Опережая время - Айлин Лин

— Железный мост. Пролёт значительный. Что выберете сварочное железо или сталь?

— Хорошую сталь.

— Почему?

— При той же несущей способности можно уменьшить сечения и собственный вес конструкции. А для большого пролёта это особенно важно: чем тяжелее сама ферма, тем большую часть нагрузки она тратит на собственный вес.

— И где предел уменьшения сечений?

— Его определяет уже не одна прочность металла. Сжатые стержни надо проверять на продольный изгиб, всю конструкцию на жёсткость и прогибы, кроме того, есть соединения и конструктивно допустимая толщина элементов. Просто брать всё более прочную сталь и бесконечно уменьшать сечения нельзя.

Васильев довольно хмыкнул и одобрительно кивнул.

— А как проверите сталь?

— Образцами на растяжение. Определю предел прочности и удлинение после разрыва. Образцы возьму от каждой партии металла.

— Зачем удлинение? Прочности мало?

— Мало. Прочность показывает, какую нагрузку выдержит металл. Удлинение же демонстрирует, насколько он способен деформироваться до того, как разрушится. Хрупкий металл может показать высокую прочность на разрыв и всё равно разрушиться без предупреждения, особенно от удара на морозе. Мне нужен металл не только прочный, но и достаточно пластичный, чтобы конструкция не ломалась внезапно, а успевала дать заметную деформацию.

Мужчины зашептались, закивали.

— А если заводчик прислал великолепные образцы, а в мост пошёл другой металл?

— Тогда образцы должен отбирать не заводчик. Представитель заказчика или инженер, отвечающий за приёмку. Отбирать наугад, из партии, а не из подготовленного ящика. И клеймить так, чтобы подменить было трудно.

— Запишите, — повернулся рыжебородый к секретарю. — Ответ правильный.

Секунда тишины, в которой был слышен лишь скрип пера по бумаге.

— Александра Николаевна, отчего в пути оставляют зазоры между рельсами? Ход от них хуже, стыки разбиваются, содержание дороже, — задал следующий вопрос с двойным дном сухопарый профессор.

— Рельсы способны менять свою длину, в жару металл расширяется, в холод сжимается. Если при укладке не оставить места для расширения, летом в рельсах возникнет продольное сжатие, путь может выгнуть в сторону. А это уже прямая угроза схода поезда.

— Стало быть, чем больше зазор, тем лучше?

— Нет. Слишком большой зазор тоже вреден. Зимой он увеличится ещё сильнее, и колёса будут получать удар на каждом стыке. От этого быстрее разбиваются сами стыки, расшатываются скрепления, изнашиваются рельсы и колёса.

— Как же тогда назначить зазор?

— По температуре рельсов во время укладки. Чем они холоднее, тем больший зазор надо оставить на будущее расширение. Чем теплее, тем меньший.

— Значит, путеец должен следить ещё и за температурой?

— Обязательно, записывая её при укладке. Иначе потом невозможно будет понять, правильно ли был оставлен зазор и чего ждать от пути зимой или летом.

Профессор кивнул и что-то отметил у себя.

— Позвольте старику вмешаться, — заговорил Кербедз, и все повернулись к нему, — Александра Николаевна, вот вам явление, знакомое всякому дорожному мастеру и никем толком не объяснённое. Зимой полотно в иных местах подымается горбом. Не оседает, а именно подымается, и неровно: тут на вершок, там почти на четверть аршина. Весной опускается обратно, да не совсем. Путь приходится править каждый год. Отчего это?

Аудитория подобралась. Я услышала, как народ подался вперёд вместе со стульями, которые скрипнули по натёртому полу. Вопрос был хорош, чего уж, просто превосходен! Я невольно улыбнулась. Пучение грунта в этом времени объясняли просто: вода в порах замерзает и расширяется. Звучало убедительно, только одного девятипроцентного увеличения объёма воды явно не хватало для случаев, когда полотно за зиму поднимало аж на четверть аршина. Значит, дело было не только в той воде, что уже находилась в грунте. Но Тэйбер напишет об этом очень нескоро, всего-то надо подождать около тридцати пяти лет.

— Обыкновенно говорят, что вода в грунте замерзает и расширяется, — начала я осторожно.

— Обыкновенно, — согласился Кербедз. — А вы что считаете? — хитро прищурился он.

— Я считаю, что одного расширения той воды, что уже находится в порах, недостаточно. При замерзании она прибавляет в объёме примерно одну десятую, но грунт ведь не состоит из одной воды. Если полотно поднимает на четверть аршина, значит, к месту промерзания поступает дополнительная вода и там накапливается лёд.

Кто-то тихо присвистнул. И, кажется, это был дядя Михаил.

— Дальше, — кивнул Кербедз заметно оживившись.

— Значит, зимой воды в промерзающем слое становится больше, чем её было осенью. Она приходит туда извне.

— Откуда?

Я взяла мел и провела на доске черту.

— Вот граница промерзания, постепенно уходящая ниже. Вода возле неё превращается в лёд, а из нижних, ещё талых слоёв по мелким порам подтягивается новая. Примерно так же, как керосин поднимается по фитилю. Только здесь вода доходит до холодной границы, замерзает, следом приходит следующая, таким образом, лёд нарастает слой за слоем. Поэтому грунт поднимает не столько та вода, что была в нём изначально, сколько та, что успела прийти снизу за время промерзания… Отсюда и ещё одна вещь. Сильнее всего пучит некрупный песок, через него вода проходит слишком свободно и едва удерживается. Впрочем, и очень плотная глина — не самое удобное место для такого притока, как сами понимаете, вода по глине движется медленно. Хуже всего пылеватые пески, супеси и суглинки: поры достаточно мелкие, чтобы тянуть и удерживать воду, и всё же достаточно проницаемые, чтобы она могла подходить к месту промерзания. Поэтому один участок полотна может стоять спокойно, а через десять саженей его выгнет горбом…

— Просто потому, что там сменился грунт, — понимающе покачал головой старик, пожевал губами, задумчиво глядя перед собой невидящим взором.

— И что же вы предлагаете с этим делать? — первым не выдержал Белелюбский.

— Лишить пучение хотя бы одного из условий. И воды прежде всего. Отвести её дренажем, понизить уровень грунтовых вод, не давать ей скапливаться под полотном. Второе — убрать сам пучинистый грунт и заменить его песком, гравием или другим крупным материалом. Можно ещё сделать так, чтобы мороз не доходил до влажного слоя, но это уже сложнее и дороже.

— Что выберете?

— Смотря по месту. Если воду можно надёжно отвести, то начну с этого. Если участок небольшой и грунт особенно плох, тогда выну его и заменю. А лучше, если позволяют деньги, сделать и то и другое.

Станислав Валерианович повернул голову к Хомутову.

— Виктор Иванович, а вы это знали?

Хомутов покраснел, шумно вздохнул и… промолчал.