Еліміз бойынша Қызылорда облысы құрылыс саласында алдыңғы орында келеді. Аймақта өнеркәсіптік құрылыспен қатар, азаматтық құрылыс та қарқынды дамуда. Осыған байланысты дәстүрлі құрылыс материалдарымен бірге барлық жағынан тиімділігі жоғары, аз шығынды қажет ететін құрылыс материалдарына деген сұраныстың артуы заңды. Осы ретте Қорқыт ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті ғалымдарының құрылыс материалдары саласы бойынша жүргізген бірнеше жылдық зерттеу жұмысы өз нәтижесін бергенін айтуымыз керек. Университет ғалымдарының авторлық ұжыммен жүргізген «Құрылыс және мұнай салаларында қуат және ресурс үнемдеуші технологияларды әзірлеу және енгізу» тақырыбындағы ғылыми жұмысының негізгі төрт бағытының бірі сыртқы қабырғалардың жылу өткізгіштігін 3-3,5 есеге дейін өсіріп, ғимараттарды жылытуға жұмсалатын шығынды 40 пайызға дейін азайтуды көздейді. Сыртқы қабырғаларды тұрғызуда жылу өткізгіштігі төмен көбікбетонның маңызы зор. Зерттеу нәтижесінде өндіріске енген көбікбетон қазірдің өзінде әмбебап құрылыс материалы ретінде сұранысқа ие болып отыр.
Көбікбетондар түрлі үйлер мен ғимараттар үшін жылу өткізгіштігі төмен ең тиімді материал. Орташа тығыздығының төмендігіне қарамастан, оның сығылуға беріктігі мен аязға төзімділігі басқа құрылыс материалдарына қойылатын талаптарға толық жауап береді. Көбікбетоннан жасалған сыртқы қабырғалардың салмағы керамикалық қыштан жасалған қабырғаларға қарағанда 2,5-3,5 есе жеңіл, жылу қорғау шарттары бойынша қабырға қалыңдығы, керамзитбетон немесе силикатты қыштан жасалған қабырға қалыңдығынан 1,5-2,5 есе аз.
Көбікбетоннан жасалған бұйымдар климаттық жағдайларға және сейсмикалық аймақтарға қарамастан, барлық континенттерде азаматтық және өндірістік құрылыста кеңінен қолданылады. Көбікбетоннан төрт қабатқа дейінгі немесе темір-бетон қаңқаны қолдану арқылы одан да көп қабатты ғимараттар тұрғызуға болады. Көбікбетон салыстырмалы түрде арзан көбіктендіргіштерді пайдалану арқылы қолжетімді және табиғатта кеңінен тараған шикізаттар (кварцты құм, әк, су) негізінде өндіріледі. Оның техникалық қасиеттерін анықтайтын маңызды сипаттамаларының бірі ретінде көлемдік массасын айтсақ болады. Мысалы, көбікбетонның 1 текше метрінде шамаман 5 текше метр ауа болады, ал ол өз кезегінде материалдың жоғары жылутехникалық қасиеттерін қамтамасыз етеді. Көбікбетон жоғары кеуекті структурасына қарамастан, аязға да төзімді болып келеді.
Қазіргі кезде көбікбетон араласпасын топыраққа төгілген мұнай қалдықтарынан тазартуға да қолдану мүмкіндіктері анықталынып, ғылыми-зерттеу жұмыстары жүргізілуде. Негізгі мақсат цемент байланыстырғышын қолданып дайындалған орта тығыздықтағы көбікбетон араласпасының қатаю процесі химиялық байланыс күштерінің және осмос құбылысының әсерінен топырақ бетіндегі төгілген мұнай өнімдерін өз бойына сіңіру арқылы бір мезгілде жүреді. Нәтижесінде топырақтағы мұнай өнімдері көбікбетонның кеуекті құрылымының бойымен көтеріліп құрамына енеді. Аталмыш материалдан тұрғызылатын үйлер мен ғимараттардың экономикалық көрсеткіштерін бағалауда олардың іргетастарына түсетін жалпы салмақтың айтарлықтай азаятындығын ескеру қажет. Себебі, ол сығылатын бос топырақтарда аз шығындармен құрылыс нысандарын салуға мүмкіндік береді.
Қорқыт ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде талданған мәліметтерге сүйене отырып жүргізілген көп жылдық ғылыми-зерттеулер нәтижесінде көбікбетоннан жасалған бұйымдар мен конструкциялардың қатаюын тездету үшін күн энергиясын тиімді пайдалануға мүмкіндік беретін гелиотехнология әзірленді. Гелиполигондардағы көбікбетон өндірісін жылдың көп бөлігінде ыстық және жылы ауа райлы болатын, қолайлы-климаттық жағдай қалыптасқан аймақтарда жүзеге асыруға болады. Қазақстанның оңтүстік бөлігі, күн радиациясының мөлшері 6 кВт сағ/м2
асатын, сыртқы қалыпты ауа температурасы 300С-тан жоғары болатын аптап ыстықтармен ерекшеленеді. Мұндай климаттық жағдайлар көбікбетон өндірісі үшін гелиполигондар салуға сенімді алғышарттар туғызады.
Сонымен қатар, гелиополигонның жұмыс істеу ұзақтығы тек көктем-жаз-күз мезгілдерімен ғана шектелмейді, яғни жылдың қалған айларында да осы гелиополигонды күн энергиясын пайдаланумен (кемі 20%-ға дейін) қатар қосымша дәстүрлі қуат көздерін (мысалы, электрэнергиясын), ауа райына байланысты 80%-ға дейін, қосарлана пайдалану арқылы өндірісті тиімді жалғастыра беруге болады. Еліміздегі қолайлы-климаттық аймақтардың айтарлықтай үлкен аумағын ескере отырып, көбікбетон өндірісінде оның қатаюын тездету үшін пайдаланылатын дәстүрлі қуат көздерін күн энергиясымен алмастырудың экономикалық және экологиялық тұрғыдан маңызы мен келешегі зор.
Мұнай, газ және көмір сияқты дәстүрлі қуат көздерінің қорлары шектеулі, оларды пайдалану ұзақтығы тұтыну шапшаңдығы мен ауқымына байланысты. Бүкіл әлемде дәстүрлі емес қуат көздерін пайдалану үлкен қызығушылық тудырып отыр. Сондықтан еліміздегі ЭКСПО-2017 көрмесі де тұрақты қуат көздерін дамытуға, қуат үнемдеу сенімділігі мен тиімділігін арттыруға бағытталған стратегияларды, бағдарламалар мен техноло-
гияларды зерттеуге бейімделген. Оның мақсаты – жаңармалы қуат көздерін пайдалануды және энергетикалық ресурстарды тиімді тұтынуды ынталандыру. Бұл тек дәстүрлі қуат қорларының азаюымен түсіндірілмейді, сондай-ақ органикалық отынды жағудан бөлінетін көмірқышқыл газының атмосфераны ластауынан болатын экологиялық жағдайды сауықтыру қажеттігінен туындап отыр. Сондықтан қоршаған ортаны экологиялық сауықтырудың ең ұтымды әдістерінің бірі ол органикалық отынды жағуды мейлінше азайтып, оның орнына қалпына келетін қуат қорларын кеңінен пайдалану болып табылады.
Осыған орай, қазіргі таңда күн энергиясын пайдаланудың әлемде екі бағыты өріс алуда, бірінші бағыт – электр қуатын өндіру, екіншісі – жылу энергиясын алу. Өндірістік масштабтағы электр қуатын өндіретін қазіргі таңда бірінші әдіске сәйкес жоғары тиімділікті технологиялар дамудың алғашқы сатысында болса, ал күн энергиясын ғимараттарды жылыту үшін пайдаланатын технологиялар шет елдерде кеңінен қолданысқа енгізілген.
Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде күн энергиясын көбікбетон өндірісінде қолдану бұйымдарды қыздыру мен суытудың жұмсақ режімдері арқылы бетонның ішкі қуат көзі цемент экзотермиясын тиімді қолдануға ықпал ететіндігі анықталды. Ал ол өз кезегінде алынатын көбікбетон бұйымдарының жоғары сапалы болып шығуының кепілі бола алады.
Күн энергиясын тиімді пайдаланудың маңызды шарты – қолданыстағы жабдықтарды пайдалану мүмкіндігі. Полигондарда бұйымдарды гелиотермоөңдеу үшін негізі қарапайым металл қалыптардан құралған гелиоқалыптар қолданылады. Соған сәйкес полигон жағдайында бұйымды камерасыз жылумен өңдеуге көшу жүзеге асырылады. Бұйымды гелиотермоөңдеуге көшкенде, камералар мен формаларды жабдықтайтын қосымша элементтерді орнату үшін елеулі қаржы салу талап етілмейді және ол әдетте кәсіпорындардың өз күштерімен жүзеге асырылады.
Қазақстанның оңтүстік аймақтарына ұзақ, ыстық. Тұрақты температурасы шамаман 40-450С. Осы аймақтағы күн радиациясының көрсеткіші кемі 6 кВт сағ/м2 дейін жетеді. Мұндай климаттық жағдайлары көбікбетон бұйымдары мен конструкцияларын өндіруге арналған гелиополигондарды ұйымдастыруға сенімді алғышарттар жасайды. Сондықтан күн энергиясын көбікбетон өндірісінде дәстүрлі қуат түрлерін ауыстыруға қолдануға мүмкіндік беретін қолайлы ауа райы климаттық жағдайлары бар аймақтардың көлемінің үлкен ауқымын ескере отырып, гелиотехнологияның зор келешегін болжауға болады.
Техника ғылымдарының докторы, профессор Қылышбай Бисеновтің жетекшілігімен жүргізілген «Құрылыс және мұнай салаларында қуат және ресурс үнемдеуші технологияларды әзірлеу және енгізу» тақырыбындағы ғылыми жұмысты ғылым және техника саласындағы әл-Фараби атындағы Мемлекеттік сыйлықты алуға лайық деп санаймын.
Ақболат АХМЕТОВ,
техника ғылымдарының докторы, пофессор, Қазақстан Республикасы Ұлттық инженерлік академиясының академигі
Қызылорда облысы
