vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_3_28vrgup-229Research ArticleЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ И ТРАНСПОРТНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВОRAIL TRACK AND TRANSPORT CONSTRUCTIONПрименение керамических сфер в изготовлении геополимера для облегченных конструкцийThe use of ceramic spheres in the manufacture of geopolymer for lightweight structuresШаповаловВ. 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 “Survey, Design and Construction of Railways”, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

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

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

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

nanami1995@bk.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)202530092025032840Copyright © 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/229

Настоящая работа посвящена рассмотрению возможности создания материала, имеющего улучшенные характеристики, а именно пониженный вес и теплопроводность, с использованием наполнителя в виде полых керамических сфер для снижения напряженно-деформированного состояния основания грунтовых инженерных объектов и влияния температур на стабильность грунтов. Составные элементы геополимера исследованы методами электронной микроскопии, определены их состав и некоторые свойства, а также теплопроводность, плотность и прочность на сжатие образцов геополимера. В результате выполненных исследований, показано, что добавление в состав геополимера микросфер улучшает его теплопроводные свойства и облегчает конструкцию земляного полотна.

This work is devoted to the consideration of the possibility of creating a material with improved characteristics, namely reduced weight and thermal conductivity, using a filler in the form of hollow ceramic spheres to reduce the stress-strain state of the foundation of soil engineering objects and the effect of temperatures on soil stability. The constituent elements of the geopolymer were studied by electron microscopy methods, their composition and some properties were determined, as well as thermal conductivity, density and compressive strength of geopolymer samples. As a result of the studies, it was shown that adding microspheres to the geopolymer improves its thermal conductivity properties and lightens the design of the roadbed.

глинистый грунтгеополимерземляное полотнокерамические микросферытеплопроводностьоблегченные конструкцииclay soilgeopolymerroadbedceramic microspheresthermal conductivitylightweight structuresИсследование выполнено при финансовой поддержке Федерального агентства железнодорожного транспорта (соглашение № 109-03-2025-007).ReferencesЧунюк, Д. Ю. Практический опыт применения метода «Геокомпозит» при новом строительстве» / Д. Ю. Чунюк, С. М. Сельвиян // Перспективы науки. – 2021. – № 2 (137). – С. 182–187. – ISSN 2077-6810. – EDN LLKLRT.Chunyuk, D. Yu. Practical experience of applying the “Geocomposite” method in new construction” / D. Yu. Chunyuk, S. M. Selviyan // Prospects of Science. – 2021. – No. 2 (137). – P. 182– 187. – ISSN 2077-6810. – EDN LLKLRT.Abelev, M. Y. Experimental investigations of the effectiveness of the “geocomposite” method of soil grouting in the beds of buildings on backfill sands / M. Y. Abelev, I. V. Averin, U. A. Korableva // Soil Mechanics and Foundation Engineering. – 2015. – Vol. 52, No. 2. – P. 84–87. – DOI 10.1007/s11204-015-9310-3.Abelev, M. Y. Experimental investigations of the effectiveness of the “geocomposite” method of soil grouting in the beds of buildings on backfill sands / M. Y. Abelev, I. V. Averin, U. A. Korableva // Soil Mechanics and Foundation Engineering. – 2015. – Vol. 52, No. 2. – P. 84–87. – DOI 10.1007/s11204-015-9310-3.Татьянников, Д. А. Влияние сжимаемости армирующего материала на осадку фундамента при штамповых модельных испытаниях на примере геокомпозита / Д. А. Татьянников, В. И. Клевеко // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2013. – № 2. – С. 124–132. – ISSN 2224-9826.Tatyananikov, D. A. Effect of compressibility of reinforcing material on foundation settlement during stamp model tests using geocomposite as an example / D. A. Tatyananikov, V. I. Kleveko // Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Construction and Architecture. – 2013. – No. 2. – P. 124–132. – ISSN 2224-9826.Прочностные характеристики легкого бетона на пористых заполнителях / Б. Ш. Ризаев, А. Т. Мамадалиев, О. К. Фозилов, Б. Ў. Шаропов, М. А. Қ. Мухторалиева // Universum : технические науки. – 2022. – № 6-3 (99). – С. 11–15. – DOI 10.32743/UniTech.2022.99.6.13881.Strength characteristics of lightweight concrete on porous fillers / B. Sh. Rizaev, A. T. Mamadaliev, O. K. Fozilov, B. Ў. Sharopov, M. A. Қ. Mukhtoralieva // Universum : technical sciences. – 2022. – No. 6-3 (99). – P. 11–15. – DOI 10.32743/UniTech.2022.99.6.13881.Абдрахимов, В. З. Использование отхода обогащения угля и бейделлитовой глины в производстве пористого заполнителя на основе жидкостекольных композиций / В. З. Абдрахимов // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2019. – № 7 (727). – С. 25–34. – DOI 10.32683/0536-1052-2019-727-7-25-34.Abdrakhimov, V. Z. Use of coal enrichment waste and beidellite clay in the production of porous filler based on liquid glass compositions / V. Z. Abdrakhimov // News of Higher Educational Institutions. Construction. – 2019. – No. 7 (727). – P. 25–34. – DOI 10.32683/0536-1052-2019-727-7-25-34.Абдрахимов, В. З. Применение отходов флотационного обогащения антрацитов в производстве пористого заполнителя на основе жидкостекольных композиций / В. З. Абдрахимов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2020. – Т. 11, № 1. – C. 92–101. – DOI 10.15593/2224-9826/2020.1.09.Abdrakhimov, V. Z. Application of anthracite flotation enrichment waste in production of porous aggregate based on liquid-glass compositions / V. Z. Abdrakhimov // Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Construction and Architecture. – 2020. – Vol. 11, No. 1. – P. 92–101. – DOI 10.15593/2224-9826/2020.1.09.

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