🗣 На вопросы о своём исследовании, посвящённом внедрению алюминия в строительство, нам ответил заведующий лабораторией автоматизации экспериментальных исследований НИИ ЭМ Антон Синеев 👇
Почему вы выбрали эту тему в качестве объекта исследования?
Среди всех строительных материалов металл мне ближе всего. В какой-то момент произошёл бум интереса к алюминию как альтернативе стали в строительстве. Этот бум подкрепляла необходимость отойти от модели экспорта алюминиевого сырья с последующим импортом готовой продукции. Интерес к алюминию поддержали и ведущие компании отрасли.
Как долго вы занимались разработкой этой технологии? Применялись ли какие-либо инновационные методы исследования? Какую поддержку оказывал вам НИУ МГСУ?
Я начал участвовать непосредственно в этой теме в 2017 году, хотя разработки программ испытаний, исследований, работы в смежной сфере начались за несколько лет до этого. Такое постепенное погружение в работу позволило прощупать имеющиеся проблемы и выбрать интересную для себя.
Откровенно говоря, я не готов назвать какие-то из методов, используемых в своём исследовании, инновационными. Возможно, кто-то из моих коллег или мой научный руководитель не согласятся с этим. Но однозначно могу сказать, что результаты оказались… удивительными.
Моё исследование – лишь часть большой программы по внедрению алюминия в строительстве. Поэтому мало сказать, что была простая поддержка от университета, нет – мы несколькими подразделениями совещались, анализировали, испытывали, внедряли результаты.
Это не просто поддержка, это большой труд дружного и заинтересованного в своей деятельности коллектива, просто каждый исследовал свою область. Ну и, помимо коллег, хочу отдельно поблагодарить моего научного руководителя – Юрия Сауловича Кунина.
Расскажите, пожалуйста, так, чтобы это было понятно даже далёким от науки людям: в чём суть вашего проекта?
Всё довольно просто: представьте, что вы положили на металлический стол металлическую пластину и перемещаете её по поверхности стола. Это не представляет для вас трудности. А теперь положите на перемещаемую пластину груз, весом 100 Ньютонов (это примерно 10 килограмм). Очевидно, вам потребуется больше усилий, чтобы продолжить передвигать пластину. Но насколько? А если смазать поверхности маслом?
Сила, которую вы прикладываете для перемещения пластины, равна по модулю и противоположна по направлению силе трения. Под грузом, который вы ставите на пластину, можно понимать усилие, с которым болт в соединении сжимает скрепляемые пластины. А материал и качество поверхности, в том числе её чистота – это факторы, непосредственно влияющие на коэффициент трения. Определение последнего и являлось целью моего исследования.
В каких сферах можно использовать эту технологию? Какую практическую пользу принесет её использование?
В первую очередь, разумеется, прицел был в сторону промышленного и гражданского строительства, в частности использования технологии в несущих конструкциях зданий и сооружений. Но обобщённо можно сказать, что результаты применимы абсолютно в любых сферах, где целесообразно использование фрикционного соединения.
Основная польза кроется в финансовой стороне вопроса. Да, изначально возникал вопрос: «А как алюминий может быть экономичнее, если он стоит дороже стали?». Однако в процессе изучения вопроса вскрылись некоторые нюансы. Алюминий легче стали примерно в три раза, а это значит:
- экономия на логистике (особенно при организации переработки сырья внутри страны);
- экономия в процессе монтажа конструкций;
- экономия на количестве используемых материалов при строительстве (грубо говоря, если ваше здание весит в три раза меньше, то и несущую способность фундамента можно уменьшить в три раза).
Если говорить непосредственно о моём исследовании, его результаты позволяют оценивать несущую способность фрикционных соединений именно алюминиевых конструкций, используя реальные для этого материала коэффициенты трения.
Планируете ли вы работать над развитием этой темы дальше? Какие ещё есть темы в работе или в планах?
Однозначно. Понимаете, в целом у исследования алюминия есть один большой плюс и один большой минус.
Плюс: алюминий – металл. Для металла, а именно для стали, уже десятки лет проводились и проводятся различные исследования, результаты которых отражены в действующих нормативных документах. И мы можем и ориентируемся в своей работе на подходы, отраженные в этих исследованиях.
Минусы: алюминий – не сталь (передаю привет коллегам). Некоторые подходы к нему неприменимы, некоторые приходится корректировать в процессе экспериментальных исследований. Что-то внедряем с нуля. Поэтому работу нашего коллектива лучше всего охарактеризует немного подправленная цитата Тони Старка: «Мы открываем, нет… Мы переоткрываем новый материал». Таким образом мы совершенствуем и актуализируем нормативную базу.
Достижения, которыми вы гордитесь в работе
В процессе исследования вскрылся один интересный факт. Как я говорил раньше, на силу трения, в частности, влияет качество контактных поверхностей. За их качество, скажем так, отвечает способ обработки, придающий определенную шероховатость. А теперь главное: в большинстве случаев коэффициент трения меньше 1.
В определённых случаях он может быть и больше, но это работает, если вы искусственно повышаете адгезивные свойства скрепляемых элементов (грубо говоря – склеиваете их).
Для стали, согласно СП «Стальные конструкции», наибольший коэффициент трения равен 0,58 и достигается при дробемётной или дробеструйной обработке. Лично проверено экспериментом: и при дробемётной, и при пескоструйной обработке коэффициент составил 0,6. Для алюминия же при пескоструйной обработке коэффициент трения превысил единицу, составив примерно 1,05 – 1,1. Понимаете? Без использования дополнительных материалов такое соединение с пескоструйной обработкой показывает значительное повышение адгезивных свойств.
Как удаётся совмещать науку и жизнь? Остаётся ли время на семью, друзей, увлечения? Если да, расскажите о своих хобби.
В какой-то момент осознал, что мне слишком много чего интересно и, чтобы успеть побольше, стал пробовать всё, но по чуть-чуть, часто с подачи коллег и друзей. Если забыть про работу – основными пожирателями времени будут гитара (обожаю музыку, хочу ещё барабаны освоить) и программирование (с ума схожу по всему, что связано с машинным обучением, нейронными сетями и искусственным интеллектом, надеюсь со временем это хобби совместится с основной работой). Несколько лет участвовал в организации фестиваля науки в «Экспоцентре» от НИУ МГСУ. Какое-то время увлекался сноубордом, пиком стала поезда в Гудаури большим и дружным коллективом НИУ МГСУ.
Теперь хочу освоить сёрфинг и слетать куда-нибудь поплавать. Остальное – мелочи: квесты, картинг, кино, театры и тому подобное. Ну и забочусь о кошке Локи (она, кстати, приложила лапки не только к текстам моей работы, но и к этому тексту).
Любимый фильм и книга
С фильмом сложно: слишком много хороших. Книга – «Приключения майора Звягина» Михаила Веллера.
