Интернет журныл о промышленности в Украине

Втрачені будівельні технології Петербурга

Багато ілюстрована стаття, в якій автор на конкретних прикладах наводить аргументи на користь технологій лиття при будівництві Петербурга і показує позамежну складність більшості кам'яних будівель міста на Неві, якщо дивитися на них як на результати стенорезная робіт.

В середині літа 2013-го я подивився серію науково-популярних фільмів із серії «Спотворення історії», які зняті з лекцій і матеріалами Олексія Кунгурова. Частина фільмів в даному циклі були присвячені будівельним технологіям, які застосовувалися при будівництві відомих всім будівель і споруд в Санкт-Петербурзі, таких як Исакиевский Собор або Зимовий Палац. Ця тема мене зацікавила, оскільки, з одного боку, я багато разів бував в Санкт-Петербурзі і дуже люблю це місто, а з іншого, працюючи в проектному будівельному інституті «Челябінскгражданпроект», мені до цих фільмів не приходило в голову поглянути на дані об'єкти саме з точки зору будівельних технологій.

В кінці листопада 2013 року доля посміхнулася мені в черговий раз, і мені випала робоче відрядження в Санкт-Петербург на 5 днів. Природно, що весь вільний час, яке вдалося викроїти, було витрачено на вивчення даної теми. Результати свого невеликого, але тим не менше на подив результативного дослідження, я представляю в даній статті.

Перший об'єкт, з якого я почав огляд, і який згадується у фільмах Олексія Кунгурова, ця будівля Генерального Штабу на Палацовій Площі. При цьому у фільмі Олексій згадує в основному кам'яні косяки дверей, в той час як я досить швидко виявив, що у даної будівлі є безліч інших примітних елементів, які, на мій погляд, однозначно розкривають технологію, яка використовувалася при будівництві як даного об'єкта, так і безлічі інших.

При цьому у фільмі Олексій згадує в основному кам'яні косяки дверей, в той час як я досить швидко виявив, що у даної будівлі є безліч інших примітних елементів, які, на мій погляд, однозначно розкривають технологію, яка використовувалася при будівництві як даного об'єкта, так і безлічі інших

Мал. 1 - вхід в будівлю Генерального штабу, верхня частина.

Мал. 2 - вхід в будівлю Генерального штабу, нижня частина.

Мал. 3 - вхід в будівлю Генерального штабу, кут «косяка», полірований «граніт».

Олексій в своїх фільмах звертає увагу в основному на «вклеєні» прямокутні фрагменти, які видно, наприклад, на рис. 2. Але мене ж набагато більше зацікавив той факт, що шов, який розділяє деталі конструкції, проходить зовсім не там, де він повинен бути, якби ці деталі дійсно були вирізані з цільного каменю - рис. 3.

Справа в тому, що одним з найскладніших елементів для виготовлення при різанні є внутрішній тригранний кут, особливо при різанні такого твердого та крихкого матеріалу, як граніт Справа в тому, що одним з найскладніших елементів для виготовлення при різанні є внутрішній тригранний кут, особливо при різанні такого твердого та крихкого матеріалу, як граніт. При цьому абсолютно не важливо, будемо ми різати граніт сучасним механічним інструментом або використовувати, як нас запевняють, якісь «ручні» технології.

Вибрати подібний кут неймовірно складно, тому на практиці їх намагаються уникати, а там, де без них не обійтися, звичайно виконують складеними з декількох частин. Наприклад, косяк на рис. 3, якби він вирізував, повинен був мати стик по діагоналі кута. Такий же, який зазвичай можна побачити у більшості дерев'яних дверних косяків.

Але на рис. 3 ми бачимо, що стик між деталями йде не через кут, а горизонтально. Верхня частина «косяка» лежить на двох вертикальних стійках як звичайна балка на опорах. При цьому ми бачимо цілих чотири чудово виконаних внутрішніх тригранних кута! Крім того, один з них сполучається з складною криволінійною поверхнею! При цьому всі елементи зроблені з дуже високою якістю і точністю виготовлення.

Будь-який фахівець, який працює з каменем, знає, що це практично неможливо, особливо з такого матеріалу як граніт. Витративши багато часу і сил ви, можливо, зможете вирізати один внутрішній тригранний кут в своїй заготівлі. Але після цього у вас вже не буде права на помилку, коли ви будете вирізати інші. Будь-яка неоднорідність всередині матеріалу або неакуратний рух можуть призвести до того, що скол пройде не там, де ви планували.

Мал. 5 - якість обробки поверхні і форми кутів

При цьому хочеться звернути увагу на той факт, що дані деталі виготовлені не просто з граніту, а з полірованого граніту з досить високою якістю обробки поверхонь.

Мал. 6 - якість обробки поверхні і форми кутів.

Подібна якість недосяжно при ручній обробці. Щоб отримати подібні гладкі й рівні поверхні, а також прямі грані і кути, інструмент повинен бути закріплений і рухатися по напрямних.

Але вивчаючи дані деталі, я звернув увагу навіть не стільки на якість виготовлення і обробки, скільки на те, як виглядають кути, особливо внутрішні. Все він має характерний радіус заокруглення, який добре видно на рис. 5 і рис. 6. Якби дані елементи вирізалися, то кути мали б іншу форму. А подібна форма внутрішніх кутів виходить, якщо деталь відливати, а не вирізати!

Технологія лиття добре пояснює і всі інші особливості конструкції даного елемента, і точність підгонки деталей один до одного, і наявне розташування стиків деталей, які з точки зору конструкції більш кращі, ніж діагональні шви або складна складена з безлічі елементів деталь, яка неминуче повинна була вийде при різанні.

Я став шукати інші підтвердження того, що при будівництві даного будинку використовувалася технологія литва з «граніту» (в сенсі матеріалу, схожого на граніт). Виявилося, що в цьому будинку дана технологія використовувалася в багатьох елементах конструкції. Зокрема, з «граніту», але без «полірування» повністю відлитий фундамент будівлі, а також ганку у тих двох входів, які я оглянув.

Мал. 7 - литий фундамент будівлі Генерального штабу.

7 - литий фундамент будівлі Генерального штабу

Мал. 8 - ще один вхід з литим «косяком» і ганком.

При огляді фундаменту звертає на себе увагу якість «підгонки» боків фундаменту один до одного, а також досить великий розмір «блоків». Вирізати їх окремо в каменоломні, доставити на будівельний майданчик і настільки точно підігнати один до одного практично неможливо. Щілини між блоками фактично відсутні. Тобто, вони видно, але при найближчому розгляді добре видно, що шов читається тільки зовні, а всередині між ними немає пустот - все заповнено матеріалом.

Але головне, що вказує на використання технології лиття, це те, як виготовлені ганку!

Мал. 9 - мурований ґанок, щаблі зроблені як єдине ціле з іншими елементами - шви відсутні!

Ми в черговий раз бачимо внутрішні тригранні кути, оскільки східці ганку зроблені як одна деталь з іншими елементами - з'єднувальні шви відсутні! Якщо подібну трудомістку конструкцію можна спробувати якось пояснити на «одвірках», оскільки це «парадна деталь», то вирізати ганок з цільного шматка каменю як єдину деталь не мало взагалі ніякого сенсу. При цьому, що цікаво, з іншого боку ганку шов є, що, мабуть, пояснюється якимись технологічними особливостями виготовлення деталі, яку не стали робити цілісною.

Аналогічну картину ми спостерігаємо і у другого входу, тільки там ганок має напівкруглу форму і спочатку взагалі було відлито як одна цілісна деталь, яка пізніше дала по середині тріщину.

Аналогічну картину ми спостерігаємо і у другого входу, тільки там ганок має напівкруглу форму і спочатку взагалі було відлито як одна цілісна деталь, яка пізніше дала по середині тріщину

Мал. 11, 12 - друга напівкругла ганок. Сходинки також єдине ціле з боковинами.

Мал. 13 - інша сторона напівкруглого ганку, швів у ступенів немає. Вони відлиті як єдина деталь з боковинами ганку.

Пізніше, гуляючи по Санкт-Петербургу, в основному в районі Невського Проспекту, я з'ясував, що технологія литва з каменю при будівництві використовувалася в багатьох об'єктах. Тобто, вона була досить масовою, а значить і дешевою. При цьому за даною технологією відлиті фундаменти багатьох будинків, постаменти пам'ятників, багато елементів кам'яних набережних і мостів.

Також виявилося, що відливалися елементи будівель і споруд не тільки з матеріалу, схожого на граніт. У підсумку я зробив наступну робочу класифікацію виявлених матеріалів.

1. Матеріал «тип один», схожий на граніт, з якого виготовлені фундамент і ганку будівлі Генерального штабу, елементи набережних, фундаменти багатьох інших будинків, в тому числі цей матеріал використовувався і при виготовленні фундаменту, парапетів і ступенів навколо Ісакіевского Собору. Сходинки у Ісакія, до речі, мають ті ж характерні ознаки, що і у ґанків будівлі генерального штабу - вони виконані як єдина деталь з масою внутрішніх тригранних кутів.

Сходинки у Ісакія, до речі, мають ті ж характерні ознаки, що і у ґанків будівлі генерального штабу - вони виконані як єдина деталь з масою внутрішніх тригранних кутів

Мал. 14, 15 - парапети і ганку навколо Ісакіевского Собору, щаблі зроблені як єдине ціле з іншими елементами - швів немає.

2. Гладкий полірований граніт «тип два», з якого виготовлені «косяки» біля входів будівлі Генерального Штабу, а також колони і Ісакіевского собору. Я припускаю, що колони спочатку були саме відлиті, а вже потім оброблені. При цьому хочеться звернути увагу не стільки на вставки, про які багато говориться в фільмах Олексія Кунгурова, скільки на те, чим вони вклеєні в колони. У багатьох випадках добре видно, що матеріал «мастики», яка використовувалася як «клей», практично ідентичний матеріалу самої колони, але тільки не має остаточної обробки зовнішньої поверхні, оскільки знаходиться всередині шва. В іншому ж, це такий же наповнювач цегляного кольору, всередині якого добре проглядаються чорні більш тверді гранули. Там, де поверхня колон відполірована, ці гранули утворюють характерний плямистий малюнок.

Мал. 16, 17 - мастика, якою вклеєні «заплатки», фактично є тим же самим матеріалом, з якого виготовлені самі колони.

3. Ще більш гладкий «граніт», «тип три», з якого відлили фігури атлантів. При цьому припущення Олексія Кунгурова про те, що вони абсолютно ідентичні, не підтвердилося. Я спеціально зробив серію знімків, з яких видно, що на всіх статуях є унікальний малюнок дрібних деталей (ворс на пов'язках), які мають трохи відрізняється форму і глибину.

Я спеціально зробив серію знімків, з яких видно, що на всіх статуях є унікальний малюнок дрібних деталей (ворс на пов'язках), які мають трохи відрізняється форму і глибину

Мабуть технологія, яка використовувалася, дозволяла відливати тільки одну фігуру по одному оригіналу, тому для кожного виливка робився свій оригінал. Мабуть оригінал робився з матеріалу типу воску, який виплавляється з форми після її затвердіння.

При цьому у мене немає ні найменшого сумніву в тому, що це саме литі. А чи не вирізані фігури. Це добре видно на дрібних елементах пальців ніг, а також за характерними радіусів сполучення біля основи. Дані елементи практично неможливо вирізати з такого крихкого матеріалу, як граніт, зате вони легко можуть бути відлиті за формою.

Але є й інші об'єкти, в будівництві яких використовувалася дана технологія. Ця будівля на Невському, де зараз знаходиться магазин "Бібліо-глобус" (Невський проспект 28). Воно складено з відполірованих блоків, які відлили точно за такою ж технологією. Ці блоки мають дуже складну форму, яку можна вирізати ні вручну, ні за допомогою сучасних механізмів. При цьому при найближчому розгляді дуже добре видно, що внутрішні кути мають радіуси заокруглення, характерні саме для виливків.

При цьому при найближчому розгляді дуже добре видно, що внутрішні кути мають радіуси заокруглення, характерні саме для виливків

Поліровані гранітні блоки складної форми, з яких складається будівля на Невському проспекті, 28. Добре видно, що блоки відлили як єдине ціле і мають безліч внутрішніх тригранних кутів, в тому числі з криволінійною поверхнею.

Можливо, що є й інші об'єкти, побудовані за даною технологією.

За даним матеріалом слід зауважити, що він має більш гладку і якісну поверхню, ніж матеріал «тип два» колон Ісакія або «косяків» будівлі Генерального штабу. Мабуть це пов'язано з тим, що використовувався більш однорідний і сильніше подрібнений наповнювач. Тобто, це пізніша вдосконалена технологія литва.

4. Матеріал «тип чотири», який схожий на мармур. Якщо йти від позову в сторону палацової площі, то там буде готель, перед входом в яку стоять два дзеркальних "мармурових" лева. У них, по-перше, є технологічний елемент, який потрібен для відливання, але абсолютно не потрібен, якщо б він вирізував скульптором - літник в центрі. Крім того, у правого лева (якщо стояти обличчям до входу), на хвості є шов, на якому добре видно, що його замазували рідким матеріалом, який потім застиг. Ну і, знову ж таки, характерні радіуси у всіх кутах, яких не буде у скульптури вирізаної різцем. Різець при сколюванні буде залишати межі, площині, а не правильні радіуси.

Різець при сколюванні буде залишати межі, площині, а не правильні радіуси

Я так розумію, що велика частина "мармурових" скульптур, в тому числі в літньому саду, виготовлені саме за цією технологією, тільки у них не було необхідності в литниках, як у цих левів.

5. Матеріал «тип п'ять», який схожий на вапняк, зокрема на так званий "пудостского камінь", який використовувався при будівництві Казанського Собору. Я не беруся стверджувати, що в Казанському Соборі взагалі немає елементів, які були вирізані з пудостского каменю, він досить пластичний і порівняно легко обробляється, як і всі вапняки. Але те, що при будівництві собору в багатьох місцях використовувалося саме лиття, де в якості наповнювача було сировину з цього каменю, це очевидно. У портиків, які замикають колонади, між колон є стіни, які підігнані з найбільшою точністю. Вирізати і підігнати їх з такою точністю вручну, особливо з урахуванням розмірів, а значить і ваги блоків, неможливо. Зате при використанні технології лиття, це не становить жодної проблеми. Крім того, на самій будівлі собору видно, що деякі елементи технологічні для лиття, але абсолютно не технологічні і дуже трудомісткі для різання. А в деяких місцях мені навіть вдалося при огляді знайти місця, де видно патьоки матеріалу або сліди замазування швів або дефектів спочатку виливки.

А в деяких місцях мені навіть вдалося при огляді знайти місця, де видно патьоки матеріалу або сліди замазування швів або дефектів спочатку виливки

Збираючи інформацію для статті, я зайшов на офіційний сайт Казанського собору, де на сторінці з історією будівництва http://kazansky-spb.ru/texts/stroitelstvo, серед безлічі ілюстрацій, виявив наступний малюнок.

Якщо уважно подивитися, то на даному малюнку ми бачимо форму для відливання колони, яка зібрана з дощок і обв'язана мотузками. Тобто, з цього малюнка слід, що колони при будівництві Казанського собору відразу відливалися в вертикальному положенні!

При цьому дана технологія використовувалася не лише для будівництва Казанського Собору. Мені вдалося знайти на Невському як мінімум ще одна будівля, де використовувалася та ж технологія будівництва, за адресою Невський проспект 21, де зараз розташований магазин Zara. Але якщо при будівництві Казанського собору просто використовували матеріал з кар'єру, колір якого неоднорідний, то в цьому будинку його додатково тонували якимось темним барвником.

Але якщо при будівництві Казанського собору просто використовували матеріал з кар'єру, колір якого неоднорідний, то в цьому будинку його додатково тонували якимось темним барвником

В ході свого невеликого дослідження мною було виявлено ще одне визначне місце, який остаточно переконав мене в тому, що в Санкт-Петербурзі використовувалися технології лиття з матеріалів, схожих на камінь, зокрема граніт. Моя готель розташовувався поруч з вулицею Ломоносова, по якій було дуже зручно виходити на Невський проспект до тих будівель, де у нас проходили робочі засідання. Вулиця Ломоносова перетинає Фонтанку через Ломоносовський міст, при будівництві якого також використовувалася технологія литва з граніту, матеріал «тип один». При цьому спочатку даний міст був розвідним і у нього колись був підйомний механізм, який пізніше був видалений. Але сліди від установки цього механізму залишилися до цих пір. І ці сліди однозначно говорять про те, що металеві елементи, які колись тримали конструкцію, були колись встановлені точно так же, як ми зараз фіксуємо металеві елементи в сучасних залізобетонних виробах. Це були так звані «заставні елементи», які встановлюються в форму в потрібних місцях до заливки в неї розчину. Коли ж розчин твердне, то металевий елемент виявляється надійно закріплений всередині деталі.

На наведених фотографіях добре видно сліди від заставних елементів, які колись були встановлені в опорах моста і утримували підйомний механізм. Граніт є досить крихким матеріалом, тому видовбати в ньому отвори подібної «трикутної», а не круглої форми, та ще й з настільки гострими краями, практично неможливо. Але, найголовніше, з технологічної точки зору довбати всі ці складні отвори просто не має сенсу. Якби дана конструкція будувалася за традиційною технологією, то використовувалися б інші більш прості і дешеві способи кріплення деталей до каменя.

Якби дана конструкція будувалася за традиційною технологією, то використовувалися б інші більш прості і дешеві способи кріплення деталей до каменя

Крім цього подібна технологія литва або ліплення використана в багатьох будівлі в якості декору фасадів. При цьому я спеціально перевіряв, це не гіпс, а саме твердий матеріал, схожий на граніт.

Цікаво, что дані матеріали, особливо "ГРАНІТИ" за своими характеристиками, мабуть, перевершують сучасний бетон. Смороду міцніші, ма ють Кращі дінамічнімі характеристиками, І, швідше за все, що не вімагають армування. Хоча останнім лише припущення. Можливо, що армування там десь використовується, а це можна виявити тільки при проведенні спеціальних досліджень. З іншого боку, якщо наявність армування буде виявлено, то це буде вагомим аргументом на користь технології лиття.

Виходячи з термінів будівництва будівель я на даний момент прийшов до висновку, що ці технології використовували як мінімум до середини 19 століття. Можливо і довше, просто я не знайшов об'єктів, які б були побудовані в кінці 19 століття з використанням даних технологій. Я поки схиляюся до варіантом, що дані технології були остаточно втрачені під час революції 1917 року і наступної громадянської війни.

Деякі аргументи проти технології різання. По-перше, ми маємо просто величезна кількість кам'яних изделий. Якщо все це вирізувалося, то чим? Яким інструментом? Для різання гранітів необхідні тверді сорти спеціально легованих інструментальних сталей. Чавунним або бронзовим інструментом ви багато не напрацюєте. Крім того, такого інструменту слід буде ну дуже багато. А це означає, що повинна бути ціла потужна індустрія з виробництва подібних інструментів, яка повинна була випускати десятки, якщо не сотні тисяч різних різців, доліт, пробійників і т.п.

Ще один аргумент полягає в тому, що ми навіть у поєднанні зі сучасними машин і механізмів не в змозі відокремити від скелі цілісний шматок, з якого потім можна буде виготовити ту ж Олександрійську колону або колони Ісакія. Це тільки здається, що скелі являють собою суцільний моноліт. Насправді ж в них повно тріщин і різні дефекти. Іншими словами, немає ніяких гарантій, що якщо скеля здається нам цільної зовні, то вона не має тріщин всередині. Відповідно, при спробі вирізати зі скелі велику заготовку, вона може розколотися через внутрішні тріщин або дефектів, і ймовірність цього тим вище, чим більше заготовку ми хочемо отримати. Причому руйнування це може відбутися не тільки в момент відділення від скелі, а й в момент транспортування, і в момент обробки. Причому ми не можемо вирізати відразу круглу заготовку. Нам доведеться на початку відокремити від скелі якийсь паралелепіпед, тобто, зробити плоскі прорізи, а вже потім сколювати кути. Тобто, це процес просто дуже і дуже трудомісткий і складний, навіть для сьогоднішнього часу, не кажучи вже про 18 і 19 століття, коли, нібито, все це робилося вручну.

У той же час, за час свого невеликого дослідження я прийшов до висновку, що використання гранітних колон в якості основи несучої конструкції будівель в 18 та 19 століттях в Санкт-Петербурзі було досить поширеним технічним рішенням. Тільки в двох будівлях Россі (в одному з яких зараз школа балету), в цілому використовується близько 400 колон !!! По фасаду я нарахував 50 колон, плюс такий же ряд з іншого краю будівлі, і ще два ряди колон варто всередині самої будівлі. Тобто, в кожному будинку ми маємо по 200 колон. Приблизний підрахунок загальної кількості колон в будівлях в районі Невського проспекту і центру міста, включаючи храми, собори і Зимовий Палац, дає загальна кількість близько 5 тисяч гранітних колон.

Іншими словами, ми маємо справу не з окремими унікальними об'єктами, де, з деякою натяжкою можна було б припустити, що вони були виготовлені підневільним рабською працею. Ми маємо справу з промисловими масштабами виробництва, з масовою будівельною технологією. Додайте до цього ще й сотні кілометрів кам'яних набережних, причому також з досить фігурної і якісною обробкою, і стає очевидно, що ніякої рабська підневільну працю такий обсяг і якість робіт при технології різання забезпечити не може.

Щоб все це побудувати і обробити, мали, по-перше, масово використовуватися технології лиття. По-друге, для кінцевої доведення використовуватися механізована обробка поверхонь, зокрема тих же колон Ісакія або «косяків» будівлі Генерального штабу. При цьому для технології лиття необхідно було дуже багато сировини. Тобто, камінь, очевидно, добувався в каменоломнях поруч з містом, але після цього він повинен був подрібнюватись, а це значить, що повинні були існувати каменедробарки, причому високої продуктивності. Вручну ви стільки каменю до потрібної консистенції не роздробити. При цьому я припускаю, що найбільш ймовірно, що для цих цілей використовувалася енергія води, тобто, необхідно шукати сліди водяної кам'яних млинів, яких, судячи за масштабами використання технології, повинно було бути дуже багато в околицях. А значить, згадки про них повинні бути і в історичних документах.

Мильніков Дмитро Юрійович, м Челябінськ

Листопад 2013 - Апель 2014 року

джерело

Якщо все це вирізувалося, то чим?
Яким інструментом?