🗣 На вопросы о своём исследовании, посвящённом использованию полимерных композитных материалов для усиления строительных конструкций, нам ответил инженер НИУ МГСУ, аспирант кафедры Металлических и деревянных конструкций Иван Калугин 👇
Почему вы выбрали эту тему в качестве объекта исследования?
Эта тема перспективна и актуальна. Сегодня композитные материалы активно применяются при усилении железобетонных конструкций и позволяют значительно увеличить их прочность. С металлическими конструкциями дело пока обстоит иначе из-за особенностей совместной работы материалов. Однако композиты на основе углеродных волокон позволили увеличить несущую способность экспериментальных образцов из металла на 30%.
Сегодня значительное количество стальных конструкций, сечение которых ослаблено по различным причинам, нуждаются в усилении.
Усиление стальных конструкций проводят чаще всего с помощью увеличения их поперечного сечения за счёт крепления к усиливаемому элементу стальных листов, уголков, швеллеров или труб. Этот традиционный способ достаточно долгий и трудоёмкий, он сложен в монтаже и требует применения дополнительного громоздкого оборудования. Это приводит к остановке эксплуатации объекта на длительный срок.
Усиление методом внешнего армирования конструкций полимерными композитными материалами обладает следующими достоинствами: низкая стоимость усиления, возможность проведения работ в сжатые сроки, возможность проведения работ без вывода объекта из эксплуатации.
Как долго вы занимались разработкой этой технологии? Применялись ли какие-либо инновационные методы исследования? Какую поддержку оказывал вам НИУ МГСУ?
Изучение данного вопроса началось ещё в 2018 году. В исследованиях активно применялось компьютерное моделирование, которое помогло выявить ряд вопросов, нуждающихся в экспериментальных исследованиях. На данный момент ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы под руководством опытного профессорского состава.
Расскажите, пожалуйста, так, чтобы это было понятно даже далёким от науки людям: в чём суть вашего проекта?
Суть проекта заключается в получении экспериментальных данных об усилении стальных конструкций углепластиками. Текущее исследование поможет определить, как влияют на совместную работу стали и углепластика различные факторы, например, низкие и высокие климатические температуры.
Проще говоря, мы выясняем, насколько можно увеличить прочность конструкции при наклеивании углепластика на стальные конструкции, и возможен ли ремонт повреждённых стальных конструкций. В случае, если испытания дадут хорошие показатели, этот метод можно будет рекомендовать к применению при усилении и ремонте стальных конструкций.
В каких сферах можно использовать данную технологию? Какую практическую пользу принесёт её использование?
Основной сферой на данный момент является ремонт уже существующих конструкций, но при наработке необходимой нормативной базы и данных о совместной работе стали и углепластика возможно применение стальных конструкций, усиленных с завода. Это приведёт к значительному уменьшению массы и габаритов металлических конструкций при аналогичной несущей способности.
Планируете ли вы работать над развитием этой темы дальше? Какие ещё есть темы в работе или в планах?
Планирую. Данная тема является лишь началом большого цикла работ, так как научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы должны стать основой для разработки нормативной документации, в частности свода правил по усилению металлических конструкций системой внешнего армирования.
Достижения, которыми вы гордитесь в работе?
Сложно выделить что-то конкретное. Приятно осознавать, что моя профессиональная деятельность в НИУ МГСУ связана с передовыми разработками в строительной сфере.
Как удаётся совмещать науку и жизнь? Остаётся ли время на семью, друзей, увлечения? Если да, расскажите о своих хобби.
Работа-учёба-дом-repeat…
Любимый фильм и книга
Любимых фильмов много, поэтому лучше сказать о любимых режиссёрах: Стэнли Кубрик, Кристофер Нолан, Мартин Скорсезе, Гай Ричи, Ридли Скотт.
В литературе предпочитаю фантастику: Стивен Кинг – Темная башня, Фрэнк Герберт – Дюна, Рэй Брэдбери – 451 градус по Фаренгейту.