Здравствуйте, уважаемые читатели!
Заколебали меня некоторые, не способные мыслить критически поклонники лаишников, подсовывающие мутные скрины с фоток из асуанских каменоломен. Я пообещала написать по этому поводу статью, но для начала хочу привести материал, появившийся на канале "Что могли древние". Так что, копипаста в качестве сборника фактов и описания опытов экспериментальщиков. Охотно рекомендую этот канал всем.
Дробит долерит
Не понимаемый (в силу особенностей психики, наверное) и не принимаемый (присяга, наверное!) немогликами, но не вызывающий сомнения факт - в Древнем Египте в каменоломнях камень ни одной породы, ни гранит, ни базальт, ни диорит, ни кварцит, ни сравнительно более мягкий песчаник, ни даже просто мягкий известняк не добывали из массива выпиливанием. Заготовки для изделий (обелисков, саркофагов, статуй) и строительные блоки отделяли от скальных массивов твёрдых пород только дроблением (гораздо реже - долблением, это разные методики).
Следов выпиливания в каменоломнях нет.
Зато в огромных количествах обнаруживаются каменные молоты и следы их воздействия на породу.
Если хронологически выстроить опыты, которые провели персонажи форума "Что могли древние", то первыми после сверлильных опытов 2010 года были опыты по обработке гранита дроблением. Сначала - теоретизирования на форуме "Что могли древние", потом - компиляция выкристаллизовавшегося в статьях о дроблении базальта храмовых полов Гизы и Саккары и дроблении "недокварцита", а потом один из участников взвился, нашёл подходящий по структуре гранитный валун и...
Кинохроники тогда никто не вёл. Работа была не на публику - важно было понять, что и как! Хорошо, хоть мутный телефон что-то немножко наснимал.
Но, статья здесь - статья, пожалуй, важнейшая в ряду других, посвящённых приёмам работы древних мастеров с камнем.
И... необходимое традиционное заклинание.
Понятно, что задачей опытов не было досконально показать, как в Египте действительно велась обработка камня. Всё начинается с подробного инженерного подхода к изучению и пониманию следов, оставленных инструментами древних. При экспериментировании осмысливаются режимы использования инструмента: какими они могли быть в древности, если привели к получению таких-то следов. Конструктивно инструмент прост, остаётся только понять тонкости режимов его применения. И следы непременно получатся «такими-то» сами вследствие точности воспроизведения режимов древнего производственного процесса. Таким образом, задачей было понять, как обработка могла вестись.
Однако, обо всём - по порядку.
***
Камень дробится камнем
Обзор впечатлений от очень старых, старых и не очень новых публикаций и… несколько слов о том, к чему привели эти впечатления практически
О.В.Кругляков, март – май 2017. Курсив — цитаты.
Несомненно, самым массово употреблявшимся в древности способом разделки и обработки твёрдых пород камня в Египте было дробление. В базальтовых, гранитных и песчаниковых каменоломнях в качестве инструмента для добычи заготовок из скального массива и их предварительного обкалывания использовали молоты – дробилки, отбойники из египетского долерита (твёрдой, не хрупкой и износостойкой разновидности базальта, именуемой иногда диабазом), преимущественно. Хотя встречаются отбойники и из других твёрдых пород камня - гранита, кварцита, гнейса. Для окончательной выводки поверхностей непосредственно перед шлифовкой тоже применяли дробление каменными дробилками.
Dolerite Pounders: petrology, sources and use, Adel Kelany, James A. Harrell and V. Max Brown
…Кроме пронизанного осадочными породами базальта северных районов Египта, изверженные и метаморфические породы (включая долерит и метадолерит) в основном свойственны Синайскому полуострову, горам Восточной пустыни, Асуанской области и Нубийской пустыне к северо-западу от Абу-Симбела…
...В россыпях метадолеритов есть многочисленные места, где и поверхность коренной породы, и разбросанные по ней валуны обработаны. Хотя ни следов инструмента или других очевидных следов разработки не видно (за двумя исключениями, отмеченными ниже), эти места отличаются относительно не эродированными и неестественно выглядящими поверхностями, какими они могли стать только при разработке камня. Кроме того, в каждом из таких мест есть груда угловатых кусков метадолерита, каждый из которых - от 10 до 30 см в поперечнике, а большинство - от 15 до 25 см. Это - новые камни (или заготовки молотов), и, оценочно, в карьере их насчитывается от 1500 до 2000 штук. Засоряя землю, а местами, образуя почти сплошное покрытие, разбросаны метадолеритовые осколки, которые являются побочным продуктом производства молотов. Фактически, добыча метадолерита велась почти наверняка с помощью местных же камней - молотов. Похоже, что куски скалы сбивались с поверхности коренной породы и валунов, а затем уменьшались путем обкалывания до требуемого размера. Конечным продуктом оказывался компактный, угловатый, почти кубической формы кусок метадолерита, который был достаточно мал, чтобы удерживаться одной или двумя руками...
… к сильно измененным и деформированным камням следовало бы применять термин «метадолерит», но в интересах сохранения петрологической терминологии, для простоты и единообразия с применявшимся у историков Египта в прошлом терминами, принято все эти чёрные мелкозернистые отбойники называть «долеритовыми»…
...Почти всеми ранее предполагалось, что хорошо округленная, почти сферическая форма была предпочтительна для долеритовых молотов, поскольку была самой удобной для рабочих... ...Энгельбах считал, что из Восточной пустыни прибывали долеритовые камни природной шарообразной формы. Другие авторы, либо соглашались с этой точкой зрения, либо считали, что перед использованием дробилки были каким-то образом округлены рабочими.
Единственными, кто не одобрял эти взгляды до сих пор, были Рёдер (1965: 480-481) и Клеммы, которые утверждали, что молоты первоначально были угловатыми и округлились в процессе использования. Таким образом, шарообразные дробилки… …являются изношенными отбросами. Настоящие авторы полностью согласны с этой интерпретацией.
Кто-то станет утверждать, что угловатые молоты слишком неудобны для рабочих, но ведь перед использованием самые острые углы можно было быстро и легко сбить. Кроме того, удобна ли угловатая дробилка в действительности зависит и от того, как именно её удерживают во время применения.
Окончательным свидетельством того, что они первоначально угловаты, является то, что дробилки такой формы иногда встречаются в карьерах по добыче камня других пород… …Угловатые дробилки первоначально были и у Неоконченного обелиска, но во время раскопок этого участка, не распознав в них древних орудий, их устранили...
…Почему долерит?
Учитывая их количество в карьерах и на строительных площадках династических времён, долеритовые дробилки явно предпочитались молотам из других пород камня. Среди которых, как упоминалось ранее, мелкозернистый гранит из Асуана и окварцованный песчаник из Асуанского и Каирского регионов являются наиболее распространенными, хотя встречается в карьере Хефрена в Нубийской пустыне и анортозитовый гнейс.
Вопрос в том, что сделало долерит настолько популярным в качестве дробилок? Поскольку они использовались для работы с твердыми камнями, дробилки должны были обладать высокой устойчивостью к удару, иначе они быстро разрушались бы при использовании. Такая прочность возникает в основном благодаря текстуре камня: т. е. размеру его минеральных зерен и того, как зерна скреплены. Минералогия породы имеет второстепенное значение.
Из экспериментальных сравнений с другими типами пород и из теоретических соображений следует, что мелкозернистая кристаллическая текстура долерита (т.н. смежные блокирующие кристаллы) сделали его одой из самых не хрупких пород, доступных древним египтянам.
Причиной этому является то, что кристаллические породы с более крупными размерами зерен имеют бо́льшие «врождённые» дефекты (т. н. потенциальные поверхности разрушения) вдоль границ зерен, и у них слишком мало собственно границ между зёрнами, чтобы препятствовать распространению трещин, возникающих от удара. Критичность размера зерна понятна из того, например, что только мелкозернистый гранит из Асуана (зерно менее 4 мм) иногда использовался для дробилок, а не гораздо более распространённый там же, но существенно более крупнозернистый (зерна до 4 см). Окварцованный песчаник может быть столь же мелкозернист, как долерит, но имеет слабую некристаллическую осадочную текстуру, из-за которой получаются менее прочные отбойники. Любой геолог, который пытался разбить кусок долерита стальным молотом, может засвидетельствовать, что он очень прочен. Энгельбах (1922: 12) писал, что единственный способ, которым можно разрушить долеритовую дробилку – «бросать её с высоты около 30 футов на груду других, и то, только после нескольких попыток».
Правильный удар молота в работе с твёрдым камнем – искусство, оно любовно вынашивалось и передавалось у каменотёсов из поколения в поколение.
Жан-Пьер Протцен попытался самостоятельно выработать полезные в работе приёмы и описал свои опыты по ручной ударной обработке твёрдого камня (андезита) в Перу. В качестве молотов он использовал разных размеров твёрдые окатыши с берега реки Урубамбы, текущей неподалёку от каменоломен, где ставились эксперименты.
Inca Quarrying and Stonecutting, Jean-Pierre Protzen
…Следующей задачей было обить поверхность. С помощью другого молота из того же материала весом около 4кг и, держа его двумя руками, я начал тогда стучать по грани блока (Рис.19). Обкалывание таким способом, в сущности, является процессом дробления камня. Однако, если при работе отклонить направление удара молота на угол в 15 - 20 градусов от нормали к обрабатываемой поверхности, начинают отлетать тонкие чешуйки и обкалывание значительно ускоряется (Рис.17а).
Еще более эффективность удара повышается отклонением его направления примерно до 40-45 градусов перед самым касанием поверхности. Это достигается поворотом запястий в последний момент. Механизм этого процесса объясняется просто. Когда удар направлен нормально к поверхности, вся его сила расходуется на сжатие, которое крошит камень (а в худшем случае может даже расколоть его). Если направление удара отклоняется от вертикали, сила удара раскладывается на составляющие сжатия и сдвига. Чем больше становится угол отклонения линии удара от нормали, тем составляющая сдвига становится больше. Эта сдвиговая составляющая силы удара и скалывает мелкие чешуйки.
Может подуматься, что использование 4кг молота в течение длительного времени окажется очень утомительной работой. Дело в том, что нет необходимости поддерживать отбойник при его применении. Используя силу тяжести и собственную массу молота, можно просто бросать его на рабочую поверхность, сопровождая молот обеими руками.
Молот отскакивает от андезита на 15-25см и его можно снова подхватывать руками. Каменщик может направить отбойник в следующую точку удара, уронить его, поймать снова и так далее. Если он хочет работать быстрее, можно после каждого отскока придавать молоту новый импульс. Даже в этом случае растрачиваемые на дробление усилия окажутся довольно небольшими. Работа по обтесыванию одной поверхности нетронутого бока заняла у меня всего 20 минут.
Когда грань блока обтёсана, чтобы приступить к обработке следующей грани, блок нельзя просто только перевернуть (Рис.17б). Крупный отбойник, наиболее вероятно, сколол бы большие пластины у рёбер. Чтобы избежать этой опасности, прежде должно быть сформировано ребро, маленьким молотком, легкими, скользящими ударами от (будущего) ребра (Рис.17с). И только после того, как ребро сформировано, можно возвращаться к методике вытёсывания плоскости (Рис.17д).
Для формирования рёбер экспериментального блока я использовал молот весом около 560г (Рис.18). С молотами такого веса не может эффективно использоваться сила тяжести и природа удара не имеет преимуществ, даваемых отскоком. Молот во время удара приходится держать крепко, и его сила в этом случае – сила, которую рабочий сам прилагает к молоту. Чтобы избежать боли и возможных, последующих травм, молот нужно держать так, чтобы ладонь была параллельна направлению удара. При хвате молота с ладонью перпендикулярной направлению удара получалась болевая отдача непосредственно в кости запястья и предплечья.
После формирования краев я обтесал еще две грани, перепробовав несколько молотков весом от 3.5 до 4кг (Рис.19). Не все отбойники, которые я использовал, давали одинаковый результат. Один, который был плохо сбалансирован, отскакивал под непредсказуемыми углами, и им было очень трудно управлять. Другие недостаточно высоко отскакивали, чтобы использоваться без усилий. В общем, обтесывание трех сторон и формирование 5-ти ребер, заняло не более 90 минут…
Покончим с приёмами использования каменных молотов и осторожно попробуем оценить производительность ручного дробления твёрдых пород камня.
Английский инженер и историк, египтолог Реджинальд Энгельбах был довольно скуп на подробности в описании опытов по дроблению асуанского гранита и поведал о своей производительности тоже с британской сдержанностью.
The problem of the obelisks from the study of the unfinished obelisk at Aswan, R.Engelbach
I tried pounding for an hour by hand at various times on one of the quarters of a two-foot task, and I found that I had reduced the level by about 5 millimetres (0.2inches) average.
Я несколько раз принимался дробить вручную по часу на одной из четвертей двухфутовой площадки, и обнаружил, что углублялся в среднем примерно на 5 (0,2 дюйма) миллиметров.
Сэр Реджинальд, понимая слова, которых употребляет, не написал, что скалывал гранит с плоскости. А поверхность дна траншеи – совсем не плоскость (Рис.7)! В общем, судить о производительности труда мистера Энгельбаха оказалось сложно: дно – не плоскость…
Если, всё же, счесть срубленное за один час с четверти поверхности площадки два на два фута честным параллелепипедом, то производительность была:
30,48см*30,48см*0,5см=464,5см3/час, т.е., 7,7см3/мин.
Реджинальд Энгельбах сразу же озадачился вопросом, а не было ли у древних мастеров методов ускорить процесс выборки траншеи. И он нашёл самим собой напрашивающееся решение – лом! Но только «лом» каменного века. Заодно, гипотеза «лома» частично приоткрывала и тайну узких шурфов, пробитых вокруг будущего обелиска для прослеживания направлений распространения имевшихся в массиве трещин.
The Aswan obelisk with some remarks on the ancient engineering, R.Engelbach
I am certain that they were not used entirely by hand in the regular work of cutting out the trench, as the work would go very slowly indeed, and, which is more to the point, it would not have the same regular appearance that it has.
There is no doubt that very powerful blows were struck vertically downwards, sometimes with such force as to split the dolerite pounders into fragments. The only conclusion I can come to is that the pounders were attached to rammers, and worked on the principle of the modern mindalah, as the Egyptians call it, and with which they are very familiar. By this means two or more men could work from the top of the trench, while the third, working below, held the bottom of the rammer and directed the blows. As to how the rammers were attached to the pounders — if such were indeed used — I am uncertain.
Я уверен, что они не использовали исключительно ручную работу в систематической работе по выборке траншеи, поскольку работа, естественно, шла бы чересчур медленно, и, что ещё важнее, траншея не имела бы такого аккуратного вида.
Нет сомнения, что удары вертикально вниз наносились очень сильно, иногда с такой силой, что долеритовый отбойник разлетался на куски. Единственное решение, к которому я склоняюсь, - это то, что отбойники были прикреплены к древкам и работали по принципу современного mindalah, как его называют египтяне, и с которым они хорошо знакомы. Таким образом, на вершине траншеи могли работать два или более человека, а третий, работая внизу, придерживал нижний конец древка и направлял удары. Что касается того, как древки - если таковые действительно использовались - были прикреплены к молотам, я не знаю.
Ещё Энгельбах обратил внимание на интересную особенность состояния поверхности гранитных пластов Асуана и разглядел в этой особенности ещё один путь увеличения скорости дробления и снятия верхних (возможно, эродировавших) слоёв гранита в каменоломнях. Например, для упрощения разметки заготовки будущего изделия.
The problem of the obelisks from the study of the unfinished obelisk at Aswan, R.Engelbach
The quickest and most economical way of removing the top layers of the stratum is by burning fires against the rock, which causes it to break up very easily, especially if water is poured on it while it is still hot—a method used in India at the present day. There is a good deal of evidence to show that the Egyptians used this method, and it seems that the fires must have been of papyrus reeds, which at that time probably grew abundantly here just as it infests certain parts of the upper reaches of the Nile now. There are indications that these fires were banked with bricks against the surface to be destroyed.
Быстрейший и наиболее экономичный способ удаления верхних слоев пласта - разжигание костров на скале, которые заставляют её разрушаться очень легко, особенно, если всё ещё раскалённый камень полить водой – используемый в Индии по сей день метод. Существует множество свидетельств того, что египтяне использовали его, и, похоже, костры были из папируса, который тогда, вероятно, обильно здесь разросся, как он и сегодня заполоняет некоторые места верховьев Нила. Есть признаки, что эти костры на подлежащих разрушению поверхностях обкладывались кирпичами.
Немец Рёдер (а уж немцам-то не занимать точности, аккуратности и скрупулёзности) опробовал и проанализировал возможные приёмы ручной работы древних (его опыты оказались сродни опытам Протцена).
Zur Steinbruchgeschichte des Rosengranits von Assuan / Röder Josef
Zur Klärung der Arbeitsleistung haben Engelbach wie der Verfasser nachahmende Versuche mit Klopfkugeln unternommen, Einem solchen Verfahren traue ich freilich nicht allzuviel zu. Handhaltung, Abeitswucht und vielerlei kleine Kunstgriffe, die jede Arbeit begleiteten und uns unbekannt sind, können nur mühselig in Erfahrung gebracht werden. So fand ich, daß man am wenigsten ermüdet, wenn man in der Hocke arbeitet, die Ellbogen auf die Knie stützt und dann die Kugel in rascher Folge bewegt. Nach einiger Erfahrung auf die bewältigte ich 2...3 cm3 in der Minute und das nur auf kurze Zeit. Wir können getrost annehmen, daß die Arbeiter der damaligen Zeit, besonders auch durch geschicktes Abscherben der wegzuschlagenden Bossen und der Kantenstege zwischen den Arbeitsbahnen, rund 12 cm3 in der Minute abarbeiten konnten.
Оценку производительности труда, как автор попытки подражания работе с дробящими шарами, произвёл Энгельбах, но я не вполне доверяю его результату. При ручной работе неизвестные нам и сопровождающие любой труд всевозможные маленькие искусные приемы и опыт приходят только со временем. Так, я обнаружил, что меньше всего утомляюсь, когда при работе на корточках локти упёрты в колени, а шаром можно оперировать быстрее. Я довольно быстро, по достижении некоторого опыта, стал осиливать 2...3 см3 в минуту. Мы можем с уверенностью предположить, что рабочий того времени, особенно умелый, мог дроблением выступов и кромок в промежутках между рабочими местами за минуту превратить в осколки около 12 см3.
В конце приведённого отрывка херр Рёдер мельком касается простой и довольно очевидной тонкости – при стремлении дробить именно выступы и кромки между рабочими местами производительность может возрастать в 4-6 раз! Теоретически. Но не будем обольщаться! Рассаживавшуюся вдоль вырубаемого объекта цепь рабочих с молотами по достижении ими определённого углубления в породу можно было бы сдвигать, давая возможность каждому рабочему начать дробление выступа – кромки между прежними рабочими местами. По иллюстрациям на рис.7 понятно, о чём идёт речь – хорошо различимы выступы – кромки между рабочими местами. Повторюсь, обольщаться не станем: если бы практиковались такие сдвиги цепочки рабочих, восходящие рёбра на стенах выборки, возможно, не были бы столь регулярны. Впрочем, регулярная наклонность чередующихся выемок и рёбер на стенках некоторых гранитных разработок, может быть, как раз и говорит о постепенном сдвиге цепочки рабочих в этих разработках (Рис.8).
The Complete Pyramids, Mark Lehner
When I tried my hand at this it took five hours of pounding to produce a patch measuring c. 30 x 30 cm (12 x 12 in), worked down by c. 2 cm (4/5 in).
Когда я опробовал свои возможности, потребовалось пять часов дробления, чтобы сделать углубление габаритами 30 x 30 см (12 x 12 дюймов) и глубиной 2 см (4/5 дюйма).
В результате пятичасового дробления Марк Ленер сделал в граните углубление объёмом в 1800см3, работая с производительностью 360см3/час.
Пять часов? Непрерывно? С постоянной производительностью в 360см3/час? Не час, когда производительность, хотя тоже и не идеально прозрачна, но куда уж прозрачнее, чем за все 5 часов.
А если в первые, например, 15 минут производительность была 700см3/час? А если потом, когда устал, производительность уменьшилась, например, до 200см3/час, а потом стала ещё меньше, а потом опять увеличилась до 500см3/час? И так – волнами, уменьшаясь и увеличиваясь, составила за пять часов в среднем 360см3/час, или 6 см3/мин.
360см3/час – осреднение производительности Ленера за 5 часов работы!
Помним, что поверхности гранита в Асуане с которыми работали Энгельбах, Ленер и Рёдер — поверхности не только уже ослабленные древней ударной обработкой, но и тысячелетиями термически ослаблявшиеся в режимах день/ночь.
В Асуане ширина траншеи вокруг знаменитого большого неоконченного обелиска, отделяющей его от гранитного массива, колеблется около 60 – 80 см, а ширина рабочего места каждого из рабочих в этой траншее – примерно 60 см, если судить по расстоянию между гребнями на её дне и стенах. "Прорабы" ставили на стене метки в виде стрелок, отмечая 5 см отрезки её увеличивающейся высоты.
Десять дней – это «рабочая неделя» древнеегипетского календаря и каждые 5 см глубины траншеи были, возможно, десятидневной нормой выборки гранита. 60см х 80см х 5см = 24000 см3 выбранного за 10 дней гранита. Основание обелиска – квадрат со стороной около 4,2 метра, значит, углубиться в породу следовало метров на пять. Это 100*10 дней – больше двух с половиной лет работы на каждом из рабочих мест около обелиска. Для Египта – не срок, иншалла.
А как эта производительность соотносится с полученными Энгельбахом, Рёдером и Ленером?
2400 см3 - в день, то есть, при 10-ти часовом рабочем дне - за 10 часов.
240 см3 в час, или 4 см3/мин.
Если ширина траншеи и ширина рабочего места осреднены верно, а пять сантиметров глубины – действительно десятидневная норма, то производительность египетского профессионала оказалась больше, чем у Рёдера, но меньше, чем у Ленера и Энгельбаха.
У стоящего и сегодня в Карнаке обелиска Хатшепут сторона основания – 2,4 метра, значит, углубиться следовало примерно на 3,5 метра. Это 70*10 дней, 700 дней, около двух лет, а не семь месяцев, которыми хвалится царь Мааткара Хатшепсут! Или в карьере просто существовали уже хорошенько начатые заготовки.
Широкие массы свидетелей в Храм не особенно допускались, да и читать-то мало кто умел, а кто умел - помалкивали: как царь сказал, так и было... «Семь месяцев» оставим на совести древних славословов.
2015 год, Россия
Практически проверить возможность получения посчитанных по косвенным данным результатов Энгельбаха и гипотетических древних рабочих 20 ноября 2015 года попытался петербуржец Роман Скрипник. Персонаж по имени Илья Багиров оказывал Роману в этом деле помощь. На берегу реки Кузьминки (бурлива и глубока, Пушкинский р-н Лен.области) был выбран гранитный валун с плотной и относительно мелкозернистой структурой, скорее близкой к структуре Асуанского гранита, чем к более традиционной для этих мест крупнозернистой и пористой структуре финского Рапакиви.
За неимением долеритовых, в качестве молотов - отбойников использовались здешние же речные гранитные окатыши похожей структуры (египтяне пользовали и дробилки из мелкозернистого гранита – помним).
Чистое время работы по дроблению камня в этом опыте – один час.
Измерение объёма получившейся лунки дало результат в 255см3, и производительность дробления оказалась равной 4,25см3/мин. То есть, чуть больше расчетной производительности древних профессионалов (4см3/мин) и гораздо больше, чем у Рёдера («2-3»см3/мин).
Объём лунки получен измерением расхода меловой шпаклёвки, ушедшей на заполнение лунки до краёв. Ещё неизвестно, насколько близки к точности этого метода были методы оценки выбранных в граните объёмов у Рёдера и Ленера (об Энгельбахе – помолчим)!
Три важных замечания:
–удары по постепенно начавшему выступать краю лунки, ребру, хотя и приводили к ненужному её расширению, были весьма соблазнительны, поскольку наглядно и приятно демонстрировали явно увеличивающийся при ударах по ребру объём срубаемого гранита.
–у валуна сверху была очень небольшая, но заметная глазу, выпуклость. То, что вместе с учтённым объёмом получившейся «плоской сверху» лунки был раздроблен и удалён объём этой выпуклости, учтено не было.
–в соответствии с неумолимым Третьим законом Ньютона отбойник из того же гранита, что и валун, крошился и сам. Объём раздробленной и обсыпающейся от ударов поверхности молота тоже никак не учитывался.
Последний пункт особенно интересен.
Сила удара отбойника в момент удара воздействовала и на валун, и на отбойник, кроша их в одинаковой степени, поскольку площадь пятна удара у валуна и отбойника одна и они были из одного и того же гранита: какой объём крошки при ударе осыпался с валуна, такой же и с отбойника. Только об осыпавшемся с отбойников граните благополучно забыли, а забывать не следовало. Следовало бы при итоговом подсчёте суммировать сбитый с валуна гранит и гранит, сбитый с дробилок.
Ведь надробил Роман фактически не 255см3 с производительностью 4,25см3/мин, а в два раза больше – 510см3 с производительностью 8,5см3/мин! Фактическая суммарная производительность Романа оказалась даже большей, чем у Энгельбаха!
Осреднение производительности Ленера за 5 часов работы – 360см3/час.
Роман долбил один час чистого времени, перекуры, перекусы и прочие остановки (например, время на замену дробилок) не учитывались! Один час у Романа – время дробления и только. И факт, что даже осреднённая производительность у Ленера, в полтора раза выше производительности Романа, просто кричит о разнице между гранитным молотом и молотом из долерита. Энгельбах работал долеритом, и этим определились его 464,5см3/час гранита! Да и, судя по всему, он совсем не похож на бахвалящегося болтуна: очень скрупулёзный англичанин степенного уравновешенного нрава.
Если дробилку счесть совершенно некрошащейся (пусть она из стали), то при дроблении гранита ею (при прочих равных условиях), сила её удара ушла бы исключительно на осыпание гранитной крошки только с валуна и на свой упругий отскок. В общем, дроби Роман гранит даже как-то тоже крошащимся долеритом, он надробил бы за час существенно больше, чем 255см3 с производительностью большей, чем 4,25см3/мин.
Эксперименты говорят, что дробящая производительность у долеритового молота Энгельбаха в 1,8 (=464,5/255) раза больше чем у гранитного молота Романа. Дробящая производительность у долеритового молота Ленера в 1,4(=360/255) раза больше чем у гранитного молота Романа. И это без пресловутого стремления бить только по выступам…
Сводная таблица производительностей:
Неучтённый опыт
В действительности, на берегу реки Кузьминки Роман Скрипник провёл два эксперимента по дроблению гранитных валунов гранитными отбойниками. Первый их них, прошедший раньше только что описанного, в начале ноября 2015 года, был сочтён неудачным из-за небрежности документирования процесса и результатов. Снимки делались фотоаппаратом телефона с малым разрешением и не имеющим автоматики наводки на резкость, а хронометрирование Роман вёл сам, и вёл с погрешностями из-за трат времени на сметание шлама, замену молотов и фотографирование. Если результатов двух экспериментов и недостаточно для полноценной статистики, это не дезавуирует факта, что эксперименты проведены были и они дали по-своему интересные результаты.
Слово Роману (курсив везде – цитирование слов Романа).
...сподобился на эксперимент по паундингу. Нашел гранитный валун и пару валяющихся неподалёку окатышей разного размера и веса (около 4 и 7 кг). Начал долбить.
На фотоснимках фигурирует полиэтиленовый контейнер для сбора крошки и шлама для последующего взвешивания. Сметал кисточкой, но во время долбления кусочки камня часто отлетали в листву и в итоге не учитывались. Половину рабочего времени "съело" частое сметание продуктов долбления в контейнер и фото-фиксация.
Долбил ровно 1 час с 3-х минутным перекуром. Удары старался наносить в одно и то же пятно, работая не на площадь, а на глубину, чтобы не было разговоров, что я "обдолбил только верхний ослабленный эродированный слой, а нормальный гранит в глубине не тронул". В итоге вышла вот такая ямка, а когда уже дома взвесил продукты дробления, получилось 589 грамм.
Масса (не масса, вес!) отработки составила 589 грамм, плюс то, что отлетело, по своему опыту могу сказать, что отлетает крайне немного, но положим 10%, и добавим еще 60 грамм - получается 650.
Благодаря тому, что известен суммарный вес накрошенного гранита, трудностей с вычислением суммарной производительности нет. При удельном весе гранита от 2,7Г/см3 до 3Г/см3 объём надробленного гранита - от 217 до 240см3, а суммарная (лунка плюс молот) производительность работы Романа по дроблению в этом первом эксперименте составила от 3,6см3/мин до 4см3/мин.
Поскольку 650Г это суммарный вес продуктов дробления и лунки, и самих отбойников, то чистая производительность дробления исключительно самой лунки – в два раза меньше, т.е., 1,8 – 2см3/мин, а объём лунки – от 109 до 120 см3…
Прямое измерение объёма получившейся лунки доброжелателем методом заполнения землёй дало немного меньше 125см3. Значит, при ударах в стороны разлетелось несколько больше, чем 10% накрошенного гранита. Производительность касательно собственно лунки составила примерно те же 2см3/мин. Полная, с учётом всего накрошенного объёма гранита – около 4см3/мин.
Понятно, что задачей опытов не было досконально показать, как в Египте действительно велась обработка камня. Всё начинается с подробного инженерного подхода к изучению и пониманию следов, оставленных инструментами древних. При экспериментировании осмысливаются режимы использования инструмента: какими они могли быть в древности, если привели к получению таких-то следов. Конструктивно инструмент прост, остаётся только понять тонкости режимов его применения. И следы непременно получатся «такими-то» сами вследствие точности воспроизведения режимов древнего производственного процесса. Таким образом, задачей было понять, как обработка могла вестись.
Литература
1.Dolerite Pounders: petrology, sources and use, Adel Kelany, James A. Harrell and V. Max Brown, Lithic Technology Vol. 35, No. 2 (Fall 2010), pp. 127-148
2.Inca Quarrying and Stonecutting, Jean-Pierre Protzen, Journal of the Society of Architectural Historians, Vol. 44 No. 2, May, 1985; (pp. 161-182)
3.The Aswan obelisk with some remarks on the ancient engineering, R.Engelbach, Le Caire, Impr. de l'Institut français d'archéologie orientale, 1922.
4.The problem of the obelisks from the study of the unfinished obelisk at Aswan, R.Engelbach, 1923
5.Zur Steinbruchgeschichte des Rosengranits von Assuan, Röder Josef , de Gruyter, 1965
6.The Complete Pyramids, Mark Lehner,
7. Fire-setting in Ancient Quarries; Ancient Sources, New Evidence and Experiments, Adel Kelany, From the Delta to the Cataract, pp 88-97, Ancient Near East and Egypt, 2015
8.В.В.Нескоромных, Разрушение горных пород при проведении геологоразведочных работ, 1915
9. Природоведение, Н.М.Скаткин, Просвещение, 1964
Использованы иллюстрации из названных публикаций и фотографии с сайта isida-project.org.
Оценили 14 человек
31 кармы