Строим будущее: умные технологии против старых проблем

Самовосстанавливающийся бетон. Нет, это не фантастический строительный фанфик, это «умные материалы» XXI века. Такой бетон способен сам «залечивать» трещины за счёт специальных бактерий: при попадании воды они активируются и образуют известняк, который герметично заполняет повреждения. К «умным» сегодня также относятся материалы с памятью формы — это сплавы и полимеры, способные возвращать исходную форму при нагреве после деформации; пьезоэлектрические элементы — это электромеханические преобразователи, изготовленные из специальных материалов (кварц, титанат бария), которые преобразуют механическое давление в электрический заряд или деформируются под действием тока; термо- и фотохромные покрытия способны обратимо менять свой цвет или оптические свойства (прозрачность, поглощение) под воздействием температуры или света.

Секция «Строительные технологии и кадастровая деятельность» XVII Всероссийской научно-практической конференции «Россия молодая» началась с доклада Ангелины Суставовы и Светланы Несмачных про «умные материалы» - девушки рассказали, как такие материалы могут изменить современное строительство.

Эти материалы, конечно, дороже в разы, но у них польза больше, то есть не нужно тратить время на ремонт, реконструкцию здания. Что снижает затраты на ремонт и делает конструкции более надёжными, — поделились авторы работы.

Студентки также обратили внимание на проблему внедрения таких технологий в России. Несмотря на очевидные преимущества, их использование ограничено высокой стоимостью и отсутствием нормативной базы. Пока подобные решения применяются точечно — например, при реконструкции мостов.

Александр Бушуев, аспирант второго курса совместно с научным руководителем Евгением Шабановым, заведующим кафедрой строительного производства и экспертизы недвижимости продолжают работу над созданием системы дистанционного мониторинга загрязнения грунта нефтепродуктами. Для определения загрязнения и его концентрации ученые разработали специальное оборудование, которое считывает электросопротивление грунта и оперативно передает результат на платформу.

Наша задача — создать систему, которая будет в реальном времени отслеживать загрязнение грунта и передавать данные на платформу мониторинга. Это позволит быстрее реагировать на техногенные аварии и принимать решения по ликвидации последствий, — рассказал Александр Бушуев.

Работа уже прошла этап лабораторных и полевых испытаний. Сейчас исследователи завершают отработку технологии, публикуют научные статьи и готовят заявки на патенты и гранты.

Студентки Галина Толстикова и Екатерина Завьялова (научный руководитель — доцент Ирина Зайцева) — обследовали состояние лестничных спусков на старой набережной реки Томи, которые уже какое-то время закрыты для горожан.

Исследование началось с выезда на объект: девушки провели осмотр, зафиксировали повреждения, а затем изучили нормативные документы и требования к подобным сооружениям. И, в итоге, определили основные причины разрушения — отсутствие регулярного ремонта, влияние погодных условий и, возможно, ошибки на этапе строительства. И предложили конкретные решения по восстановлению и эксплуатации лестниц. В центре внимания — выбор более устойчивых материалов и необходимость регулярного контроля состояния объекта.

Мы рассматривали разные варианты облицовки и в итоге остановились на граните. Это — популярный материал для облицовки благодаря своей прочности, долговечности, эстетике и устойчивости к внешним воздействиям. Он хорошо подходит для таких объектов, особенно с учётом того, что одна из лестниц находится у мемориала и важна, с точки зрения, внешнего вида. При этом мы учитывали и его особенности: гранит достаточно много весит и может быть скользким, особенно при намокании и в холодную погоду. Также на этапе проектирования нужно будет учесть избыточную массу камня. А при эксплуатации следить за разрушением швов и за истиранием антискользящей обработки, — поделились авторы исследования.

Ещё одну тему, связанную с долговечностью инфраструктуры, поднял Дмитрий Устьянцев, студент 2 второго курса. Его работа посвящена защите железобетонных конструкций мостов от коррозии — одной из ключевых проблем для регионов с суровым климатом.

В своей работе он рассматривает, как на состояние мостов влияют химические реагенты и погодные условия Сибири, и предлагает способы защиты конструкций. Речь идёт о специальных ингибиторах и покрытиях, которые могут замедлить разрушение бетона и арматуры.

Пока это теоретическая работа. Но в целом я нашёл пять ингибиторов, и покрытий – они изготовлены в 2025 году, которые не используются, но их можно адаптировать. Называется «Бионорд». Пескосоль, которую сейчас используют в Кемерово, с коэффициентом коррозионной стойкости 0,4. А у бионорда 0,1 и из-за того, что коэффициент у него поменьше, он меньше разрушает поверхность моста, но даёт устойчивость к коррозии, — отметил Дмитрий.

*Коэффициент коррозионной стойкости — это количественный показатель, отражающий способность материала сопротивляться разрушению (коррозии) в агрессивной среде. Он определяет скорость протекания коррозионных процессов.

* Бионорд — это серия современных экологичных противогололёдных материалов (ПГМ), разработанных Уральским заводом противогололёдных материалов для эффективного устранения льда при температурах до – 35С. Гранулы, состоящие из смеси солей (кальций хлористый, натрий хлористый) и биофильных добавок, быстро плавят лёд, безопасны для обуви, лап животных и почвы.

Студенты Марина Воронина, Анастасия Гордеева и Виталий Насыбулин проанализировали существующие исследования по применению сельскохозяйственной органики в бетонах и оценили перспективы их использования в строительстве. Особе внимание они уделили влиянию агроотходов на физико-механические и эксплуатационные свойства цементного раствора.

*Агроотходы (сельскохозяйственные отходы) — это органические остатки, образующиеся при выращивании, сборе и переработке продукции растениеводства (солома, ботва, шелуха, жмых и пр.)

Результаты показали, что при правильном подборе состава добавки из переработанной органики способны улучшать характеристики бетона: повышать устойчивость к агрессивным средам, прочность и долговечность материала, снижать влагопроницаемость.

Студенты отметили, что предварительная обработка вторичных сельскохозяйственных ресурсов значительно повышает их эффективность, а грамотное соотношение компонентов позволяет добиться оптимальных свойств строительных материалов.

Студентка второго курса строительного института Юлия Замараева проанализировала факторы формирования цен на новое жилье в регионах России.

Идеей было выявить скрытую связь между различными факторами цен и итоговой ценой квадратного метра, так как было предположение, что те или иные факторы – топливо, энергия, отдельные материалы или виды работ – влияют намного сильнее, чем другие, а может всё просто дорожает в темпе общей инфляции.

Анализ показал, что в большинстве регионов цены на цемент растут медленнее общей инфляции, тогда как затраты на благоустройство, коммунальную инфраструктуру и отделочные работы чаще всего становятся основными драйверами роста стоимости.

По мнению студентки, часть факторов, влияющих на стоимость жилья, может регулироваться на региональном уровне, что открывает возможности для сдерживания роста цен на рынке недвижимости.

«Россия молодая» – это масштабная площадка для обсуждения результатов научной деятельности студентов, аспирантов и молодых ученых. В 2026 году конференция объединит более 1700 участников, а на рассмотрение поступило свыше 1200 докладов. Лучшие работы будут опубликованы в сборнике, индексируемом в РИНЦ.