Geum.ru

Начало 30-х годов XX века в СССР отмечено быстрым развитием тяжелой промышленности. Однако Запад опережал

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
Начало 30-х годов XX века в СССР отмечено быстрым развитием тяжелой промышленности. Однако Запад опережал. Как пишет «История КПСС» (1970), «в области черной металлургии, химической, нефтяной промышленности и производству электроэнергии, отставание СССР от Запада было особенно заметным».

Руководящие органы партии и государства принимают дополнительные меры для ликвидации отставания. Одним из действенных мер было решение об ускоренном развитии строительства и, в частности, изготовления на заводах или в мастерских металлических конструкций, что позволило бы быстро монтировать их на строительных площадках. Методы сборного строительства не были еще достаточно разработаны. Решение проблемы тут же уперлось в ряд серьезных трудностей, в частности, в дефицит сырья. В стране не хватало металла и цемента. Как отмечает профессор К. В. Михайлов, «в 1925–1930 гг. появляются и преобладают литые бетонные смеси <…> однако их явные недостатки: большой расход цемента, большие усадочные деформации и ряд других, вызывали необходимость перехода к малоподвижным бетонным смесям».

Общая теория прочности бетона еще только разрабатывалась. В 1920 году выпуск цемента составил 36,0 тыс. т против 1,8 млн т в 1913 г. и только к 1927 году он достиг довоенного уровня.

«К 1930 году, — пишет известный историк строительства А. Лопатто, — назрел кризис в развитии железобетона» [4].

Недостатки классической теории железобетона нуждались в устранении, особенно по части повышения экономичности железобетонных конструкций. При больших масштабах строительства решение этой задачи было жизненно необходимо. Развитие монолитного и сборного железобетона шли практически параллельно, но на том или ином этапе в разных странах отдавалось предпочтение одному или другому способу.

Необходимо отметить: сборный и монолитный, предварительно напряженный и обычный железобетоны имеют свои рациональные по техническим и экономическим параметрам области применения. В начале ХХ века в России довольно интенсивно начало развиваться производство сборного железобетона. Проведенные в Москве и Санкт-Петербурге опыты показали эффективность новой технологии.

В 1981 году под наблюдением механической лаборатории Санкт-Петербургского института инженеров путей сообщения, были проведены опыты на Преображенском плацу, у Таврического сада. Одним из объектов опыта был железобетонный закром элеватора. Сборность и способы соединения его панельных элементов используются и в современном крупнопанельном домостроении. В качестве нагрузки для испытания использовали воду, стыки закрома были замоноличены. Историки строительства считают, что это была первая сборная и не просто сборная, а сборно-монолитная железобетонная конструкция (рис. 1).

Рис. 1. Деталь сопряжения железобетонных плит сборного закрома элеватора

В 1903 году в Екатеринославе (ныне Днепропетровск) начал работать полигон, где изготавливали сборные железобетонные плитные элементы мостов. В 1907 году из сборных железобетонных плит размером 2,85?0,095 м было смонтировано покрытие на стальных стропилах при строительстве мастерской на станции Коврово, в Одессе и других городах. Причем в Одессе сборными были не только плиты, но и железобетонные балки, по которым укладывали плиты. В 1910–1911 гг. были построены первые сборные мосты в Чернигове и других городах. В эти же годы ряд авторов (А. И. Ольденборгер, инженер Долгов и др.) предложили и испытали железобетонные железнодорожные шпалы (рис. 2).

Рис. 2. Сечение железобетонной пустотной шпалы Ольденборгера

Первым объектом с широким применением сборных железобетонных изделий явился построенный в 1927 году жилой дом №51А по улице Б. Полянка, в Москве. У истоков инженерного решения дома стояли выдающиеся российские инженеры А. Ф. Лолейт, А. А. Гвоздев, Е. В. Костырко.

Однако к началу 30-х годов получил широкое распространение и занял твердые позиции на строительных площадках монолитный железобетон. Для реализации задач, поставленных руководством государства, необходимо было перейти на строительство многочисленных промышленных сооружений и зданий из сборных железобетонных конструкций, усовершенствовать технологии их изготовления и обеспечить научное сопровождение этой области строительства.

Препятствием к внедрению сборных изделий и конструкций был не только недостаток цемента, металла и т. д., но и психологическая неготовность строителей, привычка работать со старыми материалами — с металлическими конструкциями, кирпичом, монолитным бетоном.

В этом отношении большую роль сыграл суд над сборным железобетоном. Суд был не уголовный и не гражданский, а общественно-технический, весьма показательный для своего времени. Суду предшествовала оживленная дискуссия на страницах газеты «Техника». В тринадцати номерах публиковались статьи специалистов, так или иначе причастных к сборному строительству. Как писали газеты, «полемика была чрезвычайно острой и порой нелицеприятной». Процесс был назван «Всесоюзно-технический суд над сборным железобетоном». Председателем суда был назначен Г. А. Левенсон, заместитель начальника Главстройпрома. Обвинители — профессор А. А. Гвоздев и инженер А. З. Чериковер. На «скамье подсудимых» — не люди, а техническая идея и ее практическое воплощение. В качестве примера были представлены следующие объекты: типография «Правды» в Москве, Свирьстрой, московский завод «Прибор» и др.

Суд проходил в Московском доме ученых и длился три дня, с 27 по 29 марта 1933 года. Были «допрошены» 20 свидетелей — крупные ученые, инженеры, проектировщики и производственники, авторитетнейшие эксперты. После этого последовали речи двух «обвинителей» и трех «защитников», был вынесен и «приговор».

Как вспоминает известный строитель сер. ХХ века инженер С. З. Ганзбург, «для строек того времени было характерно отсутствие правильных проектов организации работ, не было четкого технического планирования строительства, начиная от момента получения задания до момента сдачи сооружения заказчику».

Одним из экспертов на суде был А. Ф. Лолейт. На вопрос, можно ли из сборных элементов получить системы, не уступающие по устойчивости монолитным, он отвечал, что можно, что ни металлические, ни деревянные конструкции не являются монолитными, но вопросов об их устойчивости в целом ни у кого не возникает.

Профессор А. А. Гвоздев и инженер Чериковер в своих обвинительных речах ни словом не обмолвились об отрицательных сторонах самой сборности. Более того, Гвоздев сказал, что возможности сборности используются не полностью, и доказал необходимость и неизбежность создания промышленности сборного железобетона.

«Допрос» представителей основной из рассматриваемых строек — типографии газеты «Правда», на опыте которой основывалось «обвинительное заключение», подтвердил справедливость обвинения в неудовлетворительной организации и ведении строительства. В «обвинительном заключении» в частности, было сказано: «Виноваты исполнители, а не метод в том, что до сих пор мы не имеем членораздельных экономических показателей преимуществ сборного строительства по сравнению с монолитом».

В «приговоре» говорилось, что экономическая сторона применения сборного железобетона разработана менее всего. Стоимость 1 м3 железобетона в условиях строительной площадки оказывалась значительно выше, чем в монолитных конструкциях. Суд отметил в «приговоре», что «ни этажность сооружения, ни величина нагрузок, ни их динамичность не могут служить препятствием к осуществлению сооружения методом сборки <...> Сборный железобетон является лишь частным вопросом более широкой и объемлющей проблемы сборно-монтажного строительства». Суд над сборным железобетоном получил огромный резонанс в среде строителей и во многом способствовал перелому в их мышлении.

Итак, спор между монолитным и сборным железобетонами был решен в пользу второго.

В 1929 году на заводе «Баррикада» в Ленинграде впервые были применены вибраторы. Затем вибрированный бетон начали применять на строительстве канала им. Москвы, днепровских комбинатов и гидроузла «Свирь-2». Переход на укладку бетона с помощью вибраторов дал возможность уменьшить расход цемента на 10–20 %, число рабочих, занятых на укладке бетона, сократилось на 40–70 %, а производительность труда повысилась.

Вибрирование бетона настолько заинтересовало строителей, что уже в 1934 году на Запорожстрое единовременно работало 50 вибраторов, а на строительстве гидроузла «Свирь-3» с помощью вибраторов было уложено в блоки 9 тыс. м3 бетона. На строительстве канала им. Москвы было уложено с применением поверхностных вибраторов «Спартак» более 55 % общего объема бетона.

В 30-х годах на некоторых стройках имелись импортные бетономешалки «Егер» и «Ренсом». Только в 1930 году отечественная машиностроительная промышленность выпустила первую серию бетономешалок «Егер» емкостью 250 л.

В эти годы вышла в свет работа профессора Н. М. Беляева «Метод подбора состава бетона», ставшая настольной книгой всех технологов-бетонщиков. В работе достаточно полно и верно были освещены вопросы прочности бетона на сжатие и других его физико-технических характеристик.

Конкретным шагом в развитии сборного железобетона стала проведенная в начале февраля 1932 года в Ленинграде IIВсесоюзная конференция по бетону и железобетону, которая обсудила вопросы по сборным конструкциям, технологии производства бетона, организации труда и другие конкретные проблемы. Конференция отметила огромное значение применения сборного железобетона. Указывалось, что развитие этого метода сдерживалось тем, что практический опыт еще не был обобщен, не существовало твердых, апробированных положений о проектировании и производстве сборных железобетонных конструкций. На конференции много внимания уделялось вопросам подбора состава бетона, применению пуццолановых портландцементов и вибрированию бетонов.

Важным событием конференции стало выступление патриарха отечественного железобетона профессора А. Ф. Лолейта. Он выступил с докладом «Я пересмотрел теории железобетона». По существу, этот доклад был развитием его работ 1904 и 1927 гг. В частности, он еще раз заявил «о необходимости построения формул для подбора сечений элементов железобетонных конструкций на новых принципах <...> не только для железобетона, но и для дерева и для стали». «Мы никогда не уясним себе действительных запасов прочности, не усвоим правильного отношения к оценке конструкций, — сказал Лолейт, — пока не будем рассматривать стадию разрушения». Профессор К. П. Хайдуков вспоминал: «Самый стиль изложения и большая работа по расчетам, продемонстрированным в докладе, с убедительной очевидностью доказывали, насколько применявшиеся до тех пор методы, формулы и т. д. несовершенны». Лекции и доклады Лолейта были очень увлекательны и своеобразны, их стиль был, как сам Артур Фердинандович, — яркий, бодрый, оптимистичный.

Рис. 3. А. Ф. Лолейт

Однажды шел спор о том, можно ли возвести железобетонный купол, не усиливая его края специальным опорным кольцом.

«Все мы пьем чай из чашек, — начал свое выступление Артур Фердинандович. — А если чашку опрокинуть на блюдце — вот вам и маленький купол без опорного кольца», — и далее пояснил, какие в куполе без опорного кольца возникнут силы и как его надо армировать. И вот эта чашка сразу же сделала вопрос более ясным.

Или другой пример. На одном совещании кто-то сказал: «Железобетон — материал не подходящий для местностей подверженным землетрясениям». Артур Фердинандович воскликнул: «Этого не может выдержать мое железобетонное сердце. Наоборот, железобетон — самый лучший материал для конструкций в таких случаях», — и стал подробно обосновывать свое мнение. Жизнь показала — он был целиком прав.

Вернемся к конференции. Вопрос А. Ф. Лолейта о пересмотре теории железобетона она решила положительно и обязала разработать и издать соответствующую временную инструкцию. Предлагалось:

— Имея в виду, что расчет железобетонных конструкций с определенным запасом прочности всегда основывается на учете стадии разрушения, признать необходимым ввести для подбора сечений элементов железобетонных конструкций такие формулы, в которых этот принцип получит явное применение.

— Разработать в двухнедельный срок временную инструкцию, которую можно было бы издать в месячный срок.

В резолюции было указано на «большой экономический эффект, к которому может привести правильное применение нового материала».

14 июля 1932 года на заседании ВНИТО бетонщиков было проведено обсуждение проекта инструкции, содержание которой А. Ф. Лолейт изложил в новом докладе «Пересмотр теории железобетона». Проект инструкции Лолейта помимо обоснований и приложений новой теории железобетона был насыщен и другими новыми идеями и предложениями. В нем были даны определения критического состояния материала и критических внешних сил. В обсуждении доклада приняли участие крупнейшие ученые-бетонщики того времени: В. М. Келдыш, М. Я. Штаерман, Я. В. Столяров, Б. Г. Скрамтаев, В. П. Некрасов, О. А. Гершберг. Выступавшие подвергли резкой критике гипотезу Консидера, а поэтому и концепцию А. Ф. Лолейта. Как пишут историки, обстановка была крайней острой.

Возражая одному из своих оппонентов, допустившему неправильное толкование отдельных положений доклада, Артур Фердинандович пошутил: «Если бы мы играли в теннис, то в этот момент раздался бы свисток: неправильный удар».

Было решено еще раз провести опытную проверку предложений А. Ф. Лолейта в Институте сооружений и ЦНИПС. 4 июля 1933 года Артур Фердинандович Лолейт скончался. Дальнейшую работу по научно-опытным исследованиям новой теории железобетона продолжила бригада исследователей во главе с профессором А. А. Гвоздевым. Результаты опытных и теоретических исследований были опубликованы в апреле 1934 года в работе Гвоздева «О пересмотре способов расчета железобетонных конструкций» и были изложены им на IIIВсесоюзной конференции по бетону и железобетону в Харькове. В период весьма активных нападок на предложения А. Ф. Лолейта и возникновения новых теорий А. А. Гвоздев решительно заявил: «Я считаю своевременным теперь же перейти к расчету на изгиб по методу профессора Лолейта <...> Опыты, проведенные в Институте сооружений в 1932–1933 гг., а также данные иностранных опытов показали, что формулы профессора А. Ф. Лолейта для определения критического момента могут быть смело рекомендованы для практического применения и для внесения в нормы» [1].

В 1933 году была издана «Временная инструкция по железобетонным конструкциям». 28 сентября 1933 года за подписью члена коллегии наркомтяжпрома С. З. Гинзбурга было издано распоряжение: «Всем подведомственным НКТП организациям принять "Инструкцию..." к неуклонному исполнению».

Резолюция конференции 1934 года закрепила победу предложений А. Ф. Лолейта, утвердила первенство отечественной науки в развитии теории железобетона. Решающая роль в защите, дальнейшем обосновании и развитии предложений А. Ф. Лолейта принадлежала Алексею Алексеевичу Гвоздеву, преемнику и продолжателю развития лучших традиций в отечественном железобетоне.

Рис. 4. А. А. Гвоздев

В 1938 году новая теория вошла в нормы и ТУ по проектированию железобетонных конструкций.

В 30-е годы происходит и другое знаковое событие в развитии железобетона. В. В. Михайлов проводит серию экспериментов с предварительным напряжением арматуры в железобетоне. Директор Тбилисского НИИ сооружений и гидроэнергетики, где работает Михайлов, профессор К. С. Завриев всемерно поддерживает начинания молодого ученого.

Уже в 1933 году на основе проведенных исследований Михайлов пишет книгу «Напряженно-армированный бетон». Это была первая в мире монография о предварительно напряженном железобетоне. Предварительное напряжение арматуры стало началом целого направления в теории и практике железобетона, своего рода революцией во взглядах на железобетон и на его производство.

Рис. 5. В. В. Михайлов

В связи с переходом СССР на круглогодичное строительство возникли вопросы по производству бетонных и железобетонных работ в зимнее время.

С 1931 года при возведении на морозе монолитных бетонных конструкций средние массивности начали широко применять метод «термоса», заключающийся в укладке бетонных смесей из подогретых материалов с последующей защитой конструкций теплоизоляционными материалами. Расчеты делались с учетом экзотермии цемента и интенсивности его твердения. Способы расчета характера охлаждения бетона в каркасных и массивных конструкциях, выдерживаемых по методу «термоса», были предложены в 1933–1934 гг. молодыми учеными-бетоноведами Б. Г. Скрамтаевым и В. С. Лукьяновым.

Начиная с 1932 года в ряде НИИ и лабораториях на крупных стройках проводятся обширные исследования по разработке метода электропрогрева бетона.

В связи с увеличением масштабов строительства возникает потребность в различных видах цемента.

В 1929 году особая комиссия при ВСНХ СССР, включающая в свой состав крупнейших ученых в области цемента профессоров А. А. Байкова, К. А. Кинда и Д. С. Белянкина, широко развернула в Ленинграде научно-исследовательские и научно-промышленные работы по организации промышленного производства глиноземистого цемента, крайне необходимого для скоростного строительства. Комиссия привлекла к работе наиболее способных студентов последнего курса химического факультета Ленинградского политехнического института им. Калинина, в том числе Н. А. Торопова. Вопрос был решен, в чем немалую роль сыграл Никита Александрович. В 1940 году он защищает докторскую диссертацию на тему глиноземистого цемента. В дальнейшем профессор Н. А. Торопов занимался синтезом силикатов и других неорганических материалов, добился выдающихся результатов, стал крупным научным организатором. В 1957 году Торопов был избран действительным членом Академии строительства и архитектуры СССР по специальности строительные материалы и изделия, а в 1962 году он — член-корреспондент Академии наук СССР.

Рис. 6. Н. А. Торопов

В начале 30-х годов А. Ф. Лолейт совместно с Е. М. Ханиным создают кислотоупорный бетон, состоящий из кислотоупорного щебня, песка, пылеватого заполнителя, кремнефтористого натрия на жидком стекле в качестве вяжущего. Из этого бетона были выполнены хранилища азотной кислоты на азотнотуковом заводе им. Орджоникидзе, адсорбированная башня пивоваренного завода им. Бадаева и др.

В 1927 году профессор А. А. Байков опубликовал свою теорию твердения вяжущих веществ. Обычно имя академика Байкова связывают с металлургией, и это правильно. Но не следует забывать, что Александр Александрович был заведующим химической лаборатории Института инженеров путей сообщения, профессором Политехнического института в Петербурге, членом инженерного совета МПС, оставил после себя классические труды по вопросам номенклатуры, твердения и свойств вяжущих веществ и коррозии цементов морской и другими минерализированными водами, увенчанные теорией твердения вяжущих, устранившей недостатки кристаллической теории Ле-Шателье и коллоидной теории Михаэлиса.

Рис.7. А. А. Байков

Участники цементных съездов помнят, с каким нетерпением участники оджидали очередного доклада Байкова, освещавшего всё новые и новые стороны сложного процесса твердения вяжущих веществ. А. А. Байков отдал этой тематике более 30 лет и был одним из ближайших сотрудников и последователей А. Р. Шуляченко и Н. А. Белелюбского.

И еще одно знаковое событие. В 1933 году выходит монография д. т. н., профессора Н. А. Попова «Производственные факторы легких бетонов». Б. Г. Скрамтаев так охарактеризовал ее: «Эта работа представляет собой первое в мировой практике изложение теории легкого бетона, которая должна сыграть такую же роль, какую в свое время сыграла теория Абрамса для обычного бетона». Дальнейшее развитие теории и практики этого перспективного материала нашло отражение в последующих монографиях Попова, например, «Новые виды легких бетонов. Керамзитобетон. Газобетон» (1939).

Рис. 8. Н. А. Попов

Коллеги ученого отмечали его исключительную работоспособность и широту научно-технических интересов, но легкие бетона оставались главным увлечением Николая Анатольевича до последних лет жизни.

Подводя итог, можно сказать, что в период к. 1920 — н. 1930 гг. в строительном производстве произошли крупные, знаковые события, имевшие решающее значение для ускоренного развития этой отрасли народного хозяйства в СССР.

Литература:

1. Гвоздев А. А., Боришанский М. С. К вопросу о расчете изгибаемых железобетонных элементов по стадии разрушения // Проект и стандарт. — 1934. — № 6.

2. Гинзбург С. З. О прошлом для будущего. — М.: Издательство политической литературы, 1984.

3. Звездов А. И., Михайлов К. В., Матриросов Г. М. Виктор Васильевич Михайлов. — М.: Готика, 2001.

4. Лопатто А. Э. Артур Фердинандович Лолейт. К истории отечественного железобетона. — М.: Стройиздат, 1969.


Дата публикации: 12.10.2008

Автор: Г. Н. Шоршнев, Ю. В. Пухаренко, И. Н. Легалов