Перспективы применения природного сырья для строительства временных сооружений в северных и арктических условиях

В связи с интенсификацией промышленного освоения Арктики возобновлен интерес к возможностям применения наиболее рапространенных в северных районах природных материалов (снега и льда) при строительстве временных зданий и сооружений. Технические характеристики снега и льда (прочность, теплопроводность) соответствуют аналогичным показателям многих строительных материалов и в арктических условиях могут эксплуатироваться в течение достаточно продолжительного времени. В предлагаемой статье представлены результаты исследований по разработке технологии производства строительных блоков из природного сырья (снега), прочностные характеристики которых достаточны для возведения временных малоэтажных сооружений (складов, гаражей, ангаров, капониров и т. п.). Прочность замороженных снеговодяных блоков обеспечивается на уровне 3,1–6,4 МПа, теплороводность – 1,38 Вт/(м·°С) Для внешнеармированных снеговых блоков натурными испытаниями показана достаточная прочность для сооружения одноэтажных зданий. Технологической особенностью изготовления блоков является возможность их производства без использования специализированного оборудования. Определены технологические режимы формования блоков и их теплофизические и прочностные характеристики. Проведены испытания блоков на стойкость к потеплению в весенний период, а также макета одноэтажного здания размерами 3×4,2×2,3 м, показавшие возможность широкого применения предлагаемых технологий в условиях Севера и Арктики.

1. Войтковский К.Ф. Механические свойства льда. М.: Изд-во АН СССР; 1960. 100 с.

2. Войтковский К.Ф. Реология льда и снега. Тр. Первого Всесоюзного симпозиума по реологии грунтов. Ереван: Изд-во Ереван. ун-та; 1973. 292 с.

3. Войтковский К.Ф. Механические свойства снега. М.: Наука; 1977. 126 с.

4. Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника. Л.: Гидрометеоиздат; 1975. 461 с.

5. Савельев Б.А. Строение, состав и свойства ледяного покрова морских и пресных водоемов. М.: Издво МГУ; 1963. 541 с.

6. Васильев Н.К. Льдокомпозиты, их свойства и технология получения. Изв. ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1994;228:28–36.

7. АС № 1600406 СССР МКИ Е02В7/06. Способ возведения грунтовой плотины мерзлого типа / Васильев Н.К., Разговорова Е.Л., Шаталина И.Н., Портнягин Л.Г., Сидоров М.П. № 4616750 заявл. 05.12.88; зарегистр. 15.06.90.

8. Способ изготовления водонепроницаемого экрана в низкотемпературных грунтовых материалах элементов гидротехнического сооружения: пат. 2276703 Рос. Федерация: E02B3/16/ Алтунина Л.К., Кувшинов В.А., Стасьева Л.А., Долгих С.Н., Мельник Г.А.; заявитель и патентообладатель Акционерная компания «АЛРОСА» (закрытое акционерное общество) (АК «АЛРОСА» (ЗАО) (RU), Институт химии нефти СО РАН (ИХН СО РАН) (RU). № 2004131314/03; заявл. 25.10.2014, опубл. 20.05.2006 Бюл. № 14.

9. Бузник В.М., Ландик Д.Н., Ерасов В.С., Нужный Г.А., Черепанин Р.П., Новиков М.М., Гончарова Г.Ю., Разомасов Н.Д., Разомасова Т.С., Устюгова Т.Г. Физико-механические свойства композиционных материалов на основе ледяной матрицы. Материаловедение. 2017;2:33–40.

10. Черепанин Р.П., Нужный Г.А., Разомасов Н.А., Гончарова Г.Ю., Бузник В.М. Физико-механические свойства ледяных композиционных материалов, армированных волокнами РУСАР-С. Материаловедение. 2017;7:38–44.

11. Сыромятникова А.С., Алексеева А.В. Армирование композиционных материалов на основе пресного льда наполнителями природного происхождения. EURASTRENCOLD-2018: Тр. VIII Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата, посвященные 80-летию академика В.П. Ларионова. Якутск: 2018;402–407.

12. ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. М.: 2019; 16 с.

13. ГОСТ 8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе. М.: 7 с.

14. ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном режиме. М.; 27 с.

15. ГОСТ 503-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия. М.: 2012; 31 с.

16. ГОСТ 21520-89 Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие. Технические условия. М.: 1990; 7 с.

17. Способ изготовления блочного (мелкоштучного) строительного материала из снега: пат. 2714543 Рос. Федерация E04B 1/00, E04C 2/54 / Андреева А.В., Бочкарев В.Н., Буренина О.Н., Новгородов В.А., Попов С.Н., Саввинова М.Е., Слепцов С.Г.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук». № 2018144885; заявл. 17.12.2018, опубл. 18.02.2020 Бюл. № 5.

18. Способ изготовления блочного (мелкоштучного) строительного материала на ледяной основе: пат. 2685386 Рос. Федерация: E04B 1/00, E04C 2/54 / Андреева А.В., Буренина О.Н., Даваасенгэ С.С., Давыдова Н.Н., Попов С.Н., Саввинова М.Е.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук». № 2018107523; заявл. 28.02.2018, опубл.17.04.2019. Бюлл. № 11.

19. ГОСТ 32522-2013 Мешки тканые полипропиленовые. Общие технические условия. М., 2019. 22 с.

20. Серошевский В.Л. Якуты. Опыт этнографического исследования. М.; 1993. 736 с.

21. Маак Р.К. Вилюйский округ. М., Яна; 1994. 592 с.