Людмила Данилова - Камень, глина и фантазия
Изобретение нового строительного материала — бетона, «вооруженного» металлом, можно назвать вторым рождением бетона. Именно железобетон начал свое победное шествие по земному шару и произвел подлинную революцию в строительстве.
Сегодня нас не удивишь сооружениями огромных размеров, стали привычными помещения, вмещающие десятки тысяч человек, здания почти прозрачные — из стекла и бетона, перекрытые легкими оболочками причудливой формы. Еще сто лет назад о таких здания не имели представления. Их возведение оказалось возможным с изобретением железобетона.
Первое время еще не знали всех замечательных свойств материала и использовали его не в полную меру. Постройки из железобетона повторяли привычные, традиционные, выполненные из природного камня или кирпича. Но когда свойства железобетона были исследованы, люди убедились, что из этого материала строения могут быть принципиально иной конструкции. Под влиянием нового материала неузнаваемо преобразились стены, колонны, своды, купола. Теперь легко было отказаться от массивных глухих стен. Прежде каменные стены в нижней части испытывали большие нагрузки от массы вышележащего материала, поэтому внизу их выкладывали более толстыми. Теперь железобетонный каркас принял на себя всю нагрузку, а стены превратились в легкие ограждения, экраны. Их можно изготовить из тонких железобетонных панелей, более тонкими из кирпича или прозрачными из стекла. Новый материал позволил приподнять строения над землей. Если бы москвичи XVIII столетия увидели двадцатипятиэтажный жилой дом, что на проспекте Мира в Москве, стоящий на тонких столбах, они пришли бы в ужас — не может такая махина держаться на «курьих ножках», дом непременно развалится. У нас же и более смелые проекты не вызывают тревоги.
Тяжелые каменные конструкции не позволяли перекрывать большие пролеты. К тому же ручная тёска камней сложной формы для арок и сводов была чрезвычайно трудоемкой. С появлением железобетона люди научились перекрывать огромные пространства легкими железобетонными сводами-оболочками. Больше не требовалось загромождать пространство каменными колоннами. Появилась возможность создавать необычные по форме композиции, пронизанные светом и воздухом, прозрачные, динамичные и вместе с тем прочные и долговечные. Научились возводить не только монолитные здания, но и изготавливать конструкции и все детали зданий на заводе и собирать из них дома на строитель- | ной площадке. Это ли не революция в строительстве?
Строители шутят, когда говорят, что из железобетона нельзя изготовить лишь стекла. И в этом большая доля правды. Из железобетона практически воз- | можно сделать все элементы зданий. У него поистине безграничные возможности в создании новых конструктивных решений зданий и сооружений. Это настоящий царь-камень в современном строительстве.
Ни один камень не может сравниться с железобетоном. Он обладает огромной механической прочностью. Каждый квадратный метр его поверхности может выдерживать давление 5—10 тысяч тонн — это вес не- | скольких железнодорожных составов. Железобетон 1 долговечен, огнестоек, гигиеничен, сравнительно прост '' в изготовлении. Сырье для его производства имеется в достаточных количествах.
Есть у железобетона и недостатки. Прежде всего — высокая собственная масса изделий и конструкций, иначе говоря, они слишком тяжелые. Нехорошо и то, что железобетон обладает значительной тепло- и звукопроводностью. И тем не менее железобетон благодаря своим превосходным свойствам получил широкое распространение во всем мире.
Появился новый материал немногим более столетия назад. Его изобретение не было случайным. Жизнь требовала и ждала нового строительного материала. В первой половине XIX века в связи с бурным развитием промышленности, транспорта, торговли значительно увеличилось строительство фабричных, заводских, складских, торговых, общественных зданий. Требовались железнодорожные вокзалы, порты, водонапорные башни, огромные промышленные печи, резервуары, мосты с большими пролетами через реки и железнодорожные пути. Нужно было на дорогой городской земле воздвигать многоэтажные жилые зда-
толщиной 4 сантиметра. В нее высадили пальму. Она росла хорошо, и вскоре ее корни уперлись в стенки и разорвали кадку изнутри.
Тогда садовник решил скрепить кадку железными обручами. Для надежности он еще пропустил металлические стержни вдоль стенок. Получилось нечто вроде железной клетки для кадки. Это обрамление цементного сосуда было уродливым и к тому же ржавело от воды. Вид, прямо скажем, не эстетичный. Монье был того же мнения, и посему поверх металлических стяжек наложил еще один слой цементного раствора. Теперь-то кадка стала прочной, водостойкой и не безобразной, правда, очень тяжелой.
Монье стал делать стенки железоцементной бочки все тоньше и тоньше. И они все равно выдерживали напор корней. Изобретение состоялось, и в 1867 году французский садовник Жозеф Монье получил патент на переносные цветочные кадки из железа и цементного раствора. Один за другим Монье получил патенты на строительство из нового материала бассейнов, резервуаров, труб, плит и перегородок, железнодорожных мостов и других конструкций.
Монье оказался предприимчивее других изобретателей. Он продал свои патенты в Германию, Австрию, Россию. Это во многом способствовало тому, что его имя чаще других связывали с изобретением железобетона.
Кстати, железобетоном в то время новый строительный материал не называли. После того как во многих государствах были куплены патенты Монье, распространилось название «система Монье». Затем появилась «система Геннебик», по имени другого изобретателя. Этот автор совсем приблизился к железобетону, так как он впервые стал применять для конструкций не цементный раствор, а бетон. Только в XX веке, после экспериментального научного изучения свойств этого материала, за ним утвердился общий термин — железобетон, несмотря на то что арматура изготовлялась не из железа, а из стали.
В нашей стране система Монье начала применяться с 1878 года. Уже через год русский военный инженер Д. Жаринцев построил бетонную стенку, армированную металлом, в артиллерийском городке в Батуми. Жаринцев стал одним из первых пропагандистов железобетона в России. Он дважды ездил в Англию для ознакомления со строительными работами и написал 15 статей по различным вопросам строительной техники, в том числе и статью о железобетоне. Русские инженеры следили за публикациями о новом материале и в зарубежных изданиях.
Большая заслуга в развитии железобетона в России принадлежит русским ученым Н. А. Белелюбскому, И. Г. Малюге, А. Р. Шуляченко и др. Они разработали первые нормы на портландцемент, опубликовали научные труды по технологии бетона.
В 1886 году в Москве провели первые испытания железобетонных конструкций. Испытывались под нагрузкой до разрушения две плиты: одна бетонная, другая железобетонная. Последняя выдержала почти в пять раз большую нагрузку. Через несколько лет испытания провели в Николаеве, Киеве, Петербурге. Причем в Петербурге впервые в мировой практике испытания проводились на конструкциях в натуральную величину.
Профессор Петербургского института путей сообщения Николай Аполлонович Белелюбский продемонстрировал большой арочный мост. Он казался вырубленным из каменного монолита. На деле же мост оказался изготовленным из бетона с металической основой внутри. Это был один из первых прототипов мостов из железобетона. Испытания прошли успешно. Все данные были в пользу железобетона.
Натурные исследования и испытания позволили строителям смелее применять новый материал. Именно тогда были построены железобетонные стены в Центральных московских банях, свод, перекрывающий цех шириной 4,26 метра, на Реутовской мануфактуре, трубопровод на Московско-Рязанской железной дороге и другие здания, сооружения, конструкции. В 1893 году на Красной площади выстроили новые торговые ряды, и сегодня можно увидеть легкие переходные мостики из железобетона, соединяющие линии ГУМа.
В 1914 году был возведен полностью из железобетона учебный корпус Строгановского училища (сегодня это здание занимает Московский архитектурный институт). Все было необычно в новом доме: и плоская кровля, и свободная планировка, и горизонтальное ленточное остекление. В 20—30-е годы советские архитекторы-конструктивисты создали ряд подобных сооружений, это Дворец культуры автозавода имени Лихачева, клубы имени Русакова и имени Зуева в Москве, санаторий в Сочи и др. В них зодчие использовали горизонтальные окна, лестницы, вынесенные в отдельный, часто цилиндрический, объем со сплошным остеклением, железобетонные консоли козырьков и балконов. В 1925 году построили первую оболочку для резервуара водопровода в Баку.