Стеклопластик вместо стали: ученые из Петербурга создали легкие и прочные сваи для промышленного строительства на вечной мерзлоте
В Петербурге создали облегченные стеклопластиковые сваи, которые подходят для строительства в условиях вечной мерзлоты. Разработка специалистов Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого дешевле аналогов из бетона и стали, но ничуть не уступает им по основным характеристикам.
Как отмечают авторы исследования, на сегодняшний день доля буроопускных свай — то есть таких, которые не забиваются в грунт, а опускаются в заранее подготовленную скважину — при обустройстве месторождений достигает 50–70%. При этом нефтегазовая отрасль проявляет все больше интереса к сваям из полимерно-композитных материалов: они в три раза легче металлических, не подвержены коррозии, их проще доставить на отдаленные и труднодоступные территории.
Ключевой особенностью разработки стал способ намотки армирующего материала — собственно стекловолокна. Как показали исследования, за счет этого конструкцию труб удалось облегчить более чем на 6%, а также на 5% снизить материалоемкость — а следовательно, упростить и в перспективе удешевить процесс изготовления. При этом остальные важные свойства — прочность, долговечность, устойчивость к внешним воздействиям — остались на требуемом уровне.
В дополнение к новой модели ученые создали цифровой двойник, который способен прогнозировать ее поведение непосредственно в многолетнемерзлом грунте с точностью до 95%. Это позволит подбирать конкретные параметры свай с учетом особенностей того или иного участка.
В будущем разработка может снизить общие затраты на возведение фундаментов в условиях вечной мерзлоты до 10%, не теряя при этом в надежности. Помимо энергетики, ее также планируется использовать в жилищном и промышленном строительстве.
