Свой взгляд на обучение магистрантов в условиях двухуровневого образования и международного сотрудничества предлагают профессора Ижевского государственного технического университета.

Авторы научно-практической статьи: 

Г. И. Яковлев, д.т.н., профессор, зав. кафедрой геотехники и строительных материалов Ижевского государственного технического университета

Г. Н. Первушин, д.т.н., профессор, декан инженерно-строительного факультета Ижевского государственного технического университета 

Учебно-исследовательская практика магистрантов предполагает проведение исследований в научных учреждениях в зарубежных странах. При подготовке к прохождению стажировки рассматривались несколько вариантов учебных и научных учреждений. В частности, на базе Вильнюсского технического университета в рамках существующего договора о сотрудничестве и многолетних совместных исследований при активном участии и помощи со стороны профессора Я. Керене, продекана факультета фундаментальных исследований ВТУ им. Гедиминаса, было проведено изучение микроструктуры композиционных материалов, разработанных магистрантами направления "Строительство" в процессе работы над магистерской диссертацией. Полученные результаты показали необходимость дальнейших исследований с использованием приборов высокого разрешения.

Учитывая наличие договора о сотрудничестве с Bauhaus-Universitaet Weimar в области подготовки научных кадров, магистранты продолжили свои исследования в Веймаре. При этом предполагалось проведение совместных исследований в области изучения минеральных вяжущих с использованием современных приборов с высоким разрешением для физико-химического анализа минеральных вяжущих в области высоких технологий, включая исследование материалов, получаемых с использованием нанотехнологий. Известно, что применение нанотехнологий в строительстве предполагает умение управлять структурой строительных композитов, создание материалов с прогнозируемыми, наперед заданными свойствами, имеющими однородность структуры, приближающейся к однородности металлов. И, как следствие, смена приоритетов при создании долговечных конструкций повышенной надежности с металлических материалов на композиционные материалы с минеральной матрицей, включая и отказ от традиционного армирования.

Но для ускорения внедрения нанотехнологий в практику строительства необходимо решения  ряда проблем:

- проблема однородности распределения наносистем после введения их в вяжущие матрицы (предварительная диспергация модифицирующих наноструктур для исключения их комкования), при решении этой проблемы содержание вводимых модифицирующих нанотрубок  можно сократить на порядок;

- квалифицированное тестирование наносистем с использованием современных приборов и оборудования с повышенным разрешением и использованием методов "щадящего" исследования. При этом необходимо применение оборудования, работающего при низком вакууме, которое исключает деструкцию новообразований при анализе структуры модифицированных наносистемами строительных материалов.

Именно такие приборы были предоставлены магистрантам в процессе их стажировки в Веймаре и Дрездене. Магистранты познакомились с современной аппаратурой и оборудованием для проведения исследований на наноуровне, провели исследования своих экспериментальных образцов, при этом получены уникальные результаты, которые не описаны в современной технической литературе (рис. 1). В частности, в процессе проведения исследований ими установлено, что введение наноструктур (рис. 1а) в ангидритовые композиции позволяет формировать структуру кристаллических новообразований (рис. 1б, в), менее подверженную воздействию воды в силу специфической морфологии образований, что в общем случае приводит к существенному приросту прочности ангидритовой композиции и повышению ее водостойкости.

 Рис. 1. Микроструктура углеродных нанотрубок "Таунит" полученных каталитическим пиролизом (а), сравнительный анализ микроструктуры двуводного гипса, формирующейся при гидратации ангидритового вяжущего: (в) - традиционная структура пластинчатых кристаллов, (б) - кристаллы двуводного гипса, полученные стимуляцией углеродными наносистемами в количестве 0,05 % от массы вяжущего

Совместно с руководителем стажировки доктором Х.-Б. Фишер, зам. директора F.A. Finger-Institut für Baustoffkunde, магистранты провели расшифровку спектральной информации, обработали полученные данные и дали интерпретацию полученным результатам.