vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2024-26-2-185-193RLNWVIvestniktgasu-1713Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯCONSTRUCTION MATERIALS AND PRODUCTSСиликатные автоклавные материалы с использованием вторичного ангидритового сырьяSilicate brick production using anhydrite raw materialАникановаЛ. А.AnikanovaL. A.

Аниканова Любовь Александровна, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Ljubov' A. Anikanova, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

alasmit@mail.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202423042024262185193Copyright © Аниканова Л.А., 20242024Аниканова Л.А.Anikanova L.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1713

Актуальность. В статье рассматриваются вопросы использования вторичного ангидритового сырья (фторангидрита) в качестве добавки при синтезе известково-кремнеземистого вяжущего, применяемого для производства силикатных материалов автоклавной обработки, что позволяет экономить природное сырье и решать экологические задачи. Показана возможность получения силикатного кирпича с требуемыми нормативными характеристиками по прочности, плотности, водопоглощению.Цель работы – обоснование возможности утилизации вторичного ангидритового сырья для производства силикатных изделий, разработка способов подготовки исходных материалов, составов и режимов переработки сырья в готовые изделия.При этом решались следующие задачи: выбор и исследование основных материалов, способов их подготовки для производства силикатных изделий, обоснование технологических приемов и оценка параметров качества разработанных материалов с требуемыми свойствами.Материалы и методы. В работе использован фторангидрит после стадии тепловой обработки, кварцевый песок (ГОСТ 22551–2019), воздушная строительная известь (ГОСТ 9179–2018). Выбор способов подготовки сырьевых материалов обоснован нормативными требованиями к сырью при подготовке вяжущего и сырьевой массы для производства силикатных изделий. Оценка параметров качества проводилась в соответствии с требованиями ГОСТ 379–2015.Результаты исследований. Установлена возможность утилизации фторангидрита при синтезе известково-кремнеземистого вяжущего вещества, используемого для получения силикатного кирпича при автоклавной обработке. В результате исследования по представленной технологии были получены образцы силикатного кирпича со следующими физико-механическими характеристиками: средняя плотность – 1750–1900 кг/м3, прочность при сжатии – 10–12,5 МПа, водопоглощение – 16–17 %. Полученные образцы удовлетворяют требованиям, предъявляемым к силикатному кирпичу, по прочности, плотности, водопоглощению и соответствуют минимальным маркам М100, М125.Практическая значимость. Представлены исследования силикатных стеновых материалов с использованием вторичного сырья с требуемыми свойствами. Установлены технологические режимы автоклавирования, определены основные эксплуатационные характеристики силикатного кирпича. Предложенные способы подготовки сырья и технологические режимы производства силикатных стеновых материалов позволяют решать экологические задачи и экономить природное известняковое сырье.Новизна. Установлены особенности производства силикатного кирпича с применением вторичного ангидритового сырья и зависимости, позволяющие регулировать состав и свойства силикатных материалов. 

Purpose: The aim of this work is to substantiate recycling of anhydrite raw materials for the production of silicate products and the development of methods for preparing source materials, compositions and process modes.Methodology/approach: Selection and research of basic materials, methods of their preparation for the production of silicate products; justification of process methods and assessment of quality parameters of materials with the required properties.Research findings: The possibility of utilizing acid fluoride during the synthesis of calcareous-siliceous binder used to produce silicate bricks during autoclave processing. The obtained sand-lime brick samples possess the following physical and mechanical properties: 1750 to 1900 kg/m3 average density, 10 to 12.5 MPa compressive strength, 16 or 17 % water absorption. The samples meet the requirements for sand-lime bricks, namely strength, density, water absorption and correspond to grades 100 and 125.Practical implications: The process modes of autoclaving are detected and the main operational characteristics of sand-lime brick are determined. Methods proposed for preparing raw materials and process conditions of silicate wall materials allow solving environmental problems and saving natural limestone raw materials.Novelty: Sand-lime brick production is based on anhydrite raw materials; suggested dependencies make it possible to control the composition and properties of silicate materials.

методология тестированияизвестково-кремнеземистое вяжущееспособы подготовки сырьевой смесикварцевый песокмодифицированный фторангидритсиликатный кирпичtesting methodologylime-silica binderraw mixturequartz sandacid fluoridesand-lime brickReferencesХавкин Л.М. Технология силикатного кирпича. Москва : Стройиздат, 1982. 384 с.Khavkin L.M. Sand-lime brick technology. Moscow: Stroiizdat, 1982. 384 p. (In Russian)Скрипникова Н.К., Юрьев И.Ю. Комплексное использование золошлаковых отходов Томской области для получения различных видов строительных материалов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 2 (39). С. 245–249.Skripnikova N.K., Yur'ev I.Yu. Sand-lime brick technology Integrated use of ash and slag waste from the Tomsk region to produce various types of building materials. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2013; 2 (39): 245−249. (In Russian)Кузнецов Л.В., Меньшикова Т.Н. Декоративный силикатный кирпич с добавкой шлама кислородно-конвертерного производства // Строительные материалы. 2007. № 10. С. 18–19.Kuznetsov L.V., Men'shikova T.N. Decorative sand-lime brick with oxygen-converter production sludge. Stroitel'nye materialy. 2007; 10: 18−19. (In Russian)Лесовик В.С. Генетические основы энергосбережения в промышленности строительных материалов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 1994. № 7–8. С. 96–100.Lesovik V.S. Genetic basis of energy saving in the building materials industry. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Stroitel'stvo. 1994; 7−8: 96−100. (In Russian)Семенов А.А. Анализ состояния российского рынка силикатного кирпича // Строительные материалы. 2010. № 9. С. 4–5.Semenov A.A. Market analysis of sand-lime brick in Russia. Stroitel'nye materialy. 2010; 9: 4−5. (In Russian)Кузнецова Г.В. Запаривание силикатного кирпича в автоклаве // Строительные материалы. 2015. № 10. С. 8–18.Kuznetsova G.V. Steaming sand-lime brick in autoclave. Stroitel'nye materialy. 2015; 10: 8−18. (In Russian)Аниканова Л.А., Волкова О.В., Кудяков А.И., Курмангалиева А.И. Активированное композиционное фторангидритовое вяжущее // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 36–42.Anikanova A.L., Volkova O.V., Kudyakov A.I., Kurmangalieva A.I. Activated composite fluoride binder. Stroitel'nye materialy. 2019; 1−2: 36−42. (In Russian)Кудяков А.И., Аниканова Л.А., Редлих В.В. Строительные композиты на основе фторангидрита с регулируемой структурой // Архитектура и строительство. 2012. № 1 (34). С. 106–111.Kudyakov A.I., Anikanova L.A., Redlikh V.V. Composite binding acid fluoride materials for fencing. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2012; 1 (34): 106−111. (In Russian)Аниканова Л.А., Кудяков А.И., Волкова О.В. Стеновые и отделочные материалы с использованием фторангидрита // Труды Братского государственного университета. Естественные и инженерные науки. 2015. Т. 1. С. 230–234.Anikanova L.A., Kudyakov A.I., Volkova O.V. Wall and finishing materials using acid fluoride. Trudy Bratskogo gosudarstvennogo universiteta. Estestvennye i inzhenernye nauki. 2015; 1: 230–234. (In Russian)Володченко А.Н., Лесовик В.С. Силикатные автоклавные материалы с использованием нанодисперсного сырья // Строительные материалы. 2008. № 11. С. 42–45.Volodchenko A.N., Lesovik V.S. Silicate autoclave materials using nanodispersed raw materials. Stroitel'nye materialy. 2008; (11): 42−45. (In Russian)Кузнецова В.Г. Оптимизация расчетов составов известково-песчаной смеси для формования силикатного кирпича // Строительные материалы. 2010. № 9. С. 20–23.Kuznetsova G.V. Steaming sand-lime brick in autoclave. Stroitel'nye materialy. 2015; 10: 8−18. (In Russian)Яковлев Г.И, Кодолов В.И. Жидкофазное спекание фторангидрита при синтезе гипсокерамических материалов // Химия и химическая технология. 1999. Т. 42. № 1. С. 97–101.Yakovlev G.I., Kodolov V.I. Liquid-phase sintering of acid fluoride in synthesis of gypsumceramic materials. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. 1999; 42 (1): 97−101. (In Russian)Аниканова Л.А., Кудяков А.И., Никитина О.В. Влияние полимерсиликатной жидкости на водостойкость композиционных фторангидритовых вяжущих // Материалы Веймарской гипсовой конфенции, 26–27 марта. Веймар, 2014. C. 183–190.Anikanova L.A., Kudyakov A.I., Nikitina O.V. Influence of polymersilicate liquid on water resistance of composite fluorohydrite binders. In: Proc. Weimar Gypsum Conference, March 26−27. Weimar, 2014. Pp. 183−190.Аниканова Л.А. Использование вторичного гипсосодержащего сырья для производства строительных материалов // Материалы VII Международной научно-практической конференции, 14–16 марта 2017 г. Томск : Изд-во ТГАСУ, 2017. С. 31–34.Anikanova L.A. Recycled gypsum-containing raw materials in building material production. In: Proc. 7th Int. Sci. Conf., Tomsk, 2017. Pp. 31−34. (In Russian)Сулимова, Е.В., Лапидус М.А., Гаркави М.С. Вопросы твердения ангидритовых вяжущих // Строительные материалы. 1993. № 7. С. 12–17.Sulimova E.V., Lapidus M.A., Garkavi M.S. Issues of hardening of anhydrite binders. Stroitel'nye materialy. 1993; (7): 12–17. (In Russian)

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