vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_4_71vrgup-220Research ArticleЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ И ТРАНСПОРТНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВОRAIL TRACK AND TRANSPORT CONSTRUCTIONПористый геокомпозитный материал для сложных условий строительстваPorous geocomposite material for challenging construction conditionsШаповаловВ. Л.ShapovalovV. L.

Шаповалов Владимир Леонидович, кафедра «Путь и путевое хозяйство», доктор технических наук, доцент

Shapovalov Vladimir Leonidovich, Chair “Track and Track Facilities”, Doctor of Engineering Sciences, Associate Professor

cpd@rgups.ruМорозовА. В.MorozovA. V.

Морозов Андрей Владимирович, кафедра «Физика»,кандидат технических наук, доцент

Morozov Andrey Vladimirovich, Chair “Physics”, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

cpd@rgups.ruОкостМ. В.OkostM. V.

Окост Максим Викторович, кафедра «Изыскания, проектирование и строительство железных дорог»,кандидат технических наук, доцент

Okost Maksim Victorovich, Chair “Railway Survey, Design and Construction”, Candidate of Engineering Sciences,Associate Professor

okostmv@rgups.ruГорбачеваТ. П.GorbachevaT. P.

Горбачева Татьяна Петровна, кафедра «Путь и путевое хозяйство», ассистент

Gorbacheva Tatyana Petrovna, Chair “Track and Track Facilities”, Assistant

nanami1995@bk.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)202530122025047180Copyright © Шаповалов В.Л., Морозов А.В., Окост М.В., Горбачева Т.П., 20252025Шаповалов В.Л., Морозов А.В., Окост М.В., Горбачева Т.П.Shapovalov V.L., Morozov A.V., Okost M.V., Gorbacheva T.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/220

Настоящая работа посвящена исследованию возможности создания на базе глинистых грунтов, применяемых при строительстве земляного полотна железных дорог, нового геокомпозитного материала, обладающего свойствами, позволяющими использовать его в качестве элемента конструкции грунтовых объектов, строящихся в сложных условиях, где от материалов и конструкций необходимы такие свойства, как пониженный вес и теплопроводность, при этом они должны обеспечить стабильность земляного полотна и его основания. В качестве такого материала в работе предлагается геокомпозит, состоящий из глинистого грунта и полиуретана, который в результате изготовления будет формировать пористую структуру и при этом не потребует дополнительного воздействия высокими температурами.

This paper explores the feasibility of developing a new geocomposite material based on clay soils used in railway subgrade construction. This material possesses properties suitable for use as a structural element in earth structures constructed in challenging conditions, where materials and structures require properties such as reduced weight and thermal conductivity while ensuring the stability of the subgrade and its foundation. The proposed material is a geocomposite consisting of clay soil and polyurethane, which, when manufactured, will form a porous structure and will not require additional exposure to high temperatures.

глинистый грунтгеокомпозитземляное полотнополиуретантеплопроводностьоблегченные конструкцииclay soilgeocompositesubgradepolyurethanethermal conductivitylightweight structuresReferencesBai, C. Processing, properties and applications of highly porous geopolymers : a review / C. Bai, P. Colombo // Ceram. Int., 44 (2018). – P. 16103– 16118. – DOI 10.1016/j.ceramint.2018.05.219.Bai, C. Processing, properties and applications of highly porous geopolymers : a review / C. Bai, P. Colombo // Ceram. Int., 44 (2018). – P. 16103– 16118, DOI 10.1016/j.ceramint.2018.05.219.Porous geopolymer composites : a review / X. Zhang, C. Bai, Y. Qiao [et al.] // Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., 150 (2021), Article 106629. – DOI 10.1016/j.compositesa.2021.106629.Porous geopolymer composites : a review / X. Zhang, C. Bai, Y. Qiao [et al.] // Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., 150 (2021), Article 106629, DOI 10.1016/j.compositesa.2021.106629.Porous geopolymer composites: A review / X. Zhang, C. Bai, Y. Qiao [et al.] // Composites Part A : Applied Science and Manufacturing. – 2021. – V. 150. – Article 106629. – DOI 10.1016/j.compositesa.2021.106629.Porous geopolymer composites : a review / X. Zhang, C. Bai, Y. Qiao [et al.] // Composites Part A : Applied Science and Manufacturing. – 2021. – V. 150. – Article 106629. – DOI 10.1016/j.compositesa.2021.106629.Łach, M. Geopolymer Foams – Will They Ever Become a Viable Alternative to Popular Insulation Materials – A Critical Opinion / M. Łach // Materials. – 2021. – V. 14 (13). – P. 3568. – DOI 10.3390/ma14133568.Łach, M. Geopolymer Foams – Will They Ever Become a Viable Alternative to Popular Insulation Materials – A Critical Opinion / M. Łach // Materials. – 2021. – V. 14 (13). – P. 3568. – DOI 10.3390/ma14133568.Novais, R. M. Geopolymer foams: An overview of recent advancements / R. M. Novais, R. C. Pullar, J. A. Labrincha // Progress in Materials Science. – 2020. – V. 109. – P. 100621. – DOI 10.1016/j.pmatsci.2019.100621.Novais, R. M. Geopolymer foams : An overview of recent advancements / R. M. Novais, R. C. Pullar, J. A. Labrincha // Progress in Materials Science. – 2020. – V. 109. – P. 100621. – DOI 10.1016/j.pmatsci.2019.100621.Исследование температурно-временных режимов низкотемпературного синтеза вспененных геополимеров на основе отходов твердотопливной энергетики / Л. В. Климова, В. С. Романюк, Ю. А. Бостанов [и др.] // Russian Internet Journal of Industrial Engineering. – 2025. – Т. 12, № 1. – С. 73–79. – DOI 10.24892/RIJIE/20250112.Study of temperature-time regimes of low-temperature synthesis of foamed geopolymers based on solid fuel energy waste / L. V. Klimova, V. S. Romanyuk, Yu. A. Bostanov [et al.] // Russian Internet Journal of Industrial Engineering. – 2025. – Vol. 12, No. 1. – P. 73–79. – DOI 10.24892/RIJIE/20250112.Изварин, А. И. Исследование порообразования теплоизоляционного геополимера на основе золошлаковых отходов / А. И. Изварин, Е. А. Яценко, Д. Н. Изварина // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2024. – № 2. – С. 77–82. – DOI 10.17213/1560-3644-2024-2-77-82.Izvarin, A. I. Study of pore formation of heatinsulating geopolymer based on ash and slag waste / A. I. Izvarin, E. A. Yatsenko, D. N. Izvarina // Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus region. Technical Sciences. – 2024. – No. 2. – P. 77–82. – DOI 10.17213/1560-3644-2024-2-77-82.Исследование структуры и свойств вспененных геополимерных материалов на основе отходов твердотопливной энергетики / Е. А. Яценко, А. И. Изварин, С. Чаудхари, В. С. Яценко // Вестник современных технологий. – 2023. – № 4 (32). – С. 35–40. – EDN HZYXUC.Study of the structure and properties of foamed geopolymer materials based on solid fuel energy waste / E. A. Yatsenko, A. I. Izvarin, S. Chaudhary, V. S. Yatsenko // Bulletin of modern technologies. – 2023. – No. 4 (32). – P. 35–40. – EDN HZYXUC.Study on the Curing and Foaming of Surfactant-Modified Geopolymer Gels Based on Ash and Slag Waste from Coal Combustion / E. A. Yatsenko, S. V. Trofimov, B. M. Goltsman [et al.] // Gels. – 2024. – Vol. 10 (1), No. 19. – DOI 10.3390/gels10010019.Study on the Curing and Foaming of Surfactant-Modified Geopolymer Gels Based on Ash and Slag Waste from Coal Combustion / E. A. Yatsenko, S. V. Trofimov, B. M. Goltsman [et al.] // Gels. – 2024. – Vol. 10 (1), No. 19. – DOI 10.3390/gels10010019.Recycling of Coal Combustion Waste through Production of Foamed Geopolymers with Improved Strength / E. A. Yatsenko, B. M. Goltsman, Y. V. Novikov [et al.] // Sustainability. – 2023. – Vol. 15, No. 23. – P. 16296. – DOI 10.3390/su152316296.Recycling of Coal Combustion Waste through Production of Foamed Geopolymers with Improved Strength / E. A. Yatsenko, B. M. Goltsman, Y. V. Novikov [et al.] // Sustainability. – 2023. – Vol. 15, No. 23. – P. 16296. – DOI 10.3390/su152316296.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.