Foto: Elīna Karaseva, RTU
Ilglaicīgas stiepes slodzes radītas deformācijas dažādās būvkonstrukcijās var radīt nevēlamas sekas, piemēram, plaisas cementa un betona kompozītmateriālos, kas var novest pat līdz konstrukciju sabrukumam. Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Būvniecības inženierzinātņu fakultātes asociētā profesore Andīna Sprince izstrādājusi un patentējusi inovatīvu metodi deformāciju reģistrēšanai, izmantojot digitālo attēlu analizēšanas pieeju.
Pētnieki visā pasaulē veido arvien jaunus materiālus, līdz ar Eiropas zaļā kursa prasībām aktuāli kļūst «zaļie» betoni, piemēram, ģeopolimēra betoni, kuru izgatavošanā neizmanto cementu, bet gan būvniecības un ražošanas atkritumus. Lai tos aktīvi izmantotu būvniecībā, trūkst informācijas par ilglaicīgajām īpašībām – šļūdi un rukumu – , standartizētās metodes nav atbilstošas jaunizveidotajiem betona kompozītmateriāliem.
"Jaunajiem betona un cementa kompozītmateriāliem ir noteiktas dažādas īpašības, piemēram, stiprība, salizturība, nodiluma un korozijizturība utt., bet trūkst informācijas par to darbību ilgā laika periodā. Es pētu ilgstošās īpašības – šļūdes deformācijas spiedes, stiepes slogojumā. Vienkāršoti varētu teikt, ka šļūde ir laikā pieaugošas deformācijas nemainīgas slodzes apstākļos. Šīs deformācijas konstrukcijās var radīt pārmērīgu izlieci, izkļaušanos, padarīt tās nestabilas utt., kas savukārt var samazināt slodzes uzņemšanas spēju. Betons ir elastīgi plastisks materiāls, slodzes līmenim pārsniedzot 40% no graujošās slodzes, tajā rodas mikroplaisas. Īpaša uzmanība mikroplaisām jāpievērš stieptajās konstrukcijās, jo, pieaugot deformāciju lielumam, mikroplaisas turpina rasties, apvienoties, veidojot lielākas plaisas, kas var būt iemesls konstrukciju sabrukumam vai būtiskam nestspējas samazinājumam. Plaisu klātbūtne pakļauj konstrukcijas arī korozijas bojājumiem," skaidro Būvniecības inženierzinātņu fakultātes Būvkonstrukciju katedras asociētā profesore.
Šobrīd pasaulē neeksistē standartizētas šļūdes deformāciju noteikšanas metodes stiepes slogojumā, nav arī atbilstošu iekārtu īpašību noteikšanai un paraugu formu. RTU zinātniece pēc doktorantūras pētījumā "Jaunu betonu un cementa kompozītu šļūdes un rukuma deformāciju eksperimentālā izpēte" (Nr. 1.1.1.2/VIAA/3/19/401) izstrādājusi un patentējusi metodi (Nr.15667), kā reģistrēt šļūdes deformācijas stiepes slogojumā, izmantojot digitālo attēlu analizēšanas pieeju. Sadarbībā ar Būvniecības inženierzinātņu fakultātes bakalaura programmas studentu projektēts arī jauns šļūdes stends stiepes paraugu ilglaicīgajām pārbaudēm.
Jaunā metode ir aktuāla visiem betona un cementa kompozītmateriāliem. Tā izmantojama zinātniskajās laboratorijās, novērtējot arī inovatīvu materiālu perspektīvas, tai skaitā, lietošanu nesošajās konstrukcijās. Turpinot metodi attīstīt, to prognozējami varētu izmantot arī industrijā. "Tā būtu ļoti noderīga tieši stieptām un stiepti liektām konstrukcijām, piem., sijām, kopnēm u.c. pārseguma elementiem, kā arī specifisku būvju, piemēram, ūdeni aizturošo konstrukciju uzraudzībai," turpina RTU asociētā profesore.
RTU Būvniecības inženierzinātņu fakultātē izveidota arī jauna Konstrukciju ilglaicīgo pārbaužu laboratorija, kur tiks turpināti nākotnes materiālu īpašību pētījumi.
