новости
Лед, который не растает: научные инновации для повышения безопасности и экологичности дорог Арктики
Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана подготовили предложения по улучшению ледовых покрытий дорог Арктики.
Современные исследования в области дорожного строительства в условиях Крайнего Севера приобретают особую актуальность. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана выполняет научно-исследовательские работы в интересах создания и повышения прочности ледовых покрытий для сезонных автодорог и ледовых переправ Арктики. Ученые представили результаты этапа масштабных исследований, направленных на изучение процессов формирования упрочненного льда с использованием модифицирующих соединений, инновационных армирующих материалов нового поколения и анализа диффузных процессов в дорожном полотне. Новая технология была разработана специально для использования в суровом климате Арктики научным коллективом МГТУ под руководством профессора Галины Гончаровой.
Важнейшая проблема Арктики заключается в низкой степени надежности транспортной инфраструктуры. Дорогой жизни называют жители отдаленных или труднодоступных районов автозимник – сезонное покрытие с проезжей частью, сооруженной изо льда или из уплотненного снега и льда. Дороги подобного типа традиционно прокладываются по замершим болотам, рекам и озерам.
Цель проведенных исследований – создание комплексных технологических решений для повышения прочности и долговечности ледовых конструкций Арктической зоны Российской Федерации. Особое внимание уделяется экологической безопасности предлагаемых решений, их доступности и экономической эффективности. Благодаря тщательному отбору химически активных добавок природного происхождения, а также применению волоконных армирующих материалов специалисты рассчитывают значительно продлить срок эксплуатации автозимников и ледовых переправ, сохраняя баланс между техническими характеристиками и защитой окружающей среды.
В процессе лабораторных исследований были определены новые соединения и их оптимальные сочетания для создания композиционных материалов повышенной прочности на основе водного льда. Применение так называемой «мягкой арматуры» – волоконных материалов – позволяет равномерно распределить нагрузку и уменьшить вероятность механических повреждений ледового покрытия. Этот метод укрепления является новаторским и показал эффективность в условиях экстремально низких температур и широких температурных колебаний, характерных для Арктики.
Одним из главных этапов работы стала апробация в реальных условиях. Актуальность подхода, предложенного учеными, подтверждена испытаниями на проблемных участках автозимника, например, на трассе Лабытнанги – Мужи в Ямало-Ненецком автономном округе. Здесь у специалистов есть возможность проверить не только механические свойства нового типа упрочненного льда, но и его устойчивость к изменчивым климатическим условиям при сохранении высоких технических характеристик в течение всего периода эксплуатации.
Разрабатываемые МГТУ им. Н.Э. Баумана технологии открывают перспективы для безопасного и экономически эффективного сообщения между отдаленными населенными пунктами Арктики, сокращая затраты на содержание и ремонт дорог, а также уменьшая экологическую нагрузку на окружающую среду.
Квалифицированным заказчиком работы выступает ООО «Газпромнефть Научно-технический центр».
Исследования проводятся в рамках реализации пилотного проекта по совершенствованию формирования государственных заданий на проведение фундаментальных и поисковых исследований в соответствии с запросами ведущих компаний реального сектора экономики. Дирекция НТП осуществляет организационно-техническое и аналитическое обеспечение реализации пилотного проекта по совершенствованию формирования государственного задания на научные исследования.