Керамический кирпич на основе низкокачественного глинистого сырья с добавкой отходов ферросиликомарганца

Высокая стоимость керамических пигментов способствует расширению исследований по их замене на многотоннажные промышленные отходы. Опробованы составы шихт на основе низкокачественного глинистого сырья с добавками волластонита дисперсностью 10 мкм (ООО «Технохим», г. Новосибирск) и отход ферросиликомарганца, оседающего в рукавных фильтрах (Западно-Сибирский электрометаллургический завод г. Новокузнецк). Установлено, что введение в шихту 9 мас. % волластонита и 5 мас. % отхода при полусухом прессовании приводит к содержанию в черепке 15 мас. % волластонита - 2М с достижением максимальной прочности образцов 45,5 МПа и водопоглощения 14 мас. %. Отказ от использования добавки волластонита с увеличением дозировки отхода до 10 мас. % позволил без потери прочности снизить водопоглощение до 11,5 мас.%. Цвет черепка темно-шоколадный.

низкокачественное глинистое сырье, полусухое прессование, добавки волластонита и отхода ферросиликомарганца, фазовый состав черепка, физико-технические свойства

1. Pishchulina V., Kotlyar V., Argun A. Integrated Cross-disciplinary Approach to Dating the Architectural Heritage Objects. Based on Abkhazia and Chechnya Architectural Monuments Dating back from 2nd to 11th Centuries. 2 nd International Conference on Art Studies: Science, Experience, Education (ICASSEE 2018) «Advances in Social Science, Education and Humanities Research». Vol. 284. Рp. 613-617. DOI: https://doi.org/10.2991/icassee-18.2018.121

2. Pishchulina V., Kotlyar V., Argun A. Modern techniques of research of medieval lime mortars for carrying out dating of monuments (on the example of objects of Abkhazia of the 2-11th c.). Topical Problems of Architecture, Civil Engineering and Environmental Economics (Tрассе 2018). 2019. Vol. 91. Articler Number 02006. DOI: https://doi.org/ 10.1051/e3sconf/20199102006

3. Vereshchagin V.I., Khabas T.A., Proskurdina O.A., Starosvetskiy S.I., Proskurdin D.V. Increase in strength of porous alumina ceramic by additives of aluminum oxide nanopowder // Inorganic Materials: Applied Research. 2016. Т. 7. No 1. Pp. 29-33. DOI: https://doi.org/10.1134/S2075113316010275

4. Тематические новости: «Рынок керамики, керамогранита и кирпича РФ» [Электронный ресурс]. URL: http://infoline.spb.ru/shop/Tematicheskie-novosti/ page.php?ID=151971 (Дата обращения: 21.02.2021)

5. Буйко О.В., Котенёва П.И. Анализ и тенденции развития рынка строительства и производства стеновых строительных материалов // Ползуновский альманах. 2017. № 4. Т. 2. С. 20-24. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30722108

6. Stolboushkin A., Fomina O., Fomin A. The investigation of the matrix structure of ceramic brick made from carbonaceous mudstone tailings. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 124. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/124/1/012143.2016

7. Dovzhenko I.G. Light-tone ceramic facing brick manufacture using ferrous-metallurgy by-products // Glass and Ceramics. 2011. Vol. 68. No. 7-8, pp. 247-249. DOI: https://doi.org/ 10.1007/s10717-011-9364-2

8. Brook R.I. Principles for the production of ceramics with improved chemical characteristics // British Ceramic Society. 1982. No. 32

9. В Голицыно - за кирпичом // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2004. № 1. С. 10-11

10. Столбоушкин А.Ю. Перспективное направление развития строительных керамических материалов из низкокачественного сырья // Строительные материалы. 2018. № 4. С. 24-28. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-758-4-24-28

11. Stolboushkin A., Akst D., Fomina O., Ivavov A. Structure and properties of ceramic brick colored by manganese-containing wastes. 4th international young researchers conference on youth, science solutions: ideas and prospects. 2017. P. 02009. https://doi.org/10.1051/matecconf/201714302009

12. Prim S.R., Folgueras M.V., M.A. de Lima, D. Hotza Synthesis and characterization of hematite pigment obtained from a steel waste industry // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 192. P.1307-1313. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.jhazmat.2011.06.034

13. Andreola F. Agricultural waste in the synthesis of coral ceramic pigment / Fernanda Andreola, Luisa Barbieri, Federica Bondioli // Dyes and Pigments. 2012. Vol. 94. P. 207-211. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.dyepig.2012.01.007

14. Fomina O.A.,Stolboushkin A.Yu. Firing of ceramics from granulated foam-glass // Materials Science Forum. 2020. Т. 992 MSF. рр. 265-270. DOI: https://doi.org/ 10.4028/www.scientific.net/MSF.992.265

15. Акст Д.В., Дружинин М.С., Столбоушкин А.Ю. Исследование влияния отходов обогащения марганцевых руд на объемное окрашивание керамических изделий // Сб. Актуальные вопросы современного строительства промышленных регионов России. Труды всероссийской научно - практической конференции с международным участием. Сибирский государственный индустриальный университет, Архитектурно-строительный институт. Новокузнецк: СибГИУ. 2016. С. 124-128

16. Stolboushkin A.Y., Vereshchagin V.I., Fomina O.A., Phase composition of the core-shell transition layer in a construction ceramic matrix structure made from non-plastic raw material with clay additives // Glass and Ceramics. 2019. Vol. 76. рр. 16-21. DOI: https://doi.org/10.1007/s10717-019-00124-3

17. Тацки Л.Н., Ильина Л.В., Филин Н.С. Технологические принципы повышения качества керамического кирпича полусухого прессования из низкокачественного сырья // Известия вузов. Строительство. 2019. № 7. С. 35- 49. DOI: https://doi.org/10.32683/0536-1052-2019-727-7-35-48

18. Ilina L., Tatski L., Baryshok L. Quality Improvement of semi-dry pressing ceramic bricks from low-quality raw materials by the directional additives // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 962 (2020). Р. 022007 DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/962/2/022007

19. Тацки Л.Н., Ильина Л.В. Разработка составов шихт из низкокачественного глинистого сырья в технологии стеновой керамики объемного окрашивания // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2020. № 1 (733). С. 87 - 101. DOI: https://doi.org/ 10.32683/0536-1052-2020-733-1-87-101

20. Guryeva V.A., Doroshin A.V. Building Ceramics Based on Carbonate-Containing Raw Materials // Solid State Phenomena. 2018. Vol. 284. Pp. 910-915. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.284.910

21. Гуров Н.Г. Заводы керамических стеновых материалов III поколения как современная база жилищного строительства в Российской провинции // Строительные материалы. 2011. № 4. С. 6-8. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16692026

22. Глины и глинистые минералы Сибири / под ред. Ю.П. Казанского. Новосибирск: Наука. 1965. 132 с

23. Бурученко А.Е., Харук Г.Н., Мушарапова С.И., Сергеев А.А. Влияние карбоната кальция на формование фазового состава керамики на основе легкоплавких и тугоплавких глин при обжиге // Известия вузов. Строительство. 2018. № 2. С. 21-29. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35161583

24. Тацки Л.Н., Ильина Л.В. Влияние состава шихты из низкокачественного сырья на свойства осветленного керамического черепка // Строительство и реконструкция. 2020. №2 (88). С.114-122. DOI: 10.33979/2073-7416-2020-88-2-114-122

25. База данных порошковых дифрактограмм ICDD PDF-4, выпуск 2011 г. [Электронный ресурс]. https://www.icdd.com/pdf-4 (Дата обращения: 21.02.2021)