Ученые Заполярного университета провели финальные испытания своей разработки в лабораториях Новосибирского Академгородка. Вместе с командой экспертов Института химии твёрдого тела и механохимии Сибирского отделения РАН (ИХТТМ СО РАН) в Новосибирске исследователи ЗГУ работают над альтернативным составом закладочных смесей, которые применяются для заполнения выработанных пространств рудников Заполярного филиала «Норникеля».
Для информации:
В закладочной смеси есть несколько типов компонентов, и каждый влияет на итоговый результат по-своему. Вяжущее вещество — это главный «клей». Именно оно инициирует химические реакции. От типа вяжущего, его количества и условий твердения зависит, какие именно связи возникнут и насколько они будут прочными. Инертный заполнитель - сам по себе не вступает в активную химическую реакцию, но играет важную роль. Он создаёт структурный каркас: распределяет напряжение в массиве, уменьшает усадку при твердении, повышает общую плотность системы.
Создание такой смеси – сложный процесс, который требует применения специального оборудования и точных расчётов. Специалист в области цифрового материаловедения Хан Гил Нам модифицировал модель для расчета прочности закладочных смесей, учитывая дополнительные факторы и воздействие компонентов смеси.
«В первую очередь, перед нами стоит задача по математической модификации, - уточнил кандидат физико-математических наук, - очень важно, чтобы готовая модель как можно точнее отражала наши экспериментальные показатели. Последние документальные данные говорят о том, что необходимо добавить новые параметры для расчета трехкомпонентной системы. Представьте себе, если модель будет работать неправильно - все расчёты, которые были проведены ранее, придётся переделать».
Старший научный сотрудник ИХТТМ и руководитель проекта Зоя Коротаева пояснила, что на первом этапе ученые проанализировали более сотни образцов, изучили разные фракционные составы и их влияние на свойства образцов, построили предварительную модель. Сейчас важно определить химические связи составляющих, то есть выяснить, как компоненты закладочных смесей ведут себя внутри систем. Во время исследований подтвердилась гипотеза о том, что в системе: «ангидрид-шлак-цемент», все 3 составляющих работают как вяжущие вещества, а не только как заполнители.
Финальная фаза исследований переместится из Сибири в Арктику. Благодаря поддержке фонда «Наш Норильск» в Заполярном университете открылась лаборатория геомеханики и физико-механических свойств пород и материалов. Испытания очередного состава закладочных смесей можно проводить прямо на месте.
Научный сотрудник ЗГУ Ирина Охтеменко будет привлекать к работам аспирантов и студентов университета, которые несколько раз успели побывать на стажировке в Новосибирском Академгородке. Молодые исследователи смогут развивать научные компетенции и подтверждать результаты своих исследований в лабораториях ЗГУ имени Н.М. Федоровского.