Ovaj članak govori o nekim aspektima uporabe betonskih i armiranobetonskih obrambenih građevina korištenih tijekom pozicijskog razdoblja Prvog svjetskog rata.
Betonske i armiranobetonske ploče i konstrukcije aktivno su se koristile u neprijateljskim utvrdama tijekom pozicijskog razdoblja Svjetskog rata. Posebno je važno bilo njihovo prisustvo u dizajnu mitraljeskih kaponijera i polukaponijera koje su proizvodili ruski i strani inženjeri.
Montažni kaponijer vojnog inženjera Berga štitio je od jednog pogotka projektila od 152 mm. Težina betonskih blokova koji se koriste u izgradnji je 5, 7 tisuća funti, tračnica - 1, 8 tisuća funti, hrastove grede - 600 funti. Cijeli sustav (bez željeznih vezica i hrastovih okvira) težio je 8.100 pudova. Polukaponijer istog dizajna težio je 6, 15 tisuća funti.
Polukaponijer mitraljeza od armiranog betona koji se sklapao polukaponijer vojnog inženjera Selyutina, koji je također štitio od pogotka projektila dijagonale 6 inča, težio je 4,6 tisuća funti, a sklopivi mitraljez kaponier izrađen od betonskih masa vojske inženjer Moisejev - 4, 5 tisuća funti.
Posebno je važno bilo pitanje visokokvalitetne opreme vatrenih mjesta za teške strojnice, koje su osnova obrambenog sustava. Najozbiljniji neprijatelj teških mitraljeza bilo je poljsko lako topništvo. Upravo je iz tog topništva trebalo zaštititi zatvarače za operativne strojnice. Tijekom granatiranja teškim topništvom mitraljez se mogao sakriti u teškoj zemunici - a tu su braniteljima u pomoć priskočili i beton i armirani beton.
Borbena praksa formulirala je sljedeće zaključke u vezi betonskih i armiranobetonskih ploča.
Kad je 1916. rusko topništvo pucalo na austrijske položaje na frontu Tsuman-Olyka-Koryto, tada se, prema zapažanjima vojnog inženjera Chernika, otpor betonskih i armiranobetonskih zemunica pokazao sljedećim.
Zemunica debljine premaza 0,69 m (tlo 0,25 m, komadi armiranog betona u 2 reda ukupne debljine 0,33 m, hrastove ploče 0,110 m) 152 mm školjka probijena i uništena.
Zemunica debljine premaza 0,82 m (tlo 0,05 m, zemljane vreće 0,22 m, komadi armiranog betona u 3 reda ukupne debljine 0,33 m, daske 0,110 m, tračnice s podlogama naopačke debljine 0,12 m) 107 -mm školjka nije mogla u potpunosti prodrijeti, eksplodirajući u srednjem ili donjem redu armiranobetonskih komada. Ploče su probušene, tračnice iscepane i savijene.
Zemunica debljine premaza 0,82 m (tlo 0,20 m, armiranobetonske ploče 0,50 m, komadi armiranog betona na tračnicama 0,12 m) pogođena je projektilom od 152 mm.
Zemunica s debljinom premaza 0,87 m (tlo 0,25 m, komadi armiranog betona u 3 reda ukupne debljine 0,44 m, hrastove grede pričvršćene konzolama debljine 0,18 m) probijena je ljuska 107 mm, dok je ljuska 76 mm uništena betona i pomaknuo grede, ali nije prodro u zemunicu.
Zemunica s debljinom premaza 0,88 m (tlo 0,20 m, 3 reda armiranobetonskih ploča debljine 0,44 m, tračnice debljine 0,12 m, drugi red tračnica debljine 0,12 m) 152 mm projektil, iako je nanio značajna oštećenja, ali nije mogao probiti.
Zemunica s debljinom premaza 0,95 m (tlo 0,20 m., Dva reda armiranobetonskih ploča ukupne debljine 0,33 m, kontinuirani niz tračnica debljine 0,12 m, hrastove grede debljine 0,18 m, kontinuirani niz tračnica 0, 12 m), eksploziv u betonu oštetio je projektil od 107 mm. Tračnice gornjeg reda djelomično su uništene, hrastove grede oštećene, ali je donji red tračnica netaknut. Zemunica nije razbijena.
Zemunica s debljinom pokrova 1,26 m (tlo 0,50 m, komadi armiranog betona u 2 reda debljine 0,22 m, tri reda trupaca debljine 0,54 m) probijena je i uništena školjkom od 152 mm, dok je ljuska od 76 mm, iako je proizveo značajno uništenje, nije mogao prodrijeti u zemunicu.
Zemunica s debljinom premaza od 1,58 m (zemlja 1 m, komadi armiranog betona u 1 redu debljine 0,22 m, 2 reda trupaca debljine 0,18 m i 0,22 m) 76-mm visokoeksplozivna granata probijena je, ali nije uništiti, dok je projektil 107 mm uništio ovu zemunicu.
Zemunica s debljinom premaza od 1,69 m (tlo 1 m, 2 reda armiranobetonskih ploča debljine 0,33 m, dva reda trupaca debljine 0,36 m) probijena je pogotkom projektila 107 mm.
Tako su se temeljem prethodnoga pokazalo da su zemunice s premazima od 0,95 i 0,88 m najtrajnije. Međutim, to je samo relativna čvrstoća - zapravo, niti jedna od ovih struktura nije bila savršena, budući da, unatoč značajnoj debljini premazi, granate u svim zemunicama nanijele su ozbiljnu štetu. Usporedna čvrstoća dviju gore navedenih zemunica objašnjava se prisutnošću jastuka koji uzrokuju prerano pucanje projektila i ublažavaju njegov učinak na donje slojeve građevina. Razloge nedovoljne otpornosti premaza treba tražiti i u njihovoj strukturi i u materijalu od kojeg su stvoreni.
Govoreći o proizvodnji betonskih i armiranobetonskih podova, valja napomenuti da čvrstoća cementnog betona ovisi, prije svega, o kvaliteti materijala.
Potonji su postavljeni sljedeći zahtjevi.
Od cementa sporog stvrdnjavanja za borbene betonske konstrukcije preporučalo se koristiti tzv Portland cement. Cement mora biti suh. Samo u iznimnim slučajevima bilo je moguće upotrijebiti natopljeni cement, ali pod uvjetom da su grudvice, zdrobljene u prah, kalcinirane na željeznim pločama sve dok nisu bile vruće. Čak i u tom slučaju cement je izgubio polovicu sposobnosti brzog vezivanja. Cement je prije uporabe morao biti testiran. Normalno vezivanje cementa moralo je zadovoljiti sljedeće uvjete: početak ne prije 20 minuta, završetak najranije sat vremena i najkasnije 12 sati.
Od betona koji su krajem rata korišteni za izgradnju skloništa, posebno mjesto zauzimao je beton na takozvanom topljenom cementu, koji se od portlandskog cementa razlikuje po tome što je imao sposobnost brzog stvrdnjavanja, dok je vrijeme postavljanje je počelo mnogo kasnije. Ako je portlandski cement pretežito silikatni cement, onda je topljeni cement pripadao cementima od glinice: njegov učinak ovisio je o svojstvima cementiranja kalcijevih aluminata.
Takozvana mala jedinica trebala je biti dio borbenog betona. Najbolji agregat je krupni kvarcni pijesak s primjesom sitnog. Pijesak mora biti suh i bez štetnih organskih tvari. Dopušteni sadržaj gline ili mulja je 7 vol.%. Dopušteno je koristiti mali agregat iz sjetve za drobljenje tvrdog kamenja, na primjer, kaldrme.
Veliki agregat morao se sastojati od drobljenog kamena bez biljaka ili drugih organskih tvari. Najveća veličina drobljenog kamena je 1 inč. Najboljim velikim agregatom smatrao se šljunak koji je imao najveću otpornost na drobljenje.
Za pojačanje se preporučalo koristiti okruglo željezo, a najbolje od blagog čelika.
Glavnim nedostatkom cementnog betona smatralo se njegovo dugo vrijeme stvrdnjavanja. U nekim je slučajevima umjesto cementnog betona dopušteno koristiti asfaltni beton čija se čvrstoća izrazila u otporu od jednog kvadratnog centimetra od 250 kg.
Za unutarnje slojeve (jastuke) prikladan je manje izdržljiv beton, koji se sastoji od šljunka, sitnog pijeska, asfaltnog praha i asfaltnog katrana.
Za pokrivanje mitraljeza smatralo se da je dovoljno zaštititi ga od projektila kalibra 76 mm. Da bi se to učinilo, 1 red tračnica izliven je asfaltnim betonom ukupne debljine 107 mm, čemu je dodan red kamenja od 80 mm od slabog asfaltnog betona (jastuk), red armiranobetonskih kamena od cementa ili jaki asfaltni beton (100 mm), niz rebrastog kamenja (zračni razmak - 100 mm) i kaldrma (za prerano pucanje projektila) debljine 150 mm. Praznine između kaldrme izlivene su armiranim betonom (odnosno koji sadrži organske i metalne čestice), a ako je nemoguće i jakim asfaltnim betonom (tako da je površina kolnika bila ravna i glatka).
Kaldrma, ispunjena betonom, obavljala je najvažniju funkciju - bio je to sloj koji je uzrokovao prerano pucanje projektila. Ako bi se ukupnoj debljini premaza dodala širina utora od 25 centimetara, tada bi streljačko mjesto mitraljeza moglo aktivno djelovati u normalnim uvjetima borbe kombiniranog naoružanja.
Što se dogodilo s betonskim skloništem kad je ispaljeno granatama većeg kalibra?
Monolitna skloništa pokazala su se kao najotpornija na granate teškog topništva. Dok su se betonska zaklona od stijena (to jest kamenje povezano cementom) urušavala, monolitna zaklona odoljela su djelovanju čahura 155 i 240 mm, a ponekad čak i udarcima čahura kalibra 270 i 280 mm. Teške granate često su otkidale komade betona, ponekad stvarajući pukotine u potonjem, ali skloništa su ostala neoštećena. Najozbiljniji rezultati su postignuti kad je granata udarila u zid pod pravim kutom ili pri probijanju svoda - no to nije uvijek dovelo do uništenja skloništa. Željezna armatura podvrgnuta je jakom savijanju, ali je ostala u betonskoj masi.
Granate koje su padale u blizini djelovale su na mala monolitna skloništa, prije svega, svojim udarnim valom - često su naginjale zaklone, ponekad i do 45 °. Bilo je slučajeva kada su skloništa bila potpuno prevrnuta. Zakopani zemljom, s rupama prema gore, postali su neprikladni za borbene svrhe. Granate koje su eksplodirale ispod skloništa bile su izuzetno opasne. Iskustvo je pokazalo da je produbljivanje skloništa manje od metra neprihvatljivo.
Utvrđeno je sljedeće.
Okrugla debljine 155 mm uništila je betonske skloništa, ali rijetko uništavala monolitna skloništa. No vatra ovih topova otvorila je skloništa, učinivši ih vidljivijima, što je dovelo do njihovog pucanja - i na taj način olakšalo zadatak težeg topništva.
Projektil od 220 mm ponekad je probijao monolitna skloništa, ali ih nije potpuno uništavao. Granate su često prodirale unutra, zajedno s krhotinama, i tamo eksplodirale.
Granate od 270 i 280 mm uvelike su uništile monolitna skloništa, probijajući svodove i zidove, naginjući skloništa ili ih produbljujući u zemlju. Ponekad su, ali vrlo rijetko, uništavali čitava skloništa.
Beton je bio snažna pomoć branitelju, o čemu svjedoče operacije pozicijskog razdoblja Prvog svjetskog rata.
Il. 1. Betonska skloništa i osmatračnica tvrđave Osovets. 1915 g.
Il. 2. Betonska strojnica. Crtanje
