На кафедре технологии строительного производства Томского государственного архитектурно-строительного университета выполняется серия экспериментов по исследованию градиентов тепломассопереноса в зависимости от факторов окружающей среды под руководством доктора технических наук, профессора Алексея Гныри. Подобные эксперименты, проводятся в нашей стране впервые. Значение этих исследований не подлежит сомнению, поскольку позволят получать более прочный бетон при затвердевании при экстремально низких температурах. Эта задача важна для промышленного и гражданского строительства на северных территориях. Участниками исследования стали молодые ученые, магистранты и сотрудники кафедры ТСП.
По закону тепло и массопереноса вода движется в сторону пониженной температуры, что и приводит к необходимости исследования градиента данного процесса. Неравномерное распределение влаги по сечению конструкции в конечном итоге приводит к снижению прочности по конструкции. При уходе за тепловой обработкой бетона необходимо обеспечить равномерные температурные поля.
– Исследования проводятся в лабораториях кафедры ТСП, где изготовлена экспериментальная установка, – говорит один из участников, магистрант кафедры ТСП Дмитрий Сухоруков. – Для эксперимента была изготовлена деревянная опалубка, в которой формуются контрольные образцы размером 100x100x100 из бетона и цемента. С одной стороны опалубки устанавливается теплоэлектронагреватель (ТЭН) с температурой (+60) градусов, с другой же стороны опалубка помещается в холодильную камеру с температурой (-50) градусов. Цель эксперимента – выявить влияние градиентов тепломассопереноса на формирование капиллярно-пористой структуры цементного камня и прочности каждого образца в целом.
Отметим, что учеными сейчас проводится серия экспериментов с различными утеплителями вокруг опалубки, а также с различными материалами самой опалубки.
– Мы делаем форсированный прогрев бетона с помощью электричества, укладываем раствор в опалубку и выносим на мороз. Более суток температура воздуха была около минус 30, но благодаря утеплителю из пеноплекса раствор при застывании сохранял положительную температуру. Благодаря этому бетон не перемораживается, набирает прочность и другие эксплуатационные характеристики, – поясняет Дмитрий Сухоруков.
На данный момент молодые ученые исследуют и другие проблемы при формировании бетона из цементного раствора. Например, влияние механического домола на прочность цементно-песчаного раствора. Изучают динамику изменения температуры, и прочности бетона из предварительно разогретой смеси при твердении в различных условиях.
Исследования молодых ученых ТГАСУ опираются на опыт и знания ученых вуза, которые много лет занимаются этой тематикой. Прежде всего, это профессор и основатель данного научного направления Алексей Гныря, заведующий кафедрой ТСП, доцент Сергей Коробков, сотрудники кафедры: доцент Дмитрий Мокшин ипреподаватель Ксения Гаусс, сотрудник ТПУ Михаил Батюк, выпускник ТГАСУ Богдан Воднев и другие.
Актуальность исследований ученых кафедры технологии строительного производства ТГАСУ не вызывает сомнений. Руководство страны поставило стратегическую задачу освоения Арктики и Крайнего Севера, возведение на данной территории промышленных и гражданских объектов, дорог и инженерных сооружений. Строительство в экстремальных условиях Крайнего севера – одно из приоритетных научных направлений ТГАСУ.
Итогом серии экспериментов, проводимых учеными кафедры ТСП, будут публикации в научных журналах, доклады на конференциях, отчеты по договорам и практикам.