Диссертационная работа посвящена исследованию прочности и деформативности высокопрочного бетона, модифицированного промышленными и аграрными отходами — купершлаком (замена природного песка) и золой рисовой шелухи (замена портландцемента). Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности и устойчивости строительных материалов за счёт ресурсосбережения и утилизации отходов, при одновременном обеспечении требуемой несущей способности и трещиностойкости железобетонных элементов. Цель работы — количественно оценить влияние указанных модификаторов на напряжённо-деформированное состояние (НДС) изгибаемых железобетонных элементов и обосновать оптимальные составы высокопрочного бетона для реального строительства.

Объектом исследования служат железобетонные балки с рабочим сечением 120×50 мм и длиной 1420 мм, армированные стержнем класса А500С диаметром 10 мм в растянутой зоне, с защитным слоем 25 мм; расчётный пролёт — 1200 мм. Испытания на изгиб выполнялись по двухточечной схеме нагружения на универсальной машине MATEST с регистрацией прогибов и относительных деформаций тензостанцией ZETLAB (полный мост), что обеспечило непрерывный контроль НДС по стадиям работы элемента вплоть до разрушения по нормальному сечению. Геометрия, армирование и измерительный комплекс представлены в работе и подтверждают корректность постановки эксперимента.

По результатам подбора составов оптимальным признан бетон с частичной заменой: 10 % цемента золой рисовой шелухи и 15 % песка купершлаком (состав № 7). На образцах и элементах установлено, что при сопоставимой разрушающей нагрузке с эталоном этот состав демонстрирует снижение прогиба в пролёте на 34,5 % и уменьшение относительных деформаций в растянутой зоне на 66 %, что указывает на рост жёсткости и трещиностойкости при изгибе. Дополнительно подтверждено: прочность на сжатие увеличивается на ~2 % относительно эталона, прочность при растяжении сохраняется на уровне контроля, морозостойкость возрастает с F150 до F500 (состав № 7) и до F600 (для состава № 8), что расширяет область применения материала в условиях попеременного замораживания-оттаивания.

Научная новизна заключается в разработке и обосновании аналитических зависимостей для прогноза момента образования трещин и оценки НДС железобетонных элементов из модифицированного высокопрочного бетона под статической нагрузкой, а также в уточнении влияния золы рисовой шелухи и купершлака на изгиб железобетонных балок по нормальному сечению. Практическая значимость состоит в возможности частичной замены дефицитных природных заполнителей и цемента переработанными отходами при сохранении/улучшении эксплуатационных показателей элементов, снижении себестоимости и экологической нагрузки строительного производства. Достоверность результатов обоснована применением стандартизованных методик материаловедения и строительной механики, корректной схемой нагружения и репрезентативной системой измерений.

Алипур Мохаммад — аспирант и ассистент кафедры технологий строительства и конструкционных материалов Российского университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы (РУДН). Научные интересы сосредоточены в области материаловедения и расчёта железобетонных конструкций: высокопрочный бетон на основе вторичных ресурсов, трещиностойкость и долговечность изгибаемых элементов, напряжённо-деформированное состояние по нормальным сечениям, методики экспериментальных исследований и верификация расчётных моделей.

В Российском Университете Дружбы Народов имени Патриса Лумумбы (РУДН) прошёл полный академический путь: подготовительный факультет (2013); в 2013 году поступил в бакалавриат по направлению «Строительство» и окончил его в 2017 году; в 2017 году поступил в магистратуру по тому же направлению и завершил обучение в 2019 году. В 2019 году поступил в аспирантуру РУДН по направлению подготовки 08.06.01 «Техника и технологии строительства» (научная специальность 05.23.01 «Строительные конструкции, здания и сооружения») и ведёт исследование по теме «Прочность и деформативность высокопрочного бетона, модифицированного промышленными и аграрными отходами». В рамках диссертации рассматривается частичная замена природного песка купершлаком и портландцемента золой рисовой шелухи с целью повышения ресурсной эффективности и эксплуатационной надёжности материалов.

Дополнительно прошёл профессиональную подготовку в престижной Международной школе дизайна в Москве (IDS Moscow) и успешно её окончил. Полученная в международной школе дизайна IDS культура проектного мышления, навыки визуализации и системной организации сложных задач органично дополняют инженерную подготовку, повышая качество представления научных результатов и учебно-методических материалов, а также способствуя формированию целостного подхода к развитию архитектурно-строительных технологий.

С 2022 года осуществляет преподавательскую деятельность: ведёт дисциплины «Железобетонные конструкции», «Строительные материалы», «Архитектурно-строительные технологии», «Цифровое моделирование». Участвует в организации и проведении лабораторных и практических занятий, консультирует студентов по расчётным и исследовательским работам, активно вовлечён в кафедральные научные семинары и методические совещания.

В профессиональной практике уверенно применяет программные комплексы ЛИРА-САПР, SCAD и STARK ES, разрабатывает расчётные схемы, сопоставляет экспериментальные данные с моделями и ориентируется на требования действующих нормативов (СП, ГОСТ). Придерживается принципов инженерной ответственности, научной добросовестности и экологической эффективности, рассматривая вовлечение вторичных ресурсов как стратегическое направление развития современной строительной отрасли.