Николай Белелюбский и первая русская строительная лаборатория

В 1933 году, в стихотворении «Мистер Твистер» Самуил Маршак очень точно высмеял тип людей, имена которых так часто появляются в прессе. Появляются они там, потому что читатели весьма живо интересуются судьбой и делами персон, у кого есть «заводы, газеты, пароходы» и самые большие состояния, согласно списку журнала Forbes. А кто знает фамилию человека, который построил в России 50 мостов? Только вдумайтесь в эту цифру. Даже его современники признавались, что «в России не было построено ни одного моста, в проектировании, сооружении или экспертизе которого он не принимал бы участия». 50 мостов были построены по проектам и под руководством одного человека, который прожил 77 лет и, кроме того был:

• инженером-проектировщиком, материаловедом и ученым в области строительной механики;
• заслуженным профессором Петербургского института инженеров путей сообщений и его 10 ректором;
• действительным членом Императорской Академии художеств;
• тайным советником;
• преподавателем Горного университета и женских политехнических курсов;
• председателем Мостовой комиссии при Инженерном совете Министерства Путей Сообщения Российской Империи;
• основателем и редактором журнала «Цемент, его производство и применение»;
• председателем бюро «Съездов русских техников и заводчиков по цементному, бетонному и железобетонному делу»;
• учредителем «Общества вспомоществования недостаточным студентам» и «Общества изыскания средств для технического образования женщин»;
• доктором-инженером honora causa Высшей технической школы в Берлине;
• почетным членом Общества гражданских инженеров во Франции и Бетонного института в Англии;
• лауреатом медали Эдинбургской выставки 1890 г., высшей награды Парижской выставки 1900 г., а также участником еще 6 международных выставок в Чикаго, Стокгольме и Париже;
• составителем первого полного русского «Курса строительной механики» и автором еще 50 научных работ;
• «полномочным послом русских инженеров» на международных конгрессах;
• «отцом русского цемента»;
• президентом Международного общества испытания материалов;
• создателем первой русской лаборатории по испытанию строительных материалов.

Такой послужной список выглядит куда более солидным и необходимым обществу, чем умение находить и продавать коммерческие идеи. Но имена ученых по-прежнему редко появляются на страницах популярных изданий, их деятельность чаще обсуждают только коллеги, а, со временем, и вовсе забывают.

В 2022 году исполняется 100 лет со дня смерти Николая Аполлоновича Белелюбского, регалии и достижения которого перечислены выше, а имя почти неизвестно. Поэтому мы, его современные коллеги, хотим напомнить всем тем, кто читает блог нашей строительной лаборатории о заслугах великого русского ученого, ставшего основоположником и нашей деятельности, без которой сегодняшнее строительство не представляется возможным.

Николай Белелюбский родился в Харькове в 1845 году. В 17 лет окончил Таганрогскую гимназию с золотой медалью и поступил в Институт путей сообщения в Петербурге, который также блестяще окончил. Он практически сразу начал преподавать и проектировать, а главной страстью его жизни стали огромные металлические мосты.

Потребность в такого рода деятельности была весьма насущной, ведь в то время все мосты Российской Империи были деревянными, а значит быстро изнашивались и обрушались. Особое беспокойство вызывали большие железнодорожные мосты через крупные реки. В результате многих лет кропотливого труда Белелюбскому удалось разработать способ быстрой замены деревянных мостов металлическими, без остановки движения.

А параллельно в России появилась первая испытательная лаборатория строительных материалов.

Она была основана в 1873 году, на базе Института инженеров путей сообщения. Белелюбский со студентами всестороннее исследовали свойства гранита, кирпича, металлов, а также процессы деформации в мостовых балках. Занятия проводились не только со студентами своего института, но и Горного института, Военно-инженерной академии, Строительного училища. В результате в лаборатории появилась огромная коллекция каменных материалов со всей страны с характеристикой их механических свойств.

Однако первые годы в лаборатории ощущался недостаток оборудования и персонала для производства исследований и испытаний материалов, хотя она была единственной в стране, обслуживающей нужды быстро развивающегося строительства железных дорог. Но, благодаря энергии и постоянным новым исследованиям Белелюбского, лаборатория превратилась в мощную испытательную станцию, занявшую видное место среди таких же лабораторий за границей.

Например, Николаю Аполлоновичу не давали покоя технические условия на постройку мостов, где обязательным пунктом значилось применение английского портланд-цемента, несмотря на то, что цементных заводов в стране было предостаточно. Поэтому с 1876 года в лаборатории начали тщательно изучать физико-механические характеристики русского цемента и других отечественных строительных материалов.

Через несколько лет под его председательством была организована комиссия для выработки норм и технических условий по приёмке и испытанию цементов. Новые нормы значительно отличались от существовавших тогда заграничных. Так, например, помимо испытания на разрыв на производстве, была установлена 7-дневная проба с введением двухситного нормального песка. В результате «Нормальные условия для поставки и приемки портландских цементов» были пересмотрены в сторону российских производителей, поэтому к концу века Россия занимала уже 3-е место в Европе по объемам производства и качеству цемента. После чего Белелюбский получил негласный титул «отца русского цемента», но продолжил всесторонне изучать мосты.

Следующими испытуемыми стали чугун, железо и литое железо, которое сегодня мы называем – сталь. Николай Аполлонович хотел доказать, что строить мосты нужно именно из стали. Обширные исследования свойств литого железа и влияния на них различных способов обработки, позволили рекомендовать литое железо к использованию в мостостроении взамен сварочному. К моменту доклада о применении литого железа на Международном конгрессе в Париже в 1889 году, в России уже было построены шесть больших стальных мостов. В это время в Европе литое железо ещё не применялось, лишь в немецких технических условиях упоминалось с оговоркой «осторожно».

Следующим стал новый материал в мире строительства – железобетон, к которому относились по большей части скептически. Научно-исследовательские работы в области железобетонных конструкций, которые провела механическая лаборатория Белелюбского, стали основой для «Технических условий для железобетонных сооружений» и сняли все предубеждения против использования железобетона в строительстве.

Благодаря достигнутым результатам в области изучения материалов, лаборатория также стала центром, где ежегодно производились исследования тысяч рельсов разных заводов, новых и после эксплуатации. Благодаря этому были выработаны единые требования к рельсам, утверждены типовые профили, разработан единый заводской сортамент (номенклатура сортов) прокатной стали. В 1899 г. сортамент, основанный на прогрессивной метрической системе мер, был утвержден Министерством путей сообщения и на него вскоре перешли все заводы страны.

К этому времени в лаборатории уже проводились сотни разных исследований, сюда везли уже не только непосредственно строительные материалы, но даже телеграфную проволоку. А поскольку лаборатория была первой и единственной в России, то приходилось не только проводить сами исследования, но также разрабатывать технические условия на их проведение. Так, например, появилась методика испытания материалов на морозостойкость.

Обо всех достижениях и результатах исследований, выполненных учеными института, представители механической лаборатории подробно рассказывали мировому научному сообществу в ходе международных конференций и конгрессов по испытаниям строительных материалов, где лаборатория часто выступала соорганизатором. Первая международная конференция по методам испытания материалов состоялась в 1884 г. в Мюнхене, вторая — в 1886 г. в Дрездене, третья — в 1890 г. в Берлине, четвертая — в 1893 г. в Вене и т.д.

К 80-м годам ХIХ столетия Механическая лаборатория завоевала славу одной из лучших в Европе. Николай Аполлонович Белелюбский руководил ею почти 50 лет, поэтому после его смерти, в память о его заслугах Механической лаборатории было присвоено его имя. Она существует по сей день.