Повышение эксплуатационной надежности оросительных каналов за счет применения модифицированного бетона

Введение. В условиях Южного Казахстана оросительные каналы играют ключевую роль в обеспечении сельского хозяйства водой. Эксплуатация традиционных бетонных облицовок осложняется их низкой стойкостью к растрескиванию, морозному пучению, абразивному износу и воздействию агрессивных сред. Эти факторы ведут к росту фильтрационных потерь, которые в отдельных случаях превышают 20–25 % поданного объема воды, что критично для региона с резкоконтинентальным климатом и дефицитом водных ресурсов. Для повышения долговечности и водонепроницаемости гидротехнических сооружений разработан модифицированный бетон (МБ) с комплексом минеральных и химических добавок. Методы и материалы. Состав МБ включает портландцемент и шлакопортландцемент, кварцевый песок, гранитный щебень, микрокремнезем (7% от массы цемента), золу-унос, воздухововлекающую добавку (0,05%) и гидрофобизирующие компоненты. Исследования проводились по методикам ГОСТ: прочность на сжатие и при расколе (ГОСТ 10180), морозостойкость (ГОСТ 10060), водонепроницаемость (ГОСТ 12730.5), абразивная стойкость (ГОСТ 13087), сульфатостойкость (ГОСТ 31384). Микрои наноструктура анализировалась методами SEM, EDS и XRD. Результаты и обсуждение. По сравнению с контрольным бетоном (КБ) МБ показал: увеличение прочности на сжатие до 55 МПа (+14,6%) и при расколе до 4,6 МПа (+27,8%); повышение морозостойкости с 220 до 320 циклов (+45%); рост водонепроницаемости с W6 до W9 (+50%); улучшение абразивной стойкости на 26,9%; повышение коэффициента сульфатостойкости на 11,5%. Микроструктурный анализ выявил уплотнение цементного камня, снижение макропористости и увеличение содержания низкоосновных C–S–H фаз, что подтверждает долговечность материала. Заключение. Разработанный модифицированный бетон демонстрирует комплексное улучшение эксплуатационных характеристик, обеспечивая повышение межремонтного интервала облицовок на 30–40% и сокращение фильтрационных потерь до 20%. Его внедрение в строительство и реконструкцию оросительных каналов Южного Казахстана позволит повысить эффективность водопользования и устойчивость гидротехнических сооружений в условиях агрессивного воздействия среды и дефицита водных ресурсов.