The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются золы-уноса угольных ТЭЦ г. Алматы (ТЭЦ-2, ТЭЦ-3) и доменных шлаков ГОК Костанайской области.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны Алматы қ. көмір ЖЭО күл (ЖЭО-2, ЖЭО-3) және Қостанай облысының КБК домна шлактары болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта состоит в разработке эффективных составов и получении РВС бетона с использованием отходов ТЭЦ и ГОК в качестве частичной замены высокоглиноземистого цемента.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты жоғары сазбалшықты цементті ішінара ауыстыру ретінде ЖЭО және КБК қалдықтарын пайдалана отырып тиімді құрамдарды әзірлеу және бетонның ЖҚҚ алу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Для анализа сырья используются методы определения химического состава (РСА), удельной поверхности, pH водной вытяжки, зольности, влажности, насыпной плотности, абсорбции дибутилфталата, йодного числа и др. Размер частиц полученных полиуретановых материалов определяется методом динамического рассеяния света на анализаторе размера частиц. Вязкость полученных полимерцементных материалов определяется вискозиметром Брукфильда. В лабораторных условиях подбираются оптимальные соотношения связующего, полимеров поливинилацетата, суперпластификатора и наполнителя в массовых частях. После чего осуществлятся частичная замена цемента на золу-уноса и доменные шлаки в процентном соотношении от общей массы. Определение физико-химических и физико-механических свойств полимерцементных РВС бетона проводится согласно следующим стандартам: прочность на истирание (BS 8204 Часть 2, EN 13892-4, EN 13892-3, ASTM D 4060-01); прочность на пробой (ISO 6272, ASTM D 2784); прочность на сжатие (BS EN 13892-2); прочность сцепления при растяжении (EN1542); класс пожарной опасности (EN 13501-1); коэффициент трения (ASTM D 1894-61T); сопротивление скольжению (DIN 51130). Для изучения радиоэкранирующих свойств полимерцементных РВС бетона используется метод поглощения напряженности электромагнитного поля (ЭМП).

Методы исследования (на казахском) : Шикізатты талдау үшін химиялық құрамды (РСA), меншікті бетті, су сорғышының рН, күл, ылғалдылық, сусымалы тығыздық, дибутилфталаттың сіңуін, йод санын және т.б. анықтау әдістері қолданылады. Алынған полиуретанды материалдардың бөлшектерінің мөлшері бөлшектердің өлшем анализаторындағы жарықтың динамикалық шашырау әдісімен анықталады. Алынған полимерцементті материалдардың тұтқырлығы Брукфилд вискозиметрімен анықталады. Зертханалық жағдайда байланыстырғыштың, поливинилацетат полимерлерінің, суперпластификатордың және толтырғыштың массалық бөліктердегі оңтайлы қатынасы таңдалады. Осыдан кейін цементті күлге және домна шлактарына жалпы массаның пайыздық қатынасында ішінара ауыстыру жүзеге асырылады. Полимерцементтік бетонның ЖҚҚ физика-химиялық және физика-механикалық қасиеттерін анықтау мынадай стандарттарға сәйкес жүргізіледі: тозуға төзімділік (BS 8204 2-бөлім, EN 13892-4, EN 13892-3, ASTM D 4060-01); сынуға беріктік (ISO 6272, ASTM D 2784); қысуға беріктік (BS EN 13892-2); ілінісу беріктігі созылу кезінде (EN1542); өрт қаупі класы (EN 13501-1); үйкеліс коэффициенті (ASTM D 1894-61T); сырғуға төзімділік (DIN 51130). Полимерцементті бетонның ЖҚҚ радиоқорғау қасиеттерін зерттеу үшін электромагниттік өрістің (ЭМӨ) кернеулігін сіңіру әдісі қолданылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Неорганические оксиды в составе наполнителей могут влиять на процесс гидратации компонентов в рецептуре с образованием фаз различной полярности, повышая чувствительность получаемых растворов от условий изготовления. Для испытаний подготавливаются балочки с размерами 40×40×160 мм для определения прочности на сжатие и изгиб. Смеси укладываются в формы в два слоя с виброуплотнением (30 с на слой). После формования образцы выдерживаются при температуре 23±2°С и относительной влажности 95±5% в течение 24 ч, затем извлекаются из форм и выдерживаются до испытаний при температуре среды 23±2°С, влажности 50÷60% в течение 14/28 суток. Исследования физико-механических свойств РВС проводились по стандартным методикам: прочность на изгиб и прочность на сжатие по ГОСТ 310.4-81. В результате экспериментальных исследований установлено, что разработанные составы РВС обладают повышенной прочностью на изгиб (2,3-2,5 МПа), сохранением прочности на сжатие на уровне 30-31 МПа при снижении расхода цемента, улучшенной пластичностью и удобоукладываемостью при водоцементном отношении 0,16, экологическим и экономическим эффектом за счет частичного замещения цемента золой ТЭЦ. Полученные результаты подтверждают эффективность использования золы ТЭЦ и активных минеральных добавок (метакаолина, мраморной муки) в составе ремонтных смесей, что позволяет снизить себестоимость производства, повысить эксплуатационные характеристики и экологичность строительных материалов. Работы будут продолжены.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Толтырғыштардың құрамындағы бейорганикалық оксидтер өндіріс жағдайынан алынған ерітінділердің сезімталдығын арттыра отырып, әртүрлі полярлық фазаларды қалыптастыру үшін құрамдас бөліктерді ылғалдандыру процесіне әсер етуі мүмкін. Сынақтар үшін қысу және иілу беріктігін анықтау үшін өлшемдері 40×40×160 мм арқалықтар дайындалады. Қоспалар діріл тығыздағышы бар екі қабатта қалыптарға салынады (бір қабатқа 30 с). Қалыптаудан кейін үлгілер 23±2°С температурада және 95±5% салыстырмалы ылғалдылықта 24 сағат бойы ұсталады, содан кейін қалыптардан алынады және 23±2°С орта температурасында, 50÷60% ылғалдылықта 14/28 күн сынауға дейін ұсталады. РВС физика-механикалық қасиеттерін зерттеу стандартты әдістерге сәйкес жүргізілді: иілу беріктігі және ГОСТ 310.4-81 бойынша қысу беріктігі. Эксперименттік зерттеулердің нәтижесінде ЖҚК әзірленген құрамдарының иілу беріктігі жоғарылағаны (2,3-2,5 МПа), цемент шығыны азайған кезде қысу беріктігі 30-31 МПа деңгейінде сақталуы, су-цемент қатынасы 0,16 болған кезде икемділігі мен ыңғайлылығы жақсарғаны, цементті ЖЭО күлімен ішінара алмастыру есебінен экологиялық және экономикалық әсері бар екені анықталды. Алынған нәтижелер ЖЭО күлін және жөндеу қоспаларының құрамында белсенді минералды қоспаларды (метакаолин, мәрмәр ұны) пайдалану тиімділігін растайды, бұл өндіріс құнын төмендетуге, құрылыс материалдарының пайдалану сипаттамалары мен экологиялық тазалығын арттыруға мүмкіндік береді. Жұмыс жалғасады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Поэтому актуальным является вопрос разработки качественных, недорогих отечественных полимерцементных РВС бетона, главными преимуществами которых являются: совместимость (адгезия) с бетоном; высокая ранняя прочность; низкая усадочность; водонепроницаемость; морозостойкость; устойчивость к воздействию соленой воды; антикоррозионные свойства; восстановление несущей способности железо-бетонных конструкций; низкая себестоимость. Срок службы полимерцементных РВС бетона не менее 10 лет. Выполнение данного проекта позволит в практическом направлении: • увеличить сырьевую базу для получения полимерцементных РВС бетона путем переработки отходов ТЭЦ и ГОК; • снизить себестоимость продуктов на 15-20% и расширить ассортимент предлагаемых на рынке составов полимерцементных РВС бетона; • организовать испытательную лабораторию; • дать рекомендации для дальнейшей коммерциализации проекта. В научном направлении позволит: • расширить научно-техническую базу в сфере строительных материалов и отделочно-ремонтных товаров с применением промышленных отходов; • ускорить развитие отечественной науки путем опубликования в мировых рейтинговых журналах; • разработать достоверные аспекты технологии получения полимерцементных РВС бетона; • подготовить рекомендации для совершенствования учебных курсов профильных программ архитектурно-строительных учебных заведений РК.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Сондықтан басты артықшылықтары: бетонмен үйлесімділік (адгезия); жоғары ерте беріктік; төмен шөгу; суға төзімділік; аязға төзімділік; тұзды судың әсеріне төзімділік; коррозияға қарсы қасиеттер; темір-бетон конструкцияларының жүк көтергіштігін қалпына келтіру; төмен өзіндік құны болып табылатын жоғары сапалы, арзан отандық полимерцементті бетонның ЖҚҚ әзірлеу мәселесі өзекті болып табылады. Полимерцементті бетонның ЖҚҚ қызмет ету мерзімі негізгі қолдануды табатын кемінде 10 жыл. Бұл жобаны орындау практикалық бағытта мүмкіндік береді: • ЖЭО және КБК қалдықтарын қайта өңдеу арқылы полимерцементті бетонның ЖҚҚ алу үшін шикізат базасын ұлғайту; • өнімдердің өзіндік құнын 15-20%-ға төмендету және нарықта ұсынылатын полимерцементті бетонның ЖҚҚ құрамдарының ассортиментін кеңейту; • сынақ зертханасын ұйымдастыру; • жобаны одан әрі коммерцияландыру үшін ұсыныстар беріңіз. Ғылыми бағытта: • өнеркәсіптік қалдықтарды қолдана отырып, құрылыс материалдары және әрлеу-жөндеу тауарлары саласындағы ғылыми-техникалық базаны кеңейту; • әлемдік рейтингтік журналдарда жариялау арқылы отандық ғылымның дамуын жеделдету; • полимерцементті бетонның ЖҚҚ алу технологиясының сенімді аспектілерін әзірлеу; • ҚР сәулет-құрылыс оқу орындарының бейіндік бағдарламаларының оқу курстарын жетілдіру үшін ұсынымдар дайындау.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Предлагаемая авторами работа имеет большую значимость как в национальном, так и в международном масштабах. В настоящее время в производство полимерцементных РВС бетона сильно развито в иностранных компаниях, хотя в РК имеются мощные сырьевые ресурсы, позволяющие развить полный технологический цикл импортозамещающего производства. На сегодняшний день для проведения исследований в данной области, проявляют свой интерес производитель сухих строительных смесей ТОО «Premix Pro» (г. Алматы) и научно-производственная компания TOO «AIM Lab» (г. Алматы), которые в случае успешной реализации данного проекта примут активное участие в производстве полимерцементных РВС бетона с применением отходов энергетического и горно-обогатительного секторов РК для рынка.

Efficiency (in Kazakh) : Авторлар ұсынған жұмыс ұлттық және халықаралық ауқымда үлкен маңызға ие. Қазіргі уақытта полимерцементті бетонның ЖҚҚ өндірісі шетелдік компанияларда өте дамыған, дегенмен ҚР-да импортты алмастыратын өндірістің толық технологиялық циклін дамытуға мүмкіндік беретін қуатты шикізат ресурстары бар. Бүгінгі таңда осы салада зерттеулер жүргізу үшін құрғақ құрылыс қоспаларын өндіруші "Premix Pro" ЖШС (Алматы қ.) және "AIM Lab" ЖШС ғылыми-өндірістік компаниясы (г. Алматы), олар осы жобаны сәтті іске асырған жағдайда нарық үшін ҚР энергетикалық және тау-кен байыту секторларының қалдықтарын қолдана отырып, полимерцементті бетонның ЖҚҚ өндірісіне белсенді қатысады.

Field of application (in Russian) : Результаты выполняемой работы решат проблему комплексной переработки отходов энергетического и горно-обогатительного комплексов, позволят снизить финансовые затраты на сырье (цемент, песок, известковая мука), а также дадут возможность внедрить золы-уноса угольных ТЭЦ и доменные шлаки ГОК в производство полимерцементных РВС бетона, которые найдут широкое применение в промышленной и строительной отраслях РК.

Field of application (in Kazakh) : Орындалған жұмыстың нәтижелері энергетикалық және тау-кен байыту кешендерінің қалдықтарын кешенді қайта өңдеу мәселесін шешеді, шикізатқа (цемент, құм, әк ұны) қаржылық шығындарды азайтуға мүмкіндік береді, сондай-ақ ҚР өнеркәсіп және құрылыс салаларында кеңінен қолданылатын полимерцементті бетонның ЖҚҚ өндірісіне көмір ЖЭО күлі мен КБК домна шлактарын енгізуге мүмкіндік береді.