Inventory number IRN Number of state registration
0223РК00661 BR12967699-OT-23 0122РК00219
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Промежуточный Gratis Number of implementation: 2
Implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 8 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 5 111
Total number of pages Patents Illustrations
217 0 50
Amount of funding Code of the program Table
54999999 О.1057 50
Code of the program's task under which the job is done
01
Name of work
Создание нормативной базы, научно-технических основ эффективных композиционных и smart материалов с использованием отходов промышленности.
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied research Материалы
Report authors
Ниязбекова Римма Калманбаевна , Мукашева Айгерим Айдаровна , Сарсекеева Гульнар Сапарбековна , Конканов Марат Джуматаевич , Михалченко Василий Николаевич , Шарифов Джумахон Мухторович , Жалкенова Сара Тажетовна , Серикбаев Нуржан Сагиндикович , Серекпаева Мира Амангельдиновна , Ибжанова Айнур Алимбаевна , Сыргабай Молдир Кайратовна , Оспанова Наргиза Максутовна , Суйеубаева Гулайхан Алтынбаевна , Жәйманова Ырысжан Таңатарқызы , Ибраева Жанна Туармановна , Шаншарова Лаззат Сарсенбаевна , Федоренко Людмила Геннадьевна , Мустафина Бибигуль Багдатовна ,
4
0
2
0
Customer МТиИ РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) КТРиМ МТиИ РК
Full name of the service recipient
Казахстанский институт стандартизации и метрологии
Abbreviated name of the service recipient КазСтандарт
Abstract

Объектами исследования являются цементные, полимерные материалы, отходы промышленности, нанодобавки.

Зерттеу объектілері цемент, полимерлік материалдар, өндірістік қалдықтар, наноқоспалар болып табылады.

Основной целью проекта является разработка нормативно-технической документации, разработка научно-технических основ эффективных композиционных, smart материалов на основе цементов и полимеров.

Жобаның негізгі мақсаты – нормативтік-техникалық құжаттаманы әзірлеу, цементтер мен полимерлер негізінде тиімді композиттік, смарт материалдардың ғылыми-техникалық негіздерін әзірлеу.

В работе использовались научные методы анализа, известные физико-химические (рентгенофазовый анализ, счетчик частиц, лазерный анализатор размеров частиц, оптические методы, ВДС-картрирование образца с РЭМ изображением, рентгенофлуоресцентный анализ), стандартные методы испытаний продукции, методы технического регулирования (Статистические методы управления качеством, квалиметрическая оценка уровня качества, оценка стандартных отклонений и прецизионности, расчет неопределенности). Для оценки дефектов и анализа рисков применялись методы управления качеством продукции. Для испытания материалов применялись стандартизированные методы испытания цементов, полимерных материалов. Для оценки эффективности разрабатываемых цементных композитов были использованы методы описанные в национальных, межгосударственных или международных стандартах за исключением методов определения электрических параметров в связи с отсутствием разработанных стандартов.

Жұмыста талдаудың ғылыми әдістері, белгілі физика-химиялық әдістер (рентгендік фазалық талдау, бөлшектерді есептегіш, бөлшектердің өлшемін анықтайтың лазерлік анализатор, оптикалық әдістер, РЭМ кескіні бар үлгіні ВДС- картаға түсіру, рентген-флуоресцентті талдау), өнімді сынаудың стандартты әдістері, техникалық реттеу әдістері (сапаны басқарудың статистикалық әдістері, сапа деңгейін квалиметриялық бағалау, стандартты ауытқуларды бағалау) қолданылды және дәлдік, белгісіздікті есептеу). Ақауларды бағалау және тәуекелдерді талдау үшін өнім сапасын басқару әдістері қолданылды. Материалдарды сынау үшін цементтерді, полимерлі материалдарды сынаудың стандартталған әдістері қолданылды. Әзірленіп жатқан цемент композиттерінің тиімділігін бағалау үшін әзірленген стандарттардың болмауына байланысты электр параметрлерін анықтау әдістерін қоспағанда, ұлттық, мемлекетаралық немесе халықаралық стандарттарда сипатталған әдістер пайдаланылды.

Разработаны научно-технические основы применения золошлаковых отходов Экибастузских углей в цементных композициях. Выявлены основной фракционный состав «летучих зол» для эффективного применения в цементных композициях, легких бетонах. Определены оптимальные составы и наилучшие технологические показатели для цементных композиций с содержанием различных фракций ЛЗ. Определены оптимальные составы для цементных композиций для полимербетонов, прессованных изделий. Разработаны научно-технические основы получения полимерных покрытий с использованием нанодисперсий отходов, обладающие улучшенными антикоррозионными свойствами. Разработаны теоретические основы создания нанопленок на основе полимерных отходов и нанодобавок. Экспериментально подтверждены теоретические предпосылки о изменении спектров поглощения различных зон, что дало возможность объяснить упрочнение полимерных композиций нанотрубками. Разработаны новые smart-материалы с улучшенными физико-механическими показателями. Разработана эффективная методика измерений микронапряжений трещин в бетонах с помощью определения электрических свойств, возникающих в результате применения smart-материалов на основе отходов промышленности.

Екібастұз көмірінің күл-қож қалдықтарын цемент композицияларында қолданудың ғылыми-техникалық негіздері әзірленді. Цемент композицияларында, жеңіл бетондарда тиімді қолдану үшін "Ұшпа күлдердің" негізгі фракциялық құрамы анықталды. Ұшпа күлдің әртүрлі фракциялары бар цемент композициялары үшін оңтайлы композициялар мен ең жақсы технологиялық көрсеткіштер анықталды. Полимербетондарға, престелген бұйымдарға арналған цемент композициялары үшін оңтайлы композициялар анықталды. Өнеркәсіп қалдықтарының нанодисперсияларының әртүрлі құрамы мен фракциялық құрамы бар цементтерді гидратациялау кинетикасының механизмдері зерттелді. Коррозияға қарсы қасиеттері жақсартылған қалдықтардың нанодисперсияларын пайдалана отырып, полимерлі жабындарды алудың ғылыми-техникалық негіздері әзірленді. Полимерлі қалдықтар мен нано қоспалар негізінде нанопленка жасаудың теориялық негіздері жасалды. Әр түрлі аймақтардың сіңіру спектрлерінің өзгеруі туралы теориялық алғышарттар эксперименталды түрде расталды, бұл полимерлі композициялардың нанотүтікшелермен қатаюын түсіндіруге мүмкіндік берді. Жақсартылған физика-механикалық көрсеткіштері бар жаңа smart-материалдар әзірленді. Өнеркәсіп қалдықтары негізінде smart-материалдарды қолдану нәтижесінде пайда болатын электрлік қасиеттерді анықтау арқылы бетондардағы жарықтардың микро кернеулерін өлшеудің тиімді әдістемесі жасалды.

Определены оптимальные составы и наилучшие технологические показатели для цементных композиций с содержанием различных фракций ЛЗ. Определены оптимальные составы для цементных композиций для полимербетонов, прессованных изделий. Исследованы механизмы кинетики гидратации цементов с различным содержанием и фракционным составом нанодисперсий отходов промышленности. Опыты показали, что все добавки золы-уноса влияют на гидратацию частиц цемента, о чем свидетельствует увеличение геометрических размеров частиц по сравнению с бездобавочным цементом. Нормальная густота снижалась до 23–24% при использовании воды из гидрозолоуловителей введении 60 и 80% золы соответственно. Полученные результаты показали, увеличение прочности полистиролбетона на 22,11%, снижение теплопроводности на 51,47%. Ожидаемый экономический эффект от технологии с применением ЗШО составил 18 094 540 тенге в год. Исследованы эксплуатационные свойства полимерных покрытий на основе смол. Ожидаемый экономический эффект от внедрения новых материалов составил 1 461 000 тенге для животноводческого комплекса. Разработана эффективная методика измерений микронапряжений, трещин в бетонах с помощью определения электрических свойств. Разработка новых материалов и методов контроля микронапряжений позволяет предупредить риски эксплуатации гидротехнических сооружений.

Ұшпа күлдің әртүрлі фракциялары бар цемент композициялары үшін оңтайлы композициялар мен ең жақсы технологиялық көрсеткіштер анықталды. Полимербетондарға, престелген бұйымдарға арналған цемент композициялары үшін оңтайлы композициялар анықталды. Полимербетондарға, престелген бұйымдарға арналған цемент композициялары үшін оңтайлы композициялар анықталды. Өнеркәсіп қалдықтарының нанодисперсияларының әртүрлі құрамы мен фракциялық құрамы бар цементтерді гидратациялау кинетикасының механизмдері зерттелді. Тәжірибелер көрсеткендей, күлдің барлық қоспалары цемент бөлшектерінің ылғалдануына әсер етеді, бұл қоспасыз цементпен салыстырғанда бөлшектердің геометриялық өлшемдерінің ұлғаюымен көрінеді. Қалыпты тығыздық 23-24% - ға дейін төмендеді, егер гидрозолизаторлардан суды пайдаланса, сәйкесінше 60 және 80% күл енгізіледі. Алынған нәтижелер полистиролбетонның беріктігінің 22,11% - ға, жылу өткізгіштігінің 51,47% - ға төмендегенін көрсетті. БШО қолданумен технологияның күтілетін экономикалық әсері жылына 18 094 540 теңгені құрады. Эпоксидті шайыр негізіндегі полимерлі жабындардың пайдалану қасиеттері зерттелді. Жаңа материалдарды енгізуден күтілетін экономикалық тиімділік мал шаруашылығы кешені үшін 1 461 000 теңгені құрады. Электрлік қасиеттерді анықтау арқылы бетондардағы микро кернеулерді, жарықтарды өлшеудің тиімді әдісі жасалды. Микро кернеулерді бақылаудың жаңа материалдары мен әдістерін әзірлеу Гидротехникалық құрылыстарды пайдалану тәуекелдерінің алдын алуға мүмкіндік береді.

Результаты исследования свойств композиционных материалов на основе цементов с отходами ТЭЦ внедрены в производство прессованных кирпичей и тротуарной плитки на предприятии ТОО «KAZBM – KAZAKHSTAN BUILDING MIXTURES». Результаты исследований свойств полимерных материалов, ЛКМ внедрены в производство ТОО «Научно- экологическая организация».

ЖЭО қалдықтары бар цемент негізіндегі композициялық материалдардың қасиеттерін зерттеу нәтижелері "KAZBM – KAZAKHSTAN BUILDING MIXTURES" ЖШС кәсіпорнында престелген кірпіштер мен тротуар плиткаларын өндіруге енгізілді. Полимерлі, бояу материалдары қасиеттерін зерттеу нәтижелері "Ғылыми-экологиялық ұйым" ЖШС өндірісіне енгізілді.

Шлаки, шламы, ЗШО занимают большие площади и негативно влияют на окружающую среду, представляют собой риски, минимизировать которые возможно путем утилизации и полезным использованием. Ожидаемый экономический эффект от внедрения технологии композиционных материалов на основе цемента с применением ЗШО составил 18 094 540 тенге в год. Ожидаемый экономический эффект от внедрения новых антикоррозионных покрытий составил 1 461 000 тенге для одного среднего животноводческого комплекса. Использование отходов промышленности в сенсорных материалах может снизить затраты на мониторинг конструкций в разы.

Қождар, шламдар, БШҰ үлкен аумақтарды алып жатыр және қоршаған ортаға теріс әсер етеді, оларды кәдеге жарату және пайдалы пайдалану арқылы азайтуға болатын тәуекелдерді білдіреді. БШҰ-ны қолдана отырып, цемент негізіндегі композициялық материалдар технологиясын енгізуден күтілетін экономикалық нәтиже жылына 18 094 540 теңгені құрады. Коррозияға қарсы жаңа жабындарды енгізуден күтілетін экономикалық тиімділік бір орта мал шаруашылығы кешені үшін 1 461 000 теңгені құрады. Өнеркәсіп қалдықтарын сенсорлық материалдарда пайдалану құрылымдарды бақылау шығындарын бірнеше есе төмендетуі мүмкін.

Результаты исследований могут применяться в сфере технического регулирования для стандартизации новых материалов, методов, способов. Новые композиционные материалы на основе цементов могут применяться в строительстве для ограждающих конструкций, фиброцементов. Материалы на основе полимеров могут быть применены как в качестве антикоррозионных покрытий. Новые методы определения микронапряжений могут применяться для мониторинга стратегических объектов: гидротехнических сооружений, мостов.

Зерттеу нәтижелері жаңа материалдарды, әдістерді, стандарттау үшін Техникалық реттеу саласында қолданылуы мүмкін. Цемент негізіндегі жаңа композициялық материалдар құрылыста қоршау құрылымдарына, талшықты цементтерге қолданылуы мүмкін. Полимерлерге негізделген материалдарды коррозияға қарсы жабындар ретінде де қолдануға болады. Микро кернеулерді анықтаудың жаңа әдістерін стратегиялық объектілерді бақылау үшін қолдануға болады.: гидротехникалық құрылыстарды, көпірлерді.

UDC indices
006;69;666.9;678.7;546.3;502/504
International classifier codes
67.15.55; 90.00.00; 84.01.21; 67.09.55;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Промышленные отходы; нормативно-техническая документация; сенсорные материалы; композиционные материалы; цемент; защитные покрытия; ресурсосбережение;
Key words in Kazakh
Өнеркәсіптік қалдықтар; нормативтік-техникалық құжаттама; сенсорлық материалдар; композитттік материалдар; цемент; қорғаныш жабындары; ресурсосбережение;
Head of the organization Мухамбетов Габит Мухамбетович Доктор экономических наук /
Head of work Ниязбекова Римма Калманбаевна Доктор технических наук / доцент
Native executive in charge