О проекте
Композиты на основе льда
Сложные погодные и геологические условия Арктики, отсутствие развитой инфраструктуры и сети дорог требует нестандартных подходов для решения задачи освоения труднодоступного региона. Крайне важным остается вопрос доставки грузов в зимний период времени, основная часть которых сейчас перевозится авиационным транспортом.
С учетом климатических особенностей для решения проблемы может быть использован ледяной покров и сооружения, возводимые на его основе. Особенностями эксплуатации ледяных сооружений являются различные режимы, интенсивность и скорость движения нагрузки при ее значительной массе. Стандартные методы увеличения несущей способности льда не всегда надежны и могут сильно зависеть от внешних факторов. Использование армирующих пространственных каркасов из стальной арматуры, углепластика, сетчатых структур, вмороженных в лед, в значительной степени повышает несущую способность ледяной переправы (до 300 %) по сравнению с традиционными методами армирования (до 80 %). Разработка новых композитных материалов повышенной прочности на основе льда позволила бы существенно продлить срок эксплуатации ледовых сооружений, упростить технологию их создания.
Результаты и продукт
Технологическая инновация — создание новых материалов. Внедрение армирующего каркаса в тонкий лед, создание усиленного ледового сооружения под воздействием низких температур.
Решение открывает возможность строительства сооружений с усилением каркасами из дешевых доступных материалов (армированная проволока, углепластик, сетчатые структуры, полипропилен). Предлагаемый подход к армированию пространственными каркасами повышает несущую способность льда от 180 до 300 %, сохраняя его сплошность даже при наличие сквозных трещин. Внедрение каркаса во внутреннюю структуру льда не требует дополнительного обслуживания сооружения.
Характеристики:
- Длина каркаса от 2 м при его расположении поперек траектории движения автотранспорта
- Ширина и высота пространственного каркаса сетчатой структуры до 180 мм
- Диаметр армирующих элементов из металла от 6 мм, стеклопластиковой арматуры от 10 мм, полипропиленовых труб от 20 мм
Внедрение и коммерциализация
Основной заказчик на разработку локальных нормативно-правовых документов в области проектирования отдельных ледовых переправ — территориальные дирекции по строительству и эксплуатации автомобильных дорог. Заказчики на строительство ледовых переправ (районные/ областные/ муниципальные административные органы; компании, занимающиеся добычей и транспортировкой природных ископаемых и другие) могут выступать в качестве инициаторов разработки проектной документации на ледовую переправу.
С ООО «Инжиниринговая компания «А-ИНЖ» ведется работа по изготовлению оснастки для подготовки образцов армированного льда, планируется проработка и научное обоснование дизайна внутренней структуры образцов, формы пространственных каркасов и расположения армирующих элементов.
При поддержке ООО «Азимут» планируется разработка рекомендаций по использованию композитных материалов с заданными характеристиками под требования. Совместно с ООО «ИСК Магистраль», ООО «Азимут» и МЧС ЕАО будет вестись разработка дополнений и изменений в ОДМ 218.4.030-2016 Методические рекомендации работ по оценке грузоподъемности ледовых переправ. К 2028 году технология может выйти на рынок.
Дополнительная информация
Результаты проекта интегрированы с образовательной программой «Строительство». С 2026 года планируется сетевая программа «Проектирование зданий и сооружений в экстремальных условиях эксплуатации» совместно с Северным Арктическим федеральным университетом имени М.В. Ломоносова.
«Лед — материал, который образуется в естественных природных условиях. По сути, это самый дешевый строительный материал, для создания которого нужна лишь вода и соответствующий климат. Легкомысленно не использовать эти возможности природы для применения сооружений из льда человеком в своих целях. А мы можем многократно эти возможности увеличить». Алексей ВасильевРуководитель проекта