БЕТОН в военном деле применяется, гл. обр., в крепостн. и морск. сооружениях и в казармен. строительстве в виде простого Б. или Б., усиленного железом, — "железо-Б." Составные части. Б. представляет искусствен. строительный материал из щебня или гравия и песку, соединенных в монолит посредством вяжущих веществ. Все составные части Б. разделяютея на: 1) недеятельные, каменные материалы, составляющие остов Б.; 2) вещества деятельные (цементирующие), как, напр., разного рода цементы и извести, и 3) воду, играющую роль возбудителя относительно деятельных веществ. Вяжущим веществом в ответственных сооружениях служит портланд-цемент. Роман-цемент и гидравлические извести применяются лишь в постройках, от которых не требуется столь высокой прочности. Приемка портланд-цемента на работах воен. ведомства производится согласно технич. условиям, утвержд. мин-ром путей сообщ. прик. 3 июня 1899 г., № 68 и 20 янв. 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 Б-ных и железо-Б-ных работ, должен проходить через сито с отверстиями диам. 5 мм. (прик. мин-ра путей сообщ. 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, Б-ному и железо-Б-ному делу (в 1910 г.) приняты след. общие определения Б., 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". .jpg)
Так. обр., получаются следующие 4 характерные состава Б.: а) жирный и плотный Б., в котором все пустоты песка заполнены цементом и все пустоты в щебне или в гравии заполнены раствором; б) тощий и пористый Б., в котором часть пустот как в песке, так и в щебне или гравии остается незаполненными; в) жирный и пористый Б., в котором пустоты в песке заполнены цементом, а часть пустот в щебне или гравии остается незаполненной раствором, и, наконец, г) тощий и плотный Б., 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 водонепроницаемасти Б. 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 Б. определяется, гл. обр., их плотностью и количеством содержащегося в них цемента. Уплотнение Б. 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 Б. 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 Б. может быть уменьшено на 25%. 4) Увеличение крепости Б. посредством увеличения содержания в нём цемента крайне невыгодно в экономич. отношении и может быть применено лишь только к тощим растворам Б. 5) При использовании в полной мере всех перечисленных средств уплотнения можно получить сбережение в цементе до 40%, при одновременном увеличении крепости Б. в 1,5 раза. Независимо от требующихся качеств Б. и экономич. соображений, качества и соотношение инертных веществ должны удовлетворять след. 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) отсортирован. мелкого гравия и в) несортирован. песка. Соотношение между объемами этих трех сортов в смеси может быть принято равным 6:2:1. Состав Б. определяется на практике обыкновенно соотношением объемов твердых составных частей, принимая за единицу объем цемента. В крепостн. сооружениях применяются составы Б.: а) для частей сооружений, не подверженных непосредственному поражению снарядами — 1 часть портланд-цемента, 3 ч. песку и 7 ч. щебня (1:3:7) и б) для сооружений, подверженных поражению, — 1 ч. портланд-цемента, 2 ч. песку и 4 ч. щебня (1:2:4). При улотреблении смеси щебня с гравием (голышем) состав Б. может быть взят: 1 ч. портланд-цемента, 2 ч. песку и 5 ч. смеси щебня с гравием. Щебень или гравий (голышь) должен быть из кремнистых пород, гранита или твердых известняков. Таблица, определяющая количество цемента, песка и воды для 1 куб. сж. раствора, объявлена прик. по инжен. корп. 1873 г., № 5. Вода для приготовления Б. должна быть возможно чистой и не содержат в растворе гипса и сернистых соединений, углекислоты, органич. веществ, а также жиров и кислот, попадающих из фабричных 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 Б-ных работ и пр. В общем вес воды составляет от 5 до 8% от веса твердых составных частей Б. В зависимости от назначения Б. и способа производства работь, на практике по количеству воды различают следующие три состава Б. 1) Жесткий Б., содержащий нормальное количество воды; при усиленном трамбовании на поверхности уплотняемого (рабочего) слоя показываются лишь следы влаги. Такой Б. применяется в крепостн. Б-ных сооружениях. Свежий жесткий Б., сжатый в руке, не оставляет следов раствора на руке и держится в комке, подобно свеже-отрытой земле. 2) Пластичный Б. содержит некоторый избыток воды, обусловливающий сравнительно большую подвижность твердых составных частей Б., вследствие чего требуется меньшая работа трамбования, чем для Б. жесткого. .jpg)
Пластичный Б. употребляется для железо-Б-ных работ, так как некоторый избыток воды увеличивает силу сцепления железа с Б. 3) Литой Б. содержит бо́льший избыток воды, чем Б. пластичный, и допускает поэтому отливку Б-ных сооружений в тех случаях, когда трамбование не может быть применено, напр., при подводной кладке. Приготовление Б. I. Ручной способ. Приготовление Б. сводится к следующим работам: 1) подвозка 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 Б.; 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 Б-ных работ ручным способом, принятым в упр-нии строителя Кронштадтских укреплений, приведены в "Инжен. Журн." 1900 г., № 3. II. Машинный способ. Широкое применение в настоящее время машин для приготовления Б. обусловливается: а) экономич. соображениями; б) однородностью состава получаемого Б.; в) значительным упрощением организации работ; г) малой площадью, требующейся для устройства Б-наго завода. Применение машин доводит до минимума число рабочих и почти устраняет вредное влияние их небрежности на свойства Б. 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 Б. 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 Б.; 4) машины, состоящие из неподвижного барабана или корыта, в которых составные части Б. перемешиваются вращением вала с кулаками; 5) машины по типу бегунов, производящие перемешивание и перетирание. Независимо от системы, бетоньерки разделяются на машины непрерывного и периодического действия. 1) Типичное приспособдение первой группы представляет бетоньерка Джильбрета (черт. № 1), состоящая из железного желоба, на боков. стенках которого укреплены: а) наклонные изогнутые полки, отбрасывающие падающий материал к средине желоба, и б) поперечины, поддерживающие концы железн. 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 большего 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 боков. полок и железн. 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 ½ до ?. Бетоньерка Джильбрета и подобные ей приспособления могут быть применены с выгодой при производстве Б-ной 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. 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 раслоложены по винтовой линии короткие полки (черт. №№ 5 и 6). Барабан вращается посредством зубчатого кольца, одетого посредине барабана. Нагрузка и перемешивание Б. 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, гл. обр., при мелком песке. Производительность их меньше, чем бетоньерок предыдущей группы. 4) Машины четвертой группы, в которых составные части Б. перемешиваются вращающимся валом с кулаками, могуть 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 Б. 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 Б. машинным способом см. в "Инжен. Журн." 1900 г., № 12, и 1902 г., № 1. Общие правила производства Б-ной кладки. А. В надземных сооружениях. Все действия по доставке Б. и употреблению его в дело должны быть закончены в промежуток времени ок. 1,5 часа для того, чтобы не тревожить Б. в начавшийся период схватывания цемента. Б. укладывается и уплотняется (трамбуется) слоями толщ. от 6 до 10 дм., в зависимости от требуемых качеств Б. Опыты показали, что: 1) трамбованный Б. на 25—30% прочнее нетрамбованного; 2) при трамбовании увеличивается плотность и водонепроницаемость Б., что весьма важно для морск. сооружений и построек в холодном климате, где одним из главн. разрушительных деятелей является вода, замерзающая в порах Б.; 3) трамбование уменьшает до минимума объем пустот в инертных составных частях, вследствие чего имеется возможность получать прочные Б. с наименьшим количеством цемента. Для получения прочной связи между отдельными (рабочими) слоями Б. поверхность каждого утрамбованного слоя должна бороздиться граблями или проволочными метлами. Несоблюдение этого требования влечет появление в массивных Б-ных сооружениях: а) трещин по рабочим слоям под влиянием изменений температуры и влажности и б) расслоения крепостных Б-ных сооружений при ударах и взрывах снарядов. В период схватывания и начального твердения необходимо предохранить Б. 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 Б-ных массивов в каждом частном случае зависят от свойств Б., 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 Б-ной батарее на 2 орудия приведены на таблице № 2; римскими цифрами и переменной штриховкой обозначены отдельн. массивы, предельные размеры которых, как показала практика, не должны превышать 7 сж.; 3) для предохранения Б-вых сооружений от разрушительного влияния атмосферн. деятелей необходимы: прочная облицовка наружн. поверхностей стен; непроницаемые для воды покрытия на верхн. поверхностях и землян. обсыпка толщ. не менее 1,5 фт. Примерное расположение вспомогат. построек и организация работ при постройке Б-ных казарм в горже форта приведены на табл. № 3. При возведении Б-ных сводов значительных пролетов (мосты) необходимо учесть: неизбежную деформацию кружал, сжатие Б. после раскружаливания, возможную осадку и подвижку опор и изменение влажности температуры. Вредное влияние всех этих условий на прочность Б-ных 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). Б. Подводная кладка. Подводные части сооружений возводятся: а) правильной кладкой или наброской Б-ных массивов, окрепших на воздухе; б) посредством опускных ящиков, в которых сырой Б. погружается в воду, или в) посредством воронок в виде труб разного сечения, по которым сырой Б. опускается непрерывной струей на дно водоема. Условия, которым должна удовлетворять конструкция железо-Б-ных крепостных сооружений. Для выяснения условий, которые должны служить руководящими данными при выборе наивыгоднейшего сочетания железа с Б. в крепостных сооружениях, необходимо выяснить те общие явления, которые характеризуют действие снарядов по массивным Б-ным перекрытиям. По опытным данным стрельбы по Б. можно представить следующую общую схему вида разрушений и их последовательного развития при стрельбе по Б., не усиленному железом. При первом попадании 9-дм. или 11-дм. снаряда в массивное Б-ное перекрытие получаются в Б. воронки глубиною до 17—18 дм. без радиальных трещин и без видимого расстройства окружающего Б. (черт. № 13). .jpg)
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 Б. по горизонтальн. 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 прочнымь, когда выдерживает действие трех снарядов, попавших в одну ту же точку, то толщина Б-наго массивного покрытия должна удовлетворять тому условию, чтобы указанные выше разрушения в виде воронок, радиальных трещин и сдвигов глыб Б. 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 Б., действует как клин, при чём частицы Б. испытывают не только сжатие по направлению удара, но также подвергаются и боковому перемещению, вследствие чего в действительности при поражении и наблюдается раздробление Б. и сдвиг его по рабочим слоям. Мгновенность и сила действия удара и взрыва, производя эти местные разрушения, вызывают колебательные движения уцелевших частиц Б., сохранивших между собою первоначальную связь. Колебания эти, распространяясь постепенно на возрастающее число частиц Б-наго массива, постепенно теряют первоначальную скорость по мере удаления от точки попадания снаряда. Если скорость колебательных движений (вибраций) частиц Б. у нижней поверхности покрытия превзойдет известный предел, то частицы эти могут отделиться от остальной массы Б. На черт. № 14 представлено разрушение в траверсе мортирн. б-реи № 13 на Золотой горе в Порт-Артуре во время бомбардировки 26 февр. 1904 г. 12-дм. снаряд, произведя воронку диам. в 26 фт. и глубиною 6 фт., разорвался у передней стенки казематир. траверса (черт. № 15). В Б-ных своде и стене толщиною 5 фт. произошел обвал Б. на глубину до 1 фута общею площадью до 55 кв. фт.; вместе с тем ясно обнаружилось расслоение Б. по рабочим слоям, в виде горизонтальн. трещин, обозначенных на черт. № 14, буквами a a. 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 промежуточн. шаров. Так. обр., 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; след., этот слой имеет наибольшее значение в конструктивном отношении. Трещины и расслоение, появляющиеся обыкновенно в Б. при попадании нескольких снарядов в одно и то же место, являются наиболее опасным видом разрушения в массивных Б-ных сводах. По мере развития вертикальных трещин монолитное сводчатое покрытие теряет свое значение в конструктивном отношении и, во всяком случае, распределение и работа внутрен. сил в растрескавшемся массиве будут совершенно иные, чем в том же массиве, сохранившем монолитность. Точно также горизонтальн. трещины в значит. степени уменьшают сопротивление массивных Б-ных покрытий. Горизонтальн. 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 Б-ное покрытие легко разбивается по частям. При углублении снаряда в расслоившийся Б. являются сдвиги больших глыб Б.; 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 Б. расслаивается по рабочим слоям при втором или третьем попадании снаряда, после чего начинается быстрое разрушение массивов при дальнейшем попадания снарядов. Вертикальные трещины, представляющие наиболее опасный вид разрушения в массивн. Б-ных покрытиях, появляются в разных направлениях вследствие сравнительно малого сопротивления Б. растяжению. Поэтому для усиления Б. и обеспечения его от появления вертикальных трещин необходимо располагать железо в Б-ной 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 Б. будет как бы прошита по двум главным направлениям железн. стержнями, принимающими на себя растягивающие усилия. Расслоение Б. является вследствие сравнительно малой связи между рабочими слоями. Поэтому для противодействия расслоению необходимо усилить Б-ные массивы железн. стержнями, расположенными перпендикулярно к рабочим слоям. Указанное выше расположение железн. стержней перекрестными рядами по направлению горизонтальн. рабочих слоев усилит Б-ное покрытие также против перерезывающих усилий, появляющихся в любом вертикальн. сечении. Так. обр., для увеличения сопротивления Б. всем видам разрушения, вызываемого фугасными снарядами, необходимо усилить Б. железом по трем направлениям: вдоль, поперек и перпендикулярно к рабочим слоям. Наивыгоднейшее поперечное сечение железа для усиления Б. должно удовлетворять след. условиям: 1) обеспечивать возможно большую связь железа с Б. при наименьш. количестве железа и 2) допускать применение наиболее простых способов производства железо-Б-ных работ. Сила сцепления Б. с железом, обусловливающая все преимущества сочетания этих двух материаловь, зависит от величины площади соприкасания Б. 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, напр., в виде двутавровых балок значительного поперечного сечения, или же б) применением значительного числа отдельных стержней возможно меньшего поперечного сечения, как, напр., в виде проволоки или тонких стержней круглого поперечного сечения. Для выбора одного из этих способов необходимо принять во внимание следующие соображения. Резкое различие свойств (в механич. отношении) железа и Б. влечет за собою различие в быстроте и характере колебательных движений частиц Б. и железа в покрытии при ударах и взрывах снарядов. При сосредоточении значительной массы железа в одном сечении более быстрые колебательные движения частиц железа могут нарушить связь железа с Б. и способствовать передаче сильных сотрясений и ударов в те части Б-ной кладки, в которых, по свойствам самого Б., не должно получаться столь вредных явлений. Поэтому в крепостн. сооружениях употребление железа сильных сечений является опасным. С другой стороны, сильно развитые наружные поверхности фасонного железа, в действительности, не дают той связи с Б., которая рассчитывается обыкновенно в теории. Согласно опытным данным, сила сцепления железа с Б. может быть принята равною временному сопротивлению Б. сдвигу или перерезыванию. Поэтому при вытягивании железа с сильно развитою наружной поверхностью нарушение связи между железом и Б. произойдет не по всей плоскости соприкасания железа с Б., а по плоскостям наименьшего сопротивления, с нарушением отчасти связи между частицами Б. Так, напр., при двутавровом сечении балки (черт. № 16) от действия сильных сотрясений или при растяжении железо отделится от Б., увлекая за собою части Б., заполняющие пространство между полками и ребром балки. .jpg)
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 фасон. железа, при сильно развитых наружн. поверхностях отделение железа от Б. должно произойти по плоскостям наименьшего сопротивления, которые в поперечном сечении представляют многоугольник, описанный вокруг поперечного сечения железа. Кроме того, существенным недостатком всех поперечных сечений железа с выступающими и вогнутыми частями является невозможность достигнуть на практике плотного соприкасания железа с Б., содержащим гравий или щебень. Так. обр., применение для покрытий фасон. железа является невыгодным во всех отношениях. Все преимущества находятся на стороне мелких сортов круглого поперечного сечения. Весьма важным преимуществом круглого железа является выпуклая форма поперечного сечения, обеспечивающая получение наиболее плотного соприкасания с Б. Опыты показали, что наивыгоднейшим способом усиления Б. в железо-Б-ных крепостных сооружениях следует признать расположение по трем главним направлениям железн. стержней круглого поперечн. сечения толщ. около 1 см. на наименьшем взаимном расстоянии около 10 см.
Применение железо-Б. в крепостных сооружениях. В иностран. крепостях применяются след. типы железо-Б-ных покрытий казематов. I. Пролеты длин. до 4,5 мтр. перекрываются одним рядом двутавровых железн. балок высотою до 35 см., уложенных в расстоянии до 35 см.; в промежутках и поверх балок укладывается Б. общею толщиною до 1,8 мтр. (черт. № 17, А). Состав Б. 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 давления на основные балки (черт. № 17, В). Подобные покрытия не представляют в сущности "железо-Б-ной" конструкции, так как вся масса железа сосредоточена в нижней части покрытия, Б. же выше балок является совершенно неусиленным железом. Поэтому подобные конструкции правильнее всего рассматривать, как такое сочетание железа и Б., при котором железо и Б. работают совершенно самостоятельно и, следовательно, не дают тех ценных свойств, которые получаются при правильном, равномерном распределении железа во всей массе Б. II. При покрытиях сводчатых, взамен железн. балок, весь внутренний слой делается из железо-Б. (черт. № 18), толщ. до 0,20 мтр., при толщине вышележащего слоя Б. до 2,30 мтр. При такой конструкции получается некоторая экономия в общей толщине свода сравнительно с обыкновен. сводами. Внутренний тонкий железо-Б-ный свод играет роль так наз. "рубашки", противодействующей образованию откола Б. на внутренней поверхности свода. III. При пролетах длиною до 6 мтр. казематы перекрываются железо-Б-ными сводами с подъемом 1/10, толщиною в замке 1,7 мтр. Вся масса Б. усилена равномерно железн. стержнями диам. 1 см., уложенными перекрестными рядами на расстоянии 10 см. друг от друга (черт. № 19). В точках пересечения продольные и поперечные прутья перевязаны проволокой, образуя в общем сетки. Вертикальн. расстояние между такими сетками — 15 см. При пролетах меньших 3 мтр. применяются плоские перекрытия такого же устройства толщ. 1,5 мтр. По данным опытовь, покрытия этого типа имеют след. преимущества: 1) при толщ. от 1,5 до 1,70 мтр. железо-Б-ные покрытия плоские или в виде пологих сводов обладают более значительным сопротивлением действию современной артиллерии, чем Б-ные своды толщ. 2,5—3 метра; 2) при применении таких железо-Б-ных покрытий уменьшается высота крепостн. сооружений и увеличивается полезное внутреннее пространство в казематах. IV. При толщине 2 метра (черт. № 20), сплошной Б-ный свод усилен: а) снизу сеткой из продольн. и поперечн. железн. стержней, б) сверху — двумя или тремя рядами железн. сеток и в) вертикальн. железн. связями. Опорные стены и сплошные фундаменты также усилены железом. V. При пролетах до 6 мтр. казематы (черт. № 21) перекрыты железо-Б-ными сводами толщ. в замке 0,37—0,40 мтр., в пятах — 0,60 мтр., при подъеме 1/10; свод усилен двумя сетками из продольн. и поперечн. стержней. Поверх таких железо-Б-ных сводов сделана песчаная прослойка толщ. 0,5—1 мтр., поддерживающая наружный Б-ный или железо-Б-ный тюфяк толщиною 1—1,20 мтр. Непосредственному действию снарядов подвергается тюфяк. Упругая песчаная прослойка смягчает действие удара и разрыва снарядов, поглощая колебания и сотрясения Б-наго тюфяка; поэтому местное мгновенное действие снаряда как бы преобразуется и относительно нижеследующего железо-Б-наго свода является значительно смягченным и распределенным на большую поверхность. Это дает некоторое основание принять для определения толщины железо-Б-ных сводов условия статической нагрузки. Сравнительно с монолитными сводами изображен. на черт. № 21 тип обладает след. особенностями: 1) железо-Б-ный свод, представляющий наиболее жизненную, ответственную составную часть покрытия, не подвержен непосредственному действию снарядов и находится в тех условиях, при которых можно извлечь наибольшую пользу из сочетания с Б.; 2) трещины и прочие разрушения в Б-ном или железо-Б-ном тюфяке, благодаря присутствию песчаной прослойки, не передаются железо-Б-ному своду и легко исправляются. Так. обр., в основу решения вопроса о выборе нового типа покрытий, в зависимости от современ. развития артиллерии, в типе V принят принцип расчленения всей конструщии на три составные части, из которых каждая получает специальное назначение. Кроме покрытий казематов, железо-Б. применяется также для устройства: лицевых стен, подверженных выстрелам, брустверов, уширенных фундаментов для опорных стен, оснований для орудийн. установок и пр. частей, от которых требуется особенная прочность. По всем данным представляется весьма выгодным применение железо-Б. для устройства разного рода блиндажей при обороне крепостей, взамен дерева. Заготовленные в мирн. время железо-Б-ные брусья, тонкие плиты (доски) или криволинейные элементы дают полную возможность устраивать импровизированные закрытия в осажденных времен. или долговремен. укреплениях. В заключение следует упомянуть попытки заменить на броненосцах стальную броню — железо-Б. (см. выше).
Б-ные пустотелые камни могут быть с успехом применены в настоящее время при возведении жилых и нежилых построек воен. ведомства. Наличие в них от 30 до 50% пустот обусловливает след. преимущества сравнительно с обыкновенными сплошными стенами (кирпичными или из естествен. камней): 1) малую толщину при требуемой теплопроводности, вследствие чего увеличивается внутренний полезный объем построек; 2) легкость стен, что дает возможность применения более слабых и дешевых фундаментов. Совокупность же этих двух условий влечет за собою удешевление построек. Другими преимуществами таких построек являются: а) возможность возведения построек простыми рабочими при наличии цемента, песку, гравия, кирпичн. 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 могуг заселяться тотчас же после их возведения, при чём стены не требуют оштукатурки; в) огнестойкость и малая теплопроводность Б. обусловливают полную безопасность в пожарном отношении стен из пустотелых Б-ных камней. Наименьшая толщина стен из Б-ных пустотелых камней для жилых построек зависит от материалов, взятых для приготовления Б., размеров, а также расположения пустот и климатических условий. Для сев. полосы России толщина стен жилых помещений, при наличии в камнях трех рядов пустот, определилась: а) от 14 до 16 дм. при Б., приготовленном из пористых, малотеплопроводных материалов, как, напр., из кирпичн. щебня и шлака, без песка; состав такого Б.: 1 часть по объему портланд-цемента, 4 ч. измельченных шлаков и 4 ч. мелкого кирпичн. щебня; кладка части такой стены представлена на черт. ниже; б) от 20 до 25 дм. при употреблении Б. из песка, гравия или щебня из плотных естествен. камней при составе Б.: 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. (Mitteilungen über Gegenstände des Artillerie und Geniewesens, 1907, Heft 8—9; Annales des Travaux Publics de Belgique, 1907, стр. 833; Leithner, Beständige Befestigung und Festungskrieg, II band; Brialmont, L’influence du tir plongeant et les obus torpilles sur la fortification, 1887; Kretzmer, Das System Monie in seiner Anwendung auf Das Kriegsbauwesen; "Beton und Eisen", 1903, стр. 108; "Génie 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; Н. А. Житкевич, Монолитность бетонных сооружений).
.jpg)