Силикатные изделия с использованием фотокаталитического композиционного материала

Растущие объемы строительства требуют перехода на экологически эффективные технологии производства строительных материалов, что обеспечит снижение промышленного прессинга на природную среду. «Адаптация» давно известного и распространенного материала – силикатного кирпича возможна за счет придания ему дополнительных свойств, а именно способности самоочищения. Использование фотокаталитического композиционного материала (ФКМ) в технологии силикатных автоклавных изделий приведет к повышению их конкурентоспособности и сформирует современные пути развития данного типа материалов. В статье представлены результаты испытаний силикатного автоклавного материала с использованием ФКМ различного состава: на основе мраморной пыли, молотого известняка, высоко- и низкокальциевой зол-уноса. Определена оптимальная концентрация ФКМ – 10% от известково-песчаной смеси. Приведены результаты оценки его влияния на свойства силикатного изделия. Прочностные показатели образцов с ФКМ на основе зол-уноса характеризуются ростом до 15% относительно контрольного состава. Самоочищающая способность выражается определением фотокаталитической активности, которая проявляется при сравнении с контрольным силикатным изделием. Интенсивность удаления родамина Б с поверхности образцов убывает в следующей последовательности применяемых ФКМ в составе смеси для лицевой поверхности силикатного кирпича: ФКМ (мраморная пыль) → ФКМ (рефтинская зола) → ФКМ (известняк) → ФКМ (назаровская зола). Совокупность результатов указывает на целесообразность и необходимость развития данного направления исследований.

М.В. АНТОНЕНКО, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Е.Н. ГУБАРЕВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Л.Ю. ПИРИЕВА, инженер, ст. преподаватель (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
М.Н. СИВАЛЬНЕВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.В. СТРОКОВА, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

1. He Y., Wang N., Wu A., Wang D., Tian С., Fu H. Photocatalytic-driven targeted conversion of organic small molecules: mechanisms, material design, and application advances. Progress in Materials Science. 2026. Vol. 160. 101686. EDN: ­IOKILR. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2026.101686
2. Ren H., Labidi A., Miao Z., Liang J., Feng X., Li M., Zhao Y., Wang C. Emerging of carbon quantum dots-based powder materials for photocatalytic environmental remediation and chemical production. Advanced Powder Materials. 2026. Vol. 5 (3). 100372. EDN: ­VTRNHX. https://doi.org/10.1016/j.apmate.2025.100372
3. Chen X., Qiao L., Zhao R, Wu J., Gao J., Li L., Chen J., Wang W., Galloni M.G., Scesa F.M., Chen Z, Falletta E. Recent advances in photocatalysis on cement-based materials. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2023. Vol. 11 (2). 109416. EDN: ­NCNQBY. https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.109416
4. Liu Y., Guo H., Zhang Z., Zhu Y. Hydration mechanism and photocatalytic antibacterial performance of cement-based composites modified by hydrophilic nano-TiO₂ particles. Construction and Building Materials. 2024. Vol. 419. 135538. EDN: ­SNNREN. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.135538
5. Акулова И.И., Славчева Г.С., Бабенко Д.С. Конкурентные позиции силикатного кирпича на отечественном рынке: угрозы и возможности для производителей // Строительные материалы. 2024. № 9. С. 44–50. EDN: ­REOHSW.
https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-828-9-44-50
6. Семенов А.А. Итоги развития российского рынка стеновых материалов в 2021 г. // Строительные материалы. 2022. № 3. С. 44–45. EDN: ­QOLNNJ. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-800-3-44-45
7. Норенков С.В., Крашенинникова Е.С., Крашенинников А.В. Архитектор мыслит «кирпичным стилем», а производитель кирпича – кубатурой: о смягчении рисков взаимопонимания // Строительные материалы. 2019. № 12. С. 13–17. EDN: ­ECHVOY. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-777-12-13-17
8. Логанина В.И., Рыжов А.Д., Пронин И.А., Карманов А.А., Якушова Н.Д. Исследование механизма фотокаталитической активности оксида цинка в присутствии синтетического цеолита // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. Вып. 11. С. 1758–1769. EDN: ­JTVWOC. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.11.1758-1769
9. Строкова В.В., Губарева Е.Н., Огурцова Ю.Н., Неровная С.В., Антоненко М.В. Золь-гель синтез фотокаталитических композиционных материалов. Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова. 2024. 134 с. EDN: ­AENOVM
10. Никифоров М.Т., Никифорова Г.Е. Расширение сырьевой базы для производства строительных материалов за счет использования отходов производства и потребления // Жилищное строительство. 2025. № 12. С. 30–34. EDN: ­HQDVNI. https://doi.org/10.31659/0044-4472-2025-12-30-34
11. Котляр В.Д., Козлов А.В., Животков О.И., Козлов Г.А. Силикатный кирпич на основе зольных микросфер и извести // Строительные материалы. 2018. № 9. С. 17–21. EDN: ­XZJALZ. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-763-9-17-21
12. Шипунов Л.В., Кузьменков М.А., Гайдай Н.К. Оценка целесообразности переработки золошлаковых отвалов Магаданской теплоэлектроцентрали // Горные науки и технологии. 2024. Т. 9. № 1. С. 12–20. EDN: ­KNALDO.
https://doi.org/10.17073/2500-0632-2023-05-116
13. Ovcharenko G.I., Gilmiyarov D.I. Strength and phase composition of autoclaved material: an approximation. Magazine of Civil Engineering. 2018. No. 7 (83), pp. 63–72. EDN: ­HKZNTL. https://doi.org/10.18720/MCE.83.6
14. Da Silva R.B., Matoski A., Junior A.N., Kostrzewa-Demczuk P. Study of compressive strength of sand-lime bricks produced with coal tailings using mixture design. Construction and Building Materials. 2022. Vol. 344. 127986. EDN: ­NNRJSA.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127986
15. Кузнецова Г.В. Гранулометрический состав мелкодисперсных золоотходов и его влияние на свойства прессованных изделий // Строительные материалы. 2016. № 11. С. 51–56. EDN: ­XBKBXV
16. Liu A., Yee Kwok C., Li W., Tak Cheung K., Cheung Wong P., Hang Kwan S., Hong Tang P. The effectiveness of waste ash in stabilizing different host materials. Construction and Building Materials. 2025. Vol. 493. 143027. EDN: ­MUUHWV.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.143027
17. Гебремедин К.В., Володченко А.Н., Шаповалов Н.А. Влияние метода гидротермической обработки на рабочие характеристики силикатных материалов на основе глины и вулканического пепла // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2026. Т. 11. № 2. С. 8–19. EDN: ­FGNUIM. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2025-11-2-8-19
18. Guo M.Z., Maury-Ramirez A., Poon C.S. Self-cleaning ability of titanium dioxide clear paint coated architectural mortar and its potential in field application. Journal of Cleaner Production. 2016. Vol. 112, pp. 3583–3588.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.10.079