2 и 3 декабря 2021 года проходил финальный отбор проектов по программе «УМНИК». Среди молодых ученых, выступавших на площадке технопарка «Рамеев», было трое представителей ПГУАС. За победу в грантовом конкурсе боролись Александр Чуманов, Андрей Капустин и Юлия Антипова.
В конкурсе участвовали исследователи из всех четырех пензенских вузов, а также молодые практики – представители промышленных предприятий. Из 50 проектов, вышедших в финал «УМНИКА», будут отобраны 20 лучших. Их авторы получат по 500 тыс. руб. в качестве грантов на реализацию своих задумок. Предварительные результаты финала станут известны уже в декабре.
В этом году молодые ученые и исследователи из ПГУАС представили на конкурс весьма интересные разработки, способные решить многие насущные проблемы.
Второго декабря защищался Александр Васильевич Чуманов, старший преподаватель кафедры «Механика». Проект, которым он занимается под научным руководством заведующего кафедрой А.И. Шеина, носит название «Разработка ленточно-тросового гасителя колебаний для зданий и сооружений купольного типа».
Строительство в сейсмоопасных районах всегда имеет свою специфику. Зодчие и архитекторы, работая в таких регионах, стараются защитить свои здания от разрушительных землетрясений. Обычно для этого применяются пенобетонные вставки, помещенные в узлах сооружений. А А.В. Чуманов предлагает защищать купольные конструкции – цирки, планетарии, некоторые стадионы, локаторы – с помощью разработанного им гасителя колебаний: «Гаситель работает по принципу односторонней связи. В его основе - инерционная катушка. Ее лента может разматываться и сматываться. Когда начинаются колебания, катушка разматывается с усилием, и это препятствует движению. А в обратном направлении такого сопротивления нет. Благодаря этому, постепенно амплитуда колебаний в конструкции уменьшается и сходит на нет».
Гасители, установленные в ключевых узлах купольного сооружения, во время землетрясения быстро «успокаивают» здание, не позволяя ему долго и широко шататься.
Прототипа устройства пока не существует, но свои расчеты А.В. Чуманов успел проверить на испытательном стенде, использовав для этого созданную на 3D-принтере конструкцию. Если молодому ученому удастся выиграть грант «УМНИКА», на эти деньги можно будет построить более приближенную к реальности модель.
Подобные гасители колебаний могут очень пригодиться строителям в таких сейсмоопасных регионах России, как Крым, Кавказ или Камчатка.
Третьего декабря в «Рамееве» свои проекты защищали двое представителей ПГУАС. О первом из них, аспиранте Андрее Капустине, мы подробно писали в середине октября.
Напомним, что работа Андрея называется «Разработка технологии восстановления архитектурных элементов при реставрации исторических объектов способами биоцементации и цифрового прототипирования» (научный руководитель – заведующий кафедрой «Технология строительных материалов и деревообработки» В.А. Береговой).
В рамках проекта предлагается новый способ оперативной реставрации небольших элементов зданий с помощью 3D-моделирования. Для этого используется особый фрезерный станок, созданный в ПГУАС. Стоимость данного агрегата значительно ниже, чем у существующих аналогов.
Потрепанный временем барельеф или другой элемент старинного здания предполагается сначала отсканировать для создания объемной цифровой модели, потом сделать его прототип на фрезерном станке, чтобы в итоге получить новую копию реставрируемого объекта.
Трещины и другие повреждения строений Андрей Капустин предлагает заделывать составом с применением особой добавки - алкалофильных (щелочелюбивых) бактерий. «Продуктом жизнедеятельности этих микроорганизмов является карбонат кальция. При добавлении в цемент они будут повышать его прочность», - поясняет Андрей.
Также третьего декабря свою работу презентовала Юлия Антипова, магистрант ПГУАС. Тема ее проекта – «Разработка составов сверхвысокопрочных порошковых архитектурно-декоративных бетонов» (руководитель – доцент кафедры «Технология строительных материалов и деревообработки» Н.А. Ерошкина).
Для пензенцев уже давно стали привычными элементы благоустройства, созданные из декоративного бетона – шары на ул. Московской, арт-объект «Книга» рядом с библиотекой, элементы парапета на центральных улицах. Увы, даже такой прочный материал не может избежать разрушительного воздействия времени и природы. На ограждающих шарах образуются усадочные трещины, арт-объекты покрываются потеками и соляным налетом, края парапетов отламываются из-за ударов и морозов.
Для того, чтобы конструкции из декоративного бетона служили лучше и дольше, Юлия Антипова предлагает использовать разработанную ею добавку с наноструктурирующим компонентом. Благодаря этой добавке снижается аутогенная усадка бетона и повышаются многие его характеристики – ударная прочность, устойчивость к трещинам, прочность при сжатии и т.д.
Юлия Антипова: «Данной разработкой я занималась около полугода. Похожие добавки уже существуют, но постоянно идет совершенствование. Вот и мы усовершенствовали их состав».
Свою разработку Юлия Антипова испытывает на бегемотах. Вернее – на декоративных бегемотиках, созданных из бетона с наноструктурирующей добавкой. Эти маленькие фигурки сейчас хранятся на кафедре. Их планируется испытать в городских условиях, выставив на улицу.
По итогу научно-исследовательской работы Юлия собирается получить патент на изобретение свой добавки. Разработкой уже заинтересовалась фирма «3D-Бетон».
Была и еще одна перспективная участница из ПГУАС – Юлия Сарабьева. Тема ее работы - «Разработка органо-минеральной добавки на основе отсева дробления бетонного лома для высокофункциональных бетонов» (руководитель – доцент кафедры «Технология строительных материалов и деревообработки» М.О. Коровкин). Реализация данного проекта поможет решить проблему строительных отходов: лом железобетонных конструкций можно будет не выбрасывать, а перерабатывать в органо-минеральную добавку. А потом эта добавка получит применение при изготовлении бетона и сухих строительных смесей. Разработка достаточно интересная, но пока Юлия Сарабьева дошла лишь до полуфинала «УМНИКА».
{gallery}изображения/новости/091221/{/gallery}