Ваш браузер устарел, поэтому сайт может отображаться некорректно. Обновите ваш браузер для повышения уровня безопасности, скорости и комфорта использования этого сайта.
Обновить браузер

Как долго простоит снежный дом в условиях Арктики? Рассказывают физики из Перми

Ученые подсмотрели технологию у коренных народов Севера и придумали, как ее улучшить

14 февраля 2024
Как долго простоит снежный дом в условиях Арктики? Рассказывают физики из Перми
Источник:

Midjourney

Специалисты Пермского Политеха разработали и уже испытали установку для прессования снега, которая может создавать надежные и прочные блоки — вертикальные, горизонтальные и даже под наклоном. Они могут послужить строительным материалом как для снежных фигур и арт-объектов, так и для хозяйственных и жилых зданий на территориях Крайнего Севера. Там такие сооружения можно использовать десять месяцев в году.

Жители Крайнего Севера веками использовали снег и лед как строительные материалы, и многие до сих пор сохраняют эти традиции. Это удобно, а технологии отработаны столетиями. Другие стройматериалы дорого и проблематично завозить в столь удаленные районы. К тому же снежные постройки, простояв холодный сезон, самостоятельно тают, не оставляя мусора, что особенно важно для кочевых народов.

В России арктические территории составляют около 28% от всей площади государства. Поэтому неудивительно, что у нас существует интерес к «снежному» строительству. А в регионах, где зима не столь долгая, тоже любят сооружать из снега и льда — только не в хозяйственных, а в художественных целях.

На данный момент существует два основных метода строительства из снега и льда:

  • из блоков, как для иглу;

  • с помощью опалубки, которую заполняют снегом и оставляют на длительное время, чтобы он стал плотным.

Ученые ПНИПУ решили попробовать ускорить процесс и сделать его легче. Для этого была разработана установка с корпусом из одной верхней и двух боковых стенок, в которые вставлены винтовые шпильки. Когда шпильки закручивают, боковые параллельные друг другу стенки начинают сдвигаться, работая как пресс. При этом внутри фанеры, из которой они сделаны, под металлический лист встроен греющий электрический кабель. Установка топит и одновременно уплотняет снег, уложенный в нее.

В ходе эксперимента разработчики попробовали создать разные формы снежных блоков, чтобы выяснить их надежность. В том числе «пизанские башни» — конструкции с наклоном, которые пригодились бы при создании наклонных стен, крыш или арок.

Например, был изготовлен столб высотой 2,93 метра с наклоном в 10 сантиметров. Постепенно наклон увеличивался, дойдя в итоге до полутора метров за 40 дней существования конструкции. Эксперимент прервала погода: блок рухнул, когда в Перми потеплело до +2 °C.

Как долго простоит снежный дом в условиях Арктики? Рассказывают физики из Перми
Источник:

ПНИПУ

Также ученые спрессовали горизонтальный снегоблок и установили внутри него датчики температуры, чтобы отслеживать процесс и затраты времени на него. Образец испытывали на плотность и прочность, сжимая между листами пеноплекса. Средняя прочность составила 7,4 МПа.

<p><a target="_blank" rel="noopener nofollow" href="https://pstu.ru/basic/glossary/staff/%253Fsid%253D37/?sid=1155">Олег Зверев</a></p>

«С помощью устройства можно возводить сооружения высотой до трех метров. Они могут иметь наклон, но со временем он будет увеличиваться. Прочность на сжатие снегоблоков можно сравнить с прочностью ячеистого автоклавного газобетона».

Испытания показали, что с помощью установки можно создавать (нагревать и прессовать) горизонтальные блоки — за 40 минут каждый, а вертикальные — за 20. Что значительно ускоряет процесс строительства прочных снежных стен в условиях низких температур.

В данный момент разработчики определяют теплофизические свойства снегоблоков на недавно построенном ими иглу.

Метод можно будет применять для возведения временных сооружений (например, зимних гаражей) в холодных регионах страны. В Заполярье такие постройки простоят до десяти месяцев, считают авторы. Кроме того, придуманная в Перми технология пригодится для создания декоративных фигур из снега и льда.

Подписываясь на рассылку вы принимаете условия пользовательского соглашения