В Евразийском национальном университете имени Л.Н. Гумилева состоится защита диссертации на соискание степени доктора философии (PhD) Жантлесовой Жибек Бейсембаевны на тему «Разработка состава модифицированной добавки для технологии укрепления грунта методом глубинной цементации» по образовательной программе «8D07361 – Производство строительных материалов, изделий и конструкций».
Диссертация выполнена на кафедре «Кафедра Технология промышленного и гражданского строительства» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева.
Язык защиты - на русском
Официальные рецензенты:
Талал Аввад – PhD, профессор Петербургского государственного университета путей сообщения императора Александра І (г. Санкт-Петербург, Россия).
Jeong Ku Khang – PhD, профессор Инчеонского национального университета (г.Инчеон , Республика Корея )
Временные члены Диссертационного совета:
Анискин Алексей – к.т.н., ассоциированный профессор кафедры «Строительство» Университета Север (г. Вараждин, Хорватия).
Токанов Данияр Токанович – к.т.н., ассоциированный профессор, декан Архитектурно-строительного факультета, Карагандинский технический университет имени А. Сагинова (г. Караганда, Республика Казахстан).
Молдамуратов Жангазы Нуржанович – PhD, ассоциированный профессор, инженер-конструктор ТОО «Тараз Аркон» (г. Тараз, Республика Казахстан).
Научные консультанты:
Лукпанов Рауан Ермагамбетович – PhD, ассоциированный профессор, профессор-исследователь кафедры «Технология промышленного и гражданского строительства» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева (г. Астана, Республика Казахстан).
Gintaris Kaklauskas – доктор технических наук, профессор кафедры «Железобетонных конструкций и геотехники» Вильнюсского технического университета имени Гедиминаса (г. Вильнюс, Литва)
Защита состоится: 29 января 2026 года 11:00 часов в Диссертационном совете по направлению подготовки кадров «8D073 – Архитектура и строительство» по образовательной программе «8D07361 – Производство строительных материалов, изделий и конструкций» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Заседание диссертационного совета состоится в офлайн и онлайн-формате на платформе Microsoft Teams.
Ссылка: https://inlnk.ru/68gELP
Адрес: г. Астана, ул. К. Сатпаева, 2, Учебно-административный корпус, аудитория №302.
Аннотация (рус.): АННОТАЦИЯ диссертационной работы Жантлесовой Жибек Бейсембаевны на тему: «Разработка состава модифицированной добавки для технологии укрепления грунта методом глубинной цементации», представленной на соискание степени доктора философии (PhD) по образовательной программе 8D07361 – «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» Цель диссертационного исследования: Целью является разработка и экспериментальная оценка состава модифицированной добавки на основе парафинового компонента для технологии глубинной цементации с целью повышения эффективности упрочнения грунтов, эксплуатируемых в сложных гидрогеологических условиях. Разрабатываемая добавка должна обеспечивать улучшенные физико-механические характеристики цементогрунтов, устойчивость к влаге и агрессивным средам. Задачи исследования: 1. Провести анализ современных химических и минеральных добавок, используемых в технологии стабилизации грунтов, с целью оценки их эффективности и выявления перспективных направлений модификации вяжущих. 2. Изучить характеристики сырьевых материалов, применяемых при изготовлении цементогрунтов (цементы, грунты различного типа, вторичные минеральные ресурсы), для определения их пригодности и влияния на конечные свойства укрепленного массива. 3. Разработать состав и способ получения новой комплексной модифицированной добавки (МД), а также определить её оптимальную дозировку в цементогрунтовой смеси. 4. Исследовать влияние МД на технологические свойства цементного теста и цементогрунта, включая водоудерживающую способность, схватывание и прочностные характеристики. 5. Оценить влияние МД на прочность, водопроницаемость. 6. Провести оптимизацию состава модифицированной добавки с использованием методов математического планирования эксперимента, учитывая показатели прочности и экономической целесообразности. 7. Выполнить опытно-промышленное внедрение результатов исследования, включая применение МД на реальном объекте глубинной цементации, с последующей технико-экономической оценкой эффективности технологии. Методы исследования: Методологическая основа диссертационной работы базируется на положениях теории твердения цементных систем, механики дисперсных сред, а также научных принципах технологии строительных растворов и составов для стабилизации грунтов. В диссертационной работе использовались следующие методы исследования: 1. Теоретический анализ литературных и патентных источников по теме модификации цементных систем и технологий упрочнения грунтов. 2. Экспериментальные исследования по определению реологических, физико-химических и механических свойств цементного теста и цементогрунтовых смесей с различным содержанием МД. 3. Рентгенофазовый анализ и электронно-микроскопические исследования - для изучения морфологии и фазового состава цементного камня и укрепленного грунта. 4. Физико-механические испытания - по ГОСТ и СНиП: определение прочности, водопоглощения, морозостойкости, устойчивости к агрессивным средам (сульфатная коррозия, кислотная среда). 5. Обработка экспериментальных данных с использованием методов математической статистики, что обеспечило достоверность и репрезентативность результатов. 6. Опытно-промышленное применение - апробация разработанной технологии на реальных объектах с последующим анализом эффективности и долговечности модифицированного укреплённого массива. Основные положения (доказанные научные гипотезы и другие выводы, являющиеся новыми знаниями), выносимые на защиту: 1. На основании результатов физико-химических исследований цемента, песка и парафина обоснована необходимость предварительного подбора сырья с учётом их гранулометрического состава и активности, влияющих на структуру цементогрунта при глубинной цементации. 2. Разработан и адаптирован для инженерно-геологических условий Казахстана новый состав комплексной модифицированной добавки, включающей органические и минеральные компоненты, обеспечивающей повышение прочности, водостойкости и стойкости упрочнённого массива. 3. Экспериментально установлено влияние добавки на процессы гидратации и формирование цементной матрицы, что способствует снижению пористости и образованию более плотной структуры цементогрунта. 4. Установлено повышение эксплуатационных характеристик цементогрунта: прочность увеличивается на 10–12%, водопоглощение снижается на 25%. 5. Разработан подход к определению оптимального состава цементогрунта, основанный на анализе взаимосвязи концентрации модифицированной добавки, водоцементного отношения и прочностных характеристик, позволяющий выбирать рациональные параметры смеси для достижения требуемых технологических свойств. Разработана и апробирована методика лабораторно-модельных испытаний, включающая цифровой анализ расплыва и стендовые испытания инъекционного раствора в модельной грунтовой среде, что впервые позволило количественно оценить реологию и растекаемость смеси в условиях, приближённых к натурным. 6. Подтверждена технико-экономическая эффективность применения разработанной модифицированной добавки при технологии глубинной цементации, обеспечивающая повышение физико-механических характеристик упрочнённого грунта, снижение расхода цемента и воды, а также повышение долговечности укреплённого массива. Описание основных результатов исследования: Достоверность научных данных, полученных в процессе выполнения диссертационного исследования, обеспечивается рядом объективных факторов: 1. Проведение лабораторных и натурных экспериментов на современном измерительном оборудовании, что позволяет с высокой точностью определять физико-механические характеристики цементогрунтов, модифицированных комплексной добавкой. 2. Использование стандартных методик и нормативных документов (ГОСТ, СНиП, СТ РК и др.) при проведении всех этапов исследований, что гарантирует достоверность, воспроизводимость и сопоставимость полученных результатов. 3. Многоступенчатая обработка экспериментальных данных, включающая статистический анализ, построение доверительных интервалов, оценку значимости факторов, а также сравнение с результатами аналогичных исследований, представленных в научной литературе. 4. Применение современных программных средств, включая математическое планирование эксперимента и оптимизацию состава цементогрунтовых смесей с использованием пакетов Statistica, Excel и других аналитических платформ, что усиливает научную обоснованность выводов. 5. Практическая проверка эффективности разработанной добавки и технологии ее применения при опытно-промышленной цементации водонасыщенных грунтов на строительном объекте, подтвердившая устойчивость укрепленного массива и экономическую целесообразность использования МД. Обоснование новизны и важности полученных результатов: Научная новизна диссертационной работы заключается в следующих положениях: 1. Впервые для условий Казахстана разработан комплексный состав модифицированной добавки для технологии глубинной цементации, учитывающий химико-минералогические особенности местных цементов и грунтов лессового типа. Добавка создана на основе органо-минеральной системы с парафиновым и кислотным компонентами, обеспечивающей устойчивость структуры при контакте с влажными и агрессивными средами. 2. Предложена научно обоснованная методика подбора состава модифицированных цементных систем, включающая многоуровневую процедуру: лабораторные испытания сырья, цифровую оценку подвижности и оптимизацию параметров по результатам математического планирования эксперимента. Методика позволяет адаптировать состав добавки под конкретные инженерно-геологические условия. 3. Разработан и внедрён способ цифрового анализа расплыва цементного раствора, основанный на фотофиксации и последующей обработке изображений в графическом редакторе для расчёта площади расплыва с высокой точностью. Это позволило значительно повысить достоверность оценки подвижности и воспроизводимость данных при определении реологических характеристик раствора. 4. Экспериментально обоснован механизм структурообразования модифицированного цементогрунта, связанный с формированием гидрофобных микроплёнок на границах частиц цемента, что обеспечивает снижение капиллярной пористости, уменьшение водоотделения и повышение прочности при сжатии. 5. Впервые проведено сопоставление лабораторных и модельных испытаний, включающих инъекцию раствора в песчаную модельную среду с контролем давления и расхода. Полученные данные позволили установить закономерности влияния концентрации добавки на растекаемость, равномерность заполнения пор и формирование монолита в грунтовой массе. 6. Разработана экспериментально-расчётная модель технико-экономической эффективности применения модифицированной добавки в технологии глубинной цементации. Показано, что использование новой композиции позволяет снизить расход цемента до 12–15% и воды до 10%, при этом повысив долговечность упрочнённого массива и снизив общие затраты на строительные работы. 7. Создана и апробирована комплексная методика оценки долговечности и эксплуатационной надёжности укреплённых грунтов, основанная на критериях прочности, водопоглощения, морозостойкости и коррозионной стойкости. Методика позволяет прогнозировать срок службы цементогрунтовых элементов при эксплуатации в агрессивных и влажных условиях и рекомендована для практического применения в строительных организациях Казахстана. Соответствие направлениям развития науки или государственным программам: Данное исследование финансируется в рамках программно-целевого финансирования Комитетом по науки и высшего образования Республики Казахстан (грант №«BR21882278 Создание строительно-технического инжинирингового центра по оказанию полного цикла аккредитованных услуг строительного, дорожно-строительного сектора Республики Казахстан»). Описание вклада соискателя в подготовку каждой публикации: Соискатель внес значительный вклад в подготовку каждой публикации. Результаты диссертации были опубликованы в отечественных и международных рецензируемых журналах, а именно: 1. Lukpanov, R., Zhantlessova, Z., Dyussembinov, D., Zhumagulova, A., & Jexembayeva, A. (2025). Modified Additive for Soil Stabilization by Deep Cementation. Buildings, 15(19), 3607. https://doi.org/10.3390/buildings15193607 2. Lukpanov, R., Dyussembinov, D., Altynbekova, A., Zhantlessova, Z., & Smoljaninov, A. (2022). Study of the pore structure of foam concrete using a two-stage foaming method. Technobius, 3(4), 0047. https://doi.org/10.54355/tbus/3.4.2023.0047 3. Lukpanov, R., Dyussembinov, D., Zhantlessova, Z., Altynbekova, A., & Smoljaninov, A. (2023). Approximative approach to optimize concrete foaming concentration in two stage foaming. Technobius, 3(3), 0041. https://doi.org/10.54355/tbus/3.3.2023.0041 4. Zhantlessova, Z., Lukpanov, R., Dyussembinov, D., Yenkebayev, S., Tsygulyov, D., & Karacasu, M. (2025). Effect of paraffine wax on the mobility of injection cement mortars. Technobius, 5(2), 0080. https://doi.org/10.54355/tbus/5.2.2025.0080 5. Zhantlessova, Zh. B., Lukpanov, R. E., Altynbekova, A. D., Tsigulev, D. V., & Jeksembayeva, A. E. (2025). Evaluation of the Effect of a Modified Additive on the Physico-Mechanical Properties of Injection Grouts. Bulletin of the L.N. Gumilyov Eurasian National University. Technical Science and Technology Series, 152(3), 247–256. https://doi.org/10.32523/2616-7263-2025-152-3-247-256 6. Mukhambetkaliyev, K., Zhibek Zhantlessova (2025). THE INFLUENCE OF A MODIFIED ADDITIVE BASED ON A PARAFFIN COMPONENT ON THE WORKABILITY AND SETTING TIME OF AN INJECTION GROUT FOR THE DEEP SOIL CEMENTATION METHOD. International Journal of GEOMATE, 29(132). https://doi.org/10.21660/2025.132.4876 7. Zhantlessova, Zh., Lukpanov, R., Dyussembinov, D., Yenkebayev, S., Tsygulyov, D., & Kaklauskas, G. (2025). ASSESSMENT OF THE INFLUENCE OF A MODIFIED ADDITIVE ON THE STRENGTH CHARACTERISTICS OF INJECTION GROUTS IN THE DEEP CEMENTATION METHOD. Mechanics and Technologies, 2, 327–335. https://doi.org/10.55956/hjal8562
Отзыв зарубежного консультанта
Заключение комиссии по этической оценке исследований
Решение диссертационного совета
Защита диссертации: https://www.youtube.com/watch?v=zlZOTwEdqAw
