Ученые проверяют третий мост на прочность
В начале XIX века Джозеф Аспдин разработал один из самых популярных строительных материалов на сегодняшний день. После чего в обиход быстро вошло выражение «Жизнь в каменных джунглях». К этому можно отнести практически все окружающие нас конструкции. В том числе и будущий третий мост. Для его строительства приняли более 23 тыс. тонн бетонной смеси, за качеством которой пристально наблюдают наши ученые. «Номер один» отправился в лабораторию и выяснил подробности последних исследований.
Лабораторные испытания
Учебные корпуса ВСГУТУ разбросаны по всему городу. Почти каждый улан-удэнец, двигаясь к Арбату, проходил мимо старинного корпуса № 1. Здание с терракотовыми от старости кирпичами действительно привлекает внимание. Это объект культурного наследия регионального значения. Информационная табличка гласит: «В этом доме в 1918 году находился большевистский комитет и исполнительный комитет Советов Прибайкалья». Не многие знают, что, пройдя через коридор лабиринтов, здесь можно найти лабораторию строительных материалов имени Анатолия Цыремпилова, который внес большой вклад своей профессиональной деятельностью в научное общество. Именно в стенах его лаборатории регулярно проводят исследования качества строительных материалов третьего моста, официально именуемого Талаан.
- Образцы нам привозят практически каждый день. Сложно сказать, сколько именно тонн прошло через нашу лабораторию. Бетонные работы на мосту ведутся постоянно, а мы стабильно проверяем его качество, - рассказал заведующий кафедрой «Строительные материалы, автомобильные дороги и деревообработка» Солбон Лхасаранов.
К слову, прямо сейчас на третьем мосту трудятся сразу несколько выпускников данной кафедры. В определенный момент они столкнулись с тем, что у организации, строящей мост, не оказалось своей лаборатории для испытаний. Поэтому они обратились в альма-матер.
ВСГУТУ стал партнером генерального подрядчика строительства третьего моста ОАО «Хотьковский автомост» в апреле 2022 года. В лаборатории проводятся испытания практически всего: грунтов, песка, щебня, цемента, щебеночно-песчаных смесей, цементо-грунтовых смесей и бетона. Лабораторный контроль дает возможность снизить появление рисков и предупредить возможные дефекты при сооружении крупногабаритной конструкции.
Истощение природных ресурсов и нейросеть
Помимо тестирования материалов для возведения моста в лаборатории занимаются и другими исследованиями. Все они связаны с использованием местного сырья, минералов, горных пород и отходов. Сейчас вуз активно участвует в проекте межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Байкал» по направлению «Переработка промышленных отходов». Ученые изучают возможность применения золошлаковых материалов в дорожном строительстве.
- Одно из направлений исследований нашей кафедры называется «Комплексное использование минерального сырья и отходов промышленности Забайкалья для получения новых строительных материалов». Способов применения вторичного сырья много. Например, золошлаковые отходы улан-удэнских ТЭЦ можно использовать практически без каких-либо ограничений для производства строительных материалов. Допустим, как замену песка или части цемента применять в дорожно-строительных материалах и даже создавать безобжиговые материалы, - объясняет Солбон Лхасаранов.
Такое большое внимание вторичному сырью уделяется университетом неспроста. Ученые вуза неоднократно обращали внимание на то, что в ближайшем будущем общество столкнется с тем, что природные ресурсы попросту истощатся. Качественного сырья уже стало заметно меньше, а отходов, наоборот, буквально в избытке.
- Объемы отходов растут. Но они мало где применяются. Именно поэтому мы работаем над поиском новых способов их использования, - говорит Лхасаранов.
Успех многих проектов университета зависит в том числе и от сотрудничества между кафедрами. Что способствовало внедрению искусственного интеллекта в исследовании качества стройматериалов.
- Сейчас мы вместе с сотрудниками кафедр «Программная инженерия и искусственный интеллект» и «Прикладная информатика, статистика и анализ данных» смогли применить нейросеть для наших исследований. Она прогнозирует состав и свойства материалов. Мы предоставили ей набор данных по составу того же бетона, а она выдала нам рекомендации по подбору пропорций и ингредиентов строительной смеси. Уже есть результаты с высокой точностью прогнозов. Но мы пока на первом этапе развития данных исследований, - поясняет Солбон Лхасаранов.
Точность подбора данных превысила все ожидания. В данный момент ученые приятно удивлены возможностями искусственного интеллекта. Пока что получены лишь первые данные. В лаборатории изготовили рекомендованные ИИ составы и отправили их на дальнейшие испытания.
Тщательные проверки
Анализ качества дорожно-строительных материалов начинается прямо на объекте, как говорится, «в полевых условиях». Там производится отбор необходимых проб, затем все образцы доставляются в лабораторию для проведения необходимых испытаний.
Кстати, лаборатория поделена на две части. Малогабаритное оборудование находится непосредственно в учебном корпусе, а уже остальное - в отдельно стоящем здании. Между собой сотрудники называют его «плиточная». Потому что в 90-е в нем производили плитку, которая до сих пор украшает некоторые помещения старинного корпуса.
Интересно, что из всего широкого спектра оборудования для основной проверки бетона на прочность при сжатии такого крупного объекта, как третий мост, понадобились всего весы, линейка и гидравлический пресс.
- Испытания проводятся в соответствии с требованиями охраны труда и нормативных документов. Наша кафедра непрерывно контролирует качество с помощью отобранных образцов с разным временным интервалом. Первым делом их необходимо выдержать несколько часов и только после этого приступить к испытаниям, - объясняет Солбон Лхасаранов.
После измерения размеров и взвешивания у образцов бетона, используемых при строительстве моста, определяют среднюю плотность. Отклонения между средними значениями плотности бетона образцов отдельных серий и плотности отдельных образцов в каждой серии к моменту их испытания не должны превышать 50 кг/м3. При несоблюдении указанного требования результаты испытаний не учитывают. Завершаются бетонные «пытки» тестом на гидравлическом прессе.
- Испытание на гидравлическом прессе позволяет определит прочность бетона. Стандартные образцы у нас поступают в виде небольших кубов. Мы размещаем их под прессом и подаем нагрузку на образец. Тем самым определяем, при каком максимальном усилии бетон разрушится. Стоит отметить, что производитель изначально указывает в документе о качестве своей партии проектный класс бетона по прочности. Однако написанное все равно необходимо дополнительно проверять, - уточняет Солбон Лхасаранов.
После завершения всех исследований лаборатория выдает заключение о соответствии качества отобранных проб и образцов материалов. Если, конечно, они его успешно прошли.
- По результатам проведенных нами анализов удалось выяснить, что качество материалов третьего моста соответствует требованиям ГОСТ. Для железобетонных конструкций применяется бетон с высокой морозостойкостью до 300 циклов замораживания-оттаивания и водонепроницаемостью с максимальным давлением воды до 0,8 МПа, - подытоживает заведующий кафедрой Солбон Лхасаранов.
Напомним, третий мост «Талаан» соединит Октябрьский и Железнодорожный районы, минуя центр города, что решит проблему заторов в районе Центрального рынка и улицы. Длина моста - 202 метра, ширина - 26 метров. Будет четыре полосы.
Транспортная структура города Улан-Удэ получит новую магистраль, разгружающую существующие мосты по улице Бабушкина и по проспекту Автомобилистов, а также современные развязки, улучшающие безопасность и благоустройство сопредельных районов. Специалисты утверждают, что мост кардинально решит проблемы пробок в центре нашего города. Открытие долгожданного моста запланировано на июль 2024 года.
Наталия Грюнвальд, «Номер один».
