В России создали "плавучий" бетон для нефтяных платформ

Современные технологии строительства требуют создания материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками, особенно в области гидротехнических сооружений и морских платформ.

Ученые Донского государственного технического университета (ДГТУ) разработали инновационный композитный материал, основанный на сочетании керамзита и бетона, который демонстрирует значительные преимущества по сравнению с существующими аналогами. Этот новый материал обладает на 30 процентов большей прочностью и на 26 процентов меньшей водопоглощаемостью, что делает его особенно перспективным для использования в производстве плавучих платформ, применяемых в нефтедобыче и научно-исследовательских экспедициях.

Плавучие платформы, используемые в сложных морских условиях, должны обладать высокой устойчивостью к нагрузкам, сохраняя при этом способность не погружаться под воду из-за собственного веса или впитывания влаги. В настоящее время для их изготовления применяются материалы, устойчивые к коррозии, такие как специальные металлы, легкие пластики и композитные соединения. Однако каждый из этих материалов имеет свои ограничения, связанные с долговечностью, экологичностью и стоимостью. Новый композит от ученых ДГТУ предлагает оптимальное сочетание прочности и водоотталкивающих свойств, что может значительно повысить надежность и срок службы плавучих конструкций.

Кроме того, использование керамзита в составе материала обеспечивает не только снижение веса, но и улучшение теплоизоляционных характеристик, что является важным фактором при эксплуатации платформ в суровых климатических условиях. Результаты исследований были опубликованы в авторитетном издании Journal of Composites Science, что подтверждает научную значимость и практическую ценность разработки. В перспективе данный композит может найти широкое применение не только в гидротехническом строительстве, но и в других отраслях, где требуются прочные, легкие и влагостойкие материалы.

Современные плавучие платформы играют ключевую роль в различных отраслях, включая морскую инженерию и добычу ресурсов на воде. Их долговечность и надежность во многом зависят от способности материалов выдерживать постоянное воздействие влаги, перепады температуры и значительные механические нагрузки. При этом традиционный бетон, широко используемый в строительстве, оказывается неэффективным для таких конструкций из-за своей высокой плотности, которая препятствует плавучести, что подтверждают специалисты Донского государственного технического университета (ДГТУ).

В ответ на эти вызовы ученые ДГТУ разработали инновационный композитный материал, сочетающий бетон и керамзит — легкий пористый заполнитель. Этот новый материал демонстрирует улучшенные эксплуатационные характеристики: его прочность на изгиб превышает показатели аналогов на 38%, а прочность на сжатие — на 25%. Кроме того, благодаря сниженной водопоглощаемости на 25%, материал обеспечивает более высокую устойчивость к воздействию влаги и снижает риск разрушения конструкции со временем. Такие свойства делают композит особенно перспективным для использования в строительстве плавучих платформ и других уникальных сооружений, где важна не только прочность, но и долговечность.

По словам заведующего кафедрой «Строительство уникальных зданий и сооружений» ДГТУ Сергея Стельмаха, внедрение подобных материалов открывает новые возможности для создания более легких и надежных конструкций, способных эффективно функционировать в сложных природных условиях. В перспективе это позволит значительно расширить область применения плавучих платформ, повысить их безопасность и снизить эксплуатационные затраты, что особенно актуально в условиях роста потребности в морских и речных инфраструктурах.

В современных условиях строительства в экстремальных климатических зонах особое значение приобретает разработка материалов с повышенной прочностью и долговечностью. Одним из перспективных направлений является создание высокопрочных керамзитобетонов, которые смогут эффективно использоваться при возведении плавучих платформ в суровых условиях Крайнего Севера и Арктической зоны. Технологические методы, включающие предварительную обработку керамзита цементной пастой и армирование базальтовой фиброй, являются ключевыми элементами в формировании таких материалов. Как отметил ученый, дополнительная обработка существенно снижает водопоглощение керамзита, что особенно важно ввиду его высокой пористости, тем самым повышая эксплуатационные характеристики бетона.

Кроме того, для обеспечения надежности и долговечности керамзитобетона в условиях низких температур и воздействия агрессивных сред специалисты ДГТУ планируют провести комплексные исследования его морозостойкости и устойчивости к воздействию соленой воды. Эти испытания помогут адаптировать материал к экстремальным климатическим нагрузкам и продлить срок службы конструкций. В результате внедрения таких инновационных технологий можно ожидать значительного улучшения эксплуатационных свойств керамзитобетонов, что откроет новые возможности для строительства в Арктике и других северных регионах с жесткими природными условиями.

Данное исследование стало возможным благодаря значительной поддержке Российского научного фонда, который способствует развитию научных проектов в нашей стране. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, что обеспечило необходимые ресурсы и условия для проведения качественного анализа и экспериментов. Поддержка фонда играет ключевую роль в продвижении отечественной науки и стимулирует молодых исследователей к новым открытиям и достижениям.

Источник и фото - ria.ru