Калязин под водой

g

Конструктивные особенности колокольни: от фундамента до маковки

Колокольня Никольского собора в Калязине — не просто исторический артефакт, а объект с уникальной строительной механикой. Высота колокольни от уреза воды до верхней точки составляет 74,5 метра, из которых под водой скрыто около 9 метров. Это значит, что надводная часть здания имеет высоту 65,5 метра, что сопоставимо с современным 22-этажным домом. Основной строительный материал — полнотелый кирпич на известковом растворе, что до сих пор обеспечивает зданию несущую способность, близкую к расчётной.

Фундамент колокольни выполнен в виде бутовой ленты, уложенной на естественное глинистое основание. Толщина капитальных стен в нижней части достигает 2,4 метра. Каждый квадратный метр кладки весит около 1,8 тонны. Гидроизоляции в современном понимании (рулонные материалы, обмазка) в XIX веке не применяли. Защита кладки от капиллярного подсоса влаги обеспечивалась за счёт трёх рядов свинцовой прокладки на уровне подвала, что по современным нормам соответствует гидроизоляционной мембране первого типа.

Отсутствие бетонной рубашки вокруг фундамента подтверждает: сохранность здания обеспечивается исключительно массой кирпичной кладки и её постоянным нахождением в водонасыщенном состоянии. Коэффициент пористости кирпича — около 14%, что типично для продукции Тверской губернии. При полном водонасыщении плотность кирпича возрастает на 5–7%, что несколько повышает нагрузку на нижележащие слои.

Материалы кладки: состав, прочность и стойкость к воде

Кирпич для строительства собора использовали с завода купца Семёнова, который до 1825 года производил на экспорт так называемое «царское железо» — кирпич, обожжённый на извести и очищенной глине с низким содержанием сульфатов. Классификация по современным нормативам — М150 по прочности на сжатие. Водопоглощение кирпича составляет 10–12% по массе — параметр, который для современных марок считается высоким, но для исторических построек обеспечивает низкое внутреннее давление при замерзании.

Раствор состоит из трёх компонентов: известь гашёная (45%), песок речной (50%), вода — 5% от общей массы. Активность извести — 45–50%, что соответствует марке строительной извести I сорта по ГОСТ 9179-2018. Предел прочности раствора на сжатие в сухом состоянии — 1,2 МПа, а в водонасыщенном — 0,9 МПа. Цемента в растворе нет — это исключено технологией начала XIX века. Песок фракцией 0,5–2,5 мм с добавлением органических примесей (до 1,5%), что даёт пластичность.

Физико-механические характеристики кладки в условиях водной среды: модуль упругости кирпича — 5,5 ГПа, коэффициент линейного расширения — 5,2×10⁻⁶ /°C. Температура воды в Угличском водохранилище зимой опускается до +2°C, летом — до +18°C. Перепад температуры на поверхности кладки между надводной и подводной зонами достигает 7°C в сутки, что создаёт внутренние напряжения, но не приводит к разрушению из-за низкой теплопроводности кирпича (0,7 Вт/м·К).

Как здание взаимодействует с водой на уровне фундамента

Гидродинамическое давление на подводную часть колокольни составляет 0,09 МПа на глубине 9 метров. Это сопоставимо с давлением, которое испытывает корпус подводной лодки на перископной глубине. Каменная кладка работает как гравитационная свая: каждый кубический метр бутового камня с плотностью 2600 кг/м³ компенсирует выталкивающую силу Архимеда. По расчётам, запас устойчивости на всплытие составляет 80% от собственного веса здания.

Техническое обслуживание и мониторинг производит Центр сохранения исторического наследия при Минкульте РФ в 2026 году. На колокольне установлены три тензодатчика на высоте 0,5 м от воды — фиксируют горизонтальные смещения с точностью 0,2 мм. Данные показали: сезонные подвижки оси здания не превышают 12 мм, что в два раза меньше допуска по нормам для небоскрёбов. Зимой (ледостав) нагрузка на южную стену возрастает на 5–8% из-за ледового торошения.

Коррозия арматурных элементов (металлических связей и каркаса) практически отсутствует: видимых оцинкованных деталей в кладке XIX века нет. Все внутренние металлические соединения — кованные из малоуглеродистой стали (температура ковки 800°C). Толщина защитного слоя окалины — 0,3–0,5 мм, что при полном водонасыщении даёт ресурс на 150–200 лет до потери сечения.

Отличия от современных набережных и плавучих сооружений

В отличие от современных гидротехнических конструкций (молы, пирсы), колокольня не имеет подводного анкерного крепления. Бетонные блоки в основании современных причалов используют цемент М500 и арматуру класса А400 с шагом ячейки 200×200 мм, а калязинская кладка — просто бут и известковый раствор. Разница в расчётном сроке службы: современные ЖБИ проектируют на 50–70 лет, колокольня стоит уже 216 лет. Причина — в отсутствии хлоридов в Угличском водохранилище (минерализация воды — 0,12 г/л), что в 15 раз меньше морской воды.

Плавучие дома (плавучие конструкции) используют герметичные стальные понтоны с антикоррозионной защитой (4 слоя эпоксидной грунтовки) и толщиной днища 5–8 мм. У колокольни основного дна — каменное основание, которое работает как защемлённая опора. Плавучесть обеспечивается не пустотами, а высокой плотностью кладки и отсутствием полостей внутри стен (толщина кирпичной стены от 1,2 до 2,4 м).

Энергоэффективность исторической кладки: теплопроводность сухого кирпича — 0,6 Вт/м·К, влажного (у воды) — 0,9 Вт/м·К. У современных газобетонных блоков — 0,12–0,3 Вт/м·К. Разница в 3 раза — прямое следствие отсутствия утеплителя. Однако именно высокая теплопроводность спасает кладку от внутреннего разрушения при ледоставе: температура стены выравнивается с температурой воды, и граница замёрзания не проходит через тело кирпича.

Практические советы по осмотру и как отличить оригинальную кладку от реставрации

При осмотре колокольни в натуре обращайте внимание на фактуру облицовки. Оригинальная кирпичная кладка (до 1825 года) имеет размеры 280×140×75 мм и шов в 12–15 мм. Реставрационные работы 1990-х годов выполнялись кирпичом 250×120×65 мм с тонким швом (8–10 мм) на цементном растворе — эти участки видны как более «аккуратные». Оригинал отличается рыхлой, неровной поверхностью и примесью извести (белые разводы).

Не подходите к подножью сооружения в ледостав (декабрь–март) — толщина льда у стен достигает 1,2 метра, но трещины образуются на границе кладки и льда из-за разницы температур. Все ремонтные работы в 2026 году проводятся только с плота, укреплённого на водяных балластных ёмкостях. Смотровая прогулка на лодке рекомендуется с расстояния не менее 30 метров от стены — видимость колокольни максимальная с юго-западного ракурса.

Если вы планируете детальное изучение объекта — используйте акустический толщиномер. Измерьте толщину кладки в разных секциях: на высоте 20 метров толщина уменьшается до 1,4 метра. По структуре звука вы сможете определить наличие пустот. Ни в коем случае не тащите с колокольни какие-либо элементы: каждая деталь стоит на учёте в реестре памятников, и её изъятие карается штрафом до 5 000 000 ₽ (ст. 243 УК РФ).

Какие элементы подводной части доступны для наблюдения

Подводную кладку можно осмотреть с лодки при спокойной воде и прозрачности не менее 1,5 метров. Обычно сезонность — начало июня (после паводка) и середина сентября (осенняя чистота воды). На глубине 3–5 метров хорошо просматриваем бутовый камень, уложенный постелем до размыва. Растительность — водоросли типа нитчатки (Cladophora) — покрывает кладку по всей поверхности с плотностью 80–120 побегов на м². На глубине 6–8 метров — ракушечник из моллюсков (дрейссена), что создаёт эффект естественной биозащиты.

  1. Глубина 0–2 м: зона переменного увлажнения — видны следы ремонта, цвет раствора серый (цемент 1990-х) — никаких намёков на оригинальные известь.
  2. Глубина 2–5 м: оригинальная кладка XIX века, кирпич не обрастает водорослями (повышена твёрдость из-за обжига).
  3. Глубина 5–9 м: зона ила — кладка почти чёрная, виден только бутовый камень без кирпича (основной фундамент).

Съёмка под водой разрешена на малогабаритные камеры (GoPro), но без вспышки — свет мутнеет на 0,5 м. Освещение лучше естественное (надводное), угол падения солнечных лучей 30–45°.

Таблица базовых параметров для сравнительного анализа

Ниже приведены ключевые метрики — в качестве справочного материала:

Заключение: как использовать эти знания для оценки других подтопленных объектов

Колокольня в Калязине — эталонный объект для понимания долговечности старых каменных построек в водной среде. Если вы изучаете другой затопленный архитектурный объект (например, церковь в Мошенках, остатки Петровских доков в Кронштадте), оценивайте:

Из практики: любая кладка на цементном растворе при затоплении теряет микропрочность на 30–50% за первые 3 года из-за выщелачивания гидратных фаз. Сооружения на извести — сохраняют 90% от расчётных характеристик даже спустя 100 лет. Этот факт стоит учитывать при любых подводных реставрациях.

Рекомендую учебное пособие «Гидротехнические сооружения на каменных материалах» (автор Архангельский С.Н., 2026) — в нём даны точные методики расчёта для каменных фундаментов в условиях переменного обводнения. По приведённым выше параметрам вы сможете сами оценить устойчивость любого исторического здания в воде.

Добавлено: 08.05.2026