Петербургский государственный университет сообщения Императора Александра I в рамках федерального проекта «Приоритет» принимает участие в строительстве атомного реактор «Брест ОД-300» в городе Северск Томской области. В начале сентября завершён первый этап укладки Бетона № 2 (жаростойкого пенобетона) в конструкцию сооружения. Отметим, что это первый договор такого типа за более чем двухвековую историю старейшего инженерного вуза нашей страны.
«Брест ОД-300» станет первым в мире атомным реактором с безотходным ядерным циклом на быстрых нейтронах. Такая технология, при которой отработанное атомное топливо после рефабрикации используется повторно, в мире ещё не отработана и впервые реализуется в нашей стране.
Разработка нового вида ячеистого бетона — жаростойкого пенобетона был завершена к 2023 году, а уже сегодня этот инновационный материал заливается в конструкцию атомного реактора! Университет сделал масштабный шаг по реализации только что созданного в лаборатории материала в атомной промышленности.
«Для приготовления пенобетона необходима сухая строительная смесь, которая изготавливалась на заводе по производству сухих смесей, — сказала заведующая кафедрой „Строительные материалы и технологии“ ПГУПС, д.т.н., профессор Анастасия Сычёва. — Перед укладкой в конструкцию реактора была выпущена опытная партия пенобетона с помощью предприятия ООО „НПП Монолитный пенобетон“ — стратегическом партнёре ПГУПС во Владикавказе».
Для производства инновационного материала были использованы специальные системы автоматизации для минимального колебания плотности получаемого пенобетона. Такая цель может быть достигнута с помощью применения IT-технологий и соответствует высоким требованиям атомной энергетики — специалисты относят её к разряду «прорывных технологий».
«Столь высокий уровень требований задаёт Проектное направление „Прорыв“ Госкорпорации „Росатом“, которое проектирует и строит атомные реакторы нового поколения типа БРЕСТ», — пояснила Анастасия Сычёва.
Поскольку пенобетон укладывается в конструкцию реактора сразу после изготовления, на строительную площадку были доставлены две технологические линии производства пенобетона, с помощью которых из сухой смеси, фибры, воды и специальных добавок изготавливался фиброраствор, который затем смешивался с отдельно приготовленной строительной пеной до получения необходимой плотности. Кстати, укладка пенобетона производилась в сложных условиях бетонирования с высоты 15 м в закрытую конструкцию без возможности доступа оператора к месту укладки.
Разработанный состав пенобетона имеет уникальные свойства, являясь демпферным материалом: с течением времени он должен, не разрушаясь, принять на себя нагрузку от расширения металла и тяжёлого бетона, когда при вводе реактора в эксплуатацию вся конструкция реактора начнёт разогреваться.
Отметим, что научно-исследовательские разработки для атомной энергетики учёными ПГУПС продолжаются и на сегодняшний день создается модель долговечности «Бетона № 2», цель которой спрогнозировать поведение пенобетона, уложенного в конструкцию атомного реактора БРЕСТ-ОД-300 при действии повышенный температур на период до 30 лет — то есть на время эксплуатации реактора.
Прямые экспериментальные данные о поведении и физико-механических характеристиках пенобетона на такой длительный период отсутствуют, но с помощью проведения экспериментов с модельными системами, цифрового моделирования и построения цифровых двойников конструкции реактора и самого пенобетона возможно будет спрогнозировать, как поведет себя материал на протяжении 30 лет эксплуатации конструкции реактора.
Напомним, что работа над этим проектом в старейшем транспортном вузе ведётся в ходе реализации стратегического проекта «Новые материалы и технологии в строительстве» федеральной программы «Приоритет-2030». ПГУПС, выполнением этого проекта доказывает свое технологическое лидерство и возможность выполнения масштабного шага «от лаборатории к практике» на примере внедрения жаростойкого пенобетона в атомной энергетике.
