Ученые Донского государственного технического университета (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) разработали универсальные алгоритмы для расчета и предсказания прочности вариатропных бетонов или материалов, чьи свойства меняются по сечению изделия.

Такие композиты получают центрифугированием, они прочнее, долговечнее и экономичнее традиционных. Эксперименты показали, что несущая способность конструкций возрастает до 15% при том же расходе сырья, а при сохранении прочности удается сэкономить до 15% материалов. Скорость монтажа повышается на 24%, трудозатраты снижаются на 28%, а надежность объектов растет на 12%.

В России вариатропные бетоны изучают в НИИ строительной физики, МГСУ и СПбГАСУ, но команда ДГТУ под руководством Евгения Щербаня (при участии академика Л. Маиляна, профессоров А. Бескопыльного и А. Евтушенко) предложила собственные теоретические и практические методы. Они доработали установку для формования, оптимизировали режимы уплотнения и выявили скрытые резервы прочности. Лучшие результаты дало виброцентрифугирование — трубобетонные колонны выдерживают нагрузку на 13% выше, чем полнотелые.

Особая инновация — это применение сверточных нейросетей для прогнозирования прочности и выявления дефектов с точностью 89%. Это позволяет быстро подбирать составы и контролировать качество. В планах еще и изучение наномодифицированных вариатропных бетонов на микро- и макроуровне для уточнения расчетов. Работа поддержана грантом РНФ № 23-79-10289 и программой «Приоритет 2030».