Каждый месяц на свет появляются новые изобретения и технологии. И очень многие из них – для строительной отрасли.

Красноярские ученые изобрели инновационный строительный материал.

Его можно делать из отходов работы ТЭЦ. Команде удалось добиться качества материала, сопоставимого с классом тяжелого бетона. При этом он стоит в 2 раза дешевле импортных аналогов и позволяет переработать часть отходов электростанций.

Ученым удалось получить перспективную технологию, которая позволяет энергоэффективно получать из золы-уноса вяжущие растворы и изготавливать перспективные строительные материалы.

В Пермском Политехе рассчитали устойчивость домов из вертикального бруса.

В последние годы широкое распространение получили дома из вертикального бруса. Такие постройки обеспечивают звукоизоляцию и тепло своим жителям, а направление брусьев защищает дом от усадки. Но вертикальные брусья подвергаются сжатию с изгибом, что может привести к потере прочности строительных конструкций.

Ученые Пермского Политеха предложили метод, позволяющий рассчитать предельную нагрузку, которую может вынести дом, возведенный по технологии Naturi. Для этого стена рассматривается как набор вертикальных стоек с контактными соединениями. Метод учитывает их напряженно-деформированное состояние под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок, направленных вдоль и поперек здания.

Так, при высоте стены до 3,5 м и ширине пролетов в 10 и 12 м конструкция обладает требуемой устойчивостью к воздействию ветра. При этом особое внимание нужно уделить угловым стойкам: чтобы сгладить влияние двойной нагрузки, рекомендуется для угловых стоек использовать прессованную или цельную древесину прямоугольного сечения.

Сибирские ученые разработали сварной шов, не уступающий по прочности соединяемым материалам.

Специалисты Института теоретической и прикладной механики (ИТПМ СО РАН), Института химии твердого тела и механохимии и Института ядерной физики (ИЯФ СО РАН) впервые получили сварной шов с таким же пределом прочности, как у основного материала.

Специалисты Сибирского отделения РАН впервые в мире применили синхротронное излучение в режиме реального времени на каждом этапе лазерной сварки и начали изучать процессы образования тех или иных структурных состояний, причин их трансформаций и переходов. Исследования были проведены в ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП СЦСТИ) ИЯФ СО РАН».

Применив методы посттермообработки, специалистам удалось вернуть нужное фазовое состояние и получить прочный сварной шов.

При этом ученые сумели сохранить прочность и самого сплава. При помощи термообработки добились перераспределения упрочняющей фазы и получили предел прочности 550 МПа.

Новосибирские ученые разработали нетоксичные люминесцентные материалы.

Сотрудники Института неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения РАН (ИНХ) синтезировали новые люминесцентные соединения для биовизуализации.

Ученые разработали две новые серии соединений лантанидов с лигандами – новыми производными бета-енаминдиона – большого класса соединений, который включает фрагмент с двумя карбонильными группами.

Для разных катионов металлов получены разные люминесцентные свойства. В основном синтезируют комплексы европия, самария и тербия, так как именно эти соединения излучают в видимой человеческим глазом области света. При облучении ультрафиолетом первые светят красным цветом, вторые – оранжевым, третьи – зеленым. В одной серии соединений лучше всего себя проявил комплекс европия, в другой – европия и самария.

Также ученым удалось создать металлорганические полимеры, слоистые и каркасные структуры, в которых есть дополнительные полости.

Студентка ДВФУ разработала новый способ добычи редкоземельных металлов.

Процесс добычи металлов при использовании микроорганизмов достаточно недорогой по сравнению с привычными методами. Появляется возможность добывать редкоземельные элементы из бедных источников, хвостохранилищ и даже производственных отходов, т.к. использование нового метода позволяет окупить затраты. Снижаются экологические риски, т.к. не требуется использование агрессивных кислот и высоких температур.

Дороги

Ученые Пермского Политеха изменили состав асфальтобетона и повысили его прочность.

Ученые вместо привычного битума и гудрона в качестве связующего элемента для асфальта предложили использовать модификатор в гранулированной форме на основе окисленных нефтяных битумов с применением полимерных добавок.

Существующие на рынке аналоги имеют ряд недостатков: они представляют собой готовое модифицированное связующее, которое хранится в жидком виде при высоких температурах, что требует особых условий его хранения и транспортировки в термосах. Также все аналоги имеют ограниченный срок жизни – не более 14 дней и требуют частого перемешивания, чтобы исключить расслоение.

Для приготовления образцов учеными был взят щебень различных фракций из карьера Теплая гора, битум нефтяной дорожный, минеральный порошок и модификатор. После перешивания всех компонентов смесь сформировали в асфальтовые плиты и отправили на испытания.

При использовании связующего в гранулированной форме улучшился показатель средней глубины колеи, а кроме того, данный компонент заменяет целлюлозную добавку, что очень удобно при производстве щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси.

Данную технологию можно использовать для строительства дорог и мостов в отдаленных регионах за счет гранулированного состава полимерно-битумного связующего, которое не требует специальных требований при перевозке. 

Как продлить жизнь мостов, придумали в Пермском Политехе

Обеспечить долговечность и износостойкость мостовой конструкции помогут исследования, проведенные в Пермском Политехе. Благодаря математическому моделированию и серии натурных испытаний, ученые нашли способ сократить трение между опорами и пролетными строениями моста, а значит, предотвратить возможные обрушения.

Ученые определили, какой антифрикционный материал обеспечивает наибольшую износостойкость мостовых конструкций, и каким образом ввести его в опорную часть, чтобы она служила как можно дольше.

Исследование показало, что увеличение толщины промежуточного слоя благоприятно влияет на напряженно–деформированное состояние опоры, т.е. позволяет сократить износ конструкции. Эффективными антифрикционными материалами показали себя поликомпозитные материалы: сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности (СВМПЭ), применяемый, например, для изготовления бронежилетов, и модифицированный гамма-излучением политетрафторэтилен (PTFE), широко известный как тефлон.

Эксперты также проверили, как на износ конструкции влияет расположение антифрикционного слоя. Стандартно углубление для него предусматривается в верхней стальной плите опорной части. Однако проведенное математическое моделирование показало, что это не оптимальный вариант. Если же поместить углубление в нижнюю стальную плиту опорной части, можно снизить трение и замедлить разрушение при помощи правильного выбора антифрикционных материалов.

Завершена разработка российского передового морозоустойчивого дорожного покрытия.

Прототип покрытия для автомобильных дорог включает пластик, он отличается высокой устойчивостью к пониженным температурам, в том числе и к экстремальным. Специалистами Пермского НИПИ была подготовлена технология, модифицирующая смесь асфальтобетона за счет добавления пластика высокого деления, включающего бытовой мусор в виде пакетов, различной упаковки, тары и т.д.

Полученный материал может сохранять свои свойства даже под высокими нагрузками, связанными с движением автотранспорта, при эксплуатации в зимний период, воздействии очень низких температур. И на поверхности покрытия не возникают какие-либо дефекты. Кроме того, покрытие имеет высокую долговечность, повышенную устойчивость к появлению трещин и в экологическом плане мало влияет на окружающую среду.

Цифровая среда

Студентов на Сахалине «пилотно» обучат цифровому управлению строительством.

Сахалинский государственный университет станет пилотным российским вузом, где стартует образовательная программа по информационно-аналитической системе «Цифровое управление строительством» (ИАС «ЦУС»).

Учебный курс будет состоять из 5 практических уроков для детального освоения функционала «ЦУС». Платформа включает 12 основных модулей — от исполнительной документации до журнала производства работ. В ЦУС размещено более 30 предустановленных функциональных ролей для пользователей системы и более 100 настроенных инструментов для отображения аналитической информации по различным процессам проектирования и строительства объектов.

В первом потоке примет участие пилотная группа из 13 студентов по направлению подготовки «Строительство». Этот программный комплекс поможет будущим выпускникам работать в одной цифровой среде с предприятиями, которые задействованы в строительстве и ЖКХ.

Архангельская область стала «пилотом» по применению информационной системы управления проектами гозаказчика в сфере строительства.

Соответствующий документ подписали федеральное автономное учреждение «РосКапСтрой» и правительство Поморья.

Новая информационная система представляет собой единую площадку для хранения, обработки и изучения информации о различных объектах строительства, начиная от проектирования, возведения здания, его ввода в строй и заканчивая эксплуатацией того или иного сооружения.

Пилотный проект нацелен на апробацию результатов создания единой цифровой среды для бесшовного обмена сведениями в рамках всего жизненного цикла объектов капитального строительства. Такой инструмент повысит прозрачность и достоверность данных, усилит контроль за целевым расходованием средств, а также оптимизирует ресурсы при планировании и проведении различных этапов строительных работ.

Новый сервис существенно облегчит жизнь заказчиков и проектировщиков объектов, а также исполнителей контрактов, поскольку переведет в электронный вид до 80% профильных документов.

В Москве состояние дорог контролируют с помощью нейросети.

В Москве начали использовать мобильные комплексы, которые помогают городским службам выявлять недочеты в содержании объектов дорожного хозяйства с помощью технологий искусственного интеллекта. Нейронная сеть уже умеет находить ямы, стертую разметку, повреждения бортового камня, загрязнения остановок и дорожных знаков и другие нарушения. Применение ИИ поможет городским службам быстрее узнавать о недочетах, чтобы оперативнее устранять их.

Мобильными комплексами оборудованы более 20 автомобилей городских ведомств. Комплексы с помощью нейросети выявляют 9 типов нарушений с точностью более 90%. Финальное решение всегда остается за человеком, однако ИИ делает этот процесс быстрее. Скриншоты с выявленными недочетами направляются на проверку операторам ЦАФАП. Они подтверждают наличие нарушения и передают информацию в работу организациям, ответственным за содержание объектов.

Время на фиксацию нарушений благодаря нейросети сокращается втрое: ей требуется 5 минут, а инспектору – около 16.

В Нижегородской области впервые в России семья построит типовой дом с цифровым сопровождением.

Семья из Нижегородской области станет первой, построившей жилье по проекту из базы типовых деревянных домов. Это будет сделано с помощью сервиса «Строим.ДОМ.РФ», где можно также выбрать подрядчика из открытого каталога, получить персональную консультацию, выбрать оптимальные технические решения и не только.

Каркасный деревянный дом построят в деревне Гремячки Богородского района, в коттеджном поселке.