Artykuł dotyczy niektórych aspektów wykorzystania betonowych i żelbetowych konstrukcji obronnych stosowanych w okresie pozycyjnym I wojny światowej.
Płyty i konstrukcje betonowe i żelbetowe były aktywnie wykorzystywane w fortyfikacjach wroga w okresie pozycyjnym wojny światowej. Szczególne znaczenie miała ich obecność w projektach kaponierów i półkaponerów karabinów maszynowych, produkowanych zarówno przez inżynierów rosyjskich, jak i zagranicznych.
Prefabrykowana kaponiera inżyniera wojskowego Berga chroniła przed pojedynczym trafieniem pocisku 152 mm. Ciężar bloczków betonowych użytych do budowy wynosi 5, 7 tysięcy funtów, szyna - 1, 8 tysięcy funtów, belki dębowe - 600 funtów. Cały system (bez żelaznych opasek i dębowych ram) ważył 8100 pudów. Półkaponiera tej samej konstrukcji ważyła 6, 15 tysięcy funtów.
Składana półkaponiera żelbetowego karabinu maszynowego inżyniera wojskowego Selyutina, która również chroniła przed trafieniem 6-calowego pocisku, ważyła 4,6 tys. funtów, a składana kaponiera karabinu maszynowego wykonana z betonowych mas wojskowych inżynier Moiseyev - 4, 5 tysięcy funtów.
Szczególne znaczenie miała kwestia wysokiej jakości wyposażenia stanowisk strzeleckich do ciężkich karabinów maszynowych, które są podstawą systemu obronnego. Najpoważniejszym przeciwnikiem dla ciężkich karabinów maszynowych była lekka artyleria polowa. To z tej artylerii w pierwszej kolejności miały być zabezpieczone zamknięcia dla działających karabinów maszynowych. Podczas ostrzału ciężkiej artylerii karabin maszynowy mógł być ukryty w ciężkiej ziemiance - i tutaj z pomocą obrońcom przyszedł również beton i żelbet.
Praktyka bojowa sformułowała następujące wnioski dotyczące płyt betonowych i żelbetowych.
Kiedy w 1916 r. rosyjska artyleria ostrzelała pozycje austriackie na froncie Cuman-Ołyka-Koryto, to według obserwacji wojskowego inżyniera Czernika opór betonowych i żelbetowych ziemianek okazał się następujący.
Ziemianka o grubości powłoki 0,69 m (grunt 0,25 m, kawałki żelbetowe w 2 rzędach o łącznej grubości 0,33 m, deski dębowe 0,110 m) skorupa 152 mm przebita i zniszczona.
Ziemianka o grubości powłoki 0,82 m (grunt 0,05 m, worki ziemne 0,22 m, elementy żelbetowe w 3 rzędach o łącznej grubości 0,33 m, deski 0,110 m, szyny z podeszwami do góry nogami o grubości 0,12 m) 107 -mm pocisk nie mógł w pełni przebić, eksplodując w środkowym lub dolnym rzędzie żelbetowych kawałków. Deski zostały przebite, szyny rozerwane i wygięte.
Ziemianka o grubości powłoki 0,82 m (podłoże 0,20 m, płyty żelbetowe 0,50 m, kawałki żelbetu na szynach 0,12 m) została trafiona pociskiem 152 mm.
Ziemianka o grubości powłoki 0,87 m (grunt 0,25 m, żelbetowe elementy w 3 rzędach o łącznej grubości 0,44 m, belki dębowe mocowane wspornikami o grubości 0,18 m) Pocisk 107 mm przebity, pocisk 76 mm zniszczony beton i przesunęły belki, ale nie przebiły ziemianki.
Ziemianka o grubości powłoki 0,88 m (podłoże 0,20 m, 3 rzędy płyt żelbetowych o grubości 0,44 m, szyny o grubości 0,12 m, drugi rząd szyn o grubości 0,12 m) pocisk 152 mm, choć spowodował znaczne uszkodzenia, ale nie mógł się przebić.
Ziemianka o grubości powłoki 0,95 m (grunt 0,20 m., dwa rzędy płyt żelbetowych o łącznej grubości 0,33 m, ciągły rząd poręczy o grubości 0,12 m, belki dębowe o grubości 0,18 m, ciągły rząd poręczy 0, 12 m), pocisk 107 mm został uszkodzony w wyniku eksplozji w betonie. Szyny górnego rzędu uległy częściowemu zniszczeniu, dębowe belki uległy uszkodzeniu, natomiast dolny rząd szyn był nienaruszony. Ziemianka nie jest zepsuta.
Ziemianka o grubości pokrycia 1,26 m (grunt 0,50 m, żelbetowe kawałki w 2 rzędach o grubości 0,22 m, trzy rzędy bali o grubości 0,54 m) została przebita i zniszczona pociskiem 152 mm, natomiast pocisk 76 mm, choć spowodował znaczne zniszczenia, nie mógł przeniknąć do ziemianki.
Ziemianka o grubości powłoki 1,58 m (ziemia 1 m, żelbetowe kawałki w 1 rzędzie o grubości 0,22 m, 2 rzędy bali o grubości odpowiednio 0,18 mi 0,22 m) 76-milimetrowy pocisk odłamkowo-burzący przebił się, ale nie zniszczyć, podczas gdy pocisk 107 mm zniszczył tę ziemiankę.
Ziemianka o grubości powłoki 1,69 m (podłoże 1 m, 2 rzędy żelbetowych płyt o grubości 0,33 m, dwa rzędy bali o grubości 0,36 m) została przebita uderzeniem pocisku 107 mm.
Na tej podstawie najtrwalsze okazały się ziemianki o powłokach 0,95 i 0,88 m. Jest to jednak tylko wytrzymałość względna – w rzeczywistości żadna z tych konstrukcji nie była idealna, gdyż pomimo znacznej grubości powłoki, muszle we wszystkich ziemiankach spowodowały poważne uszkodzenia. Porównywalną wytrzymałość obu wspomnianych ziemianek tłumaczy się obecnością poduszek, które powodują przedwczesne rozerwanie pocisku i łagodzą jego działanie na dolne warstwy konstrukcji. Przyczyn niewystarczającej wytrzymałości powłok należy upatrywać zarówno w ich strukturze, jak i materiale, z którego są tworzone.
Mówiąc o produkcji posadzek betonowych i żelbetowych, należy zauważyć, że wytrzymałość betonu cementowego zależy przede wszystkim od jakości materiału.
Na tych ostatnich nałożono następujące wymagania.
Spośród cementów wolno twardniejących do konstrukcji z betonu bojowego zalecono stosowanie tzw. cementu portlandzkiego. Cement musi być suchy. Tylko w wyjątkowych przypadkach można było użyć nasączonego cementu, ale pod warunkiem, że grudki rozdrobnione na proszek prażono na blachach żelaznych do czerwoności. Mimo to cement stracił połowę swojej zdolności do szybkiego wiązania. Cement musiał zostać przetestowany przed użyciem. Normalne wiązanie cementu musiało spełniać następujące warunki: początek nie wcześniej niż 20 minut, koniec nie wcześniej niż godzinę i nie później niż 12 godzin.
Wśród betonów stosowanych pod koniec wojny do budowy schronów szczególne miejsce zajmował beton na tzw. ustawienie zaczęło się znacznie później. Jeśli cement portlandzki jest w przeważającej części cementem silikatowym, to cement topiony należał do cementów glinowych: jego działanie zależał od właściwości cementujących glinianów wapnia.
Tak zwana mała jednostka miała być częścią betonu bojowego. Najlepszym kruszywem jest gruboziarnisty piasek kwarcowy z domieszką drobnego. Piasek musi być suchy i wolny od szkodliwej materii organicznej. Dopuszczalna zawartość gliny lub mułu wynosi 7% objętości. Pozwolono na użycie drobnego kruszywa z zasiewów z kruszenia twardych kamieni, np. kostki brukowej.
Duże kruszywo musiało składać się z pokruszonego kamienia bez roślin lub innej materii organicznej. Największy rozmiar kruszonego kamienia to 1 cal. Za najlepsze duże kruszywo uznano żwir o największej odporności na zgniatanie.
Do wzmocnienia zalecano użycie okrągłego żelaza, a najlepiej stali miękkiej.
Za główną wadę betonu cementowego uznano jego długi czas twardnienia. W niektórych przypadkach zamiast betonu cementowego dopuszczono użycie betonu asfaltowego, którego wytrzymałość wyrażono w wytrzymałości jednego centymetra kwadratowego 250 kg.
Na warstwy wewnętrzne (poduszki) nadawał się mniej trwały beton, składający się ze żwiru, drobnego piasku, mączki asfaltowej i smoły asfaltowej.
Aby zakryć karabin maszynowy, uznano, że wystarczy chronić go przed pociskiem 76 mm. W tym celu 1 rząd szyn wylano asfaltobetonem o łącznej grubości 107 mm, do którego dodano 80-milimetrowy rząd kamieni wykonanych ze słabego asfaltobetonu (poduszka), rząd kamieni żelbetowych wykonanych z cementu lub mocny beton asfaltowy (100 mm), rząd żebrowanych kamieni (szczelina powietrzna - 100 mm) i bruk (dla przedwczesnego rozerwania pocisku) o grubości 150 mm. Szczeliny między kostką brukową zalano żelbetem (czyli zawierającym cząstki organiczne i metalowe), a jeśli to niemożliwe, mocnym asfaltobetonem (tak, aby powierzchnia chodnika była równa i gładka).
Najważniejszą funkcję pełniła kostka brukowa, wypełniona betonem – była to warstwa, która powodowała przedwczesne rozerwanie pocisku. Gdyby szerokość szczeliny 25 centymetrów została dodana do całkowitej grubości powłoki, to stanowisko rażenia karabinu maszynowego mogło aktywnie działać w normalnych warunkach walki bronią kombinowaną.
Co się stało z betonowym schronem, kiedy strzelano z niego pociskami większego kalibru?
Najbardziej odporne na ciężkie pociski artyleryjskie okazały się schrony monolityczne. O ile betonowe schrony skalne (czyli kamienie połączone z cementem) zawaliły się, to schrony monolityczne opierały się działaniu pocisków 155 i 240 mm, a niekiedy nawet uderzeniom pocisków kalibru 270 i 280 mm. Ciężkie pociski często odłupywały kawałki betonu, czasami powodując pęknięcia w tym ostatnim, ale ogólnie schrony pozostały nienaruszone. Najpoważniejsze wyniki uzyskano, gdy pocisk trafił w ścianę pod kątem prostym lub podczas przebijania się przez sklepienie - ale nie zawsze prowadziło to do zniszczenia schronu. Zbrojenie żelazne zostało poddane silnemu zginaniu, ale pozostało w masie betonowej.
Pociski, które spadły w pobliżu, działały na małe monolityczne schrony, przede wszystkim swoją falą uderzeniową - często przechylały schrony, czasem do 45 °. Zdarzały się przypadki całkowitego przewrócenia schronów. Zasypane ziemią, z otworami strzelniczymi skierowanymi ku górze, stały się nieprzydatne do celów bojowych. Pociski eksplodujące pod schronami były niezwykle niebezpieczne. Doświadczenie pokazuje, że pogłębienie schronu poniżej metra jest niedopuszczalne.
Znaleziono następujące.
Okrągły 155 mm niszczył schrony betonowe, ale rzadko niszczył schrony monolityczne. Ale ostrzał tych dział otworzył schrony, czyniąc je bardziej widocznymi, prowadząc do ich pękania - a tym samym ułatwiając zadanie cięższej artylerii.
Pocisk 220 mm czasami przebijał monolityczne schrony, ale nie niszczył ich całkowicie. Pociski często wchodziły do środka wraz z gruzem i tam eksplodowały.
Pociski 270 i 280 mm w dużej mierze niszczyły schrony monolityczne, przebijając sklepienia i ściany, przechylając schrony lub wbijając je w ziemię. Czasami, ale bardzo rzadko, niszczyli całe schrony.
Beton był potężną pomocą dla obrońcy, o czym świadczą działania okresu pozycyjnego I wojny światowej.
Il. 1. Betonowe schrony i punkt obserwacyjny twierdzy Osowiec. 1915 g.
Il. 2. Betonowy karabin maszynowy. Rysunek
