The object of research, development or design (in Russian) : Целью данной работы является разработка и оптимизация геополимеров LC3, специально предназначенных для интеграции с лунным реголитом, сахарным бетоном и системой микроволнового нагрева, для ускорения процесса затвердения строительного материала. Это исследование направлено на решение некоторых из следующих вопросов, касающихся современных строительных конструкций, построенных на земле и за ее пределами: существует потребность в экологически чистых строительных материалах и методах строительства, которые будут иметь меньший углеродный след, но при этом обеспечивать высокую производительность для применения в строительстве на земле и за пределами космоса.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Бұл жұмыстың мақсаты құрылыс материалының қатаю процесін жеделдету үшін ай реголитімен, қант бетонымен және микротолқынды жылыту жүйесімен интеграциялауға арналған LC3 геополимерлерін әзірлеу және оңтайландыру болып табылады. Бұл зерттеу жерде және одан тыс жерлерде салынған заманауи құрылыс құрылымдарына қатысты келесі мәселелердің кейбірін шешуге бағытталған: экологиялық таза құрылыс материалдары мен құрылыс әдістеріне қажеттілік бар, олар көміртегі ізі аз болады, бірақ сонымен бірге жердегі және ғарыштан тыс құрылыста қолдану үшін жоғары өнімділікті қамтамасыз етеді.

Aim of work (in Russian) : Основной целью данной работы является разработка и оптимизация рецептуры LC3, подходящей для 3D-печати. За отчетный период было подготовлено и протестировано несколько рецептур на пригодность для печати и эксплуатационные характеристики. Кроме того, был разработан первый прототип системы микроволнового облучения для улучшения процесса затвердения элементов, напечатанных на 3D-принтере.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жұмыстың негізгі мақсаты-3D басып шығаруға жарамды LC3 формуласын әзірлеу және оңтайландыру. Есепті кезеңде басып шығаруға жарамдылығы мен пайдалану сипаттамаларына арналған бірнеше рецепт дайындалды және сыналды. Сонымен қатар, 3D басып шығарылған элементтердің қатаю процесін жақсарту үшін микротолқынды сәулелену жүйесінің алғашқы прототипі жасалды.

Методы исследования (на русском) : При создании и проверке материалов для проекта будет использован ряд исследовательских методов. Для LC3 формула будет изменена на основе данных прочность на сжатие, прочность на изгиб и прочность на растяжение, а также реологически и физически через вязкость, время схватывания и водопоглощение. Эти испытания имеют решающее значение для оценки формулы LC3 с точки зрения необходимых параметров производительности конструкции и одновременного снижения углеродного следа. В случае геополимеров с включением лунного реголита в этой статье будут предприняты попытки установить механические свойства и поведение композитных материалов при деградации. Геополимеры будут подвергнуты испытаниям на прочность при сжатии, прочность на изгиб и межслойную адгезию, чтобы позволить им выдерживать напряжения, присущие лунной среде. Вязкость и тиксотропия будут использоваться для определения их пригодности для печати, а другие физические испытания будут использоваться для проверки их соответствия требованиям строительства на Земле и Луне путем проверки их водопоглощения и проницаемости. Будет изучен эффект формулы сахарного бетона для определения его прочности для использования в легких строительных материалах. Основными интересующими свойствами будут прочность на сжатие, межслойная адгезия и обрабатываемость, полученные с помощью механических испытаний, а реологические испытания определят применимость материала для 3D-печати.

Методы исследования (на казахском) : Жоба үшін материалдарды жасау және тексеру кезінде бірқатар зерттеу әдістері қолданылады. LC3 үшін формула деректер негізінде өзгертіледі қысу беріктігі, иілу беріктігі және созылу беріктігі, сонымен қатар реологиялық және физикалық тұрғыдан тұтқырлық, орнату уақыты және суды сіңіру арқылы. Бұл сынақтар lc3 формуласын қажетті құрылымдық өнімділік параметрлері және бір уақытта көміртегі ізін азайту тұрғысынан бағалау үшін өте маңызды. Ай реголитін қосатын геополимерлер жағдайында бұл мақалада композициялық материалдардың деградациядағы механикалық қасиеттері мен мінез-құлқын анықтауға тырысады. Геополимерлер ай ортасына тән кернеулерге төтеп беру үшін қысу беріктігі, иілу беріктігі сынақтарынан өтеді. Тұтқырлық пен тиксотропия олардың басып шығаруға жарамдылығын анықтау үшін пайдаланылады, ал басқа физикалық сынақтар олардың судың сіңуін және өткізгіштігін тексеру арқылы жер мен айдағы құрылыс талаптарына сәйкестігін тексеру үшін пайдаланылады. Жеңіл құрылыс материалдарында қолдану үшін оның беріктігін анықтау үшін қант бетон формуласының әсері зерттеледі. Негізгі қызығушылық қасиеттері механикалық сынақтар арқылы алынған қысу беріктігі, қабат аралық адгезия және өңдеу қабілеті болады, ал реологиялық сынақтар материалдың 3D басып шығару үшін қолданылуын анықтайды. Физикалық тексеру оның суды сіңіру жылдамдығын және биологиялық ыдырауын анықтайды және оның арзан тұрғын үйге жарамдылығын анықтайды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработана и проверена в ходе серии экспериментов подходящая формула LC3 для 3D-печати. ​​В исследовании оценивалось влияние параметров термообработки метакаолина на прочность на сжатие смесей на основе LC3. Были проведены испытания для определения времени схватывания, способности к формированию и прочности на сжатие. Ключевым результатом является то, что метакаолин, термообработанный при 650 °C со скоростью нагрева 2 °C/мин, продемонстрировал самую высокую прочность на сжатие и наилучшие общие характеристики среди всех испытанных образцов, что и является основной новизной данной работы.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Эксперименттер сериясында 3D басып шығаруға арналған LC3 формуласы әзірленді және тексерілді. ​​Зерттеу метакаолинді термиялық өңдеу параметрлерінің LC3 негізіндегі қоспалардың қысу күшіне әсерін бағалады. Орнату уақытын, қалыптасу қабілетін және қысу беріктігін анықтау үшін сынақтар жүргізілді. Негізгі нәтиже-2 °C/мин қыздыру жылдамдығымен 650 °C температурада термиялық өңделген метакаолин барлық сыналған үлгілердің ең жоғары қысу беріктігін және ең жақсы жалпы өнімділігін көрсетті, бұл осы жұмыстың негізгі жаңалығы болып табылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработанная формула LC3 представляет собой смесь известняка, обожжённой глины (метакаолина) и клинкера в оптимизированных пропорциях, подходящих для 3D-печати. ​​Материал продемонстрировал хорошую экструдируемость и пластичность, обеспечивая стабильное нанесение слоя во время печати. ​​Первый прототип системы микроволнового отверждения был разработан с использованием магнетронного нагревательного модуля, блока контроля температуры и экранированной камеры отверждения для обеспечения равномерного нагрева и безопасности. С технико-экономической точки зрения, смесь LC3 обеспечивает пониженное содержание клинкера и меньшие выбросы CO₂ по сравнению с обычным цементом, что приводит к повышению устойчивости и потенциальной экономии средств. Система микроволнового отверждения обеспечивает более быстрое нарастание начальной прочности, сокращая время отверждения и энергопотребление. В целом, предлагаемая система демонстрирует баланс между механическими характеристиками, энергоэффективностью и рентабельностью производства.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : LC3 формуласы 3D басып шығаруға жарамды оңтайландырылған пропорцияларда әктас, күйдірілген саз (метакаолин) және клинкер қоспасы болып табылады. ​​Материал басып шығару кезінде қабаттың тұрақты қолданылуын қамтамасыз ете отырып, жақсы экструдтылық пен икемділікті көрсетті. ​​Микротолқынды емдеу жүйесінің алғашқы прототипі біркелкі қыздыру мен қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін магнетронды жылыту модулін, температураны бақылау блогын және экрандалған емдеу камерасын қолдану арқылы жасалған. Техникалық-экономикалық тұрғыдан алғанда, lc3 қоспасы кәдімгі цементпен салыстырғанда клинкер құрамының төмендеуін және CO₂ шығарындыларының аз болуын қамтамасыз етеді, бұл тұрақтылық пен әлеуетті шығындарды үнемдеуге әкеледі. Микротолқынды емдеу жүйесі бастапқы беріктіктің тез өсуін қамтамасыз етеді, емдеу уақыты мен қуат тұтынуын азайтады. Тұтастай алғанда, ұсынылған жүйе механикалық өнімділік, энергия тиімділігі және өндіріс рентабельділігі арасындағы тепе-теңдікті көрсетеді.

Level of implementation (in Russian) : Составы LC3 были успешно разработаны и оптимизированы для применения в 3D-печати. ​​Были закуплены все необходимые материалы и оборудование для экспериментальных работ. Были приготовлены и испытаны смеси LC3 с добавлением термообработанного метакаолина, что позволило определить оптимальный состав с точки зрения механических и реологических свойств. Уровень реализации хороший, и она соответствует точному графику, указанному в календарном плане.

Level of implementation (in Kazakh) : LC3 композициялары сәтті әзірленді және 3D басып шығаруда қолдану үшін оңтайландырылды. ​​Эксперименттік жұмыстарға қажетті барлық материалдар мен жабдықтар сатып алынды. Термиялық өңделген метакаолин қосылған LC3 қоспалары дайындалды және сыналды, бұл механикалық және реологиялық қасиеттері бойынша оңтайлы құрамды анықтауға мүмкіндік берді. Іске асыру деңгейі жақсы және ол күнтізбелік жоспарда көрсетілген нақты кестеге сәйкес келеді.

Efficiency (in Russian) : Общая эффективность работы отличная, хотя у нас были трудности с приобретением всего необходимого экспериментального оборудования и расходных материалов. На данный момент команде удалось успешно провести фундаментальное и предварительное тестирование.

Efficiency (in Kazakh) : Барлық қажетті тәжірибелік жабдықтар мен шығын материалдарын алуда қиындықтар болғанымен, жұмыстың жалпы тиімділігі тамаша. Команда әзірге фундаменталды және алдын ала сынақты сәтті өткізе алды.

Field of application (in Russian) : Разработка этой технологии знаменует собой значительный шаг вперед в развитии строительной 3D-печати в Казахстане и во всем мире. Она поможет снизить зависимость от импортных строительных материалов за счет использования местных ресурсов, поддерживая движение страны к технологической независимости и устойчивому развитию. Этот проект также способствует внедрению «зеленой» экономики, продвигая экологически чистые и энергоэффективные методы строительства. Создание передовой системы 3D-печати на основе материалов LC3 и микроволнового облучения является важной вехой в создании конкурентоспособного научно-исследовательского и инновационного центра в области строительных материалов в Назарбаев Университете и в Казахстане. Результаты этой работы укрепят позиции Казахстана как регионального центра устойчивых и передовых технологий строительной 3D-печати, способствуя инновациям, самодостаточности и промышленному росту.

Field of application (in Kazakh) : Бұл технологияны әзірлеу Қазақстанда және бүкіл әлемде құрылыс 3D-басып шығаруды дамытудағы елеулі қадамды білдіреді. Бұл елдің технологиялық тәуелсіздік пен тұрақты дамуға қарай қозғалысын қолдай отырып, жергілікті ресурстарды пайдалану арқылы импорттық құрылыс материалдарына тәуелділікті азайтуға көмектеседі. Бұл жоба сонымен қатар құрылыстың экологиялық таза және энергияны үнемдейтін әдістерін ілгерілету арқылы "жасыл" экономиканы енгізуге ықпал етеді. LC3 материалдары мен микротолқынды сәулелену негізінде 3D-басып шығарудың озық жүйесін құру Назарбаев Университетінде және Қазақстанда құрылыс материалдары саласында бәсекеге қабілетті ғылыми-зерттеу және инновациялық орталық құрудағы маңызды кезең болып табылады. Бұл жұмыстың нәтижелері инновацияларға, өзін-өзі қамтамасыз етуге және өнеркәсіптік өсуге ықпал ете отырып, Қазақстанның құрылыс 3D-басып шығарудың орнықты және озық технологияларының өңірлік орталығы ретіндегі ұстанымын нығайтады.