priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2026-69-7-624-630pribor-568Research ArticleМЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ АНАЛИЗА И КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, ВЕЩЕСТВ И ПРИРОДНОЙ СРЕДЫMETHODS AND DEVICES FOR MONITORING AND DIAGNOSTICS OF MATERIALS, PRODUCTS, SUBSTANCES AND THE NATURAL ENVIRONMENTИсследование касательной силы морозного пучения и адгезии в условиях примерзания образцов покрытий к грунтуStudy of frost heave tangential force and adhesion under conditions of coating samples freeze to soilСаввиноваМ. Е.SavvinovaM. E.

Мария Евгеньевна Саввинова          — канд. техн. наук; Якутский научный центр СО РАН — Институт проблем нефти и газа, лаборатория композиционных строительных материалов, ст. научный сотрудник.

Якутск

Maria E. Savvinova        —      PhD; Yakut Scientific Center of the Siberian Branch of the RAS, Institute of Oil and Gas Problems, Laboratory of Composite Building Materials; Senior Researcher.

Yakutsk

maria-svv@yandex.ruНиколаеваЛ. А.NikolaevaL. A.

Лира Александровна Николаева      — канд. техн. наук; Якутский научный центр СО РАН — Институт проблем нефти и газа, лаборатория композиционных строительных материалов, ст. научный сотрудник.

Якутск

Lira A. Nikolaeva  —      PhD; Yakut Scientific Center of the Siberian Branch of the RAS, Institute of Oil and Gas Problems, Laboratory of Composite Building Materials; Senior Researcher.

Yakutsk

lanikolaeva_ipng@mail.ruЯкутский научный центр Сибирского отделения РАН — Институт проблем нефти и газаРоссияYakut Scientific Center of the Siberian Branch of the RAS, Institute of Oil and Gas ProblemsRussian Federation202609082026697624630Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20262026Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/568

Изучены возможности использования нового устройства для измерения адгезии образцов покрытий при их примерзании к грунту и установки для определения касательных сил морозного пучения. Представлены результаты исследования по определению силы сцепления различных покрытий с грунтом в зависимости от его состава и влажности. Обсуждается перспективность использования криофобных полимерных покрытий для снижения негативного влияния касательных сил морозного пучения. Отмечается практическое отсутствие информации об изменении адгезии различных покрытий к материалам, применяемым для сооружения опор линий электропередачи. Показано, что снижение адгезии может привести к отслаиванию покрытия от основы и прекращению действия его защитной функции. Апробация разработанных устройства и установки в лабораторных условиях показала их работоспособность и перспективность использования.

The potential of a new device for measuring the adhesion of coating samples when they freeze to soil and a setup for measuring frost heave tangential forces are examined. Results of a study on determining the adhesion strength of various coatings to the soil, depending on its composition and humidity, are presented. The prospects of using cryophobic polymer coatings to reduce the negative impact of the tangential forces of frost heave are discussed. There is an almost complete lack of information on changes in the adhesion of various coatings to materials used for the construction of transmission line supports. It is shown that a decrease in adhesion can lead to peeling of the coating from the substrate and the termination of its protective function. Testing of the developed devices in laboratory conditions demonstrate their operability and promising application.

опораморозное пучениемерзлый грунтадгезиясуглинокгрунтsupportfrost heavefrozen soiladhesionloamsoilработа выполнена в рамках госзадания Министерства науки и высшего образования РФ (рег. № 122011100162-9, FWRS-2026-0027) с использованием оборудования Якутского научного центра СО РАНthe work was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (state assignment — reg. N 122011100162-9, FWRS-2026-0027) using the eduipment of the Yakut Scientific Center of the RAS, Siberian BranchReferencesГольдштейн Р. В., Епифанов В. П. К измерению адгезии льда к другим материалам // Вестн. Перм. нац. техн. университета механики. 2011. № 2. С. 28–41.Goldstein R.V., Epifanov V.P. Bulletin of the Perm National Technical University of Mechanics, 2011, no 2, рр. 28–41. (in Russ.)Бояринцев А. В., Шорина А. Ю., Родионова Е. С., Матюшина В. А. Опытное определение скорости морозного пучения для различных типов грунтов по степени пучинистости // Вестн. гражданских инженеров. 2022. № 2 (91). С. 66–73.Boyarintsev A.V., Shorina A.Yu., Rodionova E.S., Matyushina V.A. Bulletin of Civil Engineers, 2022, no 2(91), рр. 66–73. (in Russ.)Пат. 9619 РФ. Противопучинная оболочка / А. И. Капустин. 1999. [Электронный ресурс]: <https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet>, 25.04.2025.Patent RU 9619 U1, Protivopuchinnaya obolochka (Anti-Heaving Shell), A.I. Kapustin, Published 1999-04-16. (in Russ.)Пат. 2209270 РФ. Опора контактной сети, возводимая на пучинистых грунтах / В. Г. Кондратьев. 2003 [Электронный ресурс]: <https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet>, 25.04.2025.Patent RU 2209270, Opora kontaktnoy seti, vozvodimaya na puchinistykh gruntakh (Support of Contact Network Erected on Swelling Soils), V.G. Kondrat'yev, Priority 2002-12-19, Published 2003-07-27. (in Russ.)Киемов Ш. Н., Джалилов А. Т. Адгезия эпоксиуретанового полимера по металлу // Universum: Технические науки. 2020. № 9 (78). С. 78–80.Kiemov Sh.N., Jalilov A.T. Universum: Technical Sciences, 2020, no. 9(78), рр. 78–80. (in Russ.)Ковалев Д. Б., Кочеткова А. Н., Попов А. С. Представление о морозном пучении грунта и его влияние на инженерные сооружения // Материалы III Нац. науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвященной памяти д-ра техн. наук, проф. Н. В. Бышова. Рязань: Рязан. гос. агротехнологический ун-т, 2023. С. 289–294.Kovalev D.B., Kochetkova A.N., Popov A.S. Materialy` III Nacional`noj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodny`m uchastiem, posvyashhennoj pamyati doktora texnicheskix nauk, professora N.V. By`shova (Proc. of the III National Scientific and Practical Conf. with Intern. Participation, dedicated to the memory of Doctor of Technical Sciences, Professor N.V. Byshov), Ryazan, 2023, рр. 289–294. (in Russ.)СНИП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах [Электронный ресурс]: <https://docs.cntd.ru/document/573659326>, 25.04.2025.https://docs.cntd.ru/document/573659326. (in Russ.)СНИП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений [Электронный ресурс]: <https://docs.cntd.ru/document/456054206>, 25.04.2025.https://docs.cntd.ru/document/456054206. (in Russ.)Ананьев С. А., Носков И. В., Носков К. И., Свидерских А. В. Анализ факторов, влияющих на результаты полевых испытаний свай винтовых многопластных в условиях морозного пучения // Вестн. евразийской науки. 2021. Т. 13, № 3. С. 1–11Ananyev S.A., Noskov I.V., Noskov K.I., Sviderskikh A.V. Bulletin of Eurasian Science, 2021, no. 3(13), pp. 1–11. (in Russ.)Ашпиз Е. С., Салмин А. О. Применение водоотводных лотков из композиционных материалов в условиях пучинистых грунтов // Путь и путевое хозяйство. 2024. № 1. С. 20–22.Ashpiz E.S., Salmin A.O. Track and track facilities, 2024, no. 1, рр. 20–22. (in Russ.)Бельский С. Г., Голик В. В., Земенкова М. Ю. Исследование напряженно-деформированного состояния трубопровода с бетонным покрытием в мерзлом грунте // СЕВЕРГЕОЭКОТЕХ-2022: Материалы XXIII Междунар. молодежной науч. конф. Ухта: Ухтин. гос. техн. ун-т, 2022. С. 368–374.Belsky S.G., Golik V.V., Zemenkova M.Yu. SEVERGEOE`KOTEH-2022 (SEVERGEOECOTECH-2022), Proc. of the XXIII Intern. Youth Sci. Conf., Ukhta, 2022, рp. 368–374. (in Russ.)Поляков А. В., Зимбурский Е. В., Приходько М. Г., Михайлина И. С. Стабилизация слабых водонасыщенных илистых и глинистых грунтов // Повышение эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений на поздней стадии: Материалы III Междунар. науч.-практ. конф. Краснодар: Кубан. гос. технологический ун-т, 2024. С. 305–311.Polyakov A.V., Zimbursky E.V., Prikhodko M.G., Mikhaylina I.S. Povy`shenie e`ffektivnosti razrabotki neftyany`h i gazovy`h mestorozhdenij na pozdnej stadii (Increasing the Efficiency of Oil and Gas Field Development at a Late Stage), Proc. of the III Intern. Sci. and Pract. Conf., Krasnodar, 2024, рp. 305–311. (in Russ.)Сухачев И. С., Чепур П. В., Тарасенко А. А. Анализ напряженно-деформированного состояния вертикального заземлителя для вечномерзлых грунтов при выталкивающих нагрузках // Изв. вузов. Нефть и газ. 2021. № 1 (145). С. 77–89. DOI 10.31660/0445-0108-2021-1-77-89.Sukhachev I.S., Chepur P.V., Tarasenko A.A. News of higher educational institutions. Oil and Gas, 2021, no. 1(145), рр. 77–89. DOI 10.31660/0445-0108-2021-1-77-89. (in Russ.)Shammazov I. A., Batyrov A. M., Sidorkin D. I., Nguyen T. Van. Study of the effect of cutting frozen soils on the supports of above-ground trunk pipelines // Appl. Sciences. 2023. Vol. 13, iss 3139. Р. 1–18.Shammazov I.A., Batyrov A.M., Sidorkin D.I., Nguyen T.V. Applied Sciences, 2023, no. 3139(13), pp. 1–18.Сергеев К. А., Щур А. C., Попов А. С. Методика расчета сил морозного пучения двуконусной сваи при моделировании грунта как линейно-деформируемого пространства // Перспективы развития технической эксплуатации мобильной техники: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. Рязань: Рязан. гос. агротехнологический ун-т, 2023. С. 331–337.Sergeev K.A., Shchur A.S., Popov A.S. Perspektivy` razvitiya tehnicheskoj e`kspluatacii mobil`noj tehniki (Prospects for the Development of Technical Operation of Mobile Equipment), Proc. of the Intern. Sci. and Pract. Conf. dedicated to the 23rd anniversary of the department Technical operation of transport, Ryazan, 2023, pp. 331–337. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.