Новый бетон
Мордовские учёные с помощью искусственного интеллекта разработали строительный материал
Учёные Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарёва разработали самоуплотняющийся безусадочный мелкозернистый бетон. По технологическим и физико-механическим характеристикам он в несколько раз превосходит традиционные тяжелые бетоны. Проектирование высокофункционального материала выполнено с применением инструментов искусственного интеллекта, то есть производительных алгоритмов машинного обучения.
Разработка представляет собой сухую строительную смесь, состоящую из портландцемента, кварцевого песка и комплексной органоминеральной добавки на основе поверхностно-активных веществ, отходов металлургических производств и распространенных осадочных пород. Благодаря полифункциональному модификатору цементная система после затворения водой приобретает способность к самоуплотнению и компенсации усадочных деформаций.
«Материал проявляет высокую эффективность на всех этапах жизненного цикла: в процессе приготовления и укладки бетонной смеси, твердения бетона и его эксплуатации в конструкции. Ввиду низкой проницаемости, высокой прочности и коррозионной стойкости срок службы разработанного бетона в обычных условиях эксплуатации (неагрессивных и слабоагрессивных средах) может превышать 150-200 лет. Кроме того, себестоимость сухой смеси на 10-15% ниже имеющихся аналогов за счет сниженной цементоемкости состава, использования местного сырья и отходов промышленности», - отметил кандидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций МГУ им. Н. П. Огарёва Артемий Балыков.
Полученный материал может применяться в гражданском, промышленном и транспортном строительстве для изготовления и ремонта железобетонных изделий и конструкций.
Проектирование бетона выполнялось с использованием методов машинного обучения - одного из направлений искусственного интеллекта. Для решения поставленных задач была собрана и проанализирована база экспериментальных данных, включающая свыше тысячи различных составов цементного материала.
«Материал, разработанный учёными университета под руководством доктора технических наук, профессора Татьяны Низиной, уже прошёл необходимые лабораторные испытания и готов к применению в строительной отрасли. Дальнейший этап - адаптация технологии к конкретному производству. К новому высокофункциональному бетону и интеллектуальным системам его проектирования уже проявили интерес индустриальные партнеры МГУ им. Н. П. Огарёва. В настоящее время ведутся переговоры о практической реализации разработки с региональными предприятиями, занимающимися производством товарного бетона, сухих смесей и железобетонных изделий», - отметил ректор МГУ им. Н. П. Огарёва Дмитрий Глушко.
Инновационный цементный материал и интеллектуальные системы машинного обучения разработаны в рамках реализации стратегического проекта «Материалы нового поколения и энергосбережение» программы Минобрнауки России «Приоритет 2030», а также инициативного проекта №21-73-00228 «Проектирование составов, моделирование структуры и свойств высокопрочных легких бетонов с применением методов машинного обучения», поддержанного Российским научным фондом.
Фото: наряду со строительством жилья наиболее перспективной областью применения разработки являются технически сложные объекты: стадионы, мосты, путепроводы, аэродромы, нефте- и газодобывающие платформы, объекты тепловой и атомной энергетики
Пресс-служба МГУ им. Н. П. Огарева