В Пермском Политехе нашли способ предотвратить «преждевременное старение» железобетонных зданий
Многие железобетонные сооружения постоянно находятся под воздействием сейсмических, ветровых и транспортных нагрузок, что может приводить к преждевременному и стремительному разрушению зданий. Спрогнозировать поведение бетона под действием повторяющихся нагрузок сложно, так как это требует длительных и трудоемких экспериментов. Ученые Пермского Политеха предложили использовать структурно-имитационное моделирование, чтобы определить текущий ресурс железобетонных конструкций. Это позволит повысить их долговечность без дополнительных затрат.
Разработка выполнена в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Результаты работы опубликованы в научно-техническом журнале по строительству и архитектуре «Вестник МГСУ» и IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
«Бетон — это один из важнейших конструкционных материалов в современном строительстве. Но его прочность может изменяться при накоплении повреждений в процессе эксплуатации. Кроме того, долговечность зданий зависит от механических свойств цементного камня, прочности заполнителей и видов добавок.
Методики, которые сейчас используют в соответствии с действующими строительными нормами, не позволяют отслеживать процесс накопления повреждений и контролировать текущий ресурс конструкций», — поясняет один из разработчиков, старший преподаватель кафедры строительных конструкций и вычислительной механики Пермского Политеха Юрий Курбатов.
Деформация и разрушение бетона под действием «усталости» от повторяющихся нагрузок пока недостаточно изучены. Чтобы спрогнозировать процессы, происходящие в бетонных конструкциях, ученые предложили использовать структурно-имитационное моделирование. С его помощью можно создать методику, которая позволит учитывать влияние свойств различных компонентов бетона на его долговечность. Исследователи разработали математические модели, которые демонстрируют разрушение бетона под действием повторяющихся нагрузок. Методика позволит определить механизмы накопления повреждений в конструкции.
«Нам удалось определить модуль упругости и предел прочности цементного камня при изгибе и сжатии с учетом неравномерного накопления повреждений. Для этого мы провели серию экспериментов с помощью испытательной машины и гидравлического пресса. При этом наша команда руководствовалась рекомендациями современных стандартов в области строительства», — рассказывает разработчик.
Испытания образцов исследователи провели на универсальной электромеханической системе, используя аппаратуру цифрового анализа полей деформаций и регистрации сигналов акустической эмиссии. Для этого они применили уникальные научные установки Центра экспериментальной механики Пермского Политеха «Комплекс испытательного и диагностического оборудования для изучения свойств конструкционных и функциональных материалов при сложном термомеханическом нагружении». Разработка позволит заранее прогнозировать долговечность бетона, что позволит избежать преждевременного разрушения железобетонных зданий и сооружений, считают ученые.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно