AP26101925 – Конструкционно-теплоизоляционный бетон для 3D печати на основе отходов растительного сырья

Цель – Основные направления экономического и социального развития Республики Казахстан направлены на разработку и применение сейсмостойких строительных материалов с низкой металлоемкостью, сниженной стоимостью и трудозатратами, что способствует уменьшению материалоемкости, массы зданий и повышению их теплозащитных характеристик. Важное значение придается ускорению научно-технического прогресса в строительной промышленности путем создания энергоэффективных и теплоизоляционных материалов из местного сырья. Использовать вторичные ресурсы, разработать и обосновать энергосберегающую технологию, новый состав сырьевой смеси для получения облегченного конструкционного стенового блока из остатков растениеводства и местного многокомпонентного модифицированного вяжущего с улучшенными свойствами.

Актуальность: Актуальность проекта обусловлена необходимостью создания экономически эффективных и энергоэффективных строительных материалов для малоэтажного строительства в Казахстане с использованием местного растительного сырья и сельскохозяйственных отходов. Разработка конструкционно-теплоизоляционного бетона для 3D-печати позволяет снизить массу и материалоемкость зданий, улучшить теплозащитные свойства, использовать вторичные ресурсы и уменьшить затраты на производство, одновременно повышая долговечность и устойчивость к воде, огню и химическим воздействиям. Такой подход способствует развитию экологичных технологий в строительной отрасли и рациональному использованию местного сырья.

Научный руководитель: Ақмалайұлы Кенжебек , Доктор технических наук, профессор

Ожидаемые и достигнутые результаты:

Публикация статей в зарубежных рецензируемых научных журналах (предположительные издания для опубликования результатов проекта, индекс цитирования издания, со ссылкой на информацию об издании в соответствующей наукометрической базе). Требования по количеству статей по результатам исследований устанавливаются в конкурсной документации. Каждая статья должна содержать информацию об идентификационном регистрационном номере и наименовании проекта, в рамках которого она профинансирована, с указанием грантового финансирования в качестве источника.

За весь период реализации проекта планируется выпуск:

- не менее 3 (трех) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти);

- не менее 1 патента на изобретение (включая положительное решение по нему);

- не менее 2 (двух) статей или обзоров в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКНВО;

Одна из статей должна быть с категорией - multidisciplinary (мультидисциплинарного или междисциплинарного практического применения) по задачам предприятий из реального сектора экономики Казахстана с Проектно-конструкторской документацией, подготовленной по Единой системе конструкторской документаций (далее - ЕСКД).

1.2) По итогам реализации проекта по всем отраслям наук подготовка не менее 1 (одного) доктора философии (PhD) или доктора по профилю (тема диссертации должна соответствовать тематике проекта).

По итогам реализации проекта будет подготовлена одна диссертация на соискание степени доктора философии (PhD), тема которой соответствует тематике проекта. Докторант, 1 года обучения, — Қанарбай Ә.Ү.

2) опубликование монографий, книг и (или) глав в книгах зарубежных и (или) казахстанских издательств;

Не планируется

3) получение патентов в зарубежных патентных бюро (европейском, американском, японском), в казахстанском или евразийском патентном бюро;

По результатам работы за вес период будет подана 1 (одна) заявка на получение патента на полезную модель в РГП на ПХВ «Национальный институт интеллектуальной собственности» Министерства Юстиции Республики Казахстан.

4) разработка научно-технической, конструкторской документации;

По полученным результатам, на основании теоретических и экспериментальных исследований будут разработаны технологические режимы производства теплоизоляционных материалов на основе местного сырья.

5) распространение результатов работ среди потенциальных пользователей, сообщества ученых и широкой общественности;

Результаты исследования будут опубликованы в научно-технических журналах, так как они представляют собой важный вклад в развитие строительства и материаловедения, представляя интерес для научной и инженерной аудитории. Эти данные также будут применяться в образовательной деятельности, включая обучение магистрантов и докторантов, а также в процессе проведения научных исследований. Научно обосновать и экспериментально подтвердить эффективность облегченного арболита и минерального сырья. Теоретически обосновать составы облегченного арболита с учетом критериев оценки сырья.

6) другие измеримые результаты в соответствии с требованиями конкурсной документации и особенностями проекта. Дополнительно в разделе указываются:

1) область применения и целевые потребители каждого из ожидаемых результатов;

Целевыми потребителями научно-технических исследований проекта являются Вузы, занимающиеся подготовкой студентов по направлению Производство строительных материалов, магистранты, PhD докторанты и научно-технические работники исследовательских организаций, а также бизнес-сообщества, которые могут реализовать на практике производство облегченного арболита для теплоизоляции помещений зданий.

В текучем году в рамках проекта будет проведена многофакторное обследование конструкционно-теплоизоляционного бетона полученного из рисовой шелухи с использованием современных приборов неразрушающего контроля. Разработанные смеси могут быть рекомендованы для мелкосерийного производства крупногабаритных деталей, с использованием продуктов переработки отходов производства риса. Новизна работа заключается научные и технологические основы управления структурой и свойствами бетонов, формуемых методом аддитивного строительного производства (3D-печати)