Композитные стеновые керамические материалы на основе продуктов месторождения Тюльганского угольного разреза

Представлены результаты исследования возможности комплексного использования глин и бурого угля Тюльганского месторождения (Оренбургская область) для производства керамического кирпича с улучшенными свойствами. Методами химического, минералогического и дифференциально-термического анализа изучены состав и термические характеристики сырьевых компонентов. Установлено, что красные глины характеризуются высокой пластичностью (число пластичности 23,1–23,3%) и содержат SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, что обеспечивает их необходимую технологическую спекаемость. Одним из породообразующих минералов группы белых глин данного месторождения является каолинит, что обеспечивает высокие формовочные свойства и спекаемость сырья. Бурый уголь при обжиге выполняет функцию газообразующей добавки, формируя пористую структуру и сокращая энергозатраты. Ключевые температурные превращения: дегидратация, разрушение глинообразующих минералов, примесных карбонатных включений и начало процесса муллитообразования выявлены методом ДТА. Определено, что совместное использование комбинации двух глин и низкотеплотворных разновидностей угля позволяет улучшить теплоизоляционные свойства кирпича, а также сократить энергопотребление при обжиге, снизить его себестоимость. Важно отметить, что применение местного низкосортного сырья и отходов угледобычи не только улучшает технико-экономические показатели производства, но и способствует решению важных экологических задач региона. Полученные результаты открывают перспективы для создания новых видов энергоэффективных строительных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

В.А. ГУРЬЕВА, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Д.С. ВОЖДАЕВ, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Оренбургский государственный университет (460018, Россия, г. Оренбург, просп. Победы, 13)

1. Коляда С.В. Перспективы развития производства строительных материалов в России до 2020 г. // Строительные материалы. 2008. № 7. С. 4–8. EDN: ZFFYHH
2. Макаров Д.В., Мелконян Р.Г., Суворова О.В., Кумарова В.А. Перспективы использования промышленных отходов для получения керамических строительных материалов // Горный Информационно-Аналитический Бюллетень (научно-технический журнал). 2016. № 5. С. 254–281. EDN: ­VTOBUT
3. Турчанинов В.И., Солдатенко Л.В. О возможности производства лицевого керамического кирпича в Оренбургской области // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 11. С. 61–65. EDN: ­ZTTDPD
4. Вождаев Д.С., Гурьева В.А. Исследование возможности применения продуктов разработки Тюльганского месторождения в производстве керамического кирпича // Международный научно-исследовательский журнал. 2024. № 10 (148). 22 EDN: ­RLPOIE.
https://doi.org/10.60797/IRJ.2024.148.78
5. Ламберов А.А., Ситникова Е.Ю., Абдулганее-ва А.Ш. Влияние минералогического и дисперсного состава каолиновых глин различных месторождений на структурно-механические свойства паст на их основе // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 23. С. 83–89. EDN: ­ONAHFP
6. Гурьева В.А., Вождаев Д.С. Предпосылки применения глин и бурого угля Тюльганского месторождения Оренбургской области в производстве керамического кирпича // Наука. Инновации. Будущее – 2024: Сборник статей II Международной научно-практической конференции. Петрозаводск, 15 декабря 2024 года. Петрозаводск: МЦНП «Новая наука». 2024. С. 31–37. EDN BJSXPL
7. Мулеванов С.В., Нарцев В.М., Осипенко Н.В. Совершенствование методики определения однородности стекольной шихты // Техника и технология силикатов. 2013. Т. 20. № 2. С. 13–17. EDN: ­QZZAEJ
8. Абдрахимова Е.С. Использование отходов углеобогащения и межсланцевой глины в производстве керамического кирпича // Уголь. 2021. № 7 (1144). С. 52–55. EDN: ­JFLZJH.
http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2021-7-52-55
9. Котович А.В., Ковчур А.С., Климентьев А.Л., Манак П.И. Влияние выгорающих добавок на расход природного газа при производстве керамического кирпича // Вестник Витебского государственного технологического университета. 2021. № 1 (40). С. 132–141. EDN: ­KRWAHJ.
https://doi.org/10.24412/2079-7958-2021-1-132-141
10. Shekhawat M.S. Thermo gravimetric and differential thermal analysis of clay of Western Rajasthan (india). International Journal of Modern Physics: Conference Series. 2013. Vol. 22, pp. 458–465.
https://doi.org/10.1142/S2010194513010519
11. Шагигалин Г.Ю., Федоров П.А., Ломакина Л.Н. Физико-химические аспекты влияния сырьевых компонентов на показатели качества керамического кирпича // Строительные материалы. 2019. № 12. С. 37–42. EDN: ­RAGWCC.
https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-777-12-37-42
12. Каримова Л.М., Кайралапов Е.Т., Бухарицин В.О. Дифференциальный термический анализ гранулированного черного медного сульфидного концентрата забалансовой руды // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2016. Т. 14. № 1. C. 12–17. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2016-14-1-12-17
13. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. К вопросу о фазовых превращениях на различных этапах обжига керамического теплоизоляционного материала из межсланцевой и бейделлитовой глин // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 3. № 6. С. 220–232. EDN: ­NNMIEZ
14. Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород (с основами методики исследования). М.: Высшая школа. 1984, 416 с.
15. Котляр В.Д., Лапунова К.А. Особенности физико-химических преобразований при обжиге опоковидного сырья // Строительные материалы. 2016. № 5. С. 40–42. EDN: ­WDLLGL. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2016-737-5-40-42