Возможность изготовления искусственной гидравлической извести

29 Декабрь 2009

Возможность изготовления искусственной гидравлической извести до Шарлевиля была «печатно» указана Смитоном (1791 г.), Ионом (1815, 1817, 1819 гг.) и Вика (1817, 1818 гг.). В описанных в трактате Шарлевиля способах производства естественной и искусственной гидравлических известей («именуемых в искусстве цементами») заложена принципиальная возможность производства собственно гидравлических цементов при увеличении содержания глины в сырье, повышении температуры его обжига и помоле продукта обжига.8
Но Шарлевиль, подобно Вика (в его ранних работах), никогда не рекомендовал при обжиге сырья выходить за пределы гасимости продукта, как это делали после Паркера англичане в производстве естественного романцемента. Напротив, уменьшенный расход топлива на обжиг сырья и замену дорогостоящего дробления продукта гашением его в порошок в производстве слабо обожженной гидравлической извести Шарлевиль, подобно Вика, рассматривал как важные факторы экономики производства и основание для предпочтения романцемента гидравлической извести. Правда, Шарлевиль, в отличие от учителя (maitre), признавал и аргументировал преимущество использования гидравлических известей в негашеном молотом состоянии, как это делают англичане «для своего романцемента, который представляет собою весьма гидравлическую известь» (§ 260, 357).
В трактате приведена классификация исходных известняков по химическому составу как сырья для различных известей, охарактеризованы свойства и области применения последних, описаны способы и режимы обжига разного сырья, рассмотрены конструкции печей и разнообразного оборудования (рис. 27—30). Изложены также способы определения прочности образцов растворов на растяжение, излом, сжатие, удар и твердости образцов при сверлении, установлено соотношение между показателями прочности на растяжение и на сжатие и удар. Не обойдены существенные и теперь вопросы предварительной гидратации растворов и повторного использования лежалых и отвердевших растворов; наконец, изложены основы подбора состава растворов, теория которого исчерпывающе не разработана и поныне.
На основании исследования древних и средневековых растворов и опытных растворов близкого состава в трактате показана возможность изготовления по принципам Вика не менее прочных гидравлических растворов, чем древние растворы и мягкие известняки. Наряду с этим Шарлевиль описал здесь свои опыты приготовления из гидравлических известей искусственного литографского камня и дал технические указания по этому интересному вопросу.
Трактат Шарлевиля сочетал обобщение достижений прошлого с постановкой проблем будущего, в определенной мере он созвучен нашему времени. Поэтому он был очень одобрительно воспринят и современниками Шарлевиля, за отдельными, впрочем, исключениями. Трактат поступил в Публичную и Академическую библиотеки и Фундаментальные библиотеки Путейского института, Главного Инженерного училища и основанных позднее Архитекторского училища (1830 г.) и Училища гражданских инженеров (1832 г.). Он использовался инженерами путей сообщения, гражданскими и военными.
В 1825 г. генерал-инспектор по Инженерной части, вел. князь Николай Романов (будущий имп. Николай I) приказал Шарлевилю представить сокращенное изложение трактата для перевода и опубликования на русском языке. Шарлевиль в своем экстракте изложил только установленные им факты и вытекавшие из них указания.

Filed in Гипс в 17:31

Comments Off

Трактат Шарлевиля

21 Декабрь 2009

Трактат Шарлевиля явился предметом обсуждения в Петербургской Академии наук. Президент Академии художеств (стоявшей ближе к различным «художествам и искусствам», в том числе и к строительному делу, чем Академия наук) А. Н. Оленин 19 ноября 1822 г. препроводил президенту Академии наук С. С. Уварову «Сочинение служащего при Корпусе инженеров путей сообщения подполковника Рокура о известковых растворах» и письмо автора на имя Уварова. Последний 25 ноября предложил Конференции (Ученому собранию) Академии наук «по надлежащем рассмотрении упомянутого сочинения, представить ему о нем свое мнение». Конференция на заседании 27 ноября решила передать трактат на рассмотрение академикам В. М. Севергину и А. Н, Шереру. Полученные от них отзывы Конференция рассмотрела на заседаниях 11 и 18 ноября и 23 декабря представила их президенту.
В донесении академика Василия Севергина говорится: «Сочинение сие состоит из трех частей: первая часть заключает в себе извлечение из практических исследований французского инженера г. Вика (Vicat) над известями и мертелями [т. е. растворами]. Здесь излагаются последствия оных касательно технического испытания известных [т. е. известковых] камней и извести, способы гашения сей последней, составления!мертелей; выбора приложных к тому веществ, обработывания оных и пр. Изложение сие, основанное на новых и точных опытах и наблюдениях, может служить полезным руководством к усовершенствованию сего рода работы для получения хороших мертелей как для обыкновенных, так и для подводных строений.
Во второй части заслуживают внимания технические исследования г. Сочинителя в особенности над Тосненскими, Ладожскими и Нарвскими известными камнями в отношении к добыванию из них извести и составлению из нее хорошего мертеля. Третья часть содержит в себе обработы-вание всех веществ в большом виде с показанием нужных к тому устроений и дальнейших заведений. По основательному объяснению предметов, к делу хорошего мертеля принадлежащих, сочинение сие вообще столь поучительно, что достойно быть соделано более известным Российской публике. Желательно даже, чтобы оно было преложено на язык Российской, хотя не вполне по причине многих раздроблений, могущих быть утомительными для читателя, но преимущественно часть первая вся; исследования вышеупомянутых Российских известных камней из второй части; и первые пять глав из третьей части».
А. Н. Шерер в своем отзыве (на немецком языке) пишет: «Автор сего сочинения, коему совершенно известны исследования, учиненные французскими химиками над составлениями и приготовлениями, мертеля, в сочинении своем представляет опыт, заслуживающий внимания, как приготовлять надлежащим образом хороший мертель российскими материалами. Опыт должен показать крепость мертеля, приготовленного по его наставлениям».16
После четырехлетнего перерыва связь Шарлевиля с Петербургской Академией наук возобновилась и усилилась. Из протокола Конференции от 18 апреля 1827 г. явствует, что «секретарь представил от имени автора, г. Рокура де Шарлевиля: Мемуар об опытах по литографии, произведенных во французской Королевской школе мостов и дорог. . . Тулон, 1819, 8°,17 и Трактат об искусстве изготовлять хорошие строительные растворы. . . С.-Петербург, 1822, 4°. Эти книги, из которых последняя уже известна с хорошей стороны, будут переданы в Библиотеку и их получение будет подтверждено с благодарностью».
22 апреля 1827 г. Шарлевиль, будучи уже в отставке, направил непременному секретарю Академии наук академику П. Н. Фусу рукописную статью «О необходимости усовершенствовать методы анализа, применяемые практиками для испытания растворов».18 В препроводительном письме Шарлевиль писал: «В течение нескольких лет я был отвлечен важными делами 19 от науки составления растворов, науки, которую я хотел вызвать к жизни в последних главах моего труда по этому вопросу. Я был крайне изумлен, когда, просмотрев научные журналы 1824—1826 гг., я обнаружил, что она не сделала никаких успехов, и что ученые и видные инженеры, занимавшиеся ею, еще не признали столь необходимым усовершенствовать язык и методы анализа строителей, которые столь далеки от современного состояния науки, что, пользуясь этими методами, нельзя, придти к правильному пониманию.

Filed in Гипс в 17:32

Comments Off

Исследования 1822—1834 гг. Корпуса инженеров путей сообщения

13 Декабрь 2009

В 1822—1834 гг., в связи со строительством в России крупных сооружений разнообразного назначения, инженеры путей сообщения проводили в производственных условиях большие исследования и многочисленные опыты.23
В 1822 г. возникла необходимость в местной гидравлической извести для строительства новых гранитных шлиссельбургских шлюзов, которое вел инж.-капитан Николай Иванович Богданов 2-й под общим наблюдением начальника I Округа по водяным сообщениям Главного Управления путей сообщения профессора (с 1824 г. директора) Института ген.-майора Петра Доминика (Петра Петровича) Базена. «Римлянский цемент», впервые выписанный в количестве 1750 пуд. (28.7 т) из Англии, стоил до 1500 руб. за 1 саж.3 и был слишком дорог для массового использования. Инж.-майор Клапейрон, проводя изыскания и исследования сырья ряда местных месторождений, обнаружил залегания такого сырья по реке Волхову.24
Богданов исследовал волховское сырье и установил, что камень из района волховских порогов дает превосходную гидравлическую известь. Гидравлические растворы из этой извести и из английского цемента (для сравнения) через несколько часов имели одинаковую прочность. Но романцемент схватывался через несколько минут, что очень затрудняло-работу на нем, тогда как известь схватывалась в течение двух часов. В месячном возрасте волховская известь «чувствительно превосходила в твердости не только английский цемент, но даже и все вещества сего-рода до ныне известные». Именно на этом сырье позднее в Петербурге изготовляли романцемент Роше (с 1866 г.) и глухоозерский портландцемент Шуляченко (с 1884 г.) — продукты превосходного качества.
Было решено построить на строительстве пять известковых печей (одна для производства опытов), предварительно сопоставив конструкции конической печи инж.-капитаиа Маслова и эллиптической печи Вика, усовершенствованной Шарлевилем. В 1832 г. полковник Богданов подал в ГУПС рапорт «о позволении ему напечатать возражение противу статьи ген.-майора Дестрема [председателя Комиссии ГУПС для рассмотрения проэктов и смет], помещенной в С.-Петербургском журнале, касательно составления проэкта Шлиссельбургских шлюзов, открытия гидравлической извести и обеспечения судоходства по Ладожскому каналу посредством соединительных труб, новых шлюзов».25 Эти шлюзы — выдающееся гидротехническое сооружение своего времени — привлекали всеобщее внимание и имели большое экономическое значение, пропуская суда трех водных систем (Вышневолоцкой, Мариинской и Тихвинской)г. связывавших столицу с центральными районами страны.
На основании исследований Богданова, составленной им инструкции по производству и применению гидравлических известей и согласно данным практики, волховская известь использовалась не только в Шлиссельбургских шлюзах, но и в других гидротехнических сооружениях.

Filed in Гипс в 17:33

Comments Off

Опыты с гидравлическими известями

5 Декабрь 2009

Опыты с гидравлическими известями в связи с сооружением крупнейшего (с 11 пролетами общей длиной ок. 240 м) по тому времени моста через Волхов в Новгороде (1824—1831 гг.) на первой в России шоссейной дороге Петербург-Москва и с проектированием Волго-Донского канала (1826—1831 гг.) проводили инженеры путей сообщения К. Я. Рейхель и Н. О. Крафт. Гидравлическая известь, открытая по берегам реки Великой и исследованная при работах по Динабургскому шоссе от г. Острова до ст. Нестери инж.-полковником Борейшей, была с успехом использована при постройке двух мостов через р. Лья^у и Великую в Острове.30
По указанию ГУПС управляющий работами соединения верховий рек Москвы и Волги (канала Волга-Москва) инж .-полковник Н. М. Бугай-ский в течение 1831—1834 гг. при исполнителе инж .-поручике Терне проводил опыты с искусственной гидравлической известью по способу Вика. Известь обжигали в специально выстроенной печи и исследовали в растворах. Обстоятельные опыты включали испытание растворов различного состава на искусственных известях, содержащих от х/4 до х/э части глины, с песком, «кирпичным цементом» и без каких-либо добавок. Эти растворы оказались значительно менее прочными и гораздо более дорогими, чем обычные, применявшиеся растворы из естественных известей. В начале 1835 г. опыты были прекращены.31
Бугайский объяснил неудачу тем, что количество глины, вводившейся, по данным Вика, в жирную подмосковную известь (х/4—1/9), было совершенно недостаточным для превращения ее в гидравлическую известь. Справедливость этого объяснения полностью подтверждается опытами и практикой Е. Челиева, получившего из той же извести, но с добавлением глины в пропорции 1 : 1 подлинный гидравлический цемент (см. стр. 380—381), о чем, по-видимому, не знал Бугайский.
Главное управление путями сообщения знало и использовало практику департаментов Военного министерства, в больших количествах изготовлявших и применявших воздушную и гидравлическую извести. Вклад военных инженеров в развитие вяжущих и растворов заключался, наряду с выполнением исследований, также в подготовке общих и ведомственных нормативных руководств (см. стр. 366). В частности, Штабом военных поселений в 1827 г. было прислано Департаменту путей сообщения для использования 500 экземпляров «Положения о ежегодном приготовлении извести для округов военного поселения 1-й Гренадерской дивизии».32
Положение, составленное на основании материалов о давнишнем производстве извести в Свинорте на р. Шелони и данных современной практики, было отпечатано в типографии ГУПС. Оно содержало обстоятельный раздел «об обожжении плиты на известь и нагрузке на суда» с описанием устройства и эксплуатации «удобнейших печей» и рассмотрением вопросов об обеспечении строительства рабочей силой, об оплате труда и качестве продукции. Впервые Положение было опубликовано в 1821 г.
В 1836 г. военный министр препроводил Главноуправляющему путями сообщения ген.-адъютанту К. Ф. Толю чертежи и описание машины для мятья кирпичной глины и изготовления известковых растворов «для применения их по высочайшему повелению Николая I к строительным работам. . . по ведомству путей сообщения». Машины применялись в Цозен-ской крепости и были испытаны инженерной командой Иовогеоргиевской крепости. Машина для раствора была применена на Сестрорецком заводе. Она работала от конного привода или водяного колеса и обеспечивала значительное удешевление раствора и полную его однородность. Обе машины были одобрены Комиссией проектов и смет ГУПС.33
Практическое значение для строительства имела небольшая, но очень содержательная книга 1830 г. крупного специалиста инж.-майора Матвея Степановича Волкова 1-го, ставшего после Клапейрона с 1831 г. профессором курса построений в Институте.34 Автор полностью придерживался трактата Шарлевиля, внеся лишь два терминологических уточнения и дав в книге дополнительный способ изготовления искусственной гидравлической извести.

Filed in Гипс в 17:33

Comments Off