В чем ученый ТГАСУ на кулинара похож

Статей на сайте: 204

Назвать себя таким уж заядлым кулинаром доцент кафедры строительных материалов и технологий ТГАСУ Алексей Стешенко не может. Хотя иногда выдает такие аппетитные мясные блюда, что они исчезают с тарелок мгновенно. Встает к плите Алексей не так часто, как хотелось бы домашним. Только по большому вдохновению. А вот где молодой ученый творит много, часто и со вкусом, так это на своей профессиональной кухне – в лаборатории, где специалисты ТГАСУ пробуют воплотить в жизнь новые рецепты строительных материалов.

Меняем ложку на шпатель

Научно-образовательный центр с соответствующей специализацией открылся в вузе несколько лет назад. Его появление – процесс закономерный. В регионе потребность в стройматериалах на 30% выше, чем выпускает производство. Назрела необходимость заняться разработкой новых технологий в строительной отрасли, желательно с использованием местной сырьевой базы. Отдельная задача – разработать добавки, повышающие качество бетона. Сегодня над ней бьются ученые всего мира.

Самое интересное происходит в лаборатории научно-образовательного центра. Алексей Стешенко, мастер образов, сравнивает ее с кухней, а попытки производства новых видов бетона – с выпечкой кексов. Только вместо миксеров, ложек, стаканов и прочей необходимой для кулинара инструментария здесь используют дрель со специальными насадками, шпатели, колбы, мензурки… Электронные весы, кстати, тоже имеются. Сколько вешать в граммах – вопрос на научной кухне актуальный. От этого зависит, увенчаются ли успехом попытки улучшить качественные показатели стройматериалов.

– Есть базовые ингредиенты, без которых бетон не приготовить: песок, цемент, вода. Идеальные пропорции давно просчитаны и строго заданы, – рассказывает Алексей Стешенко, надевая перед началом «готовки» защитные перчатки. – А дальше начинается импровизация. Рецепт разнообразят добавки. Какие из них выбрать, зависит от того, какие качества бетона мы хотим получить. Базальтовое волокно, например, повысит его прочность. Сухие или жидкие пластификаторы пригодятся при изготовлении монолитного пенобетона – он используется для возведения коттеджей и готовится прямо на стройплощадке.

Не забываем про стиральный порошок!

Сегодня Алексей колдует над газобетоном. В отличие от классического бетона этот материал более легкий, по виду напоминает пористый шоколад. Главный секрет такой структуры – добавление алюминиевой пудры. Соединяясь с цементным тестом, она дает реакцию, при которой образуется водород. Отсюда – те самые пузырьки.

Но это – дело будущего. Процесс приготовления опытного образца газобетона Алексей начинает с того, что кисточкой смазывает форму специальным маслом. Она напоминает слитную форму для кексов, только объемчик более впечатляющий – каждая ячейка объемом в литр. Цель такой процедуры, как и в случае с выпечкой, – чтобы тесто не прилипало к стенкам.

– Сухие ингредиенты смешиваем отдельно, жидкие – отдельно, – комментирует ученый, соединяя в большой миске 2,85 кг песка и 3 кг цемента. – Это первый и самый важный этап. Чем тщательнее мы их перемешаем, тем однороднее будет смесь и, соответственно, выше качество затвердевшего готового бетона.

В данном эксперименте Алексей пробует улучшить теплоизоляционные и водоотталкивающие свойства газобетона. Добиться этого помогут конкретные добавки – жидкое стекло и базальтовое волокно. Также в смесь добавляются стиральный порошок, он смоет парафин с частичек алюминиевой пудры, чтобы та могла вступить в реакцию с цементным раствором, и каустическая сода, повышающая щелочную среду раствора.

Последний штрих и незаменимый ингредиент – вода. Обязательно теплая! Для ускорения реакции газообразования.

А теперь пусть подышит

После перемешивания в ведре всех компонентов с помощью дрели с насадкой (читай: миксера) цементный раствор готов. По консистенции он напоминает тесто на оладьи. Теперь нужно зафиксировать плотность и расплыв смеси. Эти исходные данные подскажут, есть ли вероятность, что у нас получится правильный бетон. Набираем смесь в специальный сосуд строго заданного объема, резким движением поднимаем вверх и переворачиваем. Теперь измеряем линейкой диаметр образовавшейся на столе плюхи. Получилось 13 см. Это дает надежду, что все сделано правильно. Плотность раствора тоже порадовала – 1 850 кг на метр кубический.

– Сейчас мы разольем смесь по формам и оставим на полтора часа подходить. За это время она поднимется, наполнится воздухом, станет легче. К концу производственного цикла плотность достигнет 1 000–1 200 кг на метр кубический. Из такого газобетона можно строить двух– и трехэтажные дома без использования тяжелого бетона, – поясняет Алексей.

После того как разлитое по формам тесто подышит, оно отправится в камеру естественного твердения. Там проведет 28 дней. За это время бетон наберет прочность и затвердеет. Нужно только соблюдать два условия: температура +20 градусов и влажность 95%. В противном случае возможны побочные эффекты. Именно поэтому на стройке залитые бетонные конструкции в жару поливаются водой, в зимнее время прогреваются.

Проверяют на прочность опытные образцы бетона специалисты ТГАСУ в той же лаборатории с помощью испытательного пресса немецкого производства. Он обеспечивает нагрузку до 50 т.

Импровизация приветствуется

Помещенный в пропарочную камеру «кекс» не одинок. Здесь набирают прочность десятки аналогичных бетонных брусков. Например, приготовленный по новому рецепту образец тяжелого бетона с комплексной добавкой на основе глиоксаля.

– Бывают ситуации, когда бетонная смесь должна сохранить свои свойства с момента изготовления и до доставки на стройплощадку. Твердеть она начинает через полтора часа. Аспиранты нашей кафедры разрабатывают добавку, которая позволит замедлить этот процесс, чтобы до строек в северных районах области доезжала все-таки смесь, а не готовый бетон, – рассказывает Алексей Стешенко.

Другая разработка ученых ТГАСУ – изготовление стройматериалов с добавлением торфа. Это недорогой способ улучшить их теплоизоляцию. А еще бетон решает проблему утилизации отходов. Например, в пенобетон добавляется зола и микросферы – продукты переработки золошлаковых отходов Северской ТЭЦ. Прежде чем пойти в дело, ингредиент проходит обязательное исследование на содержание радионуклидов.

Задач в строительной сфере, требующих научного решения, немало. Не доведенные до совершенства рецепты стройматерилов тоже есть, а значит, импровизации на этой научной кухне продолжаются.

Фото: Вероника Белецкая

RSS статьи.  Cсылка на статью: 
Теги: ,
Вы можете пропустить до конца и оставить ответ. Pinging в настоящее время не допускается.

Модератор сайта оставляет за собой право удалять высказывания, нарушающие правила корректного общения и ведения дискуссий..

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

8 + 1 =