Материал нашел и подготовил к публикации Григорий Лучанский
Часть вторая
Обелиск в Вашингтоне
В Северной Америке, в городе Вашингтоне, стоит знаменитый гранитный четырехгранный обелиск, высотой в сто семьдесят метров. Он поставлен в 1885 году в ознаменование столетия независимости США. Каждая грань памятника имеет в ширину у подножия шестнадцать с половиной, а у вершины — десять с половиной метров. Чтобы придать обелиску необходимую прочность и устойчивость, строители сделали стены-грани наверху «тонкими», в полметра, а книзу все более утолщающимися. В основании памятника стены оказались толщиной в четыре с половиной метра, а вес обелиска достиг 45 тысяч тонн.
Высота Вашингтонского обелиска была признана пределом для каменного сооружения: чрезмерной получалась толщина стен, огромной — тяжесть сооружения. Когда вскоре возникла идея создания в Париже для всемирной выставки 1889 года рекордной по высоте — трехсотметровой — башни, материалом для нее был принят уже не камень, а железо, и проектировал и возводил ее опытнейший строитель металлических мостов — инженер Эйфель. Камень уступил место железу, архитектор — инженеру-мостостроителю.
Дом в каркасе
Инженеры подсчитали, что если бы стены Дворца Советов пришлось строить тоже сплошь из камня или кирпича, их толщина достигла бы десяти метров.
Вряд ли можно создать такое сооружение, — проще было бы разобрать Хеопсову пирамиду, перевезти ее в Москву и вновь сложить. Здание оказалось бы таким тяжелым, что земля под фундаментом стала бы оседать, и стены в конце концов дали бы трещины, поползли бы от собственной тяжести.
Дворцу Советов такая опасность не грозит. Прочность здания рассчитана на тысячи лет, а между тем стены его будут тонкие.
Тридцать сантиметров — вот толщина стен Дворца и наверху и в самом подножии. В обыкновенном доме, и то стены толще. Но Дворец Советов — «дом» необыкновенный, и прочность его особенная. Дворец Советов — каркасная постройка.
В любом доме капитальная стена — деревянная, каменная, кирпичная или бетонная — имеет два назначения. Она оберегает жильцов от непогоды, заглушает уличный шум. В этом ее первое назначение. И тут не требуется чрезмерной толщины и прочности.
Второе ее назначение — придавать дому устойчивость. Здесь, наоборот, от стены требуется определенная толщина и прочность. Чем выше здание, тем оно тяжелее. Вес увеличивается не только потому, что наращиваются новые этажи, но и потому, что стены приходится делать прочнее.
В старину с этим не считались. Подойдите к окну в старинном доме: стены такие толстые, что на подоконнике можно улечься и вдоль и поперек. В старину строители не думали о весе дома. Еще недавно инженер рассмеялся бы, если бы его опросили: «А сколько весит ваш дом?» Теперь ответ на этот вопрос часто свидетельствует о техническом совершенстве строительства.
Нельзя ли облегчить дом, не лишая его прочности? Нельзя ли отделить друг от друга различные функции стен? Оказалось, можно. В каркасном доме и произошло это разделение труда: функцию устойчивости принял на себя каркас, а функция ограждения от холода, непогоды, шума осталась на стенах.
Полвека назад в Чикаго
Удивительное здание строилось в Чикаго в 1884 году.
Это был дом одного страхового общества. Каждый день газеты печатали хронику об этой постройке. Люди с утра осаждали высокий забор, скрывавший строительство. Те, кому посчастливилось заглянуть в щелку забора, рассказывали необычайные вещи: стены здания строились не так, как принято — сшиву вверх, — а сразу во всех этажах. Внизу еще зияли дыры, а наверху уже стояли стены. На чем же они держались?
Очевидцы говорили, что стены в каждом этаже стояли, как книги на книжных полках. Значит, были полки? Да, был каркас из металлических колонн и балок, на котором все здание, вместе со стенами, как бы висело.
Это был первый в Америке каркасный дом, но человечество за много тысячелетий до этого уже знало каркасные сооружения. Шалаш первобытного человека был тоже каркасной постройкой. Сложенный из тростника и прикрытый звериной шкурой, такой шалаш представлял собой прообраз американского каркасного небоскреба. Строительной технике нужно было пройти длительный, многовековый путь, чтобы на рубеже XX века снова оценить инженерные принципы тростникового шалаша.
Произведение садовника
Незадолго до чикагской сенсации на противоположном берегу океана, в Англии, садовник Джозеф Пэкстон придумал нечто совершенно необычайное, при этом сам того не подозревая.
Он очень любил цветы и заботливо растил их в оранжереях, которыми так богата старая Англия. Он любил и оранжереи — милые, легкие домики, где много стекла и солнца.
Однажды садовник прочитал о том, что в Лондоне готовится Всемирная промышленная выставка и что на конкурс каждый может представить свой проект павильона. На клочке промокательной бумаги (так говорят современники) Джозеф Пэкстон нарисовал первый эскиз, затем его увлекла работа.
Садовник представил на архитектурный конкурс проект оранжереи для машин.
Стекло и металлическая рама — вот все, что придумал садовник. Но это была революция в архитектуре. Проект победил на конкурсе. Не прошло и полугода (дело было в 1851 году), как в Лондоне, в Гайд-парке, инженеры соорудили Хрустальный дворец.
Здание было закончено очень быстро; строители сразу отметили это первое неоспоримое преимущество каркасного сооружения.
Дом не строят, а монтируют
Каркасный дом изготовляют на заводе. Там отливают стальные фермы каркаса, там их фрезеруют, просверливают. В готовом виде стандартные части дома отправляются на площадку. Их остается только смонтировать.
График строительства каркасного дома можно рассчитать по часам. Он выверен по расписанию поездов, доставляющих материал с завода.
То, что обычно называлось строительной площадкой: завалы цемента, досок, кирпича, превращается, в просторный и чистый монтажный двор.
На фотографических снимках в старом альбоме инженера Эйфеля можно проследить, как поднималась над Парижем башня.
13 апреля 1887 года на пустыре, среди сломанных изгородей, торчала из земли каменная кладка фундамента.
8 июня из наклонных каменных опор, словно пушки, нацелились в небо четыре металлических ствола. Но пустырь ничуть не изменился.
Прошла осень и зима. 15 мая 1888 года металлические стволы, направленные вверх друг к другу, соединились. Образовался рисунок чудовищной и непонятной формы. А на оставленной земле, на пустыре, все было по-прежнему; только протянулась ниточка узкоколейки. Кто-то посадил деревца вокруг башни, и они вскоре оделись прозрачной листвой.
В течение двух лет над Парижем, в воздухе, словно свершался процесс кристаллизации башни: она росла сама из себя, без стропил и подмостьев.
Внедрение металла в конструкции
С начала XIX века, когда Бессемер и Мартен открыли новые способы получения стали из чугуна, сталь начала проникать в повседневный обиход человека и заменять такие старинные, издавна знакомые человеку материалы, как, кость, дерево, камень, цемент и кирпич.
Сталь сочетает в себе замечательные технологические свойства: от небольшого изменения ее химического состава, от ничтожно малой прибавки того или другого металла, от применения той или иной механической или тепловой ее обработки сталь резко меняет свойства.
Ни к одному техническому материалу не предъявляют таких противоречивых требований, как к стали; она должна быть мягкой и твердой, должна хорошо обрабатываться резцом и сама служить резцом, должна быть магнитной и немагнитной, электропроводной и неэлектропроводной.
С точки зрения экономической это, пожалуй, самый выгодный материал.
Чикагский каркасный небоскреб опередил время на два десятилетия. В крупных городах мира уже становилось тесно. Быстро развивавшийся капитализм требовал огромного количества помещений для банков, контор и магазинов. Цены на городские участки стали расти из-за спекуляции. Не имея возможности распространяться вширь, городское строительство, естественно, двинулось вверх. Так вырастали первые небоскребы.
Небоскребостроение становилось потребностью дня, выгодным предприятием, наконец модой, а техника еще не решила всех проблем, обусловливающих новое дело.
Еще не было массового выпуска стали, не было различных ее сортов. Металлургия не умела производить стальных колонн мощного сечения. Строительным материалом по-прежнему оставались тяжелый камень и кирпич. Еще не знали, как защитить металл каркаса от ржавчины и что нужно делать с металлом, чтобы во время пожара каркас не изогнулся в огне, не деформировался. Отставала от новых требований и техника подъемных устройств. Применявшийся в то время гидравлический лифт мог подниматься только до известной высоты, работал медленно и требовал больших резервуаров для напорной установки.
Но как только были решены эти технические задачи — как только был изобретен электрический лифт, не знающий никаких пределов высоты, и в изобилии вышел на рынки недорогой строительный материал — сталь, — на скалистом грунте Нью-Йорка стал возникать удивительный мир небоскребов. В настоящее время Манхеттен — деловая часть Нью-Йорка — держит на себе, по подсчетам экономистов, 30 миллионов тонн стали.
По количеству потребного материала Дворец Советов, оставит позади себя все инженерные сооружения мира. Величайший небоскреб «Эмпайр стэтс билдинг» имеет сто один этаж. На изготовление каркаса этого небоскреба пошло пятьдесят семь тысяч тонн стали.
Величайший в мире мост — «Золотые ворота». Он переброшен через океанский залив и соединяет два города: Сан-Франциско и Оклэнд. Его длина — тринадцать километров. Каждый канат, поддерживающий висячую часть моста, имеет в диаметре один метр и сплетен из 17464 проволок. И на этот мост пошло сто девяносто тысяч тонн металла.
Это самые тяжелые сооружения из металла, какие знает человечество.
Триста пятьдесят тысяч тонн металла пойдет на изготовление каркаса Дворца Советов — почти в два раза больше, чем на Оклэндский мост, в шесть раз больше, чем на «Эмпайр стэтс билдинг».
Сталь «ДС»
Сравнительная статистика мира отводит особое место количеству вырабатываемой в каждой стране стали. XX век в такой же мере является веком стали и электричества, в какой XIX век был веком железа и пара.
Советский Союз — передовая металлургическая держава.
В недрах нашей страны находится больше половины мировых запасов железной руды. Поэтому нет ничего удивительного в том, что именно наша родина оставит для будущих поколений памятник, который, как инженерное сооружение, будет торжеством стали.
Заботу о долговечности Дворца нужно было начинать с каркаса: нужно было найти такую сталь, которая была бы особо прочна, работоспособна и хорошо сопротивлялась коррозии, не старела.
Коррозия — это болезнь металла, его разрушение под влиянием различных химических воздействий. Всем знакома обыкновенная ржавчина — эта наиболее распространенная форма коррозии. Чтобы предохранить металл от ржавления, его обычно красят.
Даже такое сооружение из металла, как Эйфелева башня, покрывают краской каждые семь лет; и фирма, которая берется за эту работу, использует для рекламы этот заказ Парижского муниципалитета.
Коррозия — страшная беда современной техники, основанной почти всецело на применении металлов. Более двух процентов металла в течение года выходит из обращения. Коррозия выводит из строя машины, разрушает здания, водопроводные трубы, вызывает аварии судов, взрывы паровых котлов. В конечном счете — это борьба природы с человеком за восстановление нарушенного им порядка.
Металлы упорно стремятся вернуться в то состояние, в котором они были найдены человеком в земле, — в руды, из которых человек насильно их вывел и превратил в стройные мосты, умные машины, красивые здания.
Законы коррозии очень капризны и трудно поддаются изучению. Железо, например, особенно подвергается ржавлению. Между тем в Индии, в старинном городе Дели, стоит удивительная железная колонна. Ей около трех тысяч лет, но на ней нет ни малейшего следа ржавчины. Ее никто никогда не красил, и древние письмена, вырезанные на ней, уже едва различимы, но железо нисколько не постарело, как золото. Были сделаны химические анализы ее состава — никаких антикоррозийных прибавок в железе не оказалось. Ученые решили, что исключительная стойкость Делийской колонны объясняется местными атмосферными условиями, так как куски колонны, привезенные в Лондон, заржавели в несколько лет, как самое обыкновенное железо.
И в Ленинграде, на Фонтанке, в дождях и тумане, давно стоит стальная решетка ограды старинного особняка. Эта решетка тоже не ржавеет. Ее изготовили уральские мастера, но сталь они отливали с присадкой меди.
Есть три способа борьбы с коррозией: получение металлических сплавов, обладающих необходимой стойкостью, предохранение металла его окраской и, наконец, устранение самого химического воздействия на металл.
Советские металлурги нашли рецепт, составили новые отличные марки стали. Одну марку они назвали инициалами Дворца. Это сталь «ДС». В нее входят в небольших количествах (приблизительно по 0,5 процента) медь и хром — твердый, прочный и стойкий металл. Прочность стали «ДС» в полтора раза превышает прочность стали, идущей на сооружение железнодорожных мостов.
Вторая марка названа «ЗМ». В нее входит медь, и прочность ее равна прочности мостовой стали.
Весь основной каркас Дворца Советов: его колонны, ригеля, балки, распорные кольца и даже заклепки, будет изготовлен из стали «ДС».
Менее ответственные конструкции стилобата и вспомогательного каркаса высотных этажей изготовят из стали «ЗМ».
Металл каркаса будет покрыт долговечным противокоррозийным составом, — жидким бетоном или особой эмалью на жидком стекле,— а в некоторых местах будут совершенно обезврежены все химические воздействия.
Металлурги говорят, что для Дворца Советов они изготовят вечный каркас.
VI
Испытание тяжестью
Общий вес Дворца Советов — свыше 1500 тысяч тонн. Фундаменты должны испытать на себе всю силу этого давления. Самые толщи земли, глубоко под фундаментами, почувствуют это давление, оно распространится на больших глубинах огромным веером.
Общий вес здания увеличивался по мере того, как все стройнее и легче на вид становилось произведение искусства. Дворец Советов весь как бы устремлен вверх, он строен и легок на вид; трудно поэтому представить всю страшную, обращенную вниз, тяжесть этого сооружения.
На постройку Большого волжского моста под Саратовом потребовалось в тридцать раз меньше металла, чем нужно будет для основного каркаса Дворца Советов. Эйфелева башня в пять раз легче основного каркаса Дворца и в двадцать с лишним раз легче всего здания.
Вес храма Христа-спасителя, несмотря на массивность его капитальных стен, не может быть даже поставлен в сравнение с весом Дворца Советов. Фундамент храма был углублен в землю всего лишь на шесть метров. В ту пору, когда строили храм, инженеры не знали, как бороться с грунтовыми водами, и закладывали фундамент на той глубине, где еще было сухо.
В 1933 году началась разведка грунтовых толщ.
Геологи пробурили 117 скважин — 4325 метров. Отдельные скважины проникали в землю на глубину до 110 метров. Бур прорезал первый, поверхностный слой известняка; под ним залегали глины и мергеля; под ними — второй слой скальных пород, толщиной около семи метров; и снова шли мергельные породы, а еще глубже — третий слой известняка.
Метод так называемого «ударного бурения» не давал геологам наглядного представления о твердости пород; камень извлекался на поверхность в измельченном виде. Тогда бурильщики стали применять «колонковый» способ: из грунтов высверливались «керны» — цилиндрики, по которым ясно можно установить структуру грунтов. При геологических изысканиях для Дворца Советов применялось колонковое бурение с еще небывало большим диаметром бура — в 30 сантиметров. Из стометровой глубины на поверхность извлекали цельные куски пород, заливали их парафином, заворачивали в марлю и отправляли на испытание.
Теперь разведчикам открылись свойства земных пород. Определилась точная геологическая картина. Древняя долина размыва тянулась глубоко под землей в сторону Арбата.
Чем дальше проникал бур в глубину пластов, в глубину геологических времен, тем все меньше оставалось опасений за прочность и незыблемость грунтов. Обнаружилось, что земля в глубине уплотнена, она уже побывала под прессом много тысячелетий назад, когда Москвы еще не было и в помине, в эпоху великого оледенения, здесь проходил ледник, — московская земля испытала на себе его колоссальную тяжесть.
В 1934 году, наряду с буровой разведкой, геологи заложили шахту, глубиной в 46 метров.
Тщательная разведка грунтов показала, что незачем, как предлагали раньше, ставить фундамент главного каркаса на третьем слое известняков. Второй слой известняков, лежащий на глубине двадцати метров ниже уровня Москва-реки, был признан вполне надежным основанием, как говорят строители — «материком».
И, действительно, когда спустя два года был вырыт котлован, дно его оказалось выстланным прекрасными белыми плитами. Их с трудом могли разбить даже отбойные молотки.
В водоносных пластах
Самый опасный враг строителя, когда он углубляется в землю, — вода. Из подземных трещин вода под страшным давлением может ворваться в котлован и затопить его. Трудно бороться с грунтовыми водами.
На постройке мостов, там, где нужно оградить от грунтовых вод две или три точки опоры, обычно применяют кессон: человек работает в железной или железобетонной камере, не имеющей дна. Компрессоры нагнетают в камеру воздух, и грунтовые воды под действием сжатого воздуха задерживаются в пластах и не затопляют камеру.
Кессонный способ вреден для здоровья работающих. Предельное давление воздуха, которое переносит человек, — до трех атмосфер. Перед тем как войти в кессон, приходится постепенно приучать организм к давлению, «шлюзоваться» (так называется длительное пребывание в особой камере — шлюзе по соседству с кессоном, где постепенно повышается давление воздуха).
Чтобы выйти из кессона, нужно тоже испытать в шлюзе постепенную смену давления. Работать в кессонах можно только короткое время.
Кессонный способ не позволяет применять на строительстве экскаваторы и грузовики.
Масштаб работ на площадке Дворца Советов совершенно исключал возможность применения закрытого, кессонного способа. Тут пришлось бы работать во многих десятках кессонов. Инженеры должны были бы «шлюзоваться» по нескольку раз в день или совсем отказаться от надзора за работой.
Как же оградить котлованы от грунтовых вод, не применяя кессонов? Геологи подсказывали: дно котлована, этого огромного стакана, уже заготовлено природой — снизу вода не грозит; остается придумать стенки, непроницаемые для воды.
Битумизация
Строительная техника знает не много способов борьбы с грунтовой водой. Один из них — сжатый воздух — был отклонен.
Второй известный способ — замораживание. Водоносные грунты под землей искусственно оледеняют на то время, пока идут работы. И этот способ был отвергнут: лед мог образовать трещины в породе, разрушить ее, — в этом строители фундаментов меньше всего заинтересованы.
Оставался последний способ — создать в подземных трещинах искусственную пробку из цемента или какого-нибудь другого материала.
Чтобы остановить в подземных трещинах движение воды, строители бурят скважины, нагнетают в них под давлением в несколько атмосфер жидкий раствор цемента, он растекается по трещинам и, затвердевая, закупоривает их. Так преграждается путь воде.
Этот метод имеет свой недостаток: дороговизна и громоздкость работ. Цемент твердеет очень медленно и в жидком виде проникает излишне далеко. Расход материала очень неэкономен. Кроме того, цемент может сравнительно скоро начать пропускать воду.
Несколько лет назад один американский инженер сделал попытку заменить цемент битумом.
В отличие от цемента, битум застывает так быстро, что на первых порах это было даже препятствием к применению его как водоупорного тампона. Изобретателю пришлось немало поработать над преодолением этого препятствия: битум застывал даже в самой скважине, еще не дойдя до трещин.
Нехитрое изобретение американского инженера состояло в том, что он пропустил в скважину электрический провод и стал подогревать битум в пути.
О маленькой установкой на грузовике, с ручным насосом, который подкачивал негр, дерзкий изобретатель решил противопоставить себя могущественным цементным фирмам Америки.
Он предложил закупорить битумом все известняковые породы, лежащие в основании плотин многих американских гидростанций, чтобы прекратить утечку воды и энергии.
Маленький человек испытал на себе страшный закон капиталистической конкуренции. В конце концов цементные «короли» задушили замечательное изобретение.
В Советском Союзе всякое прогрессивное техническое или научное открытие находит настоящую родину. Советские инженеры подхватили способ битумизации, как самый совершенный и дешевый. Он был применен в небывало огромных масштабах на строительной площадке Дворца Советов и полностью оправдал все ожидания.
Установка американского изобретателя, помещавшаяся на грузовике, была заменена мощными стационарными установками. Ручную силу заменила электроэнергия.
Около 2 тысяч кубометров битума, расплавленного при температуре в 200 градусов, было опущено в скважины на глубину до 27 метров.
Здесь понадобились бы, может быть, десятки тысяч кубометров цементного раствора.
Непроницаемая завеса из битума окружила площадку будущего котлована.
Скважины, пробуренные по кольцу на расстоянии меньше метра друг от друга, были оставлены на все время земляных работ. Как только на одном из участков проступала грунтовая вода, в соответствующие скважины тотчас подкачивался битум. Так на операционном столе больному подливают несколько капель хлороформа, если он начинает шевелиться.
Рыть открытый котлован — это было ответственное решение. Оно определяло собой и заботу о строителях, и темпы строительства, и применение тяжелой механизации.
Фундаменты Дворца Советов сооружались в совершенно сухом котловане.
В котловане
1 января 1935 года экскаватор высыпал первый ковш земли в кузов грузовика.
На площадке между Волхонкой и Москва-рекой взорвано и удалено 160 тысяч кубометров скальных пород, вынуто 620 тысяч кубометров мягкого грунта. Это не много в сравнении с тем, что еще предстоит. Ковши экскаваторов вынесут наверх, в кузова грузовиков, еще 1800 тысяч кубометров.
Общий объем бетонных работ — 500 тысяч кубометров.
В течение 180 стахановских дней была закончена бетонировка двух массивных концентрических колец главного фундамента.
Здание Дворца Советов можно условно разделить на две части: первая — круглая высотная часть, включающая Большой зал, расположенный в центре, башню над ним и статую; вторая часть — нижняя прямоугольная, ее называют стилобатом; она включает в себя Малый зал, Главный вход и все фойе, окружающие Большой зал.
Высота стилобата — 90 метров, он вдвое выше 2-го Дома Совнаркома, расположенного напротив Дворца Советов, на другом берегу реки.
Конструкции стилобата, по своей прямоугольной схеме напоминают каркас американского небоскреба. Основное отличие — только в неравномерности высоты этажей и большом количестве лестниц и эскалаторов.
Объемы фундамента под стилобатом очень велики. Дворец Советов занимает площадь почти в 120 тысяч квадратных метров, из них Большой зал с его концентрическими кольцами главного фундамента — примерно 16 тысяч квадратных метров.
Но особый технический интерес представляют именно фундаменты главного каркаса. Два бетонных цилиндра, один в другом, уходят в землю на глубину в 20 метров от уровня реки. Диаметр внутреннего цилиндра — 140 метров, диаметр наружного — 160 метров. Эти цилиндры связаны между собой поперечными бетонными стенками.
27 января 1938 года в главный фундамент Дворца была опущена последняя бадья с бетоном.
Тот, кто приходил на площадку в самый разгар работ, был удивлен обманчивой тишиной и малолюдностью. На огромной территории стояли три мощных крана «Индустриал»; каждые пять минут стрелы кранов опускались в траншеи, чтобы вынести на поверхность несколько тонн породы.
Бетон в бадьях подвозили грузовики.
Бетон «ДС»
Чтобы снабдить Дворец Советов бетоном, на Кропоткинской набережной выстроен единственный в СССР бетонный завод-автомат. Десять человек в смену работают на заводе, четыре человека управляют основными операциями. Первый, на верхнем этаже двадцатичетырехметровой башни, направляет при помощи автоматов потоки песка, щебенки и цемента; второй, в середине башни, только дозирует эти потоки; третий внимательно следит за неистовым бегом бетономешалок; четвертый находится внизу, он нажимает на рычаг и наполняет грузовики готовым бетоном.
Еще недавно бетон было принято считать нестареющим, вечным материалом. Опыт последних десятилетий разочаровал строителей: многие железобетонные сваи разрушились скорее, чем деревянные.
Долговечность бетона была взята под сомнение.
В связи с сооружением фундаментов Дворца, в советских научных лабораториях были заново изучены главные разрушители бетона: сернокислые соли, свободная углекислота, хлор и вода; заново рассмотрены все способы защиты бетона от проникновения воды.
Строители давно признали, что лучший в мире цемент был изготовлен в античные времена. Химический состав римского цемента точно не известен, как не известна и рецептура старинных красок времен Леонардо да-Винчи и Тициана.
Римский цемент выдерживает тысячелетие, как один день, нисколько не стареет и не теряет прочности.
Современная наука объяснила прочность старинных памятников Рима наличием в римском цементе так называемых пуццолановых добавок, заключающих в себе кремневую кислоту.
Цемент выделяет внутри себя гидрат окиси кальция. Он очень легко растворим. Вода, проникающая постепенно в цемент сквозь мельчайшие трещинки, растворяет гидрат и, вымывая его из бетона, разрушает бетон.
Кремневая же кислота из пуццолановых добавок, вступая в связь с гидратом окиси кальция, создает новое химическое соединение, уже не растворимое водой.
Бетон для фундаментов Дворца Советов изготовляется на пуццолановом портландцементе специальной марки «ДС-300».
Условия сохранения бетона в фундаментах Дворца исключительно благоприятны: грунтовые воды под Дворцом Советов, как выяснили геологи, содержат в себе ничтожное количество сернокислых солей и хлора. К тому же, грунтовые воды стоят почти без движения.
Строители любой бетонной плотины, любого промышленного здания считали бы, что в таких условиях фундамент надежно предохранен от разрушения. И они были бы, пожалуй, правы.
Иначе подошли к проблеме долговечности сооружения строители Дворца Советов. Никогда еще люди не строили более капитального здания.
Можно представить себе отдаленное будущее, когда даже днепровская плотина окажется ненужной человечеству. Можно представить то время, когда отслужит свой век Магнитогорский завод.
Дворец Советов будет жить всегда.
Вот почему строительный коллектив Дворца Советов начал изыскания добавочных условий прочности.
Как проникает вода в толщу бетонного массива? Еще недавно предполагали, что вода проникает в бетон силой простого давления.
Лабораторные опыты обнаружили иное. Оказалось, что прославленный бетон, «взять» который не может ни гаубичный снаряд, ни фугасная бомба, впитывает воду по тем же законам, что и губка или фитиль. В тех случаях, когда верхняя часть массива выходит из земли на воздух, внутри бетона начинается капиллярный подсос; вода всасывается в бетон и по капиллярам поднимается внутри него к обнаженной и поэтому более сухой поверхности.
И, продвигаясь внутри бетона, вода выносит с собой наверх известь.
Попутно обнаружился секрет прочности портландского цемента. Кремневая кислота образует в своих химических превращениях защитную пленку на поверхности бетона. Через четыре-пять дней вода перестает всасываться в бетон, сделанный на этом цементе. Пятидневный бетон, взятый в лабораторию на пробу, уже обладал водозащитными свойствами, однако, достаточно было его разрезать, т.е. обнажить незащищенную массу бетона, чтобы возобновилось проникновение в него воды и опять всего лишь на четыре-пять дней. Всякое случайное повреждение в бетоне, таким образом, самоизлечивалось.
Разобравшись в этом условии долговечности бетона, инженеры поняли, что нужно сделать, чтобы фундамент Дворца Советов остался в сохранности на тысячелетия. Все выступающие из земли поверхности бетонного массива покрываются гидроизолом — особым материалом из тонкого асбестового картона, пропитанного битумом и спрессованного.
Когда бетон подсыхает, его испарение возобновляет подсасывание воды из грунта. При постоянном испарении внутри бетона не прекращается медленный ток воды, — он выносит с собой из бетона едкую известь. Надев на поверхность бетона гидроизоловый колпак, инженеры уничтожили этот губительный ток воды.
На строительной площадке
В здании Академии наук на Волхонке есть актовый зал отделения общественных наук. Здесь строители Дворца Советов часто встречаются с людьми самых разнообразных профессий, с метростроевцами и писателями, с врачами-гигиенистами и театральными режиссерами.
Лекции о Дворце — о его сценических площадках, о внутреннем транспорте, о поведении металла, о звуковых условиях Большого зала — охватывают всю историю человеческой культуры.
Здесь говорят о вавилонской кирпичной кладке, о фресковой живописи испанского Эскуриала, о наивной театральной технике времен шестнадцатого столетия, когда актеры, чтобы изобразить гром, катали каменные шары по неприбитым доскам.
Иногда зал тихо сотрясается, глухой короткий гул прерывает доклад профессора: это рвут породу. Тогда все оборачиваются к окнам. Там, за окнами актового зала, за Волхонкой, за голубым забором строительства, видна грандиозная панорама: среди пустырей, среди зеленых холмов и глиняных откосов — огромное бетонное кольцо.
За рекой, в свете вечернего солнца, мерцает город; там зелень садов, фабричные трубы, сверкают окна домов.
А на этом берегу — полуосыпавшиеся холмы с еще сохранившимся кое-где кустарником старого сквера. Автомобильные асфальтовые дороги, проложенные между холмами; крутые асфальтовые спуски; и среди пестрого хаоса разрытой земли в огромном углублении — замкнутый серый массив фундамента.
Расстояние скрадывает размеры. С трудом понимаешь, что опоясан целый квартал, что это больше площади Дзержинского, что несколько паровозов могли бы свободно бежать рядом по этому широкому кольцу, сейчас уже заставленному стальными опорами колонн главного каркаса.
И только маленькие фигурки в синих комбинезонах, снующие по фундаментам, только напоминающие детские игрушки грузовики, выбирающиеся из кольца, дают представление о действительных размерах. Эти размеры огромны.
Нужно только взглянуть в бинокль, и сразу в слепой яростной схватке земли и металла обнаруживается симфонический ритм человеческого труда. Бесконечной вереницей, как на фронтовых дорогах, движутся грузовики. Стрелы кранов, взметенные в облаках пара, осторожно переносят какие-то огромные фермы. В бетон вмонтированы стальные устои каркаса; вокруг них расставлены точнейшие измерительные приборы: тут требуется микронная точность.
Стоит только вглядеться в бинокль, и сразу насторожившийся слух улавливает звуки: слышно, как электровибраторы трамбуют бетонную массу, как лязгают гусеничные хода экскаваторов, как грохочет кузов грузовика под раскрытой пастью ковша; слышится мерный шум насосов.
Почти на самой улице экскаватор вынимает грунт. Тут близко тоннель метрополитена. Это очень сложный участок: конструкции фундамента здесь перешагнут через тоннель, образуя над ним своеобразный свод — произведение инженерной изобретательности.
В актовом зале сообщают:
— На площадке строительства все готово к началу монтажа главного каркаса.
В бетонные опоры фундаментов вложены телетензометры. Так называются приборы, которые с предельной чувствительностью будут следить за малейшими изменениями, происходящими в бетоне под тяжестью здания.
Все готово, можно идти в высоту!
VII
Инженерный расчет сооружения
Геологи разведывали грунт, фундаментщики рыли котлован и ограждали его от воды битумной завесой, бетонщики готовились подать первую бадью с бетоном на площадку, а в это время инженеры-строители кропотливо подсчитывали: какое давление испытает каждая колонна каркаса, каждая ферма, каждый клепаный стык.
Можно сказать, дом строят дважды. Для того чтобы реально, на земле, соорудить дом, поднять его снизу вверх, от первого этажа ко второму, его сперва строят на бумаге в обратном порядке: сверху вниз, от второго этажа к первому. В пятиэтажном доме расчет начинают с пятого этажа: его тяжесть определяет собой технические данные четвертого этажа. В свою очередь общая тяжесть пятого и четвертого этажей становится предпосылкой для расчета третьего этажа.
Неисчислимо трудным казался расчет Дворца Советов. Много дней бригада инженеров изучала различные методы расчета.
В школе решают уравнения с двумя, тремя неизвестными — икс, игрек, зет. Представьте себе задачу с таким количеством неизвестных, что в алфавите не хватило бы букв для их обозначения! Задачи со многими десятками неизвестных!
Расчетная бригада инженеров нашла способ замены сложных вычислений более простыми. При этом число неизвестных в некоторых случаях сократилось в тридцать раз.
Американские небоскребы не задавали таких трудных задач строителям. Каркас любого небоскреба — прямоугольная сетка вертикальных колонн и горизонтальных междуэтажных балок. Подняв голову, нью-йоркский уличный прохожий видит в громаде строящегося небоскреба только бесконечное множество прямых углов. Все расчеты в этом прямоугольном строительстве сравнительно просты: каждая выше стоящая колонна передает всю тяжесть прямо вниз.
Схема каркаса Дворца Советов гораздо сложнее: подобных конструкций никогда в мире не было. Каркас башенной части Дворца вместе со статуей приходится как раз над Большим залом. Диаметр большого зала шире диаметра башни, тем не менее ни одна колонна не прорезает огромного пространства зала.
Американские инженеры, приглашенные для консультации, отступали перед этими трудностями расчета и монтажа.
Они говорили:
— Вы хотите целый небоскреб построить над пустым местом! Этого еще никто не пытался сделать.
Им отвечали:
— Да, вы правы. Ни одна из колонн башенного каркаса, действительно, не будет продолжена вниз, до фундамента, так как внизу — Большой зал, его грандиозный амфитеатр. Мы не хотим дробить его колоннадой.
— Тогда надо сдвинуть башню, изменить всю архитектуру здания, — говорили строители небоскребов...
Советские инженеры осуществили расчет, нисколько не исказив архитектурного замысла. В том месте, где башня Дворца переходит в более широкое основание, каркас принимает конусообразную форму, имеет вид шатра. Силы тяжести, передающиеся сверху вниз, получают здесь наклонное направление.
Шатер каркаса — самая сложная часть всего сооружения. Чтобы сделать его инженерный расчет, строителям пришлось произвести несколько сот сложнейших вычислений.
В бурю
«Рассчитать» здание, — значит, прежде всего, предусмотреть и вычислить все силы давления, внутренние и внешние. Каркасная постройка особенно чувствительна к условиям климата, к переменам погоды. Днем солнце разогревает металл, ночью он остывает; каркас «дышит», говорят инженеры.
Верхушка Эйфелевой башни каждый день, под действием солнечных лучей, отклоняется от оси то на восток, то на юг, то на запад на десять — пятнадцать сантиметров. В Париже шутили: «Когда парижане работают — Эйфель гуляет, а когда парижане гуляют — Эйфель спит».
Чем обширнее поверхность сооружения, тем больше оно испытывает давление воздушных масс в бурю. Во всем мире принято рассчитывать здания и мосты, имея в виду силу давления ветра, равную двумстам килограммам на квадратный метр поверхности. В Англии есть Фортский мост, он стоит в океанском заливе и открыт сокрушительным гренландским ветрам. Пожалуй, нет более страшных ветров в мире, чем те, что дуют от гренландских берегов. Инженеры, построившие Фортский мост, предусмотрели предельную, казалось, «ветровую нагрузку» — двести девяносто килограммов на квадратный метр, хотя в этих краях ветра такой силы еще не бывало.
Метеорологи — постоянные советники инженеров. На площадке Дворца Советов метеорологи провели немало дней и ночей, много шаров-пилотов и зондов они пустили в воздух и хорошо изучили микроклимат — условия атмосферы — над территорией строительства.
Над русской равниной редко проносятся сильные шквалы. Строители изучили дневники погоды чуть ли не за целое столетие. Последний катастрофический ураган прошел над Москвой в 1904 году. Скорость ветра достигала шестидесяти метров в секунду.
Что было бы, если бы здание к тому времени было уже построено? Ясно, что господствующее над равниной здание испытало бы все давления воздушных потоков. Дворец вибрировал бы в башенной части, а самая верхушка статуи отклонялась бы от оси на тридцать пять сантиметров.
Подобные колебания стального каркаса не представляли бы никакой опасности для здания. И все же прочность решено еще повысить: увеличить радиальные балки, усилить железобетонные перекрытия.
В Америке, в штате Вашингтон, когда-то пронесся шквал исключительной силы. Вся масса воздуха над землей передвигалась со скоростью ста метров в секунду.
Таких ураганов метеорологи не наблюдали больше ни в одном уголке планеты.
И, тем не менее, когда инженеры-строители спросили метеорологов, какую избрать критическую силу давления ветра, метеорологи назвали силу вашингтонского легендарного урагана.
Дворец Советов будет стоять столетия. За это время может пройти над Москвой и не один такой ураган. С метеорологами согласились, и «ветровая нагрузка» Дворца Советов была принята в четыреста килограммов на квадратный метр фасада верхних частей сооружения.
Схема основного каркаса
Шестьдесят четыре колонны, расставленные попарно на двух бетонных кольцах главного фундамента, составят основу каркаса. Вся тяжесть башенной части Дворца ляжет на эти колонны; каждая испытает давление до пятнадцати тысяч тонн.
Поперечное сечение каждой колонны — 3,6 метра в длину и 1,6 метра в ширину.
Внизу колонна расширяется и переходит в клепаный «башмак», длиной до 10 метров и шириной в 1,6 метра. Каждый башмак установлен на 4—5 ребристых литых плитах, уложенных в бетон фундамента. Кладка плит производилась с исключительной тщательностью, под контролем самых точных приборов.
Вес каждой колонны —120 тонн.
Транспорт не имеет платформ, пригодных для перевозки таких колонн. НКПС предлагал построить особые большегрузные платформы. Тогда возник вопрос: как провезти стотонные колонны по улицам Москвы, как поднимать их вверх, на каркас, для установки?
Строители нашли выход из этого затруднения: каждая колонна при изготовлении расчленяется на три части и затем вновь собирается на площадке.
В пяти километрах от строительной площадки Дворца Советов, в Лужниках, на берегу Москва-реки, у полотна Окружной железной дороги, уже оборудован монтажный двор. Три шестидесятитонных электрических крана здесь перегружают стальные конструкции Дворца. Здесь опытные мастера в последний раз перед отправкой на площадку осматривают колонны, готовят их к монтажу.
Как только первый ярус колонн будет укреплен на опорах, монтажники начнут поднимать на этот первый ярус колонн — второй ярус, затем третий.
На высоте около 60 метров от основания вертикальная ось колонн будет сломана. Здесь начнется конический шатер каркаса. На протяжении 80 метров все 64 колонны пойдут наклонно, по направлению к центру здания, под углом в 22 градуса, чтобы образовать шатер над Большим залом.
На высоте в 140 метров каркас снова примет вертикальное направление.
Конический восьмидесятиметровый шатер основного каркаса является самой сложной и ответственной частью всего инженерного замысла.
Чтобы шатер с его наклоненными колоннами не был раздавлен тяжестью башни статуи, чтобы не прогнулась внутрь верхняя часть шатра и не поползла в разные стороны нижняя часть, применены два распорных кольца.
Представьте себе стальные обручи, диаметром более ста метров каждый, шириной в 12 метров и толщиной в 4,5 метра. Это — 28 тысяч тонн металла, почти в три раза больше, чем потребовалось на постройку всех новых москворецких мостов.
Такой обруч не изготовит ни один сталелитейный завод мира. Техника еще не одолела таких размеров литья. Поэтому каждое распорное кольцо шатра будет состоять из четырех поясов стали.
Нижнее кольцо охватит шатер с внешней стороны. Верхнее кольцо будет распирать шатер изнутри.
Металл больших волжских мостов в одном стержне не знает нагрузки более чем в две с половиной тысячи тонн. В нижнем распорном кольце шатра «растягивающее усилие» достигнет тридцати тысяч тонн.
25 миллионов заклепок
На первый взгляд кажется непонятным, почему Дворец Советов будет склепан, как какой-нибудь паровой котел или цистерна? Техника двадцатого столетия знает более совершенное соединение листов металла — при помощи электросварки.
Действительно, применение клепки и клепаных конструкций в строительстве Дворца Советов было бы нелепостью, если бы не огромные сечения колонн, если бы не непомерная толщина стальных листов. Электросварка еще никогда не применялась в подобных случаях; только совсем недавно передовые вагоностроительные заводы Америки стали допускать сварные машины к работе на стальных пакетах толщиной до 30 миллиметров. Стальные же пакеты Дворца будут достигать толщины 150—170 миллиметров.
Инженеры уже подсчитали, что общее количество заклепок, изготовленных из специальной стали, достигнет колоссальной цифры — 25 миллионов. При этом все второстепенные детали: переплеты окон, лестничные марши, двери, будут смонтированы при помощи дуговой сварки.
Сцепляющая сила веса
Не только заклепки, но и сила собственного веса вертикальных колонн основного каркаса скрепит и свяжет их между собой. 12 тысяч тонн давления на каждую колонну — сила тяжести, точно магнит, крепче заклепок соединит эти стальные блоки.
Мы часто судим по видимости. Тонкая и длинная колонна, даже если она из чугуна, всегда кажется нам менее устойчивой, чем короткий и толстый деревянный столб.
Нас не сразу убеждает даже такой наглядный пример, как Александровская колонна в Ленинграде, на площади перед Зимним дворцом. Гранитный цилиндр этого памятника свободно стоит на постаменте, сцепляющая сила веса служит единственной, но вполне достаточной порукой прочности.
Каркас Дворца Советов будут наращивать по принципу обычной каменной кладки: одну стальную колонну поднимут и поставят на другую — торцом на торец, — как кладут камень на камень. Особое значение при этом приобретает точнейшая обработка торца.
Для того чтобы все здание оказалось в действительности таким же устойчивым, каким его задумали инженеры, верхний и нижний торцы каждой колонны должны иметь геометрически правильную поверхность. Вертикальная ось колонны должна быть перпендикулярна к обоим торцам, — тут нельзя допустить ошибки и неточности даже на миллиметр. Самые ничтожные отклонения в основании каркаса станут угрожающе заметны в башенной части.
Фрезерный станок при обработке поверхностей колонн Дворца выполняет такую же ответственную и тонкую работу, как в производстве паровозных колес или авиамотора.
В Советском Союзе много больших заводов, изготовляющих металлические конструкции. Когда заказы Дворца Советов поступили в Наркомтяжпром, заводы начали спор о том, кто больше заслуживает чести изготовить каркас небывалого сооружения. Победа досталась Верхне-Салдинскому заводу имени Серго Орджоникидзе. Этот грандиозный комбинат построен по типу лучших американских заводов.
Цехи завода снабжены шестидесятитонными кранами. Два таких крана могут поднять любую колонну Дворца. Каждый слиток металла проходит через двадцать одну операцию — от выплавки до фрезеровки.
В Советском Союзе не было более мощных фрезерных станков, чем те, что установлены на Верхне-Салдинском заводе. Это станки системы «Ротерплинер». Но они не могут отфрезеровать торцовые поверхности колонн, для этой цели понадобились еще более мощные станки.
Монтаж каркаса
На постройке каркаса Дворца Советов работают мощные деррик-краны с электрическими лебедками. Монтаж начался, и москвичи уже увидели из-за строительного забора вознесенные в воздухе стрелы кранов — точно хоботы огромных слонов, несущие металлические колонны.
Как только краны установят колонны первого яруса, они поднимутся на смонтированные перекрытия и примутся за монтаж второго яруса.
Со второго яруса краны переползут на третий.
Высота крановых мачт — 32 метра, длина стрелы — 27 метров.
Над Москвой, над старинными кремлевскими башнями, отражаясь в Москва-реке, поднимется и станет день ото дня расти ажурная металлическая башня. Поначалу в ней нельзя будет угадать контур будущего Дворца. Мы начнем его понемногу узнавать только через год, когда все сорокатонные краны уже взберутся на страшную высоту.
Там, вверху, всем кранам станет тесно работать. Тогда два крана отстанут. Но они не сползут на землю, они останутся на той высоте, до которой добрались, и будут передавать колонны снизу вверх.
Нью-йоркский «Эмпайр», при общем весе каркаса в 57 тысяч тонн, монтировался около года. Это были поистине американские темпы. Если бы строители Дворца Советов работали с той же скоростью, им удалось бы закончить монтаж каркаса Дворца за четыре года. Но коллектив строителей Дворца Советов предложил более короткие сроки выполнения — тридцать месяцев, менее трех лет.
О дерриках, строящих Дворец, узнает вся страна. Вереницу стрел в синеве московского неба изобразят на плакатах, потому что трудно будет сыскать более выразительный символ труда-победителя. И те машинисты, которым выпадет честь управлять этими кранами, наверное будут всем знакомы по фотографиям.
Восемь рабочих лифтов поднимутся в высоту. А чтобы строителям можно было реже спускаться на землю, для них на фермах каркаса в разных ярусах построят столовые, красные уголки, комнаты отдыха.
1300 человек будут заняты на монтаже каркаса.
Рабочие-клепальщики разместятся на возведенных трубчатых лесах. Чтобы было безопасно работать, строителей снабдят специальными шлемами, поясами с держателями для инструмента.
Горячие заклепки будут посылаться с земли пневматическим путем по гибким металлическим шлангам.
Воздух для пневматических молотков пойдет из компрессорной станции по десятидюймовым трубам; каждую минуту компрессорная станция будет нагнетать 250 кубометров воздуха.
На высоте около 150 метров, под третьим барабаном башни, отстанут еще два крана. Чем выше будут подниматься краны, тем меньше их будет. Самый верхний барабан башни смонтируют последние два крана.
И все газеты мира облетит знаменательная весть: в Москве два крановых машиниста со своими бригадами такелажников, клепальщиков и сварщиков закончили монтаж башни Дворца Советов.
Сборка статуи
Статую будет собирать только один кран, а вытянутую руку укрепят при помощи особого сборочного высотного агрегата. Это будет работа для отважных и смелых, для тех, у кого голова не кружится от высоты.
Стометровая статуя на каркасе — полая, обшитая тонкой металлической оболочкой, — будет весить больше 5 тысяч тонн. Чтобы вся эта масса металла была прочна и недвижна даже при самых страшных ураганах, стальная рама каркаса статуи будет собрана из колонн очень мощного сечения. Особенной прочности потребует правая нога: на нее ляжет основной вес статуи.
Оболочка — из листов нержавеющей стали толщиной в 2 миллиметра — будет по скульптурным моделям изготовлена на сталепрокатных заводах.
В непогоду статуя Ленина скроется в тумане и облаках. Зимой, в холодную и сырую ночь, статуя будет находиться под угрозой обледенения. Металлическая поверхность статуи — площадь в 11 тысяч квадратных метров; достаточно тонкого ледяного слоя толщиной в один миллиметр, чтобы тяжесть статуи увеличилась на 22 тонны. Эта дополнительная нагрузка, конечно, не опасна для мощного каркаса: он сможет выдержать вес ледяного слоя толщиной даже в 2 сантиметра.
И все же строители ищут метод борьбы с обледенением. Задумано электрическое прогревание всей оболочки статуи.
Для очистки статуи от пыли и копоти будут устроены особые люки.
В тех местах оболочки, где может образоваться застой дождевых вод, устроят внутренний водоотлив.
А чтобы молния не поразила статую, когда она окажется в зоне грозовых туч, будут устроены заземлители. Токи молнии, достигающие иногда силы в сотни тысяч килоампер, уйдут в землю через целую систему заземлителей.
Внутри статуи пройдут четыре трассы служебных лифтов. В правой части статуи лифты поднимутся на 74 метра, достигнут тех высот, на какие пока не поднимались лифты даже в Нью-Йорке.
Как строят американцы
Нет сомнения, что американцы пока что строят быстрее всех.
Как же добивается Америка «американских темпов»?
Секрет быстроты американских строительных работ заключается не в чрезмерной механизации, а в непрерывном и разумном сочетании всех операций, ведущихся одновременно широким фронтом, и в изготовлении частей сооружения на заводах и фабриках.
На строительстве небоскребов плотники идут вслед за каменщиками, отставая от них только на один этаж. Не слышно пилы и фуганка: плотники не пилят, не подтесывают и не сколачивают — они монтируют; снизу к ним поднимается по лифтам промышленный стандарт — готовые дверные и оконные коробки, балки, бруски и штукатурные рейки.
Еще не устроена крыша, но водонепроницаемый накат полов уже позволяет вести внутреннюю отделку.
Штукатуры захватывают этаж за этажом. Следом за ними, по графику, идут маляры. Штукатурка, благодаря применению алебастра, сохнет быстро, и маляры подгоняют штукатуров.
С далеких времен, когда строители научились облицовывать, покрывать мрамором или гранитом кирпичную стену, прежде всего возводится основа — кирпичная или железобетонная; затем к ней прикрепляются облицовочные блоки. Американцы, наоборот, сперва создают точно выверенную поверхность стены из облицовочных блоков, затем позади них быстро выкладывают основную стену из полых кирпичей.
Дворец Советов мы строим, отобрав лучшее, что есть в американской организации строительства.
Не стены, а заполнители
Мостовые краны еще не поднимутся выше купола, а Дворец уже начнут «одевать». На наших глазах здание перестанет просвечивать, как вначале.
Инженеры говорят:
— Мы не строим стены, мы заполняем каркас.
В разных этажах на фермах каркаса строители начнут выкладывать ряд за рядом полые блоки. Опыт прославленного каменщика Орлова, опыт лучших советских строителей, сплошь и рядом обгоняющих американский темп работ, найдет здесь самое широкое применение. Современная строительная техника знает самые разнообразные стенозаполнители; строители Дворца Советов должны выбрать из них наиболее совершенные.
В Америке при постройке многих небоскребов применялась «каменная вата». Камень на заводе расплавляют в печах и продувают сильной струей воздуха. Получается рыхлая масса. Она остывает, ее прессуют, распиливают на плитки и отправляют, как обыкновенный кирпич, на строительную площадку.
Из «каменной ваты» можно строить тонкие стены, в шесть-семь раз тоньше, чем из кирпича, — и они будут соответствовать условиям теплозащиты.
Другой стенозаполнитель — терамзит. Чтобы изготовить этот мягкий, пористый строительный материал, не надо даже строить особых заводов.
Терамзит — это обыкновенная доменная пемза, отход металлургического производства. Доменный шлак, когда он находится еще в огненно-жидком состоянии, приводят в соприкосновение с небольшим количеством воды. Образующиеся мгновенно пары вспенивают шлак, и эта вспененная масса застывает точно так же, как «каменная вата».
В Швеции, в городе Фербаска, есть старинная кузница, выстроенная из терамзита. Она знаменита среди строителей так же, как знаменита среди металлургов индийская колонна в городе Дели. Фербасская кузница построена более ста лет назад. Ее ни разу не покрывали штукатуркой, она стоит в суровом северном климате и очень хорошо сохранилась.
Ни «каменная вата», ни терамзит не пригодны для стен Дворца Советов, потому что эти материалы все же недолговечны. Наружные стены Дворца будут выложены из полых керамиковых блоков-камней. Полая керамика в полтора раза легче кирпича и, несмотря на это, менее теплопроводна.
Камень чужих берегов
Царская Россия не знала и не умела использовать своих богатств. Нефть сочилась в песках Эмбы. Золото лежало на Колыме. В мурманской тундре ждали своего часа апатитовые пласты. Целые губернии лежали на геологической карте царской России неизученными белыми пятнами.
И, пожалуй, хуже всего были изучены месторождения облицовочного камня — мрамора и гранита.
Из поколения в поколение передавали русские строители смутный слух о чудесном мраморе алтайских ущелий, о северных и кавказских гранитах, об артикском туфе, о мраморах грузинских, узбекских, армянских горных районов.
В ущельях Урала, в маленьких каменоломнях, которые назывались закопушками, добывался мрамор. Он не имел сбыта на строительном рынке. Всякий, кто мог позволить себе отделать свое жилье мрамором, предпочитал прославленные каррарские каменоломни. Русские города украшались чужестранным камнем. Через Петербург и Одессу шел в Россию итальянский строительный мрамор. Русский мрамор находил себе другое применение: искусные гранильщики в Колывани делали из него на потребу дешевого рынка чернильные приборы или пасхальные яйца.
Мраморные карьеры советской страны
В первые годы советской власти русским мраморщикам казалось, что и немногие известные им в стране мраморные карьеры зарастут травой. И старые мастера были приятно удивлены, когда их вскоре разыскали и вручили им срочный заказ.
По ленинскому плану электрификации страна преграждала плотинами течение рек и строила первые гидростанции. Потребовались мраморные доски для пультов и распределительных щитов.
Много серого мрамора пошло на пульты для заводов, промыслов и водопроводных станций в первые годы индустриализации.
Прошло немного лет. Парадные лестницы новых общественных зданий, построенных в советских городах, стали отделывать по требованиям архитекторов мрамором или гранитом. Дворцы культуры при заводах требовали монументального оформления. Серый мрамор уже не соответствовал новым потребностям и новым вкусам.
Мраморщики подсчитали свои ряды: их оказалось мало по новым временам.
И как раз в это время мраморщиков вызвали в столицу. В Москве сооружался метрополитен — в такие короткие сроки и с такой роскошью отделки, каких еще не знал мир.
Вопрос встал по-иному: как удовлетворить огромные требования на мрамор?
Для наружной и внутренней облицовки Дворца потребуется мрамора и гранита в десять раз больше, чем пошло мягкого известняка «индиана» на отделку «Эмпайр стэтс билдинг», — самого большого американского небоскреба.
Добыча отделочного камня в Советском Союзе в течение двух-трех лет увеличится во много раз. Десятки новых каменных карьеров будут механизированы и электрифицированы, опытных гранильщиков в стране будет столько, сколько раньше было, может быть, во всем мире.
Каменный спектр
Из самых отдаленных краев необъятной страны приходят вести о пригодном для Дворца красивом камне, выступающем из недр земли в тайге, в тундре или в глубоких расселинах безлюдных горных хребтов.
Никогда в мире мраморные пласты не исследовались так тщательно и на такой большой территории, как у нас сейчас. Все лето геологи идут по берегам рек, карабкаются по горным карнизам, пробираются, сквозь таежную чащу. Их ведут местные проводники. На вьючных лошадях в хвосте экспедиций везут найденные образцы мрамора, удивительные коллекции камня.
А зимой в кабинетах и лабораториях Петрографического института собираются разведчики и складывают образцы пород в полированные деревянные ящики, в гнездышки, устланные ватой.
Уже разведано более ста месторождений мрамора.
С далекого Приморья, из Монче-тундры, с лесистых берегов Кетуни пришли в Москву разнообразнейшие породы и сорта камня.
Советский Союз богат мрамором самых нежных и удивительных тонов. Белый и розовый «кибик-кордон». Дымно-оранжевый «газган». Прохорово-баландинский мрамор цвета слоновой кости. Черный с золотыми жилками армянский «давалу». Темно-красный мрамор Белой горы.
Каменная отделка залов и вестибюлей Дворца составит гамму цветов такого насыщения, такого спектра, какой создать под силу только самой природе.
Скульпторы, которые будут высекать барельефы в стенах Дворца, особенно радуются открытию кибик-кордонского мрамора. Это настоящий камень для статуй. Он такой белизны, какой, пожалуй, еще не знали.
На одном из горных поворотов в своих верховьях Енисей на протяжении пяти километров несется по огромному мраморному желобу. Скалистые террасы из розового и белого мрамора теснят с обоих берегов горную реку. Один из утесов вздымается на полкилометра над рекой.
Это — кибик-кордонское месторождение. По подсчетам разведчиков, его запасы белого мрамора достигают девяти миллионов кубометров, розового — трех с половиной миллионов.
Нежно-розовый мрамор енисейских берегов обладает причудливым, тончайшим рисунком.
Богаты мрамором и Узбекистан, и Армения, и Грузия.
В горных районах Грузии известно много месторождений, и каждое из них дает камень своей особенной расцветки. Тут и Мелаури, и Баноджа, и Шрота, и Молита, и Сакасрия, и Лопота. Когда разведчики привезли образчики мрамора с высоких карьеров Лопоты, знатоки признали, что он лучше многих из самых дорогих заграничных сортов. Это белый мрамор с серой штриховкой. Добывать его очень трудно. Природа спрятала его в непроходимых горах, на большой высоте. Лошадь не может пройти к Лопотанским карьерам, камень везут на осликах. Лопотанскому месторождению предстоит большое будущее. Уже сейчас Лопота выдала мрамор семи различных оттенков. Не пройдет и года, к Лопоте будет проложена шоссейная дорога, и чудесный грузинский мрамор повезут к поездам на грузовиках.
Всего для внутренней облицовки Дворца понадобится двести тысяч квадратных метров отполированного мрамора.
На строительстве московского метрополитена было использовано не более 30 тысяч квадратных метров мрамора.
Торжество гранита
Трудно было решить вопрос о внешней облицовке Дворца. Трудно потому, что к требованиям вкуса присоединяются еще и инженерные требования.
Товарищ Сталин, принимавший участие в выборе камня для облицовки, высказал пожелание — избежать пестроты, он посоветовал для наружной облицовки стен здания найти два основных тона.
Дворец должен быть красив и радостен. Но Дворец должен быть и долговечен.
Климат Москвы суров. Зима продолжается несколько месяцев, бывают сильные морозы, их вдруг сменяют оттепели.
На юге, на берегах Средиземного моря, в условиях мягкого, теплого климата Греции, Египта, Италии мрамор старинных построек сохранился невредимым до наших дней.
Но это там, на юге, возражают некоторые ученые. У нас, в условиях сурового континентального климата, мрамор не показал такой силы сопротивления. Наоборот, на многих старинных кладбищах в русских городах мраморные памятники разрушились, на них появились морозобойные трещины. «Постарел» мрамор и на фасадах Инженерного замка, Мраморного дворца и многих особняков в Ленинграде. А со стен Исаакиевского собора за 70—80 лет пришлось снять почти половину старой мраморной облицовки и заменить новой.
Прибывающие в Москву образцы мрамора нужно было подвергнуть длительному и тщательному испытанию.
В холодильной лаборатории Московского института инженеров транспорта были поставлены опыты многократного замораживания мрамора. Кубики мрамора замораживались последовательно до пятисот раз. И многие сорта не выдержали испытания морозом.
Облицевать Дворец Советов гранитом, — к такому выводу пришел Совет Строительства.
Черный, грязно-розовый, мясисто-красный граниты добывались во многих районах нашей страны. Мрачный тон этого камня вполне отвечал архитектуре собора, банкирского дома или великокняжеского дворца.
Советские геологи получили необычное задание: разыскать в далеких горных ущельях самый светлый гранит.
Скалистые обнажения древних каменных пород были исследованы в труднодоступных ущельях Кольского полуострова, на Урале. Наконец, в 1938 году в высокогорном ущелье реки Даут на Северном Кавказе, в Карачаевской автономной области, разведчики нашли отличный светлосерый гранит. Далеко от долинных аулов, за облаками, на высоте 1800 метров от уровня моря, висят над ущельем мокрые, изборожденные трещинами скалы. Гранита здесь достаточно: чтобы облицевать Дворец Советов потребуется 300 тысяч квадратных метров.
Для облицовки цокольного этажа пойдет красивый украинский камень — синевато-серый лабрадорит.
«Ласточкин хвост»
Когда-нибудь ученые всего мира — русские, немцы, французы — напишут историю человеческих знаний. Об этом мечтал Горький. В десятках томов будет изложен весь трудовой опыт человечества: ухищрения ремесленника семнадцатого столетия, многовековая культура землепашца, навыки азиатских пастухов, изумительные достижения стахановцев. Здесь будет все: как изобрели наперсток и ножницы, как постепенно усовершенствовали седло, как научились идти под парусами в море, как стали заливать городские площади асфальтом. И не будет книг более поучительных! Не будет более увлекательного чтения!
Можно было бы долго и очень подробно рассказывать о том, как отгранят мраморщики большие мраморные плиты, и как их поднимут наверх, и как подошьют их при помощи особых «анкеров», как свяжут «пиронами» из гагата, — много было бы произнесено всяких технических слов и специальных терминов, но все равно несведущий человек не уверился бы ни в чем и не решил для самого себя: хорошо все это будет сделано или плохо?
Но вот в специальном описании в технической статье мелькнет меткое словечко: «ласточкин хвост» (так называются особые пазы, при посредстве которых облицовочный блок соединяется с «постелью»), и какое-то прочное чувство уверенности появится у человека, словно прочитал главу из «Истории человеческих знаний». Да, все будет построено навеки, нерушимо, — уж очень много человеческого опыта скрывается в этой простой и неизменной форме маленького паза, которому каменщики давно прошедших времен дали это меткое прозвище.
Многие поколения каменщиков строили стены дворцов, церковные колокольни, крепостные башни. Изменилась техника. На строительной площадке вместо старой каменщицкой «козы» работают лифты и мостовые краны. Но все живет старинное словечко — значит, найдена для маленького паза самая совершенная форма и опыт многих поколений ничего не мог прибавить к этому капитальному открытию далеких времен.
Много простого, выверенного веками трудового опыта будет воплощено в строительстве Дворца Советов наряду с самыми совершенными методами, с последними техническими новинками. И в этом сочетании трудового народного опыта и мощных механизмов, какими снабдила советского строителя сталинская индустриализация, заключена особая надежность и основательность сооружения.
Чувство нового
Строительство Дворца Советов — это своеобразная лаборатория комплексного освоения социалистической техники. Дворец Советов — это проводник передовых технических идей.
Сознавая все трудности, отлично предвидя все препятствия, стоящие на пути, страна взялась за сооружение Дворца Советов. Многое уже позади. Сейчас в стране уже не найти человека, который сомневался бы, что величайшее в мире строительство будет закончено с успехом.
Дворец Советов требует напряжения от всей промышленности, постройка Дворца ощутима в народном хозяйстве страны, но уже сейчас Дворец начинает окупаться, начинает возвращать стране вложенные в него ценности.
Не пройдет и пяти лет после окончания Дворца, и уже можно будет писать о Дворце вторую книгу — книгу о том, как многократно окупил себя Дворец Советов.
Начать со стали. Марка «ДС», найденная металлургами специально для Дворца, нашла себе применение еще раньше, чем из нее отлили первые колонны дворцового каркаса. Из стали «ДС» сделаны все новые москворецкие мосты.
Или такая мелочь строительного дела, как температурные швы. До постройки Дворца строители знали лишь приблизительные правила применения температурных швов и оставляли эти швы по одному на каждые 15—16 метров постройки. Дворец Советов — здание, имеющее в длину полкилометра, с упругим основанием каркаса и жесткой гранитной облицовкой, — по-новому поставил перед инженерами проблему температурного шва, и эта проблема теперь решена на научной основе.
Что бы мы ни взяли в пример: акустику, вентиляцию, дистанционное управление на водопроводе, многопустотный «эффективный» кирпич, — во всем проявляется теперь высокий класс требований Дворца Советов, во все отрасли строительной индустрии Дворец Советов вносит дух новаторства и творчества.
Главная ценность, которую отдает стране Дворец Советов, не поддается точному измерению: это те психологические качества, которые наша партия воспитывает на этой грандиозной стройке в тысячах работников индустрии, культура технической детали, чувство нового, высокий социалистический стиль работы.
