Образцы из стеклоцемеита поражали прочностью и малым весом; пластины из армоцемента чаще всего тоже были прочнее бакелитовой фанеры, но относительно тяжелы. Приведу некоторые цифры из записей результатов испытаний образцов на излом:
- 1) для сравнения сломал 6-миллиметровую бакелитовую фанеру — 403 кг/см2;
- 2) 3 слоя стальной сетки, цемент 600 (старый) — 368 кг/см2;
- 3) 4 слоя стальной сетки, цемент 600 (старый) — 484 кг/см2;
- 4) 6 слоев стеклосетки ССТЭ-6, цемент 500 — 428 кг/см2.
Стеклосетки для постройки корпуса достать не удалось, а стальной сетки из проволоки диаметром 0,4 мм с ячейкой 3X3 мм набралось только на три слоя, вместо запроектированных четырех. Два года строился корпус. Две зимы обшивка мерзла и обледеневала, два лета жарилась на солнце, поливалась дождями; несколько раз корпус пришлось кантовать. Прочность его превзошла мои ожидания, несмотря на то, что цемент пришлось применить марки 300 (мелкого помола, что приравнивается к 400), а при работе я допустил ряд ошибок.
Ошибка первая. Пуансон (болван) остроскулого корпуса я обшил частично листовым оргалитом (прессованный картой толщиной 3—5 мм), покрытым парафином, а частично — деревянной рейкой 60X18 диагонально по отношению к килю. Когда я освободил корпус, выломав пуансон, то в местах контакта с оргалитом поверхность бетона оказалась зеркальной и очень плотной: цемент проник сквозь сетку и, как бы оттеснив оргалит, образовал глянцевый снаружи защитный слой толщиной I мм. Там же, где обшивка болвана была выполнена из рейки, она склеилась с бетоном, отдирать ее пришлось буквально по щепочкам. Сцепление было столь сильным, что во многих местах оказался испорченным наружный слой бетона. Кроме того, цемент проник в щели между рейками, образовав гребни. Качество бетона было хуже, материал рыхлее. Вывод: во всех случаях доски надо было пропарафинить.
Очевидно, при работе вибратора рейки вибрировали каждая отдельно и по очереди; каждая имела свою частоту и амплитуду колебаний, соответственно упругости, потому и качество уплотнения оказалось неодинаковым. На поверхности бетона я обнаружил много ямочек от воздуха. Откуда он? Может быть из щелей между рейками?
Пришлось основательно выравнивать затеки наждаком, наносить защитный слой цемента, замазывать отщепы и воздушные ячейки.
Вторая ошибка. До зимы оставались считанные дни. Нужно было сворачивать работу, а я продолжал. И вот, стоило ударить морозу, все пропало: последний слой цемента «при размораживании» осыпался. Пришла жаркая погода. Наносимый слой цемента обсыхал буквально за те полчаса, в течение которых поливать его было нельзя — он еще не схватился, и его просто смывало водой. Пришлось изобретать микрораспылитель для туманного увлажнения. Очевидно, в какой-то мере все это сказалось.
Ошибка третья. Обшивка недостаточно армирована стальной сеткой. Я пытался исправить этот недостаток обклейкой корпуса снаружи стеклотканью в два слоя, но за эту работу взялся уже осенью, при холодной сырой погоде. Естественно, эпоксидная смола полностью не затвердела. Пробовал прогревать поверхности рефлекторными лампами: смола твердела, но от перекала портился цемент. Весной протер полутвердые поверхности отвердителем — отверждение возобновилось, однако качество соединения стеклопластика с цементом все-таки оказалось неудовлетворительным. Виноват ли мороз? Поставил контрольный опыт в лучших условиях — результат получился отличный!
При кантовке готовый корпус был обнесен пеньковым тросом на миделе и поднят талями, К этому времени по кромке бортов были установлены еловые стрингера и между ними — три распорки. Момент был волнующий: выдержит или треснет? Ничего не случилось. Установив корпус на кильблоки, я ходил по днищу яхты — оно лишь слегка прогибалось. Толщина обшивки оказалась равной 6—7 мм. После вклеивания флоров и переборок деформаций уже не было.
Вес обшивки яхты длиной 6,4 м и шириной 2,12 м составил около 300 кг.
Могу дать несколько советов из полученного мной опыта; кстати говоря, они совпадают с рекомендациями книги Бирюковичей.
- 1. Прочность обшивки тем больше, чем плотнее набивка ячеек сетки. Отсюда вывод: надо меньше давать воды, тщательнее прикатывать раствор.
- 2. Следует по возможности меньше сыпать песка (конечно, не до растрескивания!).
- 3. Слой цемента поверх сеток (защитный) должен быть возможно более тонким.
- 4. Лучше применять пуансоны с вибрирующими поверхностями; необходимо использовать вибратор.
Как показывает опыт, из армоце-мента можно строить суда длиной 6,5 м и выше; вес их будет получаться примерно таким же, как у аналогичных судов с обшивкой из стали. Чем меньше судно, тем шире следует применять гофрированные конструкции корпуса, тем более необходимы круглоскулые обводы, дающие эффект «яичной скорлупы».
Несколько слов об инструменте для работы. Благотворное влияние вибрации на плотность, а следовательно, и прочность бетона общеизвестно. Однако вибраторы, применяемые на стройках (с гибким валиком и вибрирующей головкой), не годятся — некуда погружать головку, велика мощность. Советую использовать серийные навесные вибраторы для стирки белья. Работает такой вибратор наподобие пневмомолотка, но с электромагнитным приводом, безопасен (напряжение 12 в) и имеет достаточную мощность. Переделка несложна: надо вывинтить вибрирующий шар, а вместо него завернуть болт или шпильку длиной 190 мм с резьбой М8.
Работа ведется так. Нанеся раствор шпателем на сетку на площади около 1 м2, ставим вибратор на шпильку стоймя, слегка нажимая им на сетку. Включаем его на 10—15 сек, затем переставляем на другое место — через 100—150 мм, снова включаем на 10—15 сек, и т. д.; можно просто водить вибратором, утрамбовывая бетон полосами. Обшивка пуансона вибрирует, и при этом видно, как бетон, казалось бы так плотно забитый в ячейки, проседает; приходится снова наносить почти столько же раствора и снова работать вибратором.
Особо плотная структура бетона получается, когда пуансон обшит эластичным, типа мембраны, материалом (фанера, картон). Механика тут простая. Под действием толчка вибратора эластичная обшивка пуансона на какую-то долю секунды отходит от сетки, бетон устремляется в эту полость и заполняет ее. Возвращаясь, обшивка ударяет по бетону, стараясь загнать его обратно и уплотняя материал. В следующем периоде «остаточного» бетона, застрявшего между сеткой и поверхностью пуансона, становится больше, и так продолжается до тех пор, пока вся пустота не заполнится очень плотным слоем бетона.
Может быть, можно регулировать толщину этого защитного слоя, изменяя амплитуду колебаний (если амплитуда мала, то и толщина мала, и наоборот). Вибратор позволяет делать такую регулировку.
Хуже обстоит дело при жесткой обшивке пуансона досками; глиняные пуансоны совсем не вибрируют, — тут вибратор не поможет. Итак, всюду, где можно, надо применять оргалит или фанеру. Опытным путем установлено, что шпацию при оргалитовой обшивке не следует делать более 250 мм; между стыками листов обязательно должен быть зазор 4—5 мм для расширения оргалита при увлажнении (даже если он пропарафинен) — это очень важное условие.
Основной инструмент — кельмы с размерами 120Х100 и 150X110 мм (нужны и та и другая). Подходящий материал — сталь от полотна поперечной двухручной пилы. Вырубленная пластина обрабатывается наждаком с последующей шлифовкой. Края при этом должны быть несколько тоньше и слегка пружинить. Верхняя плоскость прямая, а рабочая — выпуклая (за счет разности толщин края и середины). Работа по уплотнению и заглаживанию бетона требует приложения к ручке больших усилий. Хвостовик сделайте из стальной проволоки 6—8 мм; ручка удобнее всего — деревянная, восьмигранная, с кольцом.
Для прикатки, уплотнения и выглаживания бетона в момент схватывания (но не ранее и не позже) применяется стальной ролик с поверхностью, шлифованной до чистоты шарикового подшипника. Можно обойтись и подсобными материалами — используя втулку (не длиннее 25—30 мм) и палец от звена цепи Галля большого размера.
Резиновый зубчатый ролик нужен для прикатки стеклоткани, а при постройке армоцементных корпусов — для изменения толщины защитного слоя бетона. Толщина слоя зависит от высоты зубцов валика. Например, зубья высотой 4,5 мм оставят за собой ровный, но не уплотненный слой, толщина которого после выглаживания и уплотнения кельмой будет около 1,5 мм. Диаметр ролика желателен 35—40 мм, длина — не более 100 мм. Резина протачивается под цилиндр (при сноровке удается сделать это и на иаждаке), зубья нарезаются фрезой или узким (4—6 мм) наждаком. Можно на деревянный цилиндр наколотить гвоздями рифленую зубчатую резину, применяемую, например; для лыжных накладок.
Шпатель резиновый служит для нанесения бетона на сетку, запрессо-вывания его в ячейки прошитого пакета стальных сеток, снятия излишков, выравнивания слоя. Нужна пластина 120X40 из жесткой резины толщиной 5—6 мм (от подошвы старой обуви). Резина и соизмеримый по толщине сухарь из фанеры закладываются между двумя фанерными щеками и с обеих сторон часто прибиваются мелкими гвоздями взагиб. Лезвие резины вместе со щеками снимается на клин наждаком.
Теперь немного о самой нашей яхте «Гермес», спущенной в Камское водохранилище в г. Добрянке и уже проплававшей две навигации. Яхта представляет собой бермудский шлюп водоизмещением 1,12 т со скуловыми килями. Эти кили пустотелые — они заполняются водой (по 75 л каждый) и обеспечивают вполне достаточную остойчивость, поэтому запроектированный свинцовый балласт не был установлен. Другой особенностью яхты являются шасси — колеса вделаны в кромки килей и пера руля.
За основу внутренней планировки взята классическая схема «Лоцмана», По условиям обитаемости судно рассчитано на пять человек. Яхта абсолютно «сухая», поэтому пайола или рыбин нет, что делает каюту более просторной. Степс заваливающейся мачты установлен на крыше надстройки, подкрепленной аркой. Непотопляемость обеспечивается тремя водонепроницаемыми переборками и солидным объемом воздушных ящиков (745 л). Кокпит самоотливной.
Под парусами в слабый ветер яхта идет плохо, с большим дрейфом, но преображается, когда ветер свежеет, — начинает проявляться аэродинамическое качество профилированных килей. Маневренность хорошая, судно устойчиво на курсе. Под мотором (двигатель «СМ-557Л») идет отлично: даже когда на борту яхты собирается восемь человек, скорость хода составляет 12 км/час.
За первую же навигацию 1972 г. было пройдено 600 км. Гребной винт, надежно защищенный насадкой Корта, ни разу не пострадал от топляков, не был срезан ни один штифт, хотя Каме кое водохранилище имеет печальную славу самого засоренного топляками. Зато был очень поучительный случай удара корпусом. Цемент был разрушен на участке 100X50 мм, но стеклопластик на поверхности остался целым — прогнулся и вернулся в исходное положение. С этой «пробоиной» судно проходило еще месяц, пока ее не заделали при случае.
Судно надежды оправдало.