Ученые СПбГАСУ создали устройство для точного измерения температуры грунта

Ученые Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета (СПбГАСУ) создали устройство для точного измерения температуры грунта. Разработка необходима при геотехническом мониторинге, особенно на Крайнем Севере.

Исследование выполнено при поддержке Минобрнауки России, специалисты СПбГАСУ Андрей Бояринцев и Александра Зыбцева запатентовали устройство.

Прибор состоит из композитных трубок, соединенных стальными муфтами с датчиками. До сих пор подобные устройства изготавливали из стальных труб, обладающих значительной теплопроводностью, что искажало результаты измерений. Исследователи предложили использовать термоизолирующий композитный материал — стеклопластик. Благодаря этому измерения температуры грунта в конкретной точке стали значительно точнее.

«Одним из направлений в изучении композитных свай было их теплотехническое и теплофизическое взаимодействие с верхней частью грунтов при замерзании и оттаивании в течение года. Мы проводили моделирование и эксперименты, где замораживали лоток с грунтом и размещенной в нем сваей. В ходе работы обнаружили, что при определенных условиях материал сваи не влияет на увеличение глубины промерзания грунта. Это очень важно для строительства, потому что в данном случае свая не является мостиком холода и не усугубляет физико-механические процессы, протекающие в грунте при его промерзании», – рассказал Андрей Бояринцев.

Проведение экспериментов стало возможным благодаря гранту на 500 тыс. руб., полученному Александрой Зыбцевой по итогам конкурса Фонда содействия инновациям по программе «УМНИК» для обучающихся в образовательных организациях высшего образования России по программам бакалавриата, специалитета, магистратуры или аспирантуры. Проект Александры назывался «Разработка средства измерения температуры многолетнемёрзлого грунта на основе композитных материалов».

«Мы планируем доработать конструкцию, чтобы можно было извлекать датчики для проверки. Пока конструкция трубки этого не предусматривает, и ею можно пользоваться только 2 года. Хотим поставить наши термотрубки в качестве опытных образцов в компании, которые ведут геотехнический мониторинг на Крайнем Севере, чтобы они с ними поработали и дали обратную связь о том, что можно улучшить», — пояснил Бояринцев.

На фото: победители программы «Умник» Андрей Бояринцев (2019 г.) и Александра Зыбцева (2022 г.)