Источник: Фото - permkrai.ru
Российские ученые разработали новую технологию получения защитного покрытия для мостов и дорог Крайнего Севера
04.06.2026
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) и Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ) разработали новую технологию производства защитного покрытия для мостов и дорог Крайнего Севера. Новое бесшовное покрытие из полимочевины можно сворачивать в рулоны и перевозить как обычный стройматериал.
Строительство дорог, мостов и тоннелей в Арктике, Сибири и на Дальнем Востоке осложнено экстремальными морозами (до –50 °C) и наличием многолетнемерзлых пород. Главный враг бетонных и металлических конструкций — вода. Она просачивается в микротрещины, замерзает, расширяется и разрушает сооружения изнутри, вызывая коррозию арматуры. Существующие способы гидроизоляции имеют серьезные недостатки: рулонные битумные материалы трескаются на холоде и протекают на стыках, а высоконадежное бесшовное напыление полимочевиной требует громоздкого оборудования и плюсовой температуры, что сильно усложняет и удорожает доставку в труднодоступные районы.
Авторы первыми в России предложили решение, объединяющее достоинства обоих подходов. Они разработали уникальную технологию создания прочного и бесшовного гидроизоляционного покрытия из полимочевины, которое можно сворачивать в рулоны и перевозить как обычный стройматериал. Для этого впервые была применена полиэтиленовая пленка. Раньше ее для гидроизоляции не использовали.
"Сначала с помощью фото- и видеосъемки создается точная 3D-модель конструктивного элемента транспортного объекта — цифровая копия его поверхности со всеми изгибами, стыками и выступающими элементами. Эта модель передается на завод, где по ней собирают физический прототип — макет того участка, который нуждается в защите. Дальше его накрывают полиэтиленовой пленкой. И уже на нее напыляют двухкомпонентную полимерную смесь на основе полимочевины. Поскольку она не прилипает к полиэтилену, после застывания готовую пленку легко снимают с макета, сворачивают в рулон и отправляют на объект. На месте строительства рабочие расстилают покрытие и соединяют края специальным активатором", — рассказал один из авторов разработки, профессор кафедры "Автомобильные дороги и мосты" ПНИПУ, доктор технических наук Андрей Кочетков.
Чтобы проверить, насколько эффективно работает такая технология, ученые провели серию экспериментов. Они напыляли гидроизоляцию на прототипы разной формы и шероховатости, меняли давление, температуру и расстояние от наконечника распылителя (сопла) до поверхности. В ходе испытаний замеряли ключевые показатели — толщину получаемой пленки, равномерность распределения материала и скорость его отверждения.
"Мы выяснили, что расход гидроизоляции напрямую зависит от условий напыления. В идеале на квадратный метр покрытия толщиной 1,5 мм нужно 1,59 кг смеси. Но на практике часть материала неизбежно теряется — он просто разлетается в воздух в виде мельчайших капель и не попадает на поверхность. С учетом плотности компонентов и потерь в 30 % мы рассчитали реальную норму: 2,27 кг на м². Теперь инженеры могут заранее знать, сколько материала заказывать", — пояснил Андрей Кочетков.
В результате экспериментов ученые подтвердили, что полимочевина при новом методе сохраняет все свои свойства при температурах от -60 до +150 °C, выдерживает движение тяжелой строительной техники и не разрушается под действием дорожных реагентов. Прочность мембраны (20-45 МПа) в 5-10 раз выше, чем у обычных рулонных материалов, и при этом она не уступает покрытиям, полученным классическим напылением. При этом готовую защиту можно монтировать даже в сильный мороз, тогда как традиционное напыление требует тепла и сухой погоды.
Технология утверждена ГОСТом и внесена в реестр Минтранса. Ее уже внедряют на ограниченных по размеру объектах транспортного и общего строительства.
Источник: Минобрнауки РФ
Строительство дорог, мостов и тоннелей в Арктике, Сибири и на Дальнем Востоке осложнено экстремальными морозами (до –50 °C) и наличием многолетнемерзлых пород. Главный враг бетонных и металлических конструкций — вода. Она просачивается в микротрещины, замерзает, расширяется и разрушает сооружения изнутри, вызывая коррозию арматуры. Существующие способы гидроизоляции имеют серьезные недостатки: рулонные битумные материалы трескаются на холоде и протекают на стыках, а высоконадежное бесшовное напыление полимочевиной требует громоздкого оборудования и плюсовой температуры, что сильно усложняет и удорожает доставку в труднодоступные районы.
Авторы первыми в России предложили решение, объединяющее достоинства обоих подходов. Они разработали уникальную технологию создания прочного и бесшовного гидроизоляционного покрытия из полимочевины, которое можно сворачивать в рулоны и перевозить как обычный стройматериал. Для этого впервые была применена полиэтиленовая пленка. Раньше ее для гидроизоляции не использовали.
"Сначала с помощью фото- и видеосъемки создается точная 3D-модель конструктивного элемента транспортного объекта — цифровая копия его поверхности со всеми изгибами, стыками и выступающими элементами. Эта модель передается на завод, где по ней собирают физический прототип — макет того участка, который нуждается в защите. Дальше его накрывают полиэтиленовой пленкой. И уже на нее напыляют двухкомпонентную полимерную смесь на основе полимочевины. Поскольку она не прилипает к полиэтилену, после застывания готовую пленку легко снимают с макета, сворачивают в рулон и отправляют на объект. На месте строительства рабочие расстилают покрытие и соединяют края специальным активатором", — рассказал один из авторов разработки, профессор кафедры "Автомобильные дороги и мосты" ПНИПУ, доктор технических наук Андрей Кочетков.
Чтобы проверить, насколько эффективно работает такая технология, ученые провели серию экспериментов. Они напыляли гидроизоляцию на прототипы разной формы и шероховатости, меняли давление, температуру и расстояние от наконечника распылителя (сопла) до поверхности. В ходе испытаний замеряли ключевые показатели — толщину получаемой пленки, равномерность распределения материала и скорость его отверждения.
"Мы выяснили, что расход гидроизоляции напрямую зависит от условий напыления. В идеале на квадратный метр покрытия толщиной 1,5 мм нужно 1,59 кг смеси. Но на практике часть материала неизбежно теряется — он просто разлетается в воздух в виде мельчайших капель и не попадает на поверхность. С учетом плотности компонентов и потерь в 30 % мы рассчитали реальную норму: 2,27 кг на м². Теперь инженеры могут заранее знать, сколько материала заказывать", — пояснил Андрей Кочетков.
В результате экспериментов ученые подтвердили, что полимочевина при новом методе сохраняет все свои свойства при температурах от -60 до +150 °C, выдерживает движение тяжелой строительной техники и не разрушается под действием дорожных реагентов. Прочность мембраны (20-45 МПа) в 5-10 раз выше, чем у обычных рулонных материалов, и при этом она не уступает покрытиям, полученным классическим напылением. При этом готовую защиту можно монтировать даже в сильный мороз, тогда как традиционное напыление требует тепла и сухой погоды.
Технология утверждена ГОСТом и внесена в реестр Минтранса. Ее уже внедряют на ограниченных по размеру объектах транспортного и общего строительства.
Источник: Минобрнауки РФ