Кислотостойкие и теплоизоляционные керамические материалы на основе микрокремнезема

Оригинальная статья / Original article УДК 691.433: 666.77

DOI: https://d0i.0rg/l 0.21285/2227-2917-2019-4-742-753

Кислотостойкие и теплоизоляционные керамические материалы на основе микрокремнезема

© И.А. Макарова, С.В. Либеровская

Братский государственный технический университет, г. Братск, Россия

Резюме: Цель работы заключается в изучении возможности изготовления кислотостойких и теплоизоляционных керамических изделий на основе отхода производства кристаллического кремния или ферросплавов - микрокремнезема. В исследовании применялись методики проведения испытаний материалов, изложенные в соответствующих стандартах. Исходные компоненты шихты и полученные на их основе экспериментальные образцы изучались с применением химического, рентгенофазового и порометрического анализов. Рентгенофазовые исследования выполнены на рентгеновской установке ДРОН-3,0. Порометрические исследования керамического материала проводились в Институте катализа СО РАН с применением метода ртутно-вакуумной порометрии на ртутном порометре «MICROMERITICS AUTO-PORE 9200 V2.03». В ходе исследований использовалось математическое планирование, производимое в соответствии с полнофакторными планами для двух переменных. Полученные результаты свидетельствуют о высокой кислотостойкости материалов полусухого прессования на основе двухкомпонентной (микрокремнезем + жидкое стекло) и трехкомпонентной (микрокремнезем + зола-унос + жидкое стекло) шихты, обожженных при 650 °С и 850 °С соответственно. Для получения аналога теплоизоляционных диатомитовых изделий в исследованиях предпринято сочетание приемов: повышенное водозатворение смеси из микрокремнезема и жидкого стекла (пластическое формование) и ввод выгорающей добавки. Получен керамический материал полусухого прессования на основе микрокремнезема, кислотостойкость которого соответствует 96-98,3%, а предел прочности - 35,2-48,3МПа. Возможен переход на пластическое формование и дополнительный ввод выгорающих добавок в силикатную матрицу. Указанные приемы позволяют получить теплоизоляционный керамический материал, теплопроводность которого соответствует 0,105 Вт/м °С.

Ключевые слова: микрокремнезем, зола-унос, жидкое стекло, техногенные отходы, теплоизоляционные керамические материалы, кислотостойкие керамические материалы

Информация о статье: Дата поступления 02 октября 2019 г.; дата принятия к печати 30 октября 2019 г.; дата онлайн-размещения 31 декабря 2019 г.

Для цитирования: Макарова И.А., Либеровская С.В. Кислотостойкие и теплоизоляционные керамические материалы на основе микрокремнезема. Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2019;9(4):742-753. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2019-4-742-753

Acid-resistant and heat-insulating ceramic materials based on silica fume

Irina A. Makarova, Svetlana V. Liberovskaya

Bratsk State Technical University, Bratsk, Russia

Abstract: The present work is aimed at studying the possibility of manufacturing acid-resistant and heat-insulating ceramic products based on silica fume representing the waste from the production of crystalline silicon or ferroalloys. The study applied the methods of testing materials described in the relevant normative documents. The initial components of the charge and the experimental samples obtained on their basis were studied using chemical, X-ray phase and porometric analyses. X-ray studies were performed by a DR0N-3.0 X-ray instrument. Porometric studies of the ceramic material were carried out at the Catalysis Institute of the SB RAS using the method of mercury-vacuum porosimetry by the MICROMERITICS AUTO-PORE 9200 V2.03 mercury porosimeter. The research included mathematical planning produced in accordance with full-factor plans for two variables. The results obtained indicate a high acid resistance for semi-dry pressed materials based on a two-component (silica fume + liquid glass) and three-component (silica fume + fly ash + liquid glass) mixture burnt at 650 °C and 850 °C, respectively. For obtaining an analogue of heat-insulating diatomite products, a combination of two approaches was used: increased water solubilisation of the composition of a silica fume and liquid glass (plastic moulding), and the introduction of a burnable additive. As a result, a semi-dry pressed ceramic material based on silica fume was obtained with its acid resistance corre-

Том 9 № 4 2019

Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 742-753 Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 4 2019 _pp. 742-753

ISSN 2227-2917 742

742 ISSN 2500-154X

sponding to 96-98.3% and the tensile strength of 35.2-48.3 MPa. The transition to plastic moulding and the additional introduction of burnable additives into the silicate matrix was demonstrated as possible. The indicated methods provide for the obtaining of a heat-insulating ceramic material with a thermal conductivity corresponding to 0.105 W/m °C.

Keywords: microsilicon, fly ash, liquid glass, technogenic waste, heat-insulating ceramic materials, acid-resistant ceramic materials

Information about the article: Received October 02, 2019; accepted for publication October 30, 2019; avail-able online December 31, 2019.

For citation: Makarova IA, Liberovskaya SV. Acid-resistant and heat-insulating ceramic materials based on silica fume. Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitel'stvo. Nedvizhimost = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2019;9(4):742-753. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2917-2019-4-742-753

Введение

Развитый промышленный сектор Иркутской области, включающий крупнейшие предприятия цветной металлургии, лесохимии, нефтехимии, предопределяет необходимость в строительных материалах со специальными свойствами (теплоизоляционными, кислотостойкими). В настоящее время такие изделия поставляют из других регионов. Так, теплоизоляционный диатомитовый кирпич для теплоизоляции электролизеров ПАО «РУСАЛ Братск» закупается в Китае, а кислотостойкие керамические изделия для АО «Группы «Илим» поступают из г. Тулы. Основным препятствием для выпуска подобных изделий местными керамическими предприятиями является отсутствие природного кондиционного сырья в регионе. В этих условиях необходима разработка составов шихт и технологических параметров изготовления изделий из нетрадиционного техногенного сырья - отходов крупных промышленных предприятий.

Материалы и методы исследования

Основным компонентом сырьевых смесей является микрокремнезем (МК) - отход

производства кристаллического кремния или ферросплавов, а корректирующей алюмосили-катной добавкой - зола-унос (ЗУ) от сжигания бурых углей Канско-Ачинского бассейна. Жидкое стекло (ЖС) на основе МК является связующим компонентом и интенсификатором спекания. Применение ЖС позволяет использовать как полусухое прессование, так и пластическое формование сырца.

Микрокремензем (МК) - отход алюминиевого производства, накапливающийся в системе газоочистки печей для выплавки продукции.

Отход представляет собой конденсаты паров кремния (монооксида кремния), преимущественно состоит из глобул со средним диаметром 0,1-0,2 мкм (в сто раз меньше размера частиц цемента), является аморфным и характеризуется высоким содержанием аморфного Si02. Гранулометрический состав МК представлен в табл. 1. Усредненные показатели содержания химических ингредиентов в МК за 2003-2017 гг. (по данным заводской лаборатории «Братского завода ферросплавов» (ООО «БЗФ»)) приведены в табл. 2.

Таблица 1 Table 1

Гранулометрическии состав микрокремнезема Granulometric composition of silica

Размер частиц, мкм менее 0,1 0,1-0,2 0,2-0,4 0,4-1,0 1,0-10 0-50 50-100 Более 100

Содержание, мас.% 8,5 34,5 30,0 8,0 2,5 1,0 5,0 11,0

Усредненный химический состав микрокремнезема Average chemical composition of silica_

Таблица 2 Table 2

Год SiO2 Fe2Oa AI2O3 CaO Na2O K2O MgO Влага ППП

2003 84,10 0,39 0,62 0,48 0,43 0,54 1,14 0,66 9,12

2006 91,64 0,98 0,12 1,56 0,40 0,48 1,10 0,56 3,16

2010 75,14 1,78 1,43 0,62 0,94 1,33 1,77 0,23 9,82

2011 70,63 1,76 1,09 0,54 1,15 3,25 2,44 0,37 11,39

2017 82,57 0,77 0,97 0,51 0,54 2,36 1,51 0,65 1,41

ЮМ 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917

Проба МК за 2003 и 2006 гг. отобрана с электрофильтров, пробы 2010-2017 гг. - с рукавных фильтров [1].

Очевидно, что в химическом составе отхода производства ферросплавов (пробы 2010-2017 гг.) существенно увеличилось содержание МдО, R2Oз, а также R2O, при достаточно высоких показателях ППП. Среднее содержание SiO2 снизилось до 70,63%. Выявленные изменения в химическом составе служат благоприятными предпосылками для применения МК в керамических материалах, так как ^203 + R2O) являются флюсующей составляющей, что способствует более раннему на-

коплению расплава и интенсивному спеканию кремнеземистых масс при обжиге [2-6].

Высококальцевая зола-унос (ЗУ) является отходом от сжигания топлива, который выносится дымовыми газами из топки котла и улавливается золоуловителями. ЗУ представляет собой дисперсный материал, в котором размер частиц в основном менее 0,16 мм. Ежегодное образование ЗУ на ТЭЦ-7 Братских тепловых сетей от сжигания углей Ирша-Бородинского месторождения колеблется от 21 до 24 тыс. т. Химический состав ЗУ представлен в табл. 3.

Химический состав золы-уноса Chemical composition of fly ash

Таблица 3

Table 3

Содержание оксидов в % по массе на сухое вещество, масс.%

SiO2 AI2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O ППП

40-55 4-10 6-14 20-35 3-6 0,9-5 0,3-1,5 0,2-0,5 Не более 2

Примечание. Химический состав ЗУ от сжигания углей Ирша-Бородинского месторождения приведен в соответствии с требованиями ОСТ 34-70-542-81.

По модулю основности (0,4) ВКЗ является кислым сырьем. Число плавкости (0,3) соответствует температуре плавления 1200 °С, что позволяет отнести золу к группе легкоплавкого сырья [7-9].

Относительно низкая температура плавления отхода обусловлена повышенным содержанием оксида кальция (табл. 3) [10-13]. Основные физико-технические свойства ВКЗ представлены в табл. 4.

Результаты определение удельной поверхности и среднемассового размера частиц ВКЗ прибором ПСХ-10 представлены в табл. 5.

В табл. 5 представлены результаты определение удельной поверхности и средне-

массового размера частиц ЗУ прибором ПСХ-10.

По результатам рентгенофазового анализа, проведенного на установке ДРОН-3, в кристаллической фазе золы-уноса 2-го поля преобладает кварц (d/n = 0,426; 0,334; 0,245; 0,212; 0,181 нм), муллит (d/n = 0,54; 0,342; 0,338; 0,27; 0,254; 0,228; 0,220 нм), полевые шпаты в форме анортита (d/n = 0,320нм), геле-нит (d/n = 0,285 нм) и гематит (d/n = 0,269 нм).

В данных исследованиях использовалось жидкое стекло (ЖС), изготовленное на основе МК по способу, разработанному в БрГУ [14]. Состав и модуль ЖС представлены в табл. 6.

Таблица 4 Table 4

Физико-технические свойства золы-уноса Physical and technical properties of fly ash

Насыпная плотность, кг/м3 Средняя плотность, кг/м3 Истинная плотность, кг/м3 Пористость частиц, % Удельная поверхность, см2/г Остаток на сите №008,% Водородный показатель, рН

820-980 2120 2920 27,4 3900-4300 3,4-9,6 10,5

Таблица 5

Характеристика дисперсности золы-уноса

Table 5

_Characteristic of fly ash dispersion_

3 Истинная плотность, кг/м 2 Удельная поверхность, см /г Средний размер частиц, мкм

2,55 4399,4 5,3701

ISSN 2227-2917 Том 9 № 4 2019 744 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 742-753 744 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 4 2019 _(online)_pp. 742-753

Состав жидкого стекла The composition of the liquid glass

Таблица 6 Table 6

Модуль (n) Состав жидкого стекла, г/масс. части

МК (в пересчете на SiO2) Щелочь (в пересчете на Na2O) Вода, мл

3 600 3 200 1 1540 7,7

Результаты исследования

На первом этапе исследований применялся МК с электрофильтров, образующийся при производстве кристаллического кремния. В составе сырьевой смеси использовался МК и ЖС на основе МК в соотношении МК:ЖС=77:23 [13].

Изделия, изготовленные методом полусухого прессования и обожженные при температуре 650 °С, имеют высокие физико-механические характеристики - прочность при сжатии 31 МПа при средней плотности 1250 кг/м3. В дальнейшем исследовании этот состав принят за базовый.

По данным рентгенофазового анализа (РФА) кристаллическая составляющая черепка из вышеназванной шихты представлена преимущественно кристобалитом (рис. 1 и 2), что позволило прогнозировать повышение кисло-тостойкости материала [15-18].

Исследование кислотостойкости керамических изделий полусухого прессования на основе МК и ЖС проводилось по ГОСТ 473.1-90. Установлено, что кислотостой-кость проб материала, обожженного при температуре 500°С, составляет 90,2%. С повышением температуры обжига до 650°С кислото-стойкость возрастает до 98,3%, что соответствует требованиям, предъявляемым к кислотостойкому кирпичу (ГОСТ 474-90).

Очевидно, что процесс кристобалити-зации черепка, зафиксированный по данным РФА при температуре 600°С и более, играет доминирующую роль в формировании кисло-тостойкости образцов.

С целью получения аналога теплоизоляционных диатомитовых изделий [19-22] в работе предпринято сочетание таких приемов, как повышенное водозатворение смеси из МК и ЖС с переходом на пластическое формование и вводом выгорающей добавки. Это значительно увеличило общую пористость черепка, вследствие чего средняя плотность материала снизилась до 980 кг/м3.

Исследование поровой структуры образцов полусухого прессования и пластического формования методом ртутно-вакуумной по-рометрии и низкотемпературной адсорбции азота позволило определить суммарный объем пор и истинные значения удельной поверхности пор (табл. 7).

Том 9 № 4 2019

с. 742-753 Уо1. 9 N0. 4 2019 рр. 742-753

Выявлено, что с переходом на пластическое формование изделий суммарный объем пор в высушенном полуфабрикате увеличивается в 2 раза (до 0,32 мл/г) в сопоставлении с образцами полусухого прессования. С повышением температуры термообработки до 650 °С суммарный объем пор в материале пластического формования возрастает до 0,403 мг/л. При этом удельная поверхность пор термообработанного материала значительно выше (23 м2/г) соответствующего параметрам изделий полусухого прессования (10 м2/г). Таким образом, материал пластического формования имеет развитую мелкую пористость, формирующуюся как на стадии сушки, так и при последующей термообработке. Это предопределяет лучшие теплозащитные свойства материала пластического формования.

Дополнительный ввод выгорающей добавки в пластичную сырьевую смесь позволил получить материал, соответствующий требованиям на диатомитовые теплоизоляционные изделия марки 600.

Опытно-промышленные испытания предлагаемых шихт по изготовлению полнотелых кирпичей полусухого и пластического формования проводились на предприятиях г. Братска лабораторией строительных материалов Проектно-технологического института и цехе художественной керамики ИП «Алексан-дэр» (табл. 8).

Результаты оценки теплопроводности полнотелых изделий пластического формования соответствует 0,146 Вт/м°С, с выгорающей добавкой - 0,105 Вт/м°С. Санитарно-гигиеническая оценка изделий показала, что кирпич соответствует требованиям СанПиН 4630-88. На втором этапе исследований применялся МК с рукавных фильтров, образующийся при производстве ферросплавов, в сочетании с ЗУ и ЖС. Оптимизация состава сырьевых смесей и температуры обжига осуществлялась с привлечением метода математического планирования эксперимента. В табл. 9 представлены уровни и факторы варьирования. ЖС вводилось в сырьевую смесь сверх базовой шихты. Предварительные исследования показали, что наиболее рациональным является базовый состав (масс. %) МК:ЗУ = 90:10.

ISSN 2227-2917

250

£

m о ï s с

J ь

Ü о

X

ш s

О

X

ф

H X

s

200

150

100

50

0

<

»

< i

j/i •

ÎÏ5H i -I , < 1 j i — J i — ~~ L '1

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000

Температура термообработки, С a

250

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 Температура термообработки, С

♦ Кристобалит 0,248 нм;

i Кварц 0,334 нм; а Полевой шпат 0,321 нм.

b

Рис. 1. Зависимость интенсивности пиков кристаллических фаз от температуры термообработки рациональных составов: а - образцы полусухого прессования; b - образцы пластического формования Fig.1. Dependence of the peak intensities of crystalline phases on the temperature of heat treatment rational compositions: а - samples of semi-dry pressing; b - samples of plastic molding

ISSN 2227-2917 Том 9 № 4 2019 746 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 742-753 '46 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 4 2019 _(online)_pp. 742-753

Таблица 7

Характеристика пористой структурны экспериментальных образцов

Table 7

_Characteristics of the porous structure of experimental samples_

Температура термообработки, °С Пористость, % Суммарный объем пор мл/г Удельная поверхность, м2/г

общая открытая закрытая

100 44,2 57,1 39,4 44,1 4,8 13,0 0,1723 0,3157 20 29

200 43,5 54,2 37,1 50,4 64 3,8 0,1319 0,2728 12 20

300 43,8 57,7 38,8 54,4 5,0 3,3 0,1568 0,3660 15 21

400 45,0 57,5 42,8 53,2 2,2 4,3 0,1727 0,4492 24 22

500 45,8 57,2 41.2 53.3 4,6 3,9 0,1643 0,4251 22 21

550 45,1 54,3 41,2 53,7 cnico со! о 0,1801 0,3278 21 25

600 45,8 58,3 40,2 50,0 5,6 8,2 0,1973 0,3400 14 24

650 46,3 58,0 43,1 51,0 32 7,0 0,1864 0,4033 10 23

700 46.3 55.4 41.3 52.4 5,0 3,0 0,2124 0,1798 4 21

750 43,4 56,3 41,6 52,2 18 4,1 0,1675 0,3263 32 10

800 43,3 57,7 38,0 47,5 5,2 10,2 0,2137 0,2490 2,6 8

850 42,6 55,1 36,3 46,3 °°J 00 coloo 0,1481 0,2341 11,2 7,3

Примечание. Над чертой приведены данные материала полусухого прессования, под чертой - материала пластического формования.

Физико-механические характеристики кирпича Physical and mechanical characteristics of bricks

Таблица 8 Table 8

Способ формования Средняя плотность, кг/м3 Предел прочности при сжатии, МПа Усадка, %

сырца полуфабриката обожженного воздушная огневая общая

Полусухое прессование 1360 1230 1190 35,2 0,6 2,0 2,6

Пластическое формование 1420 990 875 13,7 1,9 1,2 3,1

Таблица 9

Уровни и факторы варьирования

Table 9

Levels and factors of variation

Уровень варьирования Кодированное значение Содержание ЖС, в масс.%

Нижний (Xi min) -1 10 750

Средний (Xi о ) 0 17,5 800

Верхний (Xi max) +1 25 850

Интервал варьирования - 7,5 50

Том 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917

Графическая зависимость влияния температуры обжига и расхода ЖС на основные физико-механические свойства материала

из сырьевой смеси МК+ЗУ+ЖС представлена на рис. 2-6.

(Я

с

Is.

1= 111 а о

Л 3"

U п « °

£ * о л

11 ° %

а. Я с о

ю о

-те— Г» 1

-i-i-Ö—

-1,5 -1 -0,5 0 0,5 1

Содержание жидкого стекла, мас.% —•— Х2=1 —х2=0 —й—х2=-1

1,5

Рис. 2. Зависимость прочности при сжатии обожженных образцов от содержания жидкого стекла Fig. 2. Dependence of compressive strength of annealed samples on the content of liquid glass

Рис. 3. Зависимость коэффициента конструктивного качества от содержания жидкого стекла Fig.3. Dependence of the coefficient of structural quality on the content of liquid glass

Рис. 4. Зависимость водопоглощения от содержания жидкого стекла Fig. 4. Dependence of water absorption on liquid glass content

ISSN 2227-2917 Том 9 № 4 2019 740 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 742-753 '40 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 4 2019 _(online)_pp. 742-753

Рис. 5. Зависимость средней плотности обожженных образцов от содержания жидкого стекла Fig. 5. Dependence of average density of burnt samples on liquid glass content

ra

3

и

ОС га

3

ш О

-»—

J ----

^__-------и

-5

L-----A

2

-!-1-9-

-1,5

-0,5

0,5

1,5

Содержание жидкого стекла, мас.% —♦—х2=1 —«—х2=0 — —х2=-1

Рис. 6. Зависимость общей усадки от содержания жидкого стекла Fig. 6. Dependence of the total shrinkage from the content of liquid glass

Комплексный анализ показывает, что наибольшее упрочнение достигается при 800 0С. При этом наблюдается увеличение значений водопоглощения и снижение средней плотности, что свидетельствует о формировании пористой структуры.

Следует отметить, что огневая усадка сохраняется высокой. Вышесказанное обусловлено развитием процессов спекания с одновременной поризацией структуры. Зависимость водопоглощения от температуры обжига имеет экстремальный характер. Резкое снижение водопоглощения и увеличения огневой усадки наблюдается при температуре обжига 850 0С. Максимальные значения коэффициента конструктивного качества достигается при температуре обжига 800 0С и содержании ЖС 17,5 масс. %.

Рациональный состав трехкомпонент-ной шихты, который включает базовую часть МК-90 масс. % и ЗУ - 10 масс. % и в качестве связки ЖС-17,5 масс. % сверх основной шихты. Оптимальная температура обжига образцов 850 0С.

Экспериментальные образцы оптимального состава подвергались испытанию на термическую стойкость, водопроницаемость и кислотостойкость. Образцы выдержали испытания на водопроницаемость (72 ч), термическую стойкость (2 теплосмены), кислотостойкость (96%). Данные результаты испытаний соответствуют требованиям ГОСТ 474-90.

Дополнительно экспериментальные образцы выдерживались в растворе серной кислоты для определения коэффициента химической стойкости. Результаты испытания представлены в табл. 10.

Том 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917

Таблица 10

Изменение прочностных характеристик после выдерживания образцов в кислоте

Table 10

_The change in the strength characteristics after aging the samples in acid_

Показатели Продолжительность выдерживания образцов в агрессивной среде, сут.

0 (контрольный) 4 8 12 16 20 24

Предел прочности при сжатии Rcж, МПа 49,17 50,26 53,78 49,19 51,59 45,89 44,59

Коэффициент стойкости Кхс., % - 1,02 1,09 1,00 1,05 0,93 0,91

Примечание. В качестве агрессивных сред используются водные растворы 10%-й серной кислоты (H2SO4) с плотностью 1,84 г/см3.

Установлено, что коэффициент химической стойкости сохраняет достаточно высокие значения, т.к. требуемое значение должно быть выше 0,8.

Выводы

1. Установлено, что материл, изготовленный методом полусухого формования на основе микрокремнезема с добавками, удовлетворяет требованиям ГОСТ, предъявляемым к кислотостойкому кирпичу:

- керамический материал на основе двухкомпонентной силикатной матрицы (МК+ЖС) характеризуется следующими физико-техническими свойствами: средняя плотность 1190 кг/м3, предел прочности при сжатии 35,2МПа, кислотостойкость до 98,3%.

- керамический материал на основе трехкомпонентной силикатной матрицы

(МК+ЗУ+ЖС) характеризуется следующими физико-техническими свойствами: средняя плотность 1380 кг/м3, предел прочности при сжатии 48,3 МПа, кислотостойкость - 96%.

2. Изделия, изготовленные формованием из пластичных масс с вводом выгорающей добавки (МК+ЖС+Опилки), соответствуют требованиям на диатомитовые теплоизоляционные изделия за счет формирования развитой пористости в процессе термообработки при 650 °С в результате удаления водной составляющей из сырьевой смеси и выгорания органической добавки. Керамический материал характеризуется следующими физико-техническими свойствами: средняя плотность 875 кг/м3, предел прочности при сжатии 13,7 МПа, теплопроводность 0,105 Вт/м°С.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Лохова Н.А. Морозостойкие строительные керамические материалы и изделия на основе кремнеземистого сырья: монография. Братск: БрГТУ, 2002. 163 с.

2. Глебов М.П., Лохова Н.А., Патраманская С.В. Технологические и экономические аспекты производства стеновых изделий на основе микрокремнезема // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. науч. тр. Международной науч.-техн. конф. (г. Пенза, 29.05.2015 г.). Пенза: ПГАСА и ПДЗ, 2000. Ч.1. С. 61-62.

3. Макарова И.А., Либеровская С.В. Универсальность композиции «микрокремнзем + за-карбонизованный суглинок» // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. В 2 т. 2018. Т. 1. С. 176-179.

4. Макарова И.А., Тимофеев Ю.А., Дерунов С.И., Волкова Н.А., Приловский А.А. Ресурсосберегающая технология изготовления глинок-ремнеземистого кирпича пониженной средней плотности // Современное состояние и перспективы развития строительства, теплогазо-снабжения и энергообеспечения: материалы VI Международной науч.-практ. конф. (г. Саратов,

9-10 ноября 2017 г.). Саратов: Амирит, 2017. С.194-197.

5. Пат. № 2226515, Российская Федерация, 7 С04 В 33/00, 35/14, 28/26. Сырьевая смесь для получения стеновых материалов / Н.А. Ло-хова, И.А. Макарова, С.В. Патраманская. Заявитель и патентообладатель БрГУ. Заявл. 06.08.2002. Опубл. 10.04.2004. Бюл. № 10.

6. Пат. № 2225853, Российская Федерация, 7 С04 В 33/00, 35/14, 28/26. Сырьевая смесь для изготовления стеновых материалов / Н.А. Лохова, И.А. Макарова, С.В. Патраманская. Заявитель и патентообладатель БрГУ. Заявл. 06.08.2002. Опубл. 20.03.2004. Бюл. № 8.

7. Макарова И.А., Акишина Ю.О., Рябкова Е.С. Влияние добавки золы-унос на физико-технические свойства керамических изделий на основе микрокремнезема и пыли электрофильтров алюминиевого производства // Молодая мысль: наука, технологии, инновации: материалы XI (XVII) Всероссийской науч.-техн. конф. студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых (г. Братск, 1-5 апреля 2019 г.). Братск. БрГУ, 2019. С. 11-15.

8. Макарова И.А., Татиевская М.С., Колганова Е.А. Особенности технологии изготовления

ISSN 2227-2917 Том 9 № 4 2019 750 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 742-753 ' 50 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 4 2019 _(online)_pp. 742-753

стеновых керамических материалы с белым черепком // Молодая мысль: наука, технологии, инновации материалы XI (XVII) Всероссийской науч.-техн. конф. студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. Братск. БрГУ, 2019. С. 29-34.

9. Макарова И.А., Дерунов С.И., Тимофеев Ю.А., Гаврищук Ю.С. Разработка способа упрочнения глинокременземистого керамического материала с органоминеральной добавкой // Молодая мысль: наука, технологии, инновации материалы IX(XV) Всероссийской на-уч.-техн. конф. студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых (г. Братск, 20-24 марта 2017 г.). Братск. БрГУ, 2017. С. 90-95.

10. Макарова И.А., Либеровская С.В. Формирование свойств глинокремнеземистого материала с органоминеральной добавкой // Системы. Методы. Технологии. 2016. № 4 (32). С. 161-168. https://doi.org/10.18324/2077-5415-2016-4-161-168

11. Котляр В.Д., Лапунова К.А., Козлов Г.А. Стеновые керамические изделия на основе опок и угольных шламов // Пром-Инжиниринг: труды II Международной науч.-техн. конф. (Челябинск - Новочеркасск - Волгоград - Астана, 19-20 мая 2016 г.). Челябинск: ИД «ЮУрГУ». 2016. С.528-533.

12. Kotlyar VD, Lapunova KA, Kozlov GA. Wall ceramics products based on opoka and coal slurry // Procedía Engineering. 2016. Т. 150. С.1452-1460.

https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.080

13. Лохова Н.А., Макарова И.А., Патраманская С.В. Обжиговые материалы на основе микрокремнезема: монография. Братск: БрГТУ, 2002. 163 с.

14. Пат. № 2056353, Российская Федерация, МПК 8 C 04 В 28/04. Способ получения жидкого стекла / Карнаухов Ю.П., Шарова В.В.; заявитель и патентообладатель Братский индустриальный институт. № 2002121684/03; заявл. 06.08.96.; опубл. 10.04.98, Бюл. № 6 (1 ч.). 3 с.

15. Макарова И.А., Подольский А.А., Симакова А.Г. Особенности технологии изготовления

пористого заполнителя на основе микрокремнезема и жидкого стекла // Молодая мысль: наука, технологии, инновации материалы XI (XVII) Всероссийской науч.-техн. конф. студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. Братск. БрГУ, 2019. С. 48-52.

16. Патраманская С.В. К вопросу о применении микрокремнезема и жидкого стекла для получения обжиговых изделий пластического формования // Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций: материалы II Международная науч.-техн. конф. Волгоград, 2000. С.80-83.

17. Макарова И.А., Патарманская С.В. Обоснование рационального режима обжига материалов на основе микрокремнезема и жидкого стекла // Тр. Х науч.-техн. конф. БрГТУ. Братск, 2001. 259 с.

18. Лохова Н.А., Макарова И.А., Синегибская А.Д., Патраманская С.В. Теплоизоляционные и кислотостойкие керамические материалы на основе микрокремнезема и жидкого стекла // Известия вузов. Строительство. 2003. № 11. С. 60-63.

19. Ремизникова В.И., Фахрутдинова В.Х., Спирина О.В. Новая композиция для изготовления диатомитового теплоизоляционного кирпича // Стекло и керамика. 2010. № 3. С. 33-34.

20. Иванов С.Э., Беляков А.В. Диатомит и области его применения // Стекло и керамика. 2008. № 2. С. 18-21.

21. Гончаров Ю.И., Перетокина Н.А., Ткаченко A.M., Фатеев В.А. Керамика на основе опало-видной породы - диатомита. // Строительные материалы. 2006. № 9. С. 72-73.

22. Kolmar V.D., Kozlov G.A., Zhivotkov O.I., Lapunova K.A. Paving clinker of low-temperature sintering on the basis of opokamorphic rocks // Materials Science Forum. 2018. Т. 931. С. 568-572.

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.93 1.568

REFERENCES

1. Lokhova NA. Frost-Resistant building ceramic materials and products based on siliceous raw materials: monograph. Bratsk: Bratsk State Technical University; 2002. 163 p. (In Russ.).

2. Glebov MP, Lokhova NA, Patramanskaya SV. Technological and economic aspects of the production of wall products based on silica. Kom-pozitsionnye stroitel'nye materialy. Teoriya i praktika: sb. nauch. trudov Mezhdunarodnoi nauch.-tekhn. konf. = Composite building materials. Theory and practice: proceedings of the International scientific and technical conference (Penza, дата

проведения) Penza: Penza state Academy of architecture and construction and Volga house of knowledge; 2000. Part 1. P. 61-62. (In Russ.).

3. Makarova IA, Liberovskaya SV. Universality of the composition "microcosm + carbonized loam". Trudy Bratskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye i inzhenernye nauki: v 2 t. = Proceedings of Bratsk State University. Series: Natural and engineering Sciences: in 2 vols. 2018;1:176-179. (In Russ.).

4. Makarova IA, Timofeev YuA, Derunov SI, Volk-ova NA, Prilovskii AA. Resource-saving technol-

Том 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917

ogy of manufacture of clay-silica bricks of reduced average density. Sovremennoe sostoyanie i per-spektivy razvitiya stroitel'stva, teplogazos-nabzheniya i energoobespecheniya: materialy VI Mezhdunarodnoi nauch.-prakt. konf. = Current state and prospects of development of construction, heat and gas supply and power supply: materials of the VI International scientific and practical conference (Saratov, 9-10 November 2017). Saratov: Amirit, 2017. P. 194-197. (In Russ.).

5. Lokhova NA, Makarova IA, Patramanskaya SV. Raw material mixture for obtaining wall materials. Pat. RF, № 2226515, 7 S04 V 33/00, 35/14, 28/26. (In Russ.).

6. Lokhova NA, Makarova IA, Patramanskaya SV. Raw material mixture for the production of wall materials. Pat. RF, № 2225853, 7 S04 V 33/00, 35/14, 28/26. (In Russ.).

7. Makarova IA, Akishina YuO, Ryabkova ES. Influence of fly ash additive on physical and technical properties of ceramic products based on microsilicon and dust of aluminum electrofilters. Mo-lodaya mysl': nauka, tekhnologii, innovatsii materialy XI (XVII) Vserossiiskoi nauch.-tekhn. konf. studentov, magistrantov, aspirantov i molodykh uchenykh = Young thought: science, technology, innovation: materials of the XI (XVII) all-Russian scientific and technical conference students, undergraduates, postgraduates and young scientists (Bratsk, 1-5 April 2019). Bratsk: Bratsk State University; 2019. P. 11-15. (In Russ.).

8. Makarova IA, Tatievskaya MS, Kolganova EA. Features of technology of production of wall ceramic materials with a white shard. Molodaya mysl': nauka, tekhnologii, innovatsii materialy XI (XVII) Vserossiiskoi nauch.-tekhn. konf. studentov, magistrantov, aspirantov i molodykh uchenykh = Young thought: science, technology, innovation: materials of the XI (XVII) all-Russian scientific and technical conference students, undergraduates, postgraduates and young scientists (Bratsk, 1-5 April 2019). Bratsk: Bratsk State University; 2019. P. 29-34. (In Russ.).

9. Makarova IA, Derunov SI, Timofeev YuA, Gav-rishchuk YuS. Development of a method of hardening of clay-non-ferrous ceramic material with organomineral additive. Molodaya mysl': nauka, tekhnologii, innovatsii materialy IX(XV) Vserossiiskoi nauch.-tekhn. konf. studentov, magistrantov, aspirantov i molodykh uchenykh = Young thought: science, technology, innovation: materials of the IX (XV) all-Russian scientific and technical conference students, undergraduates, postgraduates and young scientists (Bratsk, 2024 March 2017). Bratsk: Bratsk State University; 2017. p. 90-95. (In Russ.).

10. Makarova IA, Liberovskaya SV. Formation of properties of clay-silica material with organic-mineral additive. Systems. Methods. Technologies. 2016;4:161-168. https://doi.org/10.18324/ 2077-5415-2016-4-161-168 (In Russ.).

11. Kotlyar VD, Lapunova KA, Kozlov GA. Wall Ceramic Products Based on the Opoka and Coaly Slurry. Prom-Inzhiniring: trudy II Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii = PromEngineering: proceedings of the II International scientific and technical conference (Chelyabinsk-Novocherkassk-Volgograd-Astana, 19-20 May 2016). Chelyabinsk: South Ural state University (national research University); 2016: p. 528-533. (In Russ.).

12. Kotlyar VD, Lapunova KA, Kozlov GA. Wall ceramics products based on opoka and coal slurry. Procedia Engineering. 2016;150:1452-1460. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.080

13. Lokhova NA, Makarova IA, Patramanskaya SV. Roasting materials based on microsilicon. Bratsk: Bratsk State Technical University, 2002. 163 p. (In Russ.).

14. Karnaukhov YuP, Sharova VV. Method for producing liquid glass. RF, № 2056353. (In Russ.).

15. Makarova IA, Podol'skii AA, Simakova AG. Peculiarities of technology of production of porous aggregate on the basis of silica fume and liquid glass. Molodaya mysl': nauka, tekhnologii, innovatsii materialy XI (XVII) Vserossiiskoi nauch.-tekhn. konf. studentov, magistrantov, aspirantov i molodykh uchenykh = Young thought: science, technology, innovation: materials of the XI (XVII) all-Russian scientific and technical conference students, undergraduates, postgraduates and young scientists (Bratsk, 1-5 April 2019). Bratsk: Bratsk State University; 2019. P. 48-52. (In Russ.).

16. Patramanskaya SV. On the use of microsilicon and liquid glass for the production of firing products of plastic molding. Nadezhnost' i dol-govechnost' stroitel'nykh materialov i konstruktsii: materialy II Mezhdunarodnaya nauch.-tekhn. konf = Reliability and durability of building materials and structures: materials II international scientific conference.-tech. conf. Volgograd, 2000. P. 80-83. (In Russ.).

17. Makarova IA, Patarmanskaya SV. Justification of the rational mode of firing materials on the basis of silica fume and liquid glass. Trudy X nauch-no-tekhnicheskoi konferentsii Bratskogo gosu-darstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Proceedings of the X scientific and technical conference of Bratsk State Technical University. Bratsk; 2001. 259 p. (In Russ.).

18. Lokhova NA, Makarova IA, Sinegibskaya AD, Patramanskaya SV. Heat-Insulating and acid-resistant ceramic materials based on silica and liquid glass. News of Higher educational institutions. Construction. 2003;11:60-63. (In Russ.).

19. Remiznikova VI, Fakhrutdinova VKh, Spirina OV. Novel composition for production of diatomite insulating brick. Steklo i keramika. 2010;3:33-34.

ISSN 2227-2917 Том 9 № 4 2019 752 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 742-753 ' 52 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 4 2019 _(online)_pp. 742-753

20. Ivanov SE, Belyakov AV. Diatomite and fields of its applications. Steklo i keramika. 2008;2:18-21. (In Russ.).

21. Goncharov Yul, Peretokina NA, Tkachenko AM, Fateev VA. Keramika na osnove opalovidnoi porody - diatomita. Stroitel'nye materialy = Construction materials. 2006;9:72-73. (In Russ.).

22. Kolmar VD, Kozlov GA, Zhivotkov Ol, Lapun-ova KA. Paving clinker of low-temperature sintering on the basis of opokamorphic rocks. Materials Science Forum. 2018;931:568-572. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.93 1.568

Критерии авторства

Макарова И.А., Либеровская С.В. заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов и в одинаковой мере несут ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Сведения об авторах

Макарова Ирина Альбертовна,

кандидат технических наук, доцент кафедры строительного материаловедения и технологий, 665709, г. Братск, ул. Макаренко, 40, Россия,

e-mail: makarovabrgu@yandex.ru ORCID: http://orcid.org/0000-0003-4921-5515

Либеровская Светлана Валерьевна,

кандидат технических наук, доцент кафедры строительного материаловедения и технологий, 665709, г. Братск, ул. Макаренко, 40, Россия,

Se-mail: Liberovskaya@mail.ru

ORCID: http://orcid.org/0000-0002-9561-2864

Contribution

Makarova I.A., Liberovskaya S.V. declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and bear equal responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.

The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.

Information about the authors

Irina A. Makarova,

Cand. Sci. (Eng.),

Associate Professor of the Department of Building Materials and Technologies, 40 Makarenko St., Bratsk 665709, Russia, e-mail: makarovabrgu@yandex.ru ORCID: http://orcid.org/0000-0003-4921-5515

Svetlana V. Liberovskaya,

Cand. Sci. (Eng.),

Associate Professor of the Department of Building Materials and Technologies, 40 Makarenko St., Bratsk 665709, Russia, He-mail: Liberovskaya@mail.ru ORCID: http://orcid.org/0000-0002-9561-2864

Том 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917