Перспективы применения зол гидроудаления Иркутской области в качестве основного сырья для производства строительной керамики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Приведены результаты исследований, направленных на оценку возможности получения строительной керамики из зол гидроудаления (ЗГУ), используемых как основное сырье. В качестве основного объекта исследований были выбраны ЗГУ ТЭЦ-10 и ТЭЦ-9, выбор сделан с учетом совокупного объема накопления золошлаков, составляющих 48 тыс. т и близости расположения золоотвалов к существующему производству керамического кирпича в Иркутске. В статье приведены физико-химические характеристики исследуемых ЗГУ, а также структурные и физико-механические характеристики керамического камня, полученного из ЗГУ. Использованы методы: рентгеноструктурный анализ, рентгенофлуоресцентный анализ, ТГА – термогравиметрический анализ, петрографический анализ, СЭМ – канирующая электронная микроскопия, лазерная дифракция. В процессе проведения исследований, в том числе с применением метода регрессионого анализа, установлены оптимальные условия получения строительной керамики из ЗГУ, определена оптимальная удельная поверхность ЗГУ, режим и продолжительность обжига керамического черепка. Прочность керамического камня, состоящего на 100% из ЗГУ, в зависимости от режима обжига и удельной поверхности ЗГУ, может изменяться от 12 до 75 МПА соответственно. Основные показатели качества, предъявляемые к строительной керамике, соответствуют ГОСТ 530–2019 «Кирпич и камень керамический. Общие технические условия». Достигнутые значения показателей качества позволяют сделать вывод о принципиальной возможности применения исследуемых зол гидроудаления в качестве самостоятельного сырья для производства строительной керамики методом полусухого прессования.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. В. Макаренко

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: makarenko_83_07@mail.ru

канд. техн. наук, доцент

Россия, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

А. Б. Гонжитов

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: gonzhitow1999@yandex.ru

аспирант

Россия, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

В. Г. Хозин

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Email: khozin.vadim@yandex.ru

д-р техн. наук, профессор

Россия, 420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1

Список литературы

  1. Абдрахимова Е.С. Образование золы легкой фракции и использование ее в производстве плиток для полов // Уголь. 2019. № 11 (1124). С. 64–66. EDN: EAPQLA. http://doi.org/10.18796/0041-5790-2019-11-64-66
  2. Абдрахимов В.З. Процессы в кирпиче на основе некондиционной глины и алюмощелочного шлама в интервале температур 1000–1100оC // Известия вузов. Строительство. 2023. № 2 (770). С. 25–35. EDN: OOXEJT. http://doi.org/10.32683/0536-1052-2023-770-2-25-35
  3. Абдрахимов В.З. Влияние золошлака и карбонатного шлама на физико-механические показатели и фазовый состав керамического кирпича // Известия вузов. Строительство. 2023. № 10 (778). С. 45–59. EDN: FHNNZU. http://doi.org/10.32683/0536-1052-2023-778-10-45-59
  4. Гурьева В.А., Дорошин А.В. Применение золошлаковой керамики для малоэтажного строительства // Строительные материалы. 2022. № 4. С. 6–10. EDN: QMTBDJ. http://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-801-4-6-10
  5. Buravchuk N.I., Guryanova O.V., Parinov I.A. Use of technogenic raw materials in ceramic technology // Open Ceramics. 2024. Vol. 18, 100578 http://doi.org/10.1016/j.oceram.2024.100578
  6. Huang Y.-M., Chen K.-S., Chen K.-S., Lai J.-W. Utilizing Industrial Sludge Ash in Brick Manufacturing and Quality Improvement // Materials. 2024. Vol. 17 (11), 2568. http://doi.org/10.3390/ma17112568
  7. Nurpeisova M., Nurlybayev R., Orynbekov Y., Iskakov A. Research and use of ash and slag waste for the production of Bbuuilding Materials // Горный журнал Казахстана. 2024. № 3. С. 35–40. http://10.48498/minmag.2024.227.3.003
  8. Шахов С.А. Модельные представления о формировании структуры и фазового состава зологлиняной керамики // Известия вузов. Строительство. 2024. № 5 (785). С. 69–76. EDN: OGWAPQ. http://doi.org/10.32683/0536-1052-2024-785-5-69-76
  9. Макаренко С.В., Васильев К.О., Хохряков О.В., Хозин В.Г. Производство зольной строительной керамики на основе золошлаковых отходов ТЭЦ Иркутской области – пример наилучшей доступной технологии их утилизации // Известия КГАСУ. Строительные материалы и изделия. 2020. № 4 (54). С. 54–61.
  10. Макаренко С.В., Гонжитов А.Б., Хохряков О.В., Хозин В.Г. Оценка влияния технологических факторов на свойства строительной керамики на основе золошлаковых смесей ТЭЦ ОАО «Иркутскэнерго» // Известия КГАСУ. 2023. № 4 (66). С. 233–240. EDN: NGAEYB. http://doi.org/10.52409/20731523_2023_4_233
  11. Пичугин Е.А. Аналитический обзор накопленного в Российской Федерации опыта вовлечения в хозяйственный оборот золошлаковых отходов теплоэлектростанций // Проблемы региональной экологии. 2019. № 4. С. 77–87. EDN: MNEMSX. http://doi.org/10.24411/1728-323X-2019-14077
  12. Буравчук Н.И., Гурьянова О.В. Использование техногенного сырья в технологии керамического кирпича // Инноватика и экспертиза: научные труды. 2020. № 2 (30). С. 160–169. EDN: AHHZCK. http://doi.org/10.35264/1996-2274-2020-2-160-169
  13. Ушницкая Н.Н., Местников А.Е. Исследование свойств глинистого сырья методами физико-химического анализа // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2024. № 4. С. 16–25. EDN: XDPOAE. http://doi.org/10.34031/2071-7318-2024-9-4-16-25
  14. Kusiorowski R., Gerle A., Dudek K., Związek K. Application of hard coal combustion residuals in the production of ceramic building materials // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 304, 124506. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124506
  15. Столбоушкин А.Ю., Истерин Е.В., Фомина О.А. Использование отходов теплоэнергетики для снижения средней плотности стеновых керамических материалов с матричной структурой // Строительные материалы. 2024. № 4. С. 13–19. EDN: TPRBIP. http://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-823-4-13-19
  16. Dacuba J., Sifrian E., Romero M., Llano T., Andres A. Influence of unburned carbon on environmental-technical behaviour of coal fly Ash fired clay bricks // Applied Sciences. 2022. Vol. 12 (8), 3765. https://doi.org/10.3390/app12083765

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Данные ТГА ЗГУ ТЭЦ-10 ТГ (черный); ДСК (голубой); ионного тока (красный)

Скачать (146KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изменение размеров частиц ЗГУ ТЭЦ-10 в зависимости от ее удельной поверхности: a – Sуд=2000 см2/г; b – Sуд=4000 см2/г; c – Sуд=6000 см2/г

Скачать (105KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Поверхность отклика ТЭЦ-10

Скачать (104KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Поверхность отклика ТЭЦ-9

Скачать (111KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменение линейной и объемной огневых усадок и водопоглощения керамического камня в зависимости от максимальной температуры обжига: 1 – водопоглощение; 2 – линейная усадка; 3 – объемная усадка

Скачать (52KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Образцы керамики, полученные из ЗГУ ТЭЦ-10 при температуре обжига: a – T=1050оC; b – T=1150оC; c – T=1180оC

Скачать (96KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Изменение прочности керамического камня, полученного из ЗГУ ТЭЦ-10, в зависимости от максимальной температуры обжига при разной удельной поверхности: 1 – Sуд=2000; 2 – Sуд=4000; 3 – Sуд=6000

Скачать (54KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Изменение водопоглощения и прочности керамического камня в зависимости от плотности при Sуд=6000 см2/г

Скачать (75KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Изменение водопоглощения и плотности керамического камня в зависимости от максимальной температуры обжига при Sуд=6000 см2/г

Скачать (73KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Снимки структуры керамического камня, выполненные на поляризационном микроскопе (Sуд=6000 см2/г): a – при одном поляризаторе; b – при скрещенных поляризаторах

Скачать (203KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Снимки структуры и результаты спектрального анализа, сделанные на СЭМ, керамического камня, обожженного при максимальной температуре 1150оС (Sуд=6000 см2/г)

Скачать (241KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2025