Ғылым • 24 Мамыр, 2024

«Superpave»: Ғалымдар сапалы асфальт жобасын жүзеге асырады

132 рет
көрсетілді
13 мин
оқу үшін

Ғылымды дамытуға әуелі дұрыс көзқарас, сосын барып қана ауқымды жоба-жоспар қажет. Қуантарлығы, кейінгі бірнеше жылдың шамасында мемлекет ғалымдардың мәртебесін арттырып, ғылыми жаңалықтарды өндіріске енгізуге ынталы екенін байқатты. Ғылым және жоғары білім министрлігі құрылғалы саланы қаржыландыруға, ғалымдарды қолдауға көп көңіл бөліне бастады.

«Superpave»: Ғалымдар сапалы асфальт жобасын жүзеге асырады

Суперасфальт технологиясы

Бірер жыл бұрын Мем­лекет басшысы Қасым-Жомарт Тоқаев Қазақ­стан халқына Жолдауында битум тапшылығы жөнінде мәселе қозғап, Үкіметке осы түйткілді түбегейлі шешуді тапсырды. Ірі көлемде мұнай өндіретін елде битум тапшы дегенге сену қиын болғанымен, жасыратыны жоқ, жағдай осы. Содан Президент ­2025 жылға дейін жергілікті жолдар­дың кемінде 95 пайызын жақсар­ту жөнінде тапсырма бер­ді. Ор­та Азиядағы өзге де елдер секіл­ді бізде жергілікті халықтан жол­дың сапасына қатысты шағым көп түседі. Күзде, қыста жанталасып салған жол жазда ойылу қаупі барын құрылыстан хабары жоқ азаматтар да біледі. Демек көпшілік битумның көлеміне ғана емес, асфальт жолдың сапасы­на да алаңдаулы. Осыны елеп-ескерген Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті­нің ғалымдары жолдың сапасын арт­тыруға септесетін «Superpave» (Суперасфальт) технологиясын өндіріске енгізуге кірісті. Бұл озық технология шикізат сапасына, жол жабынының берік бо­луы­на септеседі. Осылайша, инно­ва­циялық жол және құрылыс материалдарын әзірлеуде жасыл тех­нологияларды пайдалану­ға, тұрақты дамуға жол ашады. Жо­баны үйлестіру­ге Астана қа­ласы әкімдігінің Көлік және жол-көлік инфрақұрылымын дамыту басқармасы, Жол активтері сапа­сының ұлттық орталығы, Қазақ құрылыс және сәулет ғылыми-зерт­теу және жобалау инс­титутымен қатар жеке компаниялар да үлес қосып отыр.

Еуразия университетінің зертханасы «Superpave» технологиясын енгізуге қолайлы. Мұнда бір емес, 5 зертхана аккредитация­­дан өткен. Осы зертханаларда енді ғылыми зерттеулердің көмегі­мен битум имулсиясы әзірленеді. Жобаға 70-тен астам ғалым тар­тылып, Англия, Жапония, Корея, Польшадан ғалымдар ша­қы­рылған. Университет ғалым­дары инновациялық асфальт­бетон­ды өндіріске енгізер алдын­да оның сапасын заман тала­бына сай құралдардың көме­гі­мен ба­қылайды. Асфальттың жаң­быр мен қарға, климаттық өзгеріс­тер­­мен қоса басқа да қолайсыз жағ­дайларға төзімділігі сыналады. Ғалымдар шетелде бұрыннан бар «Superpave» технологиясының отан­дық стандарттарын әзірлеу барысында мүмкіндігінше жергі­лік­ті өндірушілер­дің өнімдерін пайдалануға басымдық беріпті. Университет ғалымдары нақ қа­зір асфальтқа арналған арнайы қос­паны әзірлеп, оны өндіріске енгізу үшін жаңа жабдықта сынақтан өткізіп жатыр екен.

 

Газобетонның сапасы сыналады

«ENU-Lab» ғылыми-өнді­ріс­тік ор­та­лығында университет ғалымдары құ­рылыста жиі қол­данатын газобетон блоктары­ның сапасын зерттеуге білек сыбана кірісіпті. Олардың бір тобы автоклавты газобетон блок­тарының жылу техникалық әле­уетін анықтаумен айналысады. Зерттеу жұмыстары «Қазақстан­ның құрылыс, жол-құрылыс сек­торының аккредиттелген қыз­меттерінің толық циклын көрсету бойынша құрылыс-техникалық инжинирингтік орталығын құру» мегажобасын іске асыру аясында үйлесім тапқан. Жобаға PhD Әсел Жексембаева жетекшілік етеді. Зертханаға барғанымызда осы бағытта зерттеу жүргізіп жатқан ғылыми топтың мүшесі, техника ғылымдарының докторы Серікболат Есенқабыловтың пікіріне құлақ түрген едік.

– Біз елдегі ірі зауыттар әзір­леген автоклавты газобетон блок­тарының жылу техникалық әле­уетін тексеруге кірістік. Ол үшін арнайы құралдардың кө­ме­гіне жүгінеміз. Бір блоктан 15-тен 21-ге дейін бөлік алып, тексеруге болады. Қала берді әр блокты бір емес, бірнеше мәрте тексеріп, ортақ арифметикалық өлше­мін шығарамыз. Осылайша, әлгі блоктың жылу техникалық қасиет-қабілетін анықтаймыз. Не­гізі құрылыстың жоба-жос­парларында осыдан 20 жыл бұ­рынғы мәліметтер қолданылып ке­леді. Газоблок технологиясы жаңа болғанымен, стандарттар, қол­данып жүрген ақпараттар ескі. Біз әзірге Астана, Алматы, Қа­рағандыдағы 5 ірі газобетон блоктарын шығаратын зауыттан өнім әкелдік. Елде кішігірім зауыттар да жетіп артылады. Бірақ олар да бәсекеге қабілетті болу үшін ірі зауыттарға ілесіп, жаңарады деп ойлаймыз. Жалпы, ірі зауыттар­дан жеткен газоблоктардың сапасы тәуір болғанымен тамаша деп айта алмаймыз, – деп отандық өнім­нің сапасына қатысты ой-пікірін айтты С. Есенқабылов.

Ғалымдар алдымен материал­дың құрғақ кездегі жылу өткізгіш қасиетін тексереді. Көп ұзамай ылғалдағы әлеуетін байқайды. Неге десеңіз, газобетон блоктары үнемі құрғақ қалпын сақтамауы мүмкін. Құрылыс барысында жауын-шашын толастамаса да, өнім жылу өткізгіш қасиетінен ажырамауға тиіс. Ғалымдар мұны да тыңғылықты зерттеп, тексере­ді. Негізі газобетонның ылғалды жақ­сы сіңіретін қасиеті бар екен. Құрылыс барысында физикалық заңдылықтар сақталса, ыңғайлы, сапалы әрі жеңіл өнім ылғалды ұстап тұрмай сыртқа шығарады. Айта кетері, мегажоба аясында Еура­зия университеті Қазақстан авто­клавты газобетон өндірушілерінің қауымдастығымен шаруашылық келісімшарт жасаған. Осыған сәй­кес университет ғалымдары өздерінің базасында зерттеу жүр­гізеді. Кейін өнімнің сапасы та­лапқа сай болмаса, ғалымдар ол­қы­лықты реттеудің жолын ұсынады. Ғылым мен өндіріс арасында осылай берік байланыс орнайды.

 

Қалдықты кәдеге жаратуға болады

Кейінгі жылдары отандық ға­лым­дардың еңбегін өндірісте пай­далануға жол ашыла бастағанын жоғарыда айттық. Еуразия уни­вер­ситетінің ғалымдары да осы мүм­кіндікті пайдаланып, қал­­дықтан асфальтбетон өнді­рі­сіне таптырмайтын минералды қос­па технологиясын ойлап тауыпты. Қоспаны талдау, зерттеу жұмыстары «ENU-Lab» ғы­лыми-өндірістік орталығында қызу жүріп жатыр. Жобаға PhD Әсел Жексембаева жетек­шілік етсе, дәл осы жұмыспен қазір уни­­верситеттің Думан Дүй­сем­би­нов, Әдия Жұмағұлова сын­ды оқытушылары, техника ғы­лым­дарының кандидаттары айна­лысады. Қоспаны әзірлеу үшін ғалымдар базальт минералды тақ­таларының қалдықтарын пай­даланған. Яғни қалдықты қайта өңдеп, одан асфальтбетонның сапасын арт­тыратын минералды ұнтақ алып отыр.

– Біз бірнеше рет Жол актив­­те­рі сапасының ұлттық орталы­ғы­на ­барып, сынақ жүргіздік. Қал­­дық­тан әзірлеген қоспаның физи­ка және механикалық әлеуетін бай­қа­дық. Бәрі ойдағыдай өтті де­сек ­болады. Тек минералды қоспа­мыз су өткізгіштік қасиеті бойын­ша төмен нә­тиже көрсетіп қалды. Содан біз қоспа­ның құрамын жаңартып, біраз өңдедік. Себебі битумға қосылатын ұнтақтың су өткізбе­­гені маңызды. Біз қазір минералды қоспаның ­­су өткізгішті­гін лабараторияда анықтау­дың ­ең жылдам әрі қарапайым тәсілін қолда­на­мыз. Ол үшін бір стақан суға үгітіл­ген ұнтақты қосып, 10 секундтан кейін ұнтақ­ты суда араластырамыз. Егер минералды ұн­тақ суға сіңбей, бұлыңғырланбай, қал­­пын сақтаса, стандартқа сай деген сөз, – дейді Әдия Жұмағұлова.

Осылайша, ғалымдар қал­дықтан жасалатын қоспаның қасиетін жұмыс барысында әбден зерделеп, кемшін тұстарын реттеп отыр. Негізі қоспаға қажетті базальт минералды тыңайтқы­шы табиғатта кездеседі. Оны құ­рылысқа қажетті минералды жы­лытқыш тақта шығаратын зауыттар пайдаланады. Ал ғалымдар осы минералды тақта өндірісі­нен тау болып үйіліп қалатын қалдық­тарға алаңдап отыр. Қайта өңдеуді айтпағанда, оны жоюдың өзі мұң болған. Осыны елеп-ескерген университет ғалымдарының аяқ алысы тәуір.

– Қысқасы, біз химиялық реак­тивтердің көмегімен базальтты өңдеп, асфальтбетонға минерал­ды ұнтақ ретінде қолдануға болатынын анықтадық. Бізде асфальт­бетонға қажетті минералды ұн­тақ еліміздің батыс өлкелерінде өнді­ріледі. Алайда оның сапасы әлемдік стандарттарға сай деп айта алмаймыз. Біз қалдықтан қара­пайым ұнтақ емес, сапалы қоспа әзірлеуге басымдық беріп отырмыз. Ол үшін әлі де болса еңбектену керегін түсінеміз. Бұл – қал­дықтарды өңдеудің тек бір ғана тәсілі. Ал екінші жобамызда қалдықтан пенабетонға таптырмайтын қоспа ойлап таптық. Оның көмегімен пенабетонның беріктігін қамтасыз етуге болады, – дейді Думан Дүйсембинов.

Кеуек бетон өндірісінде пена мен қиыршық тастардан әзір­ленген қоспаны аралысты­рып, қа­лыпқа құйғанда, әлгі қоспа кепкен­ше біршама отырады екен. Салдарынан өнім аса берік болмауы мүмкін. Ал университет ғалымдары қалдықтан әзірленген фибра – пенабетонның қалпын, беріктігін сақтайды. Ғалымдар қал­дықты қайта өңдеу арқылы әзір­леген қоспаларын зертханада сынаудан жалықпайды. Қайткен күнде де сапалы өнім ойлап табуға ниетті. Уақыт сәтімен жобаны қол­дайтын компаниялар табылып жатса, онда асфальтбетон мен пенабетон өндірісінде үлкен өзгеріс болғалы тұр.

 

Битум өндірудің озық әдісі

Университет ғалымдары бірін­ші кезекте битумның беріктігін, сапасын арттыруға басымдық бе­ріп отырғанын байқауға болады. Олар осы жолы битумды полимер­мен модификациялаудың жаңа­шыл тәсілін ұсынып отыр. 4 түрлі ­полимермен битумның құра­мын өзгертіп, беріктігін арттырады. Негізі битумның өзі табиғаты­нан өте жұмсақ келеді. Ауа температурасы аз-маз жоғарыласа, бітті, ери бастайды. Жаңа төселген асфальттың бетіне кейде дөңгелек іздері түсетіні осыдан. Ғалымдар ойлап тапқан битумның басты артықшылығы да төсеген соң жыл­дам қататынында болып тұр. PhD Әсел Жексембаеваның же­текшілігімен іске асып жатқан тағы бір жобаны университет­тің доктаранты Самал Ахметалықы­зы, жетекшісі профессор Жанар Қалиевалар жалғастыруға ниетті.

– Бұл жобаны үйлестіруге тү­рік ғалымы, шетелдік жетекшім Мұрат Гүлеш қажетінше қолдау көрсетті. Біз отандық полимер өнімдерін битумға араласы­тыру арқылы оның құрамын өзгер­теміз. Әр полимерді битуммен ара­ласытырудың түрлі жолы бар. Бізде отандық өнімнен қолда бары полипропилен болып тұр. Оның қасиеттерін бізден басқа ешкім зерттеп көрген жоқ. Осыны Мегагрант бойынша зерттеуді жөн көрдік. Сондықтан біз әлі зертханада асфальтбетон әзірлеп, қалып дайындап, полипропиленмен модификациялаймыз. Мұқият сынап, тексереміз, – дейді С. Ахметалықызы.

Полипропиленмен модифи­ка­ция­ланған асфальтбетонның бас­­қа бетондардан артықшылығы ­көп. Ылғалға, жоғары температу­ра­ға төзімді болады. Ғалым­дар зертханадағы жұмыс барысында өнімнің ылғалға төзімділігін бір емес, бірнеше мәрте сынайды. Жол төсегенде дөңгелек ізі қалмайтынына көз жеткізеді. Есе­бін шығарып, барлық үдерісті нақ­тылайды. Асфальтбетонға қажетті қоспаны әзірлеудің дұрыс әдіс-тәсілін ұсынады. Ал жолды төсеу деген ол бөлек технология. Оның ереже-талабын құрылыс компаниясы ескермесе, бекер.

Елде полимер битум шы­ғаратын бірде-бір компания жоқ. Битумның осы түрі шетел­де кеңінен қолданылса, бізге Ресей­ден келеді екен. Ақпарат үшін айтар болсақ, әлемде асфальт­бетон дайындаудың үш негізгі технологиясы бар. Бізде сол тех­но­логиялардың ең алғашқы тә­сі­лі қолданылса, университет ға­­лым­дары айналысып жатқан «Superpave»технологиясы ең ке­йі­нгісі әрі озығы. Бұл техноло­гия ал­дыңғы әдіс-тәсілдердің қате-­кем­шілігін толықтырады.

Қорыта айтар болсақ, жоға­ры­да атап өткен жобалардың бар­лығы тек құрылыс сапасын жетіл­діруге негізделген. Яғни Еуразия университетінің сан саладағы ға­лымдары айналысып жатқан жұ­мыстың бір бөлігі ғана. Елдегі өзге де жоғары оқу орындары қол қусырып қалмай, зертханалық базасында жергілікті компаниялармен келісім арқылы жобаларын үйлестіруге басымдық бе­реді. Осылайша, уақыт сәтімен ғылым мен өндіріс бір арнаға түссе, бәсекеге қабілетті орта қа­лыптасады. Ал «ғылымсыз өндіріс тұл» екеніне дерек пен дәйек іздеудің қажеті де жоқ шығар...