытий уменьшается высота крепостных сооружений и увеличивается полезное внутреннее пространство в казематах.
IV. При толщине 2 метра (черт. № 20), сплошной Бетонный свод усилен:

а) снизу сеткой из продольных и поперечных железных стержней,

б) сверху — двумя или тремя рядами железных сеток и

в) вертикальными железными связями.

Опорные стены и сплошные фундаменты также усилены железом.

V. При пролетах до 6 м. казематы (черт. № 21)перекрыты железобетонными сводами толщиной в замке 0,37—0,40 м., в пятах— 0,60 м., при подъеме 1/10; свод усилен двумя сетками из продольных и поперечных стержней.
Поверх таких железобетонных сводов сделана песчаная прослойка толщ. 0,5 — 1 м., поддерживающая наружный Бетонный или железобетонный тюфяк толщиною 1 — 1,20 м. Непосредственному действию снарядов подвергается тюфяк. Упругая песчаная прослойка смягчает действие удара и разрыва снарядов, поглощая колебание и сотрясение Бетонного тюфяка; поэтому местное мгновенное действие снаряда как бы преобразуется и относительно нижеследующего железобетонного свода является значительно смягченным и распределенным на большую поверхность. Это дает некоторое основание принять для определение толщины железобетонных сводов условие статической нагрузки. Сравнительно с монолитными сводами изображение на черт. № 21 тип обладает следующими особенностями:

1) железобетонный свод, представляющий наиболее жизненную, ответственную составную часть покрытие, не подвержен непосредственному действию снарядов и находится в тех условиях, при которых можно извлечь наибольшую пользу из сочетание с Боном;

2) трещины и прочие разрушение в Бетонном или железобетонном тюфяке, благодаря присутствию песчаной прослойки, не передаются железобетонному своду и легко исправляются.

Таким образом, в основу решения вопроса о выборе нового типа покрытий, в зависимости от современного развития артиллерии, в типе V принят принцип расчленение всей конструкции на три составные части, из которых каждая получает специальное назначение. Кроме покрытий казематов, железобетон применяется также для устройства: лицевых стен, подверженных выстрелам, брустверов, уширенных фундаментов для опорных стен, оснований для орудийных установок и прочих частей, от которых требуется особенная прочность. По
всем данным представляется весьма выгодным применение железобетона для устройства разного рода блиндажей при обороне крепостей, взамен дерева.

Заготовленные в мирное время железобетонные брусья, тонкие плиты (доски) или криволинейные элементы дают полную возможность устраивать импровизированные закрытие в осажденных временных или, долговременных укреплениях.

В заключение, следует упомянуть попытки заменить на броненосцах стальную броню — железобетоном (см. бетонная броня).

Бетонные пустотелые камни могут быть с успехом применены в настоящее время при возведении жилых и нежилых построек военного ведомства. Наличие в них от 30 до 50 % пустот обусловливает следующие преимущества сравнительно с обыкновенными сплошными стенами (кирпичными или из естественных камней):

1) малую толщину при требуемой теплопроводности, вследствие чего увеличивается внутренний полезный объем построек;
2) легкость стен, что дает возможность применение более слабых и дешевых фундаментов. Совокупность же этих двух условий влечет за собою удешевление построек. Другими преимуществами таких построек являются:

а) возможность возведение построек простыми рабочими при наличии цемента, песка, гравия,
кирпичного лома, шлаков. Для формовки камней требуется один или несколько станков, металлических или деревянных, весьма простого устройства;

б) стены возводятся из сухих отвердевших камней с употреблением незначительного количества цементного раствора в швах, поэтому постройки из таких пустотелых камней могут заселяться тотчас же после их возведение, при чем стены не требуют штукатурки;

в) огнестойкость и малая теплопроводность Бетона обусловливают полную безопасность в пожарном отношении стен из пустотелых Бетонных камней.

  
 
  

Наименьшая толщина стен из Бетонных пустотелых камней для жилых построек зависит от материалов, взятых для приготовления Бетона, размеров, а также расположение пустот и климатических условий.

Для северной полосы России толщина стен жилых помещений, при наличии в камнях трех рядов пустот, определилась:

а) от 14 до 16 дм. при Бетоне, приготовленном из пористых, малотеплопроводных материалов, как, например, из кирпичного щебня и шлака, без песка; состав такого Бетона: 1 часть по объему портландцемента, 4 ч. измельченных шлаков и 4 ч. мелкого кирпичного щебня; кладка части такой стены представлена на черт. ниже;

б) от 20 до 25 дм. при употреблении Бетона из песка, гравия или щебня из плотных естественных камней при составе Бетона: 1 часть цемента, 2,5—3 части песку, 5 — 6 ч. гравия или щебня.

Один из способов устройства таких стен представлен на том же черт.

Источники:

Mitteilungen ?ber Gegenst?nde des Artillerie und Geniev,e;ens, 1907, Heft 8—9; Annales des Travaux Publics de Belgique, 1907, стр. 833; Leithner, Best?ndige Be estigung und Pestungskiirg, Il Band; Brialmont, L'influence du tir plongeant ei les obus torpilles sur la fortification, 1887; Kretzmer, Das System Monie in seiner Anwendung auf das Kriegsbamvestn; "Beton und Eisen», 1903, стр.108; "G?nie Civil», 1902, Nov. 9; "Beton und Eisen», 1905, стр.305; С. И. Рудницкий, Опыты применения жел.-бет. в фортификации, Спб., 1908 г.; Н. А. Житкевич, Бетон и бетонные работы; В. Ротерт, Огнестойкие строительные материалы для сельско-хозяйственных и др. построек, 1911 г.; Л. Евдокимов, Военно-хозяйств. операции заготовления и постройки, 1908 г., прилож.; Л. Евдокимов, Постройки воен. ведомства, ч. II, 1897 г., стр. 116; И. А. Житкевич, Монолитность бетонных сооружений.





Уважаемый посетитель, Вы вошли на сайт как не зарегистрированный пользователь. Для полноценного пользования мы рекомендуем пройти процедуру регистрации, это простая формальность, очень ВАЖНО зарегистрироваться членам военно-исторических клубов для получения последних известей от Международной военно-исторической ассоциации!

Комментарии (0)  Напечатать
html-ссылка на публикацию
BB-ссылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

ВАЖНО: При перепечатывании или цитировании статьи, ссылка на сайт обязательна!

Добавление комментария
Ваше Имя:   *
Ваш E-Mail:   *


Введите два слова, показанных на изображении: *
Для сохранения
комментария нажмите
на кнопку "Отправить"



I Мировая война Артиллерия Белое движение Великая Отечественная война Военная медицина Военно-историческая реконструкция Вольфганг Акунов Декабристы Древняя Русь История полков Кавалерия Казачество Крымская война Наполеоновские войны Николаевская академия Генерального штаба Оружие Отечественная война 1812 г. Офицерский корпус Покорение Кавказа Российская Государственность Российская империя Российский Императорский флот Россия сегодня Русская Гвардия Русская Императорская армия Русско-Прусско-Французская война 1806-07 гг. Русско-Турецкая война 1806-1812 гг. Русско-Турецкая война 1877-78 гг. Фортификация Французская армия







ПЕЧАТАТЬ ПОЗВОЛЕНО

съ тъмъ, чтобы по напечатанiи, до выпуска изъ Типографiи, представлены были въ Цензурный Комитет: одинъ экземпляръ сей книги для Цензурного Комитета, другой для Департамента Министерства Народного Просвъщения, два для Императорской публичной Библiотеки, и один для Императорской Академiи Наукъ.

С.Б.П. Апреля 5 дня, 1817 года

Цензоръ, Стат. Сов. и Кавалеръ

Ив. Тимковскiй



Поиск по материалам сайта ...
Общероссийской общественно-государственной организации «Российское военно-историческое общество»
Проголосуй за Рейтинг Военных Сайтов!
Сайт Международного благотворительного фонда имени генерала А.П. Кутепова
Книга Памяти Украины
Музей-заповедник Бородинское поле — мемориал двух Отечественных войн, старейший в мире музей из созданных на полях сражений...
Top.Mail.Ru