K 60-letiiu akademika Nasionalnoi akademii nauk Respubliki Kazahstan pri Prezidente Respubliki Kazahstan Bagdata Burhanbaiuly Teltaeva
Pochemu odna doroga vyderjivaet desiatki zim, a drugaia pokryvaetsia treşinami i koleiami cherez neskolko sezonov? Dlia akademika Bagdata Teltaeva etot vopros stal delom jizni. Ego issledovaniia soediniaiut mehaniku, fizicheskuiu himiiu, polevye nabliudeniia i injenernyi raschet dlia togo, chtoby dorogi v Kazahstane proektirovali po zakonam materiala i klimata, a ne po usrednennym shemam.
Doroga kak nauchnaia zadacha
Kazahstanu dostalas odna iz samyh slojnyh dlia dorojnogo stroitelstva prirodnyh laboratorii. Na severe dorojnoe polotno promerzaet na bolşuiu glubinu, na iuge letom asfalt nagrevaetsia do temperatur, pri kotoryh sviazuiuşee razmiagchaetsia, a vesnoi v osnovanie pronikaet voda. K etomu dobavliaetsia rost gruzovogo dvijeniia. Obychnaia doroga v takih usloviiah odnovremenno ispytyvaet holod, jaru, vlagu i milliony povtornyh nagruzok. Oşibka v raschete prevraşaetsia v treşinu, koleiu, avariinyi remont i novye rashody biudjeta.
Nauchnaia biografiia Bagdata Teltaeva vyrosla iz stremleniia poniat etu sepochku do samogo osnovaniia. On issleduet ne tolko vidimoe razruşenie pokrytiia, no i to, chto proishodilo ranşe: kak bitum meniaet vnutrenniuiu strukturu, kak asfaltobeton medlenno deformiruetsia pod nagruzkoi, kak temperatura i vlaga prohodiat cherez sloi dorogi, kak v materiale nakaplivaiutsia povrejdeniia. Takoi vzgliad pozvoliaet pereiti ot remonta posledstvii k prognozu sroka slujby.
Bagdat Burhanbaiuly rodilsia 23 marta 1966 goda v aule Jaugaş batyr Merkenskogo raiona Jambylskoi oblasti. V 1983 godu on s otlichiem okonchil şkolu imeni Amangeldy İmanova, slujil v avtomobilnoi rote Gruppy sovetskih voisk v Germanii, a zatem postupil na dorojnyi fakultet Almatinskogo avtomobilno-dorojnogo instituta. V 1991 godu okonchil ego s otlichiem po spesialnosti «Avtomobilnye dorogi». Zdes nachalsia put ot stajera-prepodavatelia i assistenta do professora i rukovoditelia krupnogo nauchnogo napravleniia.
Uvidet jizn materiala
Posle aspirantury i doktorantury v İnstitute mehaniki i maşinovedeniia Nasionalnoi akademii nauk uchenyi sosredotochilsia na povedenii materialov vo vremeni. Asfaltobeton liş kajetsia nepodvijnym. Pod dlitelnoi nagruzkoi on polzet, to est medlenno i neobratimo meniaet formu. Pri mnogokratnom proezde tiajelyh maşin povrejdeniia nakaplivaiutsia. Na moroze material stanovitsia hrupkim, a pri nagreve teriaet jestkost. Chtoby rasschitat nadejnuiu konstruksiiu, injeneru nujno znat ne odnu «pasportnuiu» prochnost, a vsiu istoriiu buduşei raboty materiala.
V issledovaniiah 2024–2025 godov gruppa uchenyh Bagdata Teltaeva provela serii ispytanii asfaltobetona na rastiajenie pri raznyh temperaturah i napriajeniiah. Byli polucheny matematicheskie modeli neustanovivşeisia i uskorennoi polzuchesti. Dlia nespesialista smysl rezultata prost: uchenye nauchilis opisyvat moment, kogda material eşe soprotivliaetsia nagruzke, i perehod k stadii, posle kotoroi deformasiia bystro vedet k razruşeniiu. Model sviazyvaet nagruzku, temperaturu, skorost deformasii i vremia do otkaza. Eto osnova dlia bolee tochnogo vybora tolşiny sloev i sostava smesi pod realnoe dvijenie, a ne pod uslovnyi srednii avtomobil.
Ta je logika proslejivaetsia v modeliah dolgovremennoi prochnosti reonomnyh materialov, svoistva kotoryh zavisiat ot vremeni. Raschet proveriali na opticheskom volokne, aliuminievom splave i perlitnoi stali v şirokom diapazone temperatur i nagruzok.
Prakticheskaia sennost zdes vyhodit za predely dorojnoi otrasli: po dannym kratkosrochnyh ispytanii mojno prognozirovat srok slujby konstruksionnyh materialov, esli izvestny rejim ih raboty i istoriia nagrujeniia. Dlia infrastruktury eto oznachaet vozmojnost zaranee videt predel nadejnosti, planirovat obsledovaniia i zamenu, ne dojidaias avarii.
Klimat izmerennyi vnutri dorogi
Odin iz prinsipov nauchnoi şkoly Bagdata Teltaeva sostoit v tom, chto klimat nelzia uchityvat tolko po temperature vozduha. Vnutri dorojnoi odejdy skladyvaetsia sobstvennyi teplovoi rejim. Dlia ego izucheniia na trassah ustanovili sistemy datchikov temperatury i vlajnosti, kotorye nabliudaiut za sloiami pokrytiia i gruntovym osnovaniem kruglyi god. Tak doroga stanovitsia izmeritelnym obektom, a proektirovşiki poluchaiut dannye, sobrannye neposredstvenno v Kazahstane.
Na uchastke trassy Almaty - Bişkek issledovateli zaregistrirovali 83 sikla zamorajivaniia i ottaivaniia v verhnem sloe asfaltobetona. Bolee 80 prosentov siklov dlilis ne bolee 20 chasov, a ih minimalnaia temperatura v bolşinstve sluchaev ne opuskalas nije minus 6 gradusov. Na gorodskoi doroge v Almaty chislo siklov na poverhnosti dostigalo 76, no na glubine 28 santimetrov snijalos do şesti. Uchenye takje opredelili granisu okolo 21,5 santimetra: vyşe nee temperaturnyi rejim zadaiut glavnym obrazom sutochnye kolebaniia, nije - sezonnye i godovye izmeneniia.
Eti sifry vajny ne sami po sebe. V laboratorii obrazes nujno zamorajivat i ottaivat tak, kak eto proishodit v realnoi konstruksii. Esli rejim ispytaniia vybran neverno, material mojet uspeşno proiti test, no ne vyderjat nastoiaşuiu zimu. Poluchennye zavisimosti pozvoliaiut zadavat obosnovannoe chislo siklov, ih prodoljitelnost i minimalnuiu temperaturu dlia konkretnoi klimaticheskoi zony.
Tak nasionalnye dannye prevraşaiutsia v trebovaniia k materialam i pomogaiut uvelichivat srok slujby pokrytiia.
Noveişaia rabota nauchnoi gruppy dobavliaet k nabliudeniiu prognoz. Na osnove 7 067 ejechasnyh izmerenii temperatury na vosmi glubinah ot 3 do 300 santimetrov issledovateli sravnili şest algoritmov maşinnogo obucheniia s prostym prognozom po predyduşemu sostoianiiu. Rezultat okazalsia vajnym i metodologicheski tochnym: na gorizonte 24 chasov slojnye modeli ne prevzoşli bazovyi prognoz. İh preimuşestvo proiavlialos liş na bolee dlinnyh gorizontah i bolşih glubinah, gde teplovaia inersiia sglajivaet rezkie izmeneniia. Eto predosteregaet ot mody na iskusstvennyi intellekt radi samogo iskusstvennogo intellekta i pokazyvaet, gde on deistvitelno polezen dlia upravleniia dorogami.
Koleia - kak diagnoz proektirovaniia
Koleiu chasto vosprinimaiut kak poverhnostnyi defekt, kotoryi mojno ubrat novym sloem asfalta. Polevye issledovaniia komandy uchenyh Bagdata Teltaeva pokazyvaiut, chto prichina neredko lejit glubje - v nesootvetstvii vsei konstruksii realnomu transportnomu potoku. Na odnoi iz gorodskih polos dlia obşestvennogo transporta maksimalnaia summarnaia glubina kolei dostigla 92 millimetrov, a tri chetverti izmerenii prevyşali dopustimoe znachenie.
Po polose prohodilo okolo 1 100 avtobusov i trolleibusov v sutki. Raschet pokazal, chto dorojnaia odejda obşei tolşinoi 50 santimetrov byla slişkom slaboi dlia takoi nagruzki.
V drugom issledovanii maksimalnaia glubina kolei dostigala 110 millimetrov.
Ejednevno po uchastku prohodili 715 avtobusov i 25 gruzovikov, prichem ih vozdeistvie na obrazovanie kolei v neskolko raz prevoshodilo deistvie raschetnogo avtomobilia. Glavnyi vyvod poniaten liubomu gorojaninu: povtorno ukladyvat verhnii sloi bez peresmotra nesuşei sposobnosti osnovaniia oznachaet lechit simptom. Nauka daet vozmojnost rasschitat konstruksiiu pod fakticheskii sostav potoka i tem samym ostanovit sikl prejdevremennyh remontov.
V Severnom Kazahstane mobilnaia diagnosticheskaia laboratoriia obsledovala uchastki dorogi Ekaterinburg - Almaty dlinoi 43 i 47 kilometrov. İzmerialis rovnost, glubina kolei, protiajennost prodolnyh i poperechnyh treşin, ploşad setochnogo rastreskivaniia i uprugost konstruksii. İssledovanie vyiavilo osobuiu rol vesennego pereuvlajneniia verhnei chasti zemlianogo polotna: v period ottaivaniia osnovanie teriaet ustoichivost, i v nem nakaplivaiutsia plasticheskie deformasii. Dlia dorojnyh slujb eto argument v polzu sezonnoi diagnostiki, kontrolia vodootvoda i ogranichenii nagruzki v uiazvimyi period.
Bitum, kotoryi dolşe soprotivliaetsia stareniiu
Dolgovechnost pokrytiia vo mnogom opredeliaet bitum - sviazuiuşee, kotoroe uderjivaet mineralnyi karkas asfaltobetona. Pod deistviem kisloroda, ultrafioleta i temperatury on stareet, stanovitsia jestkim i teriaet sposobnost rastiagivatsia bez treşin. İssledovaniia s uchastiem Bagdata Teltaeva rassmatrivaiut etot prosess na urovne vnutrennei struktury materiala i odnovremenno işut dostupnye sposoby ego zamedlit.
V mejdunarodnoi rabote 2026 goda izucheno vliianie grafena i grafita na starenie bituma. Oba modifikatora povysili termostoikost i uluchşili reologicheskie svoistva. Grafen pokazal bolee vyrajennyi zaşitnyi effekt.
Mikroskopicheskie metody podtverdili ustoichivoe raspredelenie dobavok i tormojenie rosta asfaltenovyh struktur, iz-za kotoryh sostarivşiisia bitum tverdeet. V injenernom perevode eto oznachaet perspektivu pokrytiia, kotoroe medlennee teriaet elastichnost pod solnsem i dolşe soprotivliaetsia treşinam.
Drugaia liniia rabot sviazana s sirkuliarnoi ekonomikoi.
Vakuumnyi ostatok neftepererabotki proiavil antiokislitelnoe i vosstanavlivaiuşee deistvie. Ego mojno vvodit do stareniia bituma kak zaşitu ili posle stareniia kak omolajivaiuşii komponent. Produkty piroliza kommunalnyh othodov i iznoşennyh şin takje pokazali poleznye svoistva. Uglerodistyi ostatok ukrepliaet strukturu bituma, a piroliznoe maslo vozvraşaet emu podvijnost.
Sovmestnoe primenenie polimerov i vakuumnogo ostatka rasşirilo rabochii temperaturnyi diapazon materiala i snizilo zavisimost ego svoistv ot temperatury.
Osobenno nagliaden rezultat dvuhstadiinogo okisleniia vakuumnogo ostatka s rezinovoi kroşkoi. Poluchennyi modifisirovannyi bitum stal ustoichivee k koleeobrazovaniiu pri temperaturah ot 46 do 64 gradusov i sohranil luchşuiu treşinostoikost pri ohlajdenii do minus 40 gradusov.
Pri etom chast dorogogo bituma zameniaetsia produktom pererabotki staryh şin. Dlia Kazahstana takaia tehnologiia obediniaet tri effekta: bolee şirokii temperaturnyi diapazon pokrytiia, utilizasiiu othodov i snijenie potrebnosti v pervichnom syre.
Eşe odna razrabotka ispolzuet nepişevoe rapsovoe maslo dlia polucheniia adgezionnoi dobavki. Ee zadacha - pomoch bitumu prochnee ssepliatsia s kamennym materialom i ne otslaivatsia pod deistviem vody. Ugol smachivaniia poverhnosti vyros s 19,81 do 80,33 gradusa, chto ukazyvaet na zametnoe povyşenie vodostoikosti. Dobavka ne trebuet predvaritelnogo rastvoreniia v organicheskih rastvoriteliah. Dlia praktiki eto oznachaet bolee tehnologichnoe proizvodstvo smesi i menşii risk vodnogo razruşeniia pokrytiia.
Ot nauchnoi formuly k otraslevomu standartu
Nauchnyi rezultat stanovitsia obşestvenno znachimym, kogda vhodit v proektnuiu praktiku. Pod rukovodstvom Bagdata Teltaeva razrabotany 11 mejgosudarstvennyh standartov i bolee 60-ti vedomstvennyh normativnyh dokumentov. Sozdana otechestvennaia sistema proektirovaniia dorojnyh odejd KazPave, uchityvaiuşaia klimaticheskie zony Kazahstana. Eto prinsipialnyi şag k tehnologicheskomu suverenitetu: raschetnye reşeniia opiraiutsia na svoistva otechestvennyh materialov, mestnye temperatury, vlajnost i strukturu transportnyh nagruzok.
V 2006–2022 godah Baǧdat Teltaev vozglavlial Kazahstanskii dorojnyi nauchno-issledovatelskii institut. V etot period institut uchastvoval v nauchno-tehnicheskom soprovojdenii avtomagistrali Astana - Burabai, kazahstanskogo uchastka koridora Zapadnaia Evropa - Zapadnyi Kitai i proekta CASPI BITUM. V regionah byli vnedreny bolee 70-ti innovasionnyh materialov, postroeny okolo 200 opytno-eksperimentalnyh uchastkov. Takie uchastki osobenno vajny. Laboratornaia ideia prohodit proverku transportom, pogodoi i vremenem do togo, kak ee masştabiruiut na set dorog.
İssledovatelskaia povestka uchenogo postepenno vyşla za predely avtomobilnoi dorogi. V rabotah poslednih let poiavilis modeli jeleznodorojnogo dvijeniia, termomehanika konstruksii, dolgovremennaia prochnost materialov i ustoichivost sklonov. Dlia jeleznodorojnogo uchastka Kurozek - Ekpindi - Jarsu predlojeno sovmestnoe primenenie fiksirovannyh i podvijnyh blok-uchastkov s peredachei dannyh po sifrovomu radiokanalu i cherez raspredelennoe akusticheskoe zondirovanie optovolokna. Sokraşenie bezopasnogo intervala mejdu poezdami povyşaet propusknuiu sposobnost linii bez prostogo naraşivaniia chisla putei.
İssledovanie sklona Kok-Tobe pokazalo, kak mehanika rabotaet na bezopasnost gorodskoi sredy. Modifisirovannyi metod rascheta uskoril i utochnil poisk vozmojnyh poverhnostei skoljeniia, a raschety ukazali na malyi zapas ustoichivosti pri uvlajnenii poverhnostnogo sloia.
Sennost takoi raboty sostoit v rannem vyiavlenii riska i v vozmojnosti vybirat mery ukrepleniia do togo, kak prirodnyi sklon stanovitsia istochnikom chrezvychainoi situasii.
Şkola, kotoraia prodoljaet issledovaniia
Za nauchnymi modeliami i otraslevymi reşeniiami stoit şkola. Sam Bagdat Teltaev formirovalsia riadom s akademikami J.S. Erjanovym i Ş.M. Aitalievym, professorami B.S. Murtazinym, A.İ. İskakbaevym, B.S. Radovskim i A.K. Kusaiynovym. Poluchennuiu kulturu tochnogo eksperimenta, mehanicheskogo rascheta i injenernoi otvetstvennosti on peredal sleduiuşemu pokoleniiu. Pod ego rukovodstvom podgotovleny 5 doktorov nauk, 27 kandidatov nauk i 7 PhD.
Pokazatel jiznesposobnosti şkoly - ne tolko chislo zaşişennyh dissertasii, no i obşaia issledovatelskaia programma. V publikasiiah poslednih let riadom s imenem Bagdata Teltaeva postoianno poiavliaiutsia ego kollegi i ucheniki: Alibai İskakbaev, Erbol Aitbaev, Azamat Jaisanbaev, Aijan Muta, Arystan Masanov i drugie issledovateli. Oni prodoljaiut izuchat polzuchest i razruşenie asfaltobetona, temperaturnyi rejim dorog, koleeobrazovanie, sostoianie trass i novye materialy. Rabota ne zakanchivaetsia napisaniem nauchnyh statei. Dannye polevogo monitoringa perehodiat v model, model v metodiku ispytanii, a metodika - v normativ i proekt.
Mejdunarodnoe izmerenie şkoly vidno v sovmestnyh issledovaniiah s uchenymi İtalii i drugih stran, v publikasiiah Springer, Elsevier i profilnyh nauchnyh jurnalov. V predostavlennom profile Scopus u Bagdata Teltaeva ukazany 143 dokumenta, 1941 sitirovanie i indeks Hirşa 24. No bibliometriia ne glavnoe, vajnee drugoe. Kazahstanskie klimaticheskie dannye, materialy i injenernye zadachi stanoviatsia chastiu mirovoi nauchnoi diskussii, a zarubejnye metody prohodiat proverku v usloviiah strany.
İnstitut dlia transportnoi nauki
V 2023 godu po inisiative Bagdata Teltaeva v Nasionalnoi akademii nauk Respubliki Kazahstan pri Prezidente Respubliki Kazahstan byla otkryta seksiia transportnoi nauki. Sleduiuşim şagom stalo sozdanie İnstituta transportnyh nauk i tehnologii sovmestno s ALT Universitetom. V ianvare 2026 goda Bagdat Teltaev vozglavil novyi institut, zadachi kotorogo gorazdo şire otdelnoi laboratorii. Sdelana popytka obedinit avtomobilnyi, jeleznodorojnyi i drugie vidy transporta, mehaniku, materialovedenie i sifrovye tehnologii vokrug obşih problem nadejnosti i propusknoi sposobnosti.
Takoe obedinenie otvechaet polojeniiu Kazahstana, kotoryi nahoditsia mejdu krupneişimi rynkami Evrazii. Tranzitnyi potensial realizuetsia ne kilometrami na karte, a infrastrukturoi, kotoraia vyderjivaet klimat, rastuşie nagruzki i intensivnoe dvijenie. Dlia etogo strane nujny sobstvennye dlitelnye nabliudeniia, nasionalnye raschetnye modeli, ispytatelnye bazy i spesialisty, sposobnye dovesti razrabotku do standarta. İmenno etu sepochku Bagdat Teltaev vystraival na protiajenii svoei professionalnoi jizni.
V 2024 godu voprosy dorojnoi otrasli uchenyi obsujdal s Prezidentom Respubliki Kazahstan Kasym-Jomartom Tokaevym. Vstrecha oboznachila redkii dlia nauki uroven otvetstvennosti. İssledovatel doljen ne tolko poluchit novyi rezultat, no i obiasnit gosudarstvu, kakie reşeniia iz nego sleduiut. Kogda nauchnye dannye vhodiat v porucheniia, standarty i realnye proekty, mejdu laboratoriei i dorogoi ischezaet razryv.
Doroga dlinoiu v jizn
K şestidesiatiletiiu Bagdat Teltaev prihodit kak uchenyi, kotoryi sumel uderjat v odnoi sisteme fundamentalnuiu mehaniku, polevoi eksperiment i otraslevoe upravlenie. Ego nauchnye otkrytiia opisyvaiut samoorganizasiiu asfaltobetona pri nizkotemperaturnom rastreskivanii, stadiinoe ustalostnoe razruşenie viazkouprugih materialov i obrazovanie nanostrukturirovannogo bituma.
İh prodoljenie vidno v konkretnyh rabotah: datchiki izmeriaiut jizn dorogi na raznyh glubinah, modeli prognoziruiut nakoplenie povrejdeniia, novye dobavki zaşişaiut bitum ot stareniia, a diagnostika pokazyvaet, gde konstruksiia ne sootvetstvuet realnomu potoku.
Dlia Kazahstana effekt etoi nauchnoi programmy izmeriaetsia ne tolko publikasiiami. On proiavliaetsia v vozmojnosti tochnee proektirovat dorogi dlia raznyh regionov, obosnovanno vybirat materialy, vyiavliat slabye konstruksii do massovogo razruşeniia, ispolzovat othody v novyh pokrytiiah i planirovat remont po dannym. Kajdyi dopolnitelnyi god slujby dorogi oznachaet umenşenie vneplanovyh zatrat, bezopasnee dvijenie i ustoichivuiu sviaz mejdu regionami.
V etom i sostoit glavnyi smysl puti akademika Bagdata Teltaeva. On izuchaet dorogu ne kak nepodvijnyi obekt, a kak sistemu, kotoraia jivet pod deistviem vremeni, klimata i nagruzki. Chem tochnee nauka ponimaet etu jizn, tem dolşe slujit postroennoe. İ tem uverennee strana dvijetsia po sobstvennoi doroge razvitiia.
Professor Gulmira Sultanbaeva
