The analysis of soil and groundwater chemical composition in Kazakhstan has showed that they contain soluble salts of various concentrations. Therefore, one of the problematic tasks in constructing pile foundations on seasonally frozen soils with aggressive media is not only about to ensure proper pile driving, but also to ensure their chemical resistance against soluble salts. The main factors affecting the pile foundations when driving their permanently and seasonally frozen soils have been identified. It was established that as the main factors in the technology of driving pile foundations in frozen soils are the depth of freezing soil and appropriate method of driving piles. It has been established that in many cases construction is carried out in soils with aggressive environments, which raises new challenges for ensuring the chemical resistance of pile foundations. To ensure the chemical stability of pile foundations, new chemically active additives are proposed in the form of siliceous rock - flask and thermolitic sand. The results of the studies, it has been found that the use of siliceous rock-flask in the form of a filler in the composition of cement binder and thermolithic sand increases the chemical resistance of concrete in conditions of high-intensity salt and acid aggression by almost 1.5-3 times, respectively, in comparison with concrete on quartz sand.
6 October 2025 in Engineering, Technology & Applied Science Research
This study explores the mechanical and microstructural performance of Geopolymer Mortars (GMs) formulated with 50% ground granulated blast furnace Slag (S) from Türkiye and 25% of either Fly Ash (FA), Diatomite (D), or Opacifier Waste (OP) from Kazakhstan, aiming to enhance the material sustainability through ternary alkali-activated systems. All precursors were sieved below 90 µm and activated using a 2:1 blend of 12M sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na₂SiO₃) with an Activator-to-Binder (A/B) ratio of 0.7 silica modulus (SM = 3.29), producing a water-to-binder ratio of approximately 0.28. GMs were cured under ambient, thermal (80 °C/24h), and electrothermal regimes (30 V, 40 V, 50 V) for 1–24 h. The highest compressive strength (35.03 MPa) was achieved under thermal curing, while 40 V electro-curing reached 31.34 MPa at 4 h, equivalent to 89% of the thermal maximum in only 14% of the time. The flexural strength under 40 V peaked at 5.66 MPa, surpassing the thermal values (5.44 MPa), and delivered the highest flexural strength-compressive strength ratio (approximately 0.20), indicating improved ductility. The water absorption and apparent porosity dropped by 29.2% and 7.2% under 40 V curing, while the bulk density increased to 2.04 g/cm³. The fuzzy logic and Multi-Criteria Decision Making (MCDM) analyses ranked the 40 V condition as the highest overall due to its efficient balance of strength, durability, and energy performance. These findings position the controlled 40 V electro-curing as a rapid, energy-conscious alternative to conventional thermal methods, particularly valuable for prefabricated applications and resource-constrained construction environments.
The article tells that sedimentary rocks with yellow loams and slag of industrial residual metallurgy (Karaganda Metallurgical Plant JSC. JSC "AlcelorMittal Temirtau."), the scientific and experimental results of the technology for producing artificial ceramic arch filler for creating a mass composition were considered. As a result of the study of the physical and mechanical properties and chemical andmineralogical composition of yellow loams with abundant reserves in the West Kazakhstan and Atyrau regions, it was clarified that this clay rock can be rationally used as the main raw material of granulated sintered ceramic filler.Studies show that as the content of technogenic waste in the ceramic mass increases, there is an increase in the strength, water absorption, thermal insulation properties of fillers, a decrease in spill and true density of samples, this change is observed as a result of optimal replacement of the content of yellow clay in the ceramic mass with a blast furnace host because slag has a lighter specific gravity than natural clay. Reduction of density of dump of obtained filler to 15% was the mixing in masses of ceramic composition ofmetallurgical slag with lighter density of dump than yellow clay. Re-burning of incombustible slag pellets in the firing process produces an agglomerated ceramic material with a microporous structure. A feature of the research work is the availability of raw materials used in all regions of the republic. The technology for the production of artificial ceramic fillers is provided in two versions. In the first version, production of ceramic filling is carried out by mixing-free treatment of clay rocks, in the second version -by modifying mixtures, such as industrial wastes, metallurgical slag, ash of thermal centers. The production of artificial ceramic fillers is an innovative solution in the implementation of urgent tasks that reduce energy efficiency, cost, material consumption, improve the quality of finished products and the purity of the environment
The article is devoted to the study of obtaining high-quality surface wall ceramics based on local Loess-like clay of the Chagan field. Finely ground bentonite clay from the Pogodaevsky deposit in western Kazakhstan was used as an additive in order to ensure the formation of new minerals that strengthen the structure of ceramic fragments. As a result of the study, it was established that the clay of the pogodaevsky deposit belongs to a light melt in terms of refractory properties. The results of the studies obtained show that an increase in the powder content of bentonite clay from 3.0 to 30% gradually increases the sensitivity factor for drying the ceramic mass by reducing the composition of loess-like clay. Analysis of changes in the physical and mechanical properties of heat-treated samples showed that with an increase in the content of bentonite clay, the compressive strength increases from 8.41 MPA to 15.67 MPA. The adopted technological solutions showed that the analysis of heat-treated samples contributed to the fine grinding of calcite minerals, that is, led to their melting during annealing in the fracture structure during low-temperature annealing. The formation of new minerals, such as albite, anorthite, which strengthen the structure of ceramic fragments, was facilitated by the introduction of finely ground bentonite clay as an additive. Thus, the optimal ratio of crystal and glass phases in the ceramic tile was established, which improved the strength indicators, performance, frost resistance of the test subjects.
Мақалада керамикалық төсемтас өндірісі үшін түйіршіктелген домна қожын пайдалану арқылы жүргізілген ғылыми тәжірибелік жұмыстардың нәтижелері ұсынылған. Зерттеулер саздақ бентонитті саз және «Арселор Митталл Темиртау» АҚ ның домналық түйіршіктелген қожы шикізат жүйесінде жүргізілді. Отандық және шетелдік ғалымдар еңбектерін аналитикалық шолудың нәтижелері бойынша демалыс саябақтарын, саяжолдарды, балалар алаңдарын, балабақшаларды, мектептерді, мәдениет және сауда объектілерін абаттандыру кезінде керамикалық төсемдерді пайдаланудың ерекше өзектілігі анықталды, өйткені олар жоғары экологиялығымен, атмосфералық әсерлерге төзімділігімен ерекшеленеді және эстетикалық түрге ие. Кептіру және күйдіру сатысында бұйымның физикалық механикалық қасиеттерін жақсартатын қоспа ретінде керамикалық төсемдерді өндіру үшін «Арселор Митталл Темиртау» АҚ домна пешінің түйіршіктелген қожын пайдалану бойынша ғылыми тәжірибелік жұмыстар жүргізілді. 1000 0С температурада домна пешінің түйіршіктелген қожының қоспасының мөлшеріне байланысты керамикалық төсем үлгілерінің физикалық механикалық қасиеттерінің өзгеруінің негізгі заңдылықтары анықталды. Домна пешінің түйіршіктелген қожының қоспасының мөлшерін 35 % ға дейін арттыру керамикалық массаны сезімтал емес қоспалар санатына ауыстыратындығы анықталды. Бұл қалыпталған үлгілерді кептіру жарықтарынсыз жылдам қарқынмен кептіруге мүмкіндік береді. Түйіршікті қождың қоспасы мөлшері 35 % ға дейін артуымен 1000 0С күйдіру температурасы кезінде үлгілердің беріктігінің өсуі қождың ең аз құрамымен салыстырғанда 1,5 есе дерлік құрайтыны анықталды. Рентгенді фазалық және электронды микроскопиялық талдау нәтижелері бойынша 1000 0С температурада күйген үлгілерде волластониттің (CaSiO3) төмен температуралы түрімен кристалданған кеуектенген қож дәндері байқалатыны анықталды. Көп дәрежеде кристалданған қож дәндері домна пешінің түйіршіктелген қождың мөлшері 30-35 % құрайтын құрам үлгілерінде байқалады. Керамикалық массаның құрамында волластониттің болуы арматуралық компонент рөлін атқаратыны дәлелденді. Шынында да, жоғары беріктік көрсеткіштеріне күйдіру өнімдерінде волластониттің ең үлкен кристалдануы байқалған құрамдарда қол жеткізу мүмкін екендігін атап өткен жөн. Жүргізілген ғылыми тәжірибелік жұмыстардың нәтижесінде сапа, эстетика, экологиялық, ресурс және энергия үнемдеу талаптарына жауап беретін саздақ бентонит түйіршіктелген домна қожыны шикізат жүйесінде керамикалық төсемдерді өндірудің орындылығы...
Пастбища широко распространены по всему миру и имеют важное значение для животноводства. Однако, интенсивное использование пастбищных угодий во многом зависит от обеспеченности водными ресурсами. Во многих регионах отгонного животноводства солоноватые или соленые подземные воды являются единственными источниками обводнения пастбищных угодий. Наиболее остро проявляется данная проблема и на территории Западного Казахстана. Острота проблем, вызванных отсутствием источников пресной воды, при наличии средне и сильно минерализованных подземных вод, характерна для многих районов области, в частности для пастбищных угодий Казталовского района. Поэтому особую актуальность приобретает опреснение минерализованных подземных вод. Существуют большое множество технологических решений для опреснения минерализованных вод. Нами рассматривается возможность применения технологии обводнения пастбищных угодий путем опреснения минерализованных подземных вод за счет фильтрации на модульных установках насыпного фильтра с применением в качестве фильтрующих компонентов модифицированных природных неуглеродных сорбентов на основе кремнистой породы – опоки Западно-Казахстанского месторождения. В статье приведены результаты лабораторных анализов по определению химико-минералогического состава и свойств кремнистой породы – опоки Таскалинского месторождения Западно-Казахстанской области.