Сергей Семенов - Развитие техники в каменном веке

Эксперимент убедил в эффективности медных пил в работе по нефриту с использованием кварцевого песка и воды. Медь благодаря своей вязкости достаточно прочно удерживала зерна кварца при движении пилы но камню. Зерна кварца вдавливались в мягкий металл и скользили по твердому нефриту, царапая его. Однако, срываясь, зерна кварца царапали и медь пилы. Под бинокуляром на кромке медной пилы видны два ряда следов: 1) царапины, идущие параллельно и двусторонне; 2) мелкие вдавлины (лунки), придающие кромке шероховатый вид. Внутри лунок сохранялась застывшая пульпа — результат размельчения кварцевых зерен, нефрита и меди. Вода, смачивавшая песок, удерживала зерна на месте работы. Сухой песок пила разбрасывала в моменты движения, особенно в первые фазы работы, когда канавка на камне еще была неглубока.

Распиливалась нефритовая плитка шириной 7 мм и толщиной 11 мм. За 30 мин. было сделано два встречных пропила: 1 и 2 мм глубины и

2.5 им ширины. Длина полотна пилы составляла 15 см, толщина — 1.1 мм, траектория — 10 см. Давление на пилу превосходило 5 кг. После пропилов плитка была сломана ударом деревянного молотка точно по их линии, хотя пропилы составляли лишь одну треть нераспиленной массы нефрита. Пиление камня медной пилой имело преимущества перед пилением песчаниковой плиткой. Пропил на камне от медной пилы был в 4—5 раз уже пропила, сделанного плиткой. Однако износ пилы от абразива в этой операции оказался почти равным потерям нефрита от распиливания его. Потери пилы составляли 1 г, а нефрита — 0.95 г. Такое соотношение не говорит в пользу очень широкого применения медных пил в распиловке камня мастерами Раннего царства в Древнем Египте. Очевидно, пиление медной пилой практиковалось лишь в отношении ценных пород камня и таких ответственных операций, где без этого нельзя было обойтись. В обычной работе пиление камня могло производиться посредством других, более дешевых материалов (кости, твердой древесины). Позднее для этих целей могло служить железо. Потери железа при пилении нефрита и диорита составляют 40—60% расхода камня.

Лабораторные испытания пилы из расщепленного бамбука показали резкое снижение эффекта работы в сравнении с медной пилой. Пропил на нефрите, сделанный за тот же период времени, был шире и менее глубок, объем потерянной древесины выше. Но в весовом отношении потери бамбуковой пилы оказались невысокими.

Весьма эффективным оказалось пиление с подсыпкой наждачного порошка. Известно, что корунд, имеющий твердость 9, в наждаке благодаря различным примесям частично утрачивает высокие абразивные свойства. Тем не менее результат испытания показал 3—5-кратное превосходство наждака над кварцевым песком. Это превосходство нашло выражение в резком возрастании потерь нефрита и уменьшении потерь веса медной и бамбуковой пилок. Острые зерна корунда дольше задерживались в полотне пилок, разрушая нефрит.

Подводя итог сказанному, мы видим, что пиление возникает с обработки мягких пород камня, предназначенных главным образом для украшений, при помощи кремневых пластинок и ножей. Наблюдается некоторая тенденция к удлинению пилок в пределах, которые допустимы размерами конкреций этих пород. С переходом к пилению твердых минералов и горных пород человек обращается к помощи абразивных веществ: слоистым песчаникам и наждакам, кварцевому песку. Пиление кремневыми пилами стоит на втором месте. Важным условней пиления становится вода, смывающая каменный порошок и способствующая ослаблению молекулярных связей в обрабатываемом материале. С этого этапа развития список обрабатываемого камня резко возрастает. Поскольку режущая функция теперь возлагается на абразивное вещество, для полотна пилы начинают употребляться менее твердые вещества (медь, древесина, шиферные плитки и пр.), способные удерживать и передвигать острые зерна кварца по предмету обработки.

Благодаря пилению стали доступными правильные геометрические формы изделий, что было особенно существенным в орудиях труда для обработки дерева, в стандартизации их, в ювелирном производстве, в скульптуре и других видах изобразительного искусства.

Существенное отличие шлифования камня от прочих способов обработки заключалось в том, что абразивом можно было удалять материал с обрабатываемого предмета очень малыми и равными частицами одновременно на значительной поверхности. Благодаря этому открылась возможность создавать орудия правильных геометрических форы, с гладкой поверхностью. Шлифовка позволяла обрабатывать материал любой формы, строения и твердости, а также придавать ему желаемую конфигурацию. Но шлифовка твердых пород не давала быстрого эффекта в сравнении с оббивкой, скалыванием и ретушью, требовала выдержки я терпения.

Отдельные случаи шлифования камня появлялись еще в палеолите. Пришлифовка рабочего конца кремневой проколки обнаружена в Костенках I. Большая серия шлифованных сланцевых орудий была открыта А. Н. Рогачевым о Костенках IV. Иногда среди (палеолитических кремневых орудий можно заметить следы затупливания острого края легкой пришлифовкой.

Выделение шлифования камня в неолите в особую отрасль тесно связано с возросшей обработкой дерева. В конце каменного века благодаря зачаткам земледелия, животноводства и рыболовства жизнь общества приобрела некоторую устойчивость после продолжительного периода господства охотничьего хозяйства с кочевым бытом. Численное увеличение неолитических общин, оседлость и более высокий уровень трудовых навыков обеспечивали человеку условия для совершенствования орудий путем систематических, равномерных движений абразивного процесса.

Особым свойством абразива, будь то шлифовальная плита, фигурное точило или оселок, является способность к «самозатачиванию» в процессе работы, к выпадению затупившихся зерен и замещению их новыми, ниже лежащими. Самозатачивание абразива, возобновление его рабочих свойств особенно эффективно при мокром шлифовании, когда обработанные зерна и порошок смываются водой. Но мокрому шлифованию предшествовало шлифование сухое. На такой способ указывают факты шлифования на скалах, нередко имеющих вертикальную или наклонную плоскость, поливать которую затруднительно, особенно в местах, удаленных от источников воды.

Следы шлифования топоров о скалы открыты в разных точках Австралии. Племя камиларои шлифовало топоры на песчаниковых скалах северной части Нового Южного Уэлса. [141] J. Fraser . The aborigines оf New South Wales. Sidney, 1892, p. 76. Сухое шлифование производилось и на горизонтальных плоскостях песчаниковых грунтов, а также на отдельных плитках. Если возникала необходимость, подсыпались горсти свежего песка. Порошок, забивавший поры абразива, смахивали рукой или сдували струей воздуха изо рта. Была известна ж мокрая шлифовка с поливом водой из корыта.