The object of research, development or design (in Russian) : Многослойные бетоны с дискретным изменением плотности слоев для стеновых изделий.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Қабырғалық бұйымдарға арналған қабаттардың тығыздығының дискретті өзгеруімен көп қабатты бетондар.

Aim of work (in Russian) : Разработка составов и технологии формования бетонных смесей для изготовления многослойных стеновых изделий с теплозащитными свойствами и стойкостью к коррозийной и морозной агрессии.

Aim of work (in Kazakh) : Жылудан қорғайтын қасиеттері бар және коррозиялық және аязды агрессияға төзімділігі бар көп қабатты қабырға бұйымдарын жасау үшін бетон қоспаларының құрамы мен қалыптау технологиясын әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : Физико-механические испытания вяжущих веществ и бетонов. Реологические исследования формовочных смесей и вяжущих суспензий. Математическое планирование экспериментов и статистическая обработка результатов. Численное моделирование структуры многослойных бетонов. Исследование численных моделей бетонов с использованием программных комплексов ELCUT и SolidWorks и методов расчета основных характеристик.

Методы исследования (на казахском) : Тұтқыр заттар мен бетондарды физикалық-механикалық сынау. Қалыптау қоспалары мен тұтқыр суспензияларды реологиялық зерттеу. Эксперименттерді математикалық жоспарлау және нәтижелерді статистикалық өңдеу. Көп қабатты бетон құрылымын сандық модельдеу. ELCUT және SolidWorks бағдарламалық кешендерін және негізгі сипаттамаларды есептеу әдістерін қолдана отырып бетондардың сандық модельдерін зерттеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : Обосновано количество, толщина и базовые составы слоев бетонов для обеспечения теплотехнических и прочностных характеристик стеновых изделий в соответствии с региональными требованиями и условиями эксплуатации. Методами численного моделирования и физического эксперимента показана предпочтительность вариатропной структуры бетона, содержащей 4 – 5 слоев. Определены физико-механические свойства бетонов на основе базовых формовочных смесей. Методом математического планирования определена зависимость плотности и прочности бетонов от состава формовочных смесей. Рассчитаны значения теплопроводности и с помощью компьютерных программ определено тепловое сопротивление бетонов различного состава. Предложена методика проектирования структуры многослойных бетонов с заданными свойствами, основанная на принципах функционально-градиентного проектирования. Разработанная методика служит основой для системного проектирования вариатропных многослойных бетонов, позволяя управлять распределением свойств по толщине конструкции с целью оптимизации энергоэффективности, прочности и долговечности.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Аймақтық талаптар мен пайдалану шарттарына сәйкес қабырға бұйымдарының жылу техникалық және беріктік сипаттамаларын қамтамасыз ету үшін бетон қабаттарының саны, қалыңдығы және негізгі құрамдары негізделген. Сандық модельдеу және физикалық эксперимент әдістері 4 – 5 қабаттан тұратын бетонның вариатропты құрылымына артықшылық береді. Негізгі қалыптау қоспалары негізінде бетондардың физика-механикалық қасиеттері анықталды. Математикалық жоспарлау әдісімен бетондардың тығыздығы мен беріктігінің қалыптау қоспаларының құрамына тәуелділігі анықталды. Жылу өткізгіштік мәндері есептелген және компьютерлік бағдарламалардың көмегімен әр түрлі құрамдағы бетондардың жылу кедергісі анықталады. Берілген қасиеттері функционалды-градиентті жобалау үрдістеріне негізделген көп қабатты бетондардың құрылымын жобалау әдісі ұсынылған. Әзірленген әдіс энергия тиімділігін, беріктігі мен беріктігін оңтайландыру мақсатында құрылымның қалыңдығы бойынша қасиеттердің таралуын басқаруға мүмкіндік беретін вариатропты көп қабатты бетондарды жүйелі жобалауға негіз болады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Бетоны плотностью до 500 кг/м3 различных составов имеют прочность 1,0 – 2,0 МПа, бетоны плотностью 600 – 1000 кг/м3 характеризуются прочностью 2,0 – 7,0 МПа, бетоны плотностью 1100 – 1800 кг/м3 имеют прочность 4,0 – 10,0 МПа. Наименьшими значениями теплопроводности 0,105 – 0, 164 Вт/(м°С) характеризуются бетоны плотностью до 500 кг/м3 на основе заполнителей пористого строения и с минимальным содержанием вяжущего. Коэффициент теплопроводности бетонов плотностью 600 – 1000 кг/м3 равен 0,207 – 0, 385 Вт/(м°С), бетонов плотностью 600 – 1000 кг/м3 равен 0,401 – 1, 514 Вт/(м°С). Толщина слоев зависит от состава бетонов и определяется расчетными методами. В среднем толщина несущего слоя плотностью 2000 – 2200 кг/м3 составляет 60 – 80 мм, толщина теплоизоляционного слоя плотностью 500 кг/м3 составляет 270 – 310 мм, толщина промежуточных слоев плотностью 900 – 1700 кг/м3 составляет 40 – 80 мм. Предложенная структура модельных многослойных бетонов обеспечивает тепловое сопротивление не менее 3,4 (м2ˑ◦С)/Вт, что соответствует нормативным требованиям для северных регионов Казахстана. Расчетное критическое сопротивление нагрузке 16 кН для многослойных бетонных блоков составило 9,1 – 9.8 МПа.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Тығыздығы 500 кг/м3 дейінгі әртүрлі құрамдағы бетондардың беріктігі 1,0 – 2,0 МПа, тығыздығы 600 – 1000 кг/м3 бетондардың беріктігі 2,0 – 7,0 МПа, тығыздығы 1100 – 1800 кг/м3 бетондардың беріктігі 4,0 – 10,0 МПа құрайды. Жылу өткізгіштігінің ең кіші мәндері 0,105 – 0, 164 Вт/(м°С) кеуекті құрылымды толтырғыштар негізінде тығыздығы 500 кг/м3 дейінгі және тұтқыр заттың ең аз мөлшері бар бетондармен сипатталады. Тығыздығы 600 – 1000 кг/м3 бетондардың жылу өткізгіштік коэффициенті 0,207 – 0, 385 Вт/(м°С), тығыздығы 600 – 1000 кг/м3 бетондардың жылу өткізгіштік коэффициенті 0,401 – 1, 514 Вт/(м°С) тең. Қабаттардың қалыңдығы бетондардың құрамына байланысты және есептеу әдістерімен белгіленеді. Орташа алғанда, тығыздығы 2000 –2200 кг/м3 салмақ түсетін қабаттың қалыңдығы 60–80 мм құрайды, тығыздығы 500 кг/м3 жылу оқшаулағыш қабаттың қалыңдығы 270 – 310 мм, тығыздығы 900-1700 кг/м3 кг аралық қабаттардың қалыңдығы 40 – 80 мм құрайды. Модельді көп қабатты бетондардың ұсынылған құрылымы 3,4 (м2ˑ◦С)/Вт кем емес жылу кедергісін қамтамасыз етеді, бұл Қазақстанның солтүстік өңірлері үшін нормативтік талаптарға сәйкес келеді. Көп қабатты бетон блоктары үшін 16 кН жүктеменің есептелген шектік кедергісі 9,1 – 9,8 МПа құрады.

Level of implementation (in Russian) : На данном этапе внедрение результатов исследований не запланировано.

Level of implementation (in Kazakh) : Бұл кезеңде зерттеу нәтижелерін енгізу жоспарланбаған.

Efficiency (in Russian) : Доказана возможность повышения теплового сопротивления стеновых ограждений за счет перехода к многослойным бетонным изделиям вариатропной структуры. Предложены составы базовых бетонов для многослойных изделий, предусматривающие использование материалов с низким углеродным следом.

Efficiency (in Kazakh) : Вариатропты құрылымның көп қабатты бетон бұйымдарына көшу арқылы қабырға қоршауларының жылу кедергісін арттыру мүмкіндігі дәлелденді. Төмен көміртекті ізі бар материалдарды пайдалануды көздейтін көп қабатты бұйымдарға арналған базалық бетондардың құрамдары ұсынылған.

Field of application (in Russian) : Производство строительных композиционных материалов.

Field of application (in Kazakh) : Құрылыс композициялық материалдарын өндіру.