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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
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