18+
18+
РЕКЛАМА

Томские ученые впервые измерили динамическую прочность бетона при взрыве

Город, Образование и наука, ТГУ, Томские новости, бетон взрыв разрыв интересные новости Томска ТГУ вуз образование физики Томские ученые впервые измерили динамическую прочность бетона при взрыве

Ученые Томского госуниверситета вместе с московскими коллегами выяснили, что при взрыве тяжелый бетон показывает в шесть раз более высокую прочность по сравнению со статистическими показателями. При этом он разрушается неравномерно, с зонами упругого и пластического поведения. Результаты исследований помогут проектировать взрывобезопасные конструкции атомных станций и хранилищ ядерных отходов, сообщает пресс-служба вуза.

Материалом для исследований стали серийные рецепты тяжёлого бетона класса прочности В45 одного из крупнейших производителей бетона в Томской области.

— Тяжёлые бетоны — особый класс композиционных материалов с высокой прочностью. Это цементная матрица, упрочнённая крупнофракционными включениями со специально отобранными компонентами, — рассказал доцент кафе механики деформируемого твердого тела физико-технического факультета ТГУ Александр Козулин. — Мы взрывали специальную линзу, которая создаёт плоскую ударную волну в образце, что имитирует реальный взрыв конструкций. Так мы обнаружили, что взрывная волна проходит через бетон неоднородно: внутри материала возникает сложная волновая картина, приводящая к одновременному появлению зон разрушения при сжатии и растяжении, обнаружены «диссипативные структуры», которые гасят или перераспределяют энергию деформации.

Испытания проводились во взрывной камере у коллег в Черноголовке, а уже полный постэкспериментальный анализ и интерпретация данных — в Томске.

— Фактически мы раскладываем компоненты бетона «по молекулам», смотрим на их свойства, химические взаимодействия, определяем зависимости и их влияние на динамическую прочность. Владея этой информацией, можно регулировать параметры структуры на стадии производства бетона, управляя его стойкостью к ударным нагрузкам, — дополнил Александр Козулин.

Команда изучала образцы длиной от 2,5 см до полуметра и «била» по ним микросекундными ударными импульсами. С помощью бесконтактных лазерных датчиков учёные замеряли скорости движения ударных волн в образцах от момента удара до разрушения с временным разрешением до наносекунд, а затем по записанным данным рассчитывали динамическую прочность при сжатии и растяжении.

По результатам стало ясно, что тяжёлый бетон при взрыве имеет эффект динамического упрочнения и становится до 6 раз прочнее на сжатие и растяжение — но при этом разрушается неравномерно, с зонами упругого и пластического поведения. Скорость материальных частиц за ударной волной распределяется не хаотично, а по определенным правилам, за счёт чего можно установить корреляции с прочностью при разных уровнях амплитуды нагружения.

На основе экспериментальных данных учёные ТГУ таккже построили физико-математическую модель, которая прогнозирует поведение бетона при ударно-волновых условиях нагружения.

— Экспериментальные результаты стали основой компьютерных моделей, которые позволяют оценить прочность конструкций при ударно-волновых воздействиях. Мы исследуем динамические эффекты, чтобы заложить в конструкторский проект уверенность: строительное сооружение не подведёт при любых условиях, сможет защитить персонал и оборудование, — подчеркнул заведующий лабораторией нанотехнологий и металлургии ФТФ ТГУ Илья Жуков. — Сейчас мы отработали методики исследований и детально изучили бетон класса B45. В перспективе хотим создать полный атлас разных видов тяжёлого бетона (от B30 до B60 и выше) с их динамическими характеристиками.

Ранее строительные конструкции рассчитывались только на статические нагрузки, а что с ней случится при ударе или взрыве — никто точно не знал. Учёные ТГУ впервые получили значения динамической прочности тяжёлого бетона при сжатии и растяжении. Это исследование позволит проектировать взрывобезопасные объекты на основе точных данных, а не устаревших статических нормативов.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».

Томские новости

В центре Томска более трех часов тушили «дом за рубль», который должен был стать резиденцией Деда Мороза

21 августа 2026
Томские новости

Томичей просят заправлять автомобили по «текущей потребности», чтобы не создавать очереди на АЗС

26 августа 2026
Томские новости

В Томске завершили ремонт ул. Розы Люксембург

2 сентября 2026
Томские новости

Томским восьмиклассникам стал доступен первый видеокурс по химии, созданный с помощью ИИ

10 сентября 2026
Томские новости

Мобильный планетарий открыл тайны космоса детям из Парабели при поддержке «Газпромнефть-Востока»

9 сентября 2026
Работа

Зарплаты платят, техника есть, людей не хватает. Как строят карьеру в томском «САХе»

28 августа 2026
Томские новости

Убивший двух беременных лосих томич предстанет перед судом в Новосибирске

3 сентября 2026
Томские новости

Власти Томской области призвали готовиться к длительному топливному кризису

28 августа 2026
Томские новости

Напугавшего грибников медведя выслеживают под Томском

21 августа 2026