Подбор составов керамических масс на основе отсевов переработки террикоников для производства керамических изделий методами математического планирования

Работа посвящена подбору состава керамических масс для производства крупноформатных керамических блоков на основе техногенного сырья угольного ряда с применением методов математического планирования эксперимента. Рассматривается возможность замены классического глинистого сырья на нетрадиционное техногенное сырье угольного ряда Восточного Донбасса (отсевов террикоников), которые образуются при переработке террикоников с целью извлечения угля. Причиной столь широкого интереса к данному техногенному продукту послужило сокращение базы качественного глиняного сырья, а также большое количество скопившихся террикоников. Подобранные в работе составы с использованием отсевов террикоников показали, что керамические образцы имеют высокие прочностные характеристики, которые соответствуют требованиям ГОСТ 530–2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия». Применение методов математического планирования эксперимента позволяет наиболее полно оценить и проанализировать полученные данные.

Е.С. ГАЙШУН, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Х.С. ЯВРУЯН, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.А. СЕРЕБРЯНАЯ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Е.В. ДЕМЕНТЬЕВА, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.С. ГАЙШУН, бакалавр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Донской государственный технический университет (344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1)

1. Yavruyan K.S., Kotlyar V.D., Gaishun Е.S., Okhotnaya A.S., Lotoshnikova E.A., Chanturiya K. High performance ceramic stones on the basis of by-products of waste heaps – screenings and coal slurry. E3S Web Conf. Innovative Technologies in Environmental Science and Education (ITESE-2019). 2019. Vol. 135. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201913503017
2. Yavruyan K.S., Gaishun Е.S., Teryokhina Y. Comprehensive approach to the processing of east Donbass spoil tip. IEEE International Conference «Management of Municipal Waste as an Important Factor of Sustainable Urban Development» (WASTE). 2018, pp. 22–24. DOI: 10.1109/WASTE.2018.8554158
3. Явруян Х.С., Гайшун Е.С., Котляр В.Д. Особенности компрессионного формования тонкодисперсных продуктов углеобогащения при производстве керамического кирпича // Строительные материалы. 2017. № 12. С. 14–17.
4. Явруян Х.С., Котляр В.Д., Лотошникова Е.О., Гайшун Е.С. Исследование среднефракционных материалов переработки террикоников для производства изделий стеновой керамики // Строительные материалы. 2018. № 5. С. 17–20. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-758-4-17-20
5. Явруян Х.С., Котляр В.Д., Гайшун Е.С. Комплексная переработка угольных отвалов Восточного Донбасса для получения строительной керамики // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. 2019. № 5. С. 489–494.
6. Гайшун Е.С., Явруян Х.С., Гайшун А.С. Техногенное сырье угольного ряда для производства грубой строительной керамики // Актуальные проблемы науки и техники. 2019. С. 762–763.
7. Stolboushkin A.Yu., Ivanov A.I., Fomina O.A. Use of coal-mining and processing wastes in production of bricks and fuel for their burning. Procedia Engineering. 2016. Vol. 150, pp. 1496–1502. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.089
8. Столбоушкин А.Ю., Акст Д.В., Фомина О.А., Иванов А.И., Сыромясов В.А. Анализ отходов угольной промышленности предприятий Кемеровской области как сырья для производства керамических материалов. Cерия конференций ВГД: наука о Земле и окружающей среде. 2017.
9. Yavruyan K.S., Kotlyar V.D., GaishunE.S. Medium-fraction materials for processing of coal-thread waste drains for the production of wall ceramics. Materials Science Forum. 2018. Vol. 931, pp. 532–536. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.931.532
10. Yavruyan K.S., Kotlyar V.D. Thin issues products of processing waste heaps as raw materials for ceramic wall products. MATEC Web of Conferences. 2017. 05013. https://doi.org/10.1051/matecconf/201712905013
11. Terekhina Yu.V., Lapunova К.А., Kotlyar А.V., Orlova М.Е., Lazareva Ya.V., Yaschenko R.A., Bozhko Yu.A. Methods for testing stonelike siliceous and clay raw materials used for producing ceramic. Atlantis Highlights in Material Sciences and Technology (AHMST). 2019. Vol. 1, рр. 328–332. https://doi.org/10.2991/isees-19.2019.64
12. Serebryanaya I.A., Matrosov A.A., Poryadina N.A., Soloviev A.N. Analysis of the stress-strain state of ceramic brick when tested for compressive strength. Materials Science Forum. 2020. Vol. 974, pp. 510–514. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.974.510
13. Matrosov A.A., Nizhnik D.A., Poryadina N.A., Serebryanaya I.A., Soloviev A.N. Calculation of stresses and defor-mations in masonry with various types of bricks. Proceedings of the 2018 International Conference on «Physics, Mechanics of New Materials and Their Applications». 2019, pp. 243–249. https://novapublishers.com/shop/proceedings-of-the-2018-international-conference-on-physics-mechanics-of-new-materials-and-their-applications/
14. Нижник Д.А., Серебряная И.А., Порядина Н.А. Исследование напряженно-деформированного состояния керамических кирпичей различной пустотности при проведении испытаний на сжатие. XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики: Сборник трудов: В 4 т. Т. 3: Механика деформируемого твердого тела. Уфа: РИЦ БашГУ, 2019. С. 156–157.
15. Muñoz Velasco P., Morales Ortíz M.P., Medívil Giró M.A., Muñoz Velasco L. Fired clay bricks manufactured by adding wastes as sustainable construction material – A review. Construction and Building materials. 2014. Vol. 63, pp. 97–107. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.03.045
16. Ливадная Д.Б., Серебряная И.А. Анализ причин и последствий потенциальных несоответствий в строительной отрасли // Инженерный вестник Дона. 2019. № 6. URL: http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/ IVD_48_Livadnaya_Serebryanaya_3. pdf_55ebc284b4.pdf
17. Нижник Д.А., Порядина Н.А., Серебряная И.А. Математическое и компьютерное моделирование в ANSYS элементов строительных конструкций с различной структурой пористости. Математиче-ское моделирование и биомеханика в современном университете: Тез. докл. XIV Всероссийской школы. 27–31 мая 2019 г. Ростов-на-Дону, Таганрог. С. 108.
18. Порядина Н.А., Серебряная И.А. Математическое моделирование испытания керамического кирпича на прочность при сжатии. Математическое моделирование и биомеханика в современном университете: Тез. докл. XIV Всероссийской школы. 27–31 мая 2019 г. Ростов-на-Дону, Таганрог. 2019. С. 116.
19. Серебряная И.А., Серебряная Д.С. Математиче-ское планирование при подборе состава строительных материалов. Интеллектуальные технологии и проблемы математического моделирования: Материалы II Всерос. науч. конф. 30 сентября – 3 октября 2019 г. Ростов-на-Дону. C. 42–43.
20. Порядина Н.А., Матросов А.А., Серебряная И.А., Нижник Д.А. Математическое моделирование условий испытания керамического кирпича. Интеллектуальные технологии и проблемы математического моделирования: Материалы II Всерос. науч. конф. 30 сентября – 3 октября 2019 г. Ростов-на-Дону. C. 41–42.