Исследовательские работы

В НИЛ «Наноинженерные методы исследований им. А.С. Ахметова» проводятся НИР в рамках реализации программы «BR24992867 - Разработка ресурсосберегающих технологий для развития и управления водным хозяйством и перерабатывающей промышленностью Казахстана, создание инновационного инжинирингового центра».

НИР выполнялись исследовательской группой, включающей д.т.н. Бекбасарова И.И., PhD Атенова Е.И. и магистра Шаншабава Н.А., в соответствии с утвержденными индивидуальными планами работ на 2025 год.

Первый этап исследований включал выполнение следующих видов работ:

• Подбор, доставка и подготовка наполнителей, заполнителей, связующих веществ, добавок для полимербетона;
• Установление вида, размеров и оптимального состава фибробетона, полимербетона и полимерфибробетона;
• Изготовление контрольных и опытных образцов фибробетона, полимербетона и полимерфибробетона;
• Маркировка и хранение контрольных и опытных образцов для набора прочности;
• Подготовка контрольных и опытных образцов полимербетона, силового оборудования для проведения статических испытаний.

Исследования проводились в геотехническом секторе НИЛ «Наноинженерные методы исследований им. А.С. Ахметова» Таразского университета имени М.Х. Дулати.

Для изготовления опытных образцов бетона с размерами 100×100×100 мм, соответствующих требованиям ГОСТ 10180-2012 в качестве заполнителей использовались мелкий песок, соответствующий требованиям ГОСТ 8736-2014 и щебень фракций 5-20 мм, соответствующий требованиям ГОСТ 8267-93.

В качестве армирующих элементов бетона образцов принята полипропиленовая фибра марки FiberQazaqstan. В качестве полимерных добавок использованы следующие виды полимерных материалов:

• Полимерный суперпластификатор MasterRheobuild 1033 в жидкой консистенции, плотностью 1,19 ± 0,02 г/cм³;
• Полимерный суперпластификатор Полипласт СП-1 водорастворимой порошкообразной консистенции;
• Полиэфирная смола ПН.

Фрагменты компонентов бетона, фибробетонной смеси, образцы в формах и готовые образцы представлены на рис. 1.

Рис. 1. Составляющие компоненты бетона (а), их смесь (б), добавка фибр к смеси (в), фибробетонная смесь (г), образцы в формах (д) и готовые (е) бетонные образцы.

Таким образом, были изготовлены следующие виды контрольных и опытных образцов бетонов, наименование и маркировка которых представлены в таблице 1. Всего изготовлено 105 образцов (рис. 2).

Таблица 1 - Сведения об образцах, изготовленных для испытаний

Рис. 2. Изготовленные образцы бетонов для испытаний

Бетонные образцы в течении 28 суток подвергались сушке в естественных воздушно-сухих условиях. После истечения этого времени часть образцов в количестве 15 штук подверглась обработке полиэфирной смолой ПН путем полного послойного покрытия их поверхности (рис. 3, а).

Для определения степени влажности исследуемых образцов бетонов, 63 штуки из 105 образцов подвергнуты водонасыщению. Предварительно образцы были взвешены на весах для определения их исходной массы и плотности (рис. 3, б). Водонасыщение производилось в пропарочной камере, в котором образцы полностью погружались в водную среду в условиях комнатной температуры (рис. 3, в,г).

Рис. 3. Образцы, покрытые полимером (а), взвешивание образцов бетона (б), размещение фибробетонных (в) и контрольных образцов (г) в пропарочной камере для водонасыщения

На следующих этапах исследований изготовленные образцы бетонов будут подвергаться испытаниям статическими сжимающими нагрузками на гидравлическом прессе П-125 и ударными воздействиями на специальной лабораторной механической установке с целью определения их пределов прочности в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-2012.