Композитные противопучинные сваи для мерзлых грунтов

Аспирант кафедры геотехники Андрей Бояринцев около пяти лет ведёт исследования мёрзлых грунтов. За это время им получены три патента на изобретения и два — на полезные модели. Кроме того, он является обладателем гранта программы «Умник» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Мы попросили молодого учёного рассказать о своей работе.

Андрей Бояринцев

— Я родом из Восточной Сибири, из города Чита. Поэтому мне всегда были интересны мёрзлые и промерзающие грунты. Кроме того, в студенческие годы моё внимание привлекли новые для строительной отрасли материалы — композиты. На стыке этих интересов и родилась тема моих исследований — безусловно, очень востребованная. Чтобы это понять, достаточно взглянуть на прогноз погоды — даже сейчас, весной, в Сибири и на Дальнем Востоке отрицательные температуры. Мёрзлые грунты там широко распространены, и, принимая во внимание динамичное развитие промышленного сектора, актуальность исследований становится очевидной. Мои изобретения смогут найти применение в новом строительстве: при обустройстве заводов и мест добычи полезных ископаемых, строительстве городов. Данные разработки позволят сократить издержки, сделать новое строительство более дешёвым и быстрым, а значит, и более доступным для конечных потребителей!

— Расскажите, пожалуйста, о ваших последних разработках.

— В 2021 году я получил патенты на полезную модель № 207627 «Композитная противопучинная свая» и на изобретение № 2763489 «Способ повышения противопучинных свойств сваи». Основными материалами при строительстве фундаментов сегодня являются сталь и бетон. Я предложил в качестве основного материала использовать стеклопластик — коррозионностойкий и лёгкий материал, а также на основе проведённых экспериментов модернизировал конструкцию противопучинной сваи, выполнив её на разных участках из различных материалов, предназначенных для взаимодействия с различными типами грунта. Это позволяет в зоне морозного пучения снизить силы взаимодействия сваи и грунта, а на участках, где свая граничит с грунтами, не подверженными пучению, — наоборот, повысить их. В качестве продолжения этой темы возникла идея придать подобные свойства и фундаментам из традиционных материалов, изложенная во втором патенте.

Процесс монтажа сваи

— Как проходит ваша работа?

— Работа ведётся постоянно, временами параллельно в трёх разных лабораториях. Кроме того, исследуется и работа изобретённых конструкций в реальных, полевых условиях. В этом случае привлекаются заинтересованные организации.

Я начинаю с вопроса: а будет ли работать конструкция? Это своеобразная ниточка, за которую надо потянуть, но другой её конец находится совсем неблизко. Чем больше я «тяну», то есть провожу эксперименты и пытаюсь понять суть процессов, тем больше понимаю, что впереди много неизведанного. Это очень увлекательно: получая результаты эксперимента, мы с коллегами и студентами отвечаем на один вопрос и тут же задаём ещё три! И снова планируем эксперимент, получаем данные… Таким образом наши знания о предмете увеличиваются, становятся глубже и шире. Это выражается в количестве опубликованных статей. За последние три года мною опубликовано более 10 статей в различных журналах, в том числе зарубежных.

— Поделитесь, пожалуйста, своими планами.

— Я планирую продолжить работу, потому что те результаты, которые я получил, не удовлетворяют меня в полной мере. Также хотелось бы добиться внедрения данных технологий на реальном строительном объекте и проследить, как они себя покажут в деле.