astАрхитектура, строительство, транспортArchitecture, Construction, Transport2782-232X2713-0770Industrial University of Tyumen10.31660/2782-232X-2022-4-73-81ast-132Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCONSTRUCTIONВозможности использования промышленных отходов для получения строительной керамикиPossibilities of using industrial waste to produce structural ceramicsСолонинаВ. А.SoloninaV. A.

Солонина Валентина Анатольевна, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных материалов

Тюмень

Valentina A. Solonina, Candidate in Engineering, Аssociate Professor at the Department of Building Materials

Tyumen

soloninava@tyuiu.ruТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation202228122022047381Copyright © Солонина В.А., 20222022Солонина В.А.Solonina V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ast.tyuiu.ru/jour/article/view/132

В настоящей статье рассмотрена возможность применения отхода в виде шлака металлургического завода «Электросталь Тюмени». Шлак в тонкомолотом состоянии предлагается вводить в состав сырьевой шихты для получения стеновой керамики. Приведенные экспериментальные данные демонстрируют действие шлака одновременно в качестве отощающей добавки и добавки-плавня, что позволяет снизить число пластичности глины Кыштырлинского месторождения г. Тюмени и температуру ее спекания. Полученные результаты свидетельствуют о повышении прочности керамического черепка на 23,8 %. Для улучшения теплотехнических характеристик керамических изделий дополнительно в состав сырьевой смеси вводится выгорающая добавка – древесная мука. Прочность керамического черепка с металлургическим шлаком и выгорающей добавкой на 63,4 % превосходит прочность образцов с выгорающей добавкой при температуре обжига 950 ºС.

Тhe article considers the possibility of using a waste in the form of slag from the metallurgic plant "Electrostal of Tyumen". A fine-grained slag is offered to be introduced into the composition of a raw charge for making the wall ceramics. The presented experimental data demonstrate the effect of slag as a leaner additive and flux at the same time, which allows reducing the plasticity index of clay in Kyshtyrlynskoye deposit in Tyumen and the temperature of its sintering. The results show an increase in the strength of ceramic shard by 23.8 %. A combustible additive (wood flour) is introduced in addition to the composition of the raw mix to improve the heat engineering characteristics of ceramic products. The strength of the ceramic shards with metallurgic slag and combustible additive is 63.4 % more than strength of samples with combustible additive at firing temperature 950 ºС.

глинистое сырьекерамический кирпичметаллургический шлаквыгорающая добавкаотощающая добавкапрочность при сжатииогневая усадкаводопоглощениеclayey raw materialceramic bricksmetallurgical slagcombustible additiveleaner additivecompressive strengthfire shrinkagewater absorptionReferencesБоженов, П. И. Комплексное использование минерального сырья и экология : учебное пособие. – Москва : Изд-во Ассоциации строительных вузов, 1994. – 264 с. – Текст : непосредственный.Bozhenov, P. I. (1994). Kompleksnoe ispol'zovanie mineral'nogo syr'ya i ekologiya. Moscow, Assotsiatsiya stroitel'nykh vuzov Publ., 264 p. (In Russian).Чантурия, В. А. Современные направления в области создания ресурсосберегающих технологий и охраны окружающей среды при переработке минерального сырья / В. А. Чантурия, Н. Н. Чаплыгин, В. Е. Вигдергауз. – Текст : непосредственный // Горный журнал. – 2007. – № 2. – С. 91–96.Chanturiya, V. A., Chaplygin, N. N., & Vigdergauz, V. E. (2007). Up-to-date directions in the field of development of resource-saving technologies and environment protection in processing of mineral raw materials. Gornyi Zhurnal, (2), pp. 91-96. (In Russian).Боженов, П. И. Строительная керамика из побочных продуктов промышленности / Л. И. Боженов, И. В. Глибина, Б. А. Григорьев. – Москва : Стройиздат, 1986. – 136 с. – Текст : непосредственный.Bozhenov, P. I., Glibina, I. V., & Grigor'ev, B. A. (1986). Stroitel'naya keramika iz pobochnykh produktov promyshlennosti. Moscow, Stroyizdat Publ., 136 p. (In Russian).Смольник, Х. Г. Структура и характеристика шлаков / Х. Г. Смольник. – Текст : непосредственный // VII Международный конгресс по химии цемента, Париж, 1980 : доклады. – Москва, 1981. – С. 3–17.Smol'nik, Kh. G. (1981). Struktura i kharakteristika shlakov. VII Mezhdunarodnyy kongress po khimii tsementa, Parizh, 1980. Moscow, pp. 3-17. (In Russian).Абдрахимова, Е. С. Использование отходов черной металлургии в производстве керамического кирпича / Е. С. Абдрахимова, В. З. Абдрахимов. – Текст : непосредственный // Экология производства. – 2013. – № 3. – С. 52–55.Abdrakhimova, E. S., & Abdrakhimov, V. Z. (2013). Ispol'zovanie otkhodov chernoy metallurgii v proizvodstve keramicheskogo kirpicha. Ekologiya proizvodstva, (3), pp. 52-55. (In Russian).Верещагин, В. И. Возможности использования вторичного сырья для получения строительной керамики и ситаллов / В. И. Верещагин, А. Е. Бурученко, И. В. Кащук – Текст : непосредственный // Строительные материалы. – 2000. – № 7. – С. 20–23.Vereshchagin, V. I., Buruchenko, A. E., & Kashchuk, I. V. (2000). Vozmozhnosti ispol'zovaniya vtorichnogo syr'ya dlya polucheniya stroitel'noy keramiki i sitallov. Stroitel'nye materialy, (7), pp. 20-23. (In Russian).Свойства керамических стеновых материалов при введении различных выгорающих компонентов / И. В. Пищ, В. А. Бирюк, Ю. А. Климош [и др.]. – Текст : непосредственный // Стекло и керамика. – 2015. – № 2. – С. 19–23.Pishch, I. V., Biryuk, V. A., Klimosh, Yu. A., Popov, R. Yu., & Shidlovskiy, A. V. (2015). Svoystva keramicheskikh stenovykh materialov pri vvedenii razlichnykh vygorayushchikh komponentov. Glass and Ceramics, (2), pp. 19-23. (In Russian).Фоменко, А. И. Расширение сырьевой базы для строительной керамики / А. И. Фоменко, А. Г. Каптюшина, В. С. Грызлов. – Текст : непосредственный // Строительные материалы. – 2015. – № 12. –С. 25–27.Fomenko, A. I., Kaptyushina, A. G., & Gryzlov, V. S. (2015). Expansion of raw material resources base for construction ceramics. Stroitel'nye materialy (Construction materials), (12), pp. 25-27. (In Russian).Рассказова, В. Ф. Отходы промышленности для получения керамических стеновых материалов / В. Ф. Рассказова, А. В. Рассказова. – Текст : непосредственный // Строительные материалы. – 1992. – № 2. – С. 52–53.Rasskazova, V. F., & Rasskazova, A. V. (1992). Otkhody promyshlennosti dlya polucheniya keramicheskikh stenovykh materialov. Stroitel'nye materialy (Construction materials), (2), pp. 52-53. (In Russian).Довженко, И. Г. Исследование влияния металлургических шлаков на сушильные свойства керамических масс для производства лицевого кирпича / И. Г. Довженко. – Текст : непосредственный // Стекло и керамика. – 2013. – № 12. – С. 24–27.Dovzhenko, I. G. (2013). Issledovanie vliyaniya metallurgicheskikh shlakov na sushil'nye svoystva keramicheskikh mass dlya proizvodstva litsevogo kirpicha. Glass and Ceramics, (12), pp. 24-27. (In Russian).Рабухин, А. И. Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных соединений : учебник / А. И. Рабухин, В. Г. Савельев. – Москва : Инфра-М, 2004. – 302 с. – Текст : непосредственный.Rabukhin, A. I., & Savel'ev, V. G. (2004). Fizicheskaya khimiya tugoplavkikh nemetallicheskikh i silikatnykh soedineniy. Moscow, Infra-M Publ., 302 p. (In Russian).Столбоушкин, А. Ю. Теоретические основы формирования керамических матричных композитов на основе техногенного и природного сырья / А. Ю. Столбоушкин. – Текст : непосредственный // Строительные материалы. – 2011. – № 2. – С. 10–15.Stolboushkin, A. Yu. (2011). Teoreticheskie osnovy formirovaniya keramicheskikh matrichnykh kompozitov na osnove tekhnogennogo i prirodnogo syr'ya. Construction materials, (2), pp. 10-15. (In Russian).Столбоушкин, А. Ю. Стеновые керамические материалы матричной структуры на основе неспекающегося малопластичного техногенного и природного сырья : специальность 05.23.05 «Строительные материалы и изделия» : диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук / А. Ю. Столбоушкин ; Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, Новосибирск, 2014. – 365 с.Stolboushkin, A. Yu. (2014). Stenovye keramicheskie materialy matrichnoy struktury na osnove nespekayushchegosya maloplastichnogo tekhnogennogo i prirodnogo syr'ya. Diss. doct. tekhn. nauk, Novosibirsk, 365 p. (In Russian).Павлов, В. Ф. Способ вовлечения в производство строительных материалов промышленных отходов / В. Ф. Павлов. – Текст : непосредственный // Строительные материалы. – 2003. – № 8. – С. 28–30.Pavlov, V. F. (2003). Sposob vovlecheniya v proizvodstvo stroitel'nykh materialov promyshlennykh otkhodov. Stroitel'nye materialy (Construction materials), (8), pp. 28-30 (In Russian).Комохов, П. Г. Управление прочностью керамических материалов путем формирования контактной зоны между глинистой матрицей и отощителем / П. Г. Комохов, Л. Л. Масленникова, А. Х. Махмуд. – Текст : непосредственный // Строительные материалы. – 2003. – № 12. – С. 44–45.Komokhov, P. G., Maslennikova, L. L., & Makhmud, A. Kh. (2003). Upravlenie prochnost'yu keramicheskikh materialov putem formirovaniya kontaktnoy zony mezhdu glinistoy matritsey i otoshchitelem. Stroitel'nye materialy (Construction materials), (12), pp. 44-45. (In Russian).Дмитриев, К. С. Пористая керамика: современное состояние и перспективы / К. С. Дмитриев. – Текст : непосредственный // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 7. – С. 152–154.Dmitriev, K. S. (2016). Poristaya keramika: sovremennoe sostoyanie i perspektivy. Mezhdunarodnyy zhurnal eksperimental'nogo obrazovaniya, (7), pp. 152-154. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.