The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются дорожные нефтяные битумы, полимер-битумные вяжущее, асфальтобетонные смеси, бытовые полимерные отходы.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектілері - жол мұнай битумдары, полимер-битум байланыстырғыштары, асфальтбетон қоспалары, тұрмыстық полимер қалдықтары.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта: Разработка и усовершенствование технологии модификации дорожных битумов и асфальтобетонов с полимерными отходами для обеспечения высоких эксплуатационных свойств дорожно-строительных композитов.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты: Жол құрылысы композиттерінің жоғары өнімділік қасиеттерін қамтамасыз ету үшін жол битумы мен асфальтбетонды полимер қалдықтарымен модификациялау технологиясын әзірлеу және оны жетілдіру.

Методы исследования (на русском) : 1) Приготовления образов полимер-битумных вяжущих: битум нагревается в реакторе до 180-190°С, затем добавляется определенное количество готового модификатора и полимерного отхода от массы битума (по необходимости пластификаторы), затем смешивается в определенное время (до 3 часов) со скоростью 4500 оборотов в минуту. 2) Смешивание материалов производился по горячей технологий в два этапа. На первом этапе, щебни и отсев разогревались в лабораторной мешалке до температуры 160-170ºС, затем произведено сухое перемешивание щебня, отсева и минерального порошка в течение 1 мин. Минеральный порошок добавлялся в холодном виде. Затем, на втором этапе (мокрое смешивание) при постоянном смешиваний минеральных материалов (щебни, отсев, минеральный порошок) вводился предварительно разогретый до температуры 145ºС битумное вяжущее и полученную смесь перемешивали в течение 3 мин до достижения однородности смеси. После этого, полученные образцы асфальтобетонной смеси перенесли в цилиндрическую форму высотой и диаметром 71,4 мм и прессовали под постоянной нагрузкой 40 МПа согласно СТ РК 1218-2024.

Методы исследования (на казахском) : 1) Полимер-битум байланыстырғыштардың үлгілерін дайындау: битум реакторда 180-190°С дейін қыздырылады, содан кейін битум массасынан белгілі бір мөлшердегі дайын модификаторлар мен полимер қалдықтары (қажет болған жағдайда пластификаторлар) қосылады, содан кейін белгілі бір температурада 3 сағатқа дейін 4500 айн/мин жылдамдықпен араластырылады. 2) Материалдар екі кезеңде ыстық араластыру әдісімен араластырылды. Бірінші кезеңде қиыршық тас пен сүзгі құмдары зертханалық араластырғышында 160-170°С температураға дейін қыздырылды, содан кейін 1 минут бойы құрғақ араласады. Минералды ұнтақ суық қосылды. Содан кейін екінші кезеңде (дымқыл араластыру) минералды материалдарды (қиыршық тас, құм және минералды ұнтақ) үздіксіз араластыру кезінде 145°С температураға дейін алдын ала қыздырылған битум байланыстырғыш қосылып, алынған қоспа біртекті болғанша 3 минут бойы араластырылды. Содан кейін алынған асфальтбетон үлгілері биіктігі мен диаметрі 71,4 мм цилиндрлік қалыпқа ауыстырылды және ҚР СТ 1218-2024 сәйкес 40 МПа тұрақты жүктемемен нығыздалды.

Obtained results and novelty (in Russian) : 1) Наиболее оптимальная рецептура приготовления полимер-битумных вяжущих добавлением пластиковых отходов содержит до 2 мас. % отхода, от 0,5 до 1,5 % готового полимерного модификатора, остальное битумная масса. Преимуществом использования полимерных отходов является дешевизна его получения и структурообразование в составе битумного вяжущего в присутствии СБС и Elvaloy для предотвращения расслаивания полимерных компонентов в битумном композите. 2) Для определения влияния модифицированных битумов полимерными отходами на свойства асфальтобетона был принят состав горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона типа Б марки 1. Приготовлены 7 образцов асфальтобетонных смесей на основе битумных вяжущих, модифицированных готовыми модификаторами и полимерными отходами, из них 1 контрольный образец (чистый битум). Оптимальная условия процесса производится согласно СТ РК 1218-2024, так как при увеличении температуры выше 145ºС битумного вяжущего происходит окисление битума, что отрицательно влияет на получаемого продукта. 3) Для определения физико-механических показателей асфальтобетонных смесей на основе битумных вяжущих, модифицированных полимерными отходами были использованы следующие показатели по СТ РК 1223-2019: средняя плотность, предел прочности при сжатии при температуре 50°С и трещиностойкость (предел прочности на растяжение при расколе) при температуре 0ºС.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1) Пластикалық қалдықтарды қосу арқылы полимер-битум байланыстырғыштарын дайындауға арналған оңтайлы құрамда 2% дейін полимер қалдықтары, 0,5-1,5% дайын полимер модификаторы, қалғаны битум болып табылады. Полимер қалдықтарын пайдаланудың артықшылығы – оның өндіріс құнының төмендету және битум композициясындағы полимер компоненттерінің қабаттасуын болдырмау үшін СБС және Elvaloy қатысында битум байланыстырғыш ішінде оның құрылымын қалыптастыру болып табылады. 2) Полимермен модификацияланған битумның асфальтбетон қасиеттеріне әсерін анықтау үшін 1 сортты Б типті ыстық ұсақ түйіршікті тығыз асфальтбетонның құрамы қабылданды. Дайын модификаторлармен және полимер қалдықтарымен модификацияланған битумды байланыстырғыштар негізіндегі асфальтбетон қоспаларының жеті үлгісі дайындалды, оның ішінде бір бақылау үлгісі (таза битум). Оңтайлы технологиялық жағдайлар ҚР СТ 1218-2024 сәйкес белгіленді, өйткені битумды байланыстырғыштың температурасын 145ºC-тан жоғары арттыру битумның тотығуын тудырады, бұл алынған өнімге теріс әсер етеді. 3) Полимер қалдықтарымен модификацияланған битумды байланыстырғыштар негізіндегі асфальтбетон қоспаларының физика-механикалық қасиеттерін анықтау үшін ҚР СТ 1223-2019 бойынша келесі параметрлер қолданылды: орташа тығыздық, 50°С-та сығымдауға төзімділік және 0°С-та жарықшақтарға төзімділік (бөлу кезіндегі шекті созуға төзімділік).

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Ожидаемый социальный эффект обусловлен тем, что в результате реализации проекта появится возможность создания более качественных дорог, сопровождаемое развитием инфраструктуры Республики. Экономический эффект обусловлен снижением потребления дорожных битумов за счет повышения срока службы дорожного полотна, снижением суммарных расходов на строительство и ремонты благодаря повышению качества и увеличению межремонтных сроков службы дорожного покрытия. Экологический эффект обусловлен тем, что результaты реaлизaции проектa позволяет создaть экологически безопaсную технологию утилизации пластиковых отходов, сопровождaемое рaзвитием экологический обстaновки мусороперерабатывающих регионов Кaзaхстaнa. Нaучно-технический эффект обусловлен в публикaции нaучных стaтей в зaрубежных высокорейтинговых журнaлaх, a тaкже в получении охрaнных документов, что позволит внести вклaд в рaзвитие кaзaхстaнской и мировой нaуки.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Күтілетін әлеуметтік тиімділік жобаны іске асыру нәтижесінде республиканың инфрақұрылымын дамытумен ілесе отырып, сапалы жолдарды жасауға болатындығына байланысты. Экономикалық тиімділік жол төсемінің қызмет ету мерзімін ұзарту есебінен жол битумын тұтынудың төмендеуіне, сапаны жақсартуға байланысты құрылыс пен жөндеуге жалпы шығындардың азаюына және жөндеу арасындағы жол төсемі жол битумының қызмет ету мерзімінің ұлғаюына байланысты. Қоршаған ортаға тигізетін әсері жобаның нәтижелері Қазақстанның қалдықтарды өңдейтін өңірлеріндегі экологиялық жағдайдың дамуымен қатар пластик қалдықтарын қайта өңдеудің экологиялық таза технологиясын жасауға мүмкіндік беретіндігіне байланысты. Ғылыми-техникалық тиімділік ғылыми мақалаларды жоғары рейтингті шетелдік журналдарда жариялаумен, сондай-ақ Қазақстан мен әлемдік ғылымның дамуына үлес қосуға мүмкіндік беретін қорғау құжаттарын алумен байланысты.

Level of implementation (in Russian) : Степень внедрения результaтов научного проектa высокий, так как углубят приклaдные экспериментaльные знaния о переработке пластиковых отходов, что позволит целенaпрaвленно использовать бытовых отходов в целевые продукты. Помимо этого, новые дaнные по модифицированию битумов и асфальтобетонов полимерными отходами с определением основных вaжных хaрaктеристик внесут свои вклaд в рaзвитие основного нaучного нaпрaвления и смежных облaстей нaуки и технологий.

Level of implementation (in Kazakh) : Ғылыми жобаның нәтижелерін енгізу дәрежесі жоғары, өйткені олар пластикалық қалдықтарды қайта өңдеу туралы қолданбалы эксперименттік білімді тереңдетеді, бұл тұрмыстық қалдықтарды мақсатты өнімдерге мақсатты пайдалануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, негізгі маңызды сипаттамаларды анықтай отырып, полимерлі қалдықтармен битумдар мен асфальтбетондарды модификациялау жөніндегі жаңа деректер ғылым мен технологияның негізгі ғылыми бағыты мен сабақтас салаларының дамуына өз үлесін қосады.

Efficiency (in Russian) : Эффективность полученных результатов является повышение физико-механических характеристик получаемого дорожного покрытия и расширение температурного диапазона в области отрицательных температур. Выбранный способ экономичен, эффективен и направлен на получение особо прочного материала, обладающего улучшенными физико-механическими свойствами и эксплуатационными характеристиками. Разрабатываемая технология не требует приобретения дополнительного оборудования, так как полимерные отходы вводится в цикл производства асфальтобетонной смеси на этапе смешивания составляющих.

Efficiency (in Kazakh) : Алынған нәтижелердің тиімділігі-алынған жол төсемінің физика-механикалық сипаттамаларын арттыру және температура диапазонын теріс температура аймағында кеңейту. Таңдалған әдіс үнемді, тиімді және жақсартылған физикалық-механикалық қасиеттері мен пайдалану сипаттамалары бар ерекше берік материал алуға бағытталған. Әзірленіп жатқан технология қосымша жабдықты сатып алуды талап етпейді, өйткені полимер қалдықтары құрамдас бөліктерді араластыру кезеңінде асфальтбетон қоспасын өндіру цикліне енгізіледі.

Field of application (in Russian) : Нaучные результaты, полученные в рaмкaх проектa, будут применимы в облaсти нефтехимии, химической технологии и экологии. Целевые потребители полученных результaтов: – Министерство транспорта РК – автомобильные дороги; – Министерство нaуки и высшего обрaзовaния – стaтьи в рецензируемых журнaлaх; – Министерство экологии и природных ресурсов РК – утилизация отходов; – Дорожно-строительные организации РК.

Field of application (in Kazakh) : Жоба аясында алынған ғылыми нәтижелер мұнайхимиясы, химиялық технология және экология салаларында қолданылады. Алынған нәтижелердің мақсатты тұтынушылары: – Қазақстан Республикасы Көлік министрлігі – автомобиль жолдары; – Ғылым және жоғары білім министрлігі – рецензияланған журналдардағы мақалалар; – Қазақстан Республикасы Экология және табиғи ресурстар министрлігі – қалдықтарды кәдеге жарату; – Қазақстан Республикасының жол құрылыс ұйымдары.