В России создали "плавучий" бетон для нефтяных платформ

Ученые Донского государственного технического университета (ДГТУ) разработали прочный композитный материал, основанный на сочетании керамзита и бетона, который демонстрирует значительно улучшенные эксплуатационные характеристики. В сравнении с существующими аналогами, этот новый материал обладает на 30 процентов большей прочностью и на 26 процентов сниженным водопоглощением, что существенно повышает его долговечность и надежность в экстремальных условиях.

Плавучие платформы, используемые в нефтедобыче и исследовательских экспедициях, требуют материалов, способных выдерживать значительные нагрузки, не теряя при этом плавучести из-за впитывания воды или собственного веса. Как отметили специалисты ДГТУ, традиционно для таких конструкций применяются коррозионно-стойкие металлы, легкие пластики и композитные материалы, однако каждый из этих вариантов имеет свои ограничения по прочности и водопоглощению. Новый композит на основе керамзита и бетона предлагает оптимальное сочетание легкости, прочности и устойчивости к воздействию влаги, что делает его перспективным материалом для создания более надежных и долговечных плавучих платформ.

Результаты исследований были опубликованы в авторитетном журнале Journal of Composites Science, что подтверждает научную значимость и практическую ценность разработки. Внедрение данного материала может существенно повысить эффективность и безопасность гидротехнических сооружений, а также снизить затраты на их обслуживание и ремонт. Таким образом, инновационный композит от ДГТУ открывает новые возможности для развития отраслей, связанных с морскими и речными технологиями, укрепляя позиции России в области передовых инженерных решений.

Современные плавучие платформы играют ключевую роль в различных отраслях, включая морскую энергетику, добычу ресурсов и транспорт. Одним из главных факторов, определяющих срок их службы, является устойчивость используемых материалов к постоянному воздействию воды, перепадам температуры и значительным механическим нагрузкам. Традиционный бетон, несмотря на свою популярность в строительстве, не подходит для таких конструкций из-за своей высокой плотности, что препятствует плавучести и снижает эксплуатационные характеристики, подчеркнули специалисты Донского государственного технического университета (ДГТУ).

В ответ на эти вызовы ученые ДГТУ разработали инновационный композитный материал, объединяющий в себе свойства бетона и легкого керамзита. Этот новый состав обладает улучшенными механическими характеристиками: его прочность на изгиб увеличена на 38%, а прочность на сжатие — на 25% по сравнению с существующими аналогами. Кроме того, материал демонстрирует повышенную водостойкость, поглощая на 25% меньше влаги, что значительно снижает риск разрушения и продлевает срок службы конструкций. Такие показатели делают его особенно перспективным для использования в строительстве плавучих платформ и других уникальных сооружений, отметил заведующий кафедрой "Строительство уникальных зданий и сооружений" ДГТУ Сергей Стельмах.

Внедрение данного композитного материала открывает новые возможности для создания более надежных и долговечных плавучих конструкций, способных эффективно функционировать в сложных природных условиях. Это не только повысит безопасность и экономическую эффективность проектов, но и внесет значительный вклад в развитие морской инфраструктуры и устойчивого строительства. Таким образом, инновации в области материаловедения продолжают играть важную роль в совершенствовании инженерных решений для современных задач.

В современных строительных технологиях особое внимание уделяется созданию материалов, способных выдерживать экстремальные климатические условия, такие как суровый климат Крайнего Севера и Арктической зоны. Одним из перспективных направлений является разработка высокопрочных керамзитобетонов, которые благодаря инновационным технологическим приемам могут значительно повысить свои эксплуатационные характеристики. В частности, предварительная обработка керамзита цементной пастой и армирование базальтовой фиброй служат ключевыми методами улучшения прочностных свойств данного материала. Как отметил ученый, дополнительная обработка существенно снижает водопоглощение керамзита, что особенно важно ввиду его высокой пористости, тем самым повышая долговечность и надежность конструкций.

Эти технологические решения открывают новые возможности для строительства плавучих платформ, способных эффективно функционировать в условиях низких температур и агрессивного воздействия окружающей среды. Однако для полного соответствия требованиям арктического климата специалисты ДГТУ планируют провести комплексные исследования морозостойкости керамзитобетона, а также его устойчивости к воздействию соленой воды, которая является одним из основных факторов разрушения строительных материалов в морских условиях. Такая адаптация материала позволит значительно расширить область его применения и повысить безопасность эксплуатации объектов.

Таким образом, внедрение инновационных методов обработки и армирования керамзитобетона представляет собой важный шаг в развитии строительных технологий для экстремальных условий Севера. Продолжающиеся исследования и испытания обеспечат создание надежных и долговечных конструкций, способных выдерживать суровые климатические воздействия, что особенно актуально в свете растущего интереса к освоению арктических территорий и развитию инфраструктуры в этих регионах.

Исследование проведено с использованием грантовой поддержки, предоставленной Российским научным фондом, что позволило обеспечить высокий уровень научной экспертизы и необходимые ресурсы для реализации проекта. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, благодаря чему удалось привлечь квалифицированных специалистов и современное оборудование. Финансирование со стороны данного фонда сыграло ключевую роль в успешном завершении исследования, способствуя развитию отечественной науки и технологий.

Источник и фото - ria.ru