Химико-минералогические особенности аргиллитов нижнего мела Республики Ингушетия как 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

Актуальность исследований обусловлена необходимостью поиска и освоения сырьевой базы в Республике Ингушетия для производства широкой номенклатуры изделий строительной керамики – керамического кирпича, крупноразмерных легковесных керамических камней, стенового и дорожного клинкерного кирпича, клинкерной черепицы. Целью работы стало изучение вещественного состава и керамических свойств аргиллитов нижнего мела Республики Ингушетия (р. Асса), как сырья для производства различных видов строительной керамики. Объектами исследования выбраны аргиллиты нижнего отдела мелового периода, выходящие на поверхность вдоль реки Ассы и дороги, соединяющей северную и южную часть Республики Ингушетии между селом Верхний Алкун и урочищем Царх. Проводились исследования: определение количественного химического анализа горных пород, рентгенофазовые исследования, оптическая и электронная микроскопия, электронно-зондовые исследования которые подтверждают возможность проведения элементного анализа в широком диапазоне, определение физико-механических свойств. Также проведены технологические испытаний по соответствующим методам производства строительных материалов и изделий. Результаты исследования геологического строения отложений аргиллитов нижнего мела Республики Ингушетия показали важную особенность – между слоями аргиллитов мощностью 10–25 см наблюдаются прослои аргиллитоподобных глин мощностью 5–10 см. Установлена пригодность аргиллитов для производства широкой номенклатуры строительной керамики. Определены их химический и минеральный состав, структурные особенности и физико-технологические свойства. Установлено, что на степень спекания оказывает существенное влияние зерновой состав измельченных аргиллитов. Прочность обожженных образцов на основе аргиллитов отличается малым соотношением предела прочности при сжатии к пределу прочности при изгибе – 3,3–3,5 единицы, что является положительным свойством для производства керамических материалов. Полученные данные позволяют сделать выводы о перспективности внедрения аргиллитов нижнего отдела мелового периода в производство востребованных изделий строительной керамики не только в Республике Ингушетия, но и на всем Северном Кавказе.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. М. Ужахов

Ингушский государственный университет

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

канд. техн. наук, профессор

Россия, 386001, Республика Ингушетия, г. Магас, пр. Зязикова, 7

А. В. Котляр

Донской государственный технический университет

Email: toss871@gmail.com

инженер

Россия, 344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

М. Е. Орлова

Донской государственный технический университет

Email: marina.nekrasova.96@list.ru

ассистент

Россия, 344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Список литературы

  1. Марковин В.И. Каменная летопись страны вайнахов. М.: Русская книга, 1994. 129 с.
  2. Kotlyar V., Pishchulina V., Beskopylny A.N., Besarion Meskhi B., Popov Yu., Efremenko I. Estimation of the age of architectural heritage objects by microstructural changes of calcite in lime mortars of ancient brickwork and masonry. Buildings. 2021. Vol. 11 (6). 240. EDN: HFYXNV. https://doi.org/10.3390/buildings11060240
  3. Кодзоев Н.Д. История Ингушетии. Ростов н/Д: Южный издательский дом, 2013. 600 с.
  4. Gaishun E.S, Yavruyan Kh.S., Kotlyar V.D., Lotoshnikova E.O. Raw materials in east donbass based on waste piles processing screenings for the large-sized ceramic stones’ production. Materials Science Forum. 2020. 1011 MSF, pp. 116–122. EDN: JWBHRC. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.1011.116
  5. Cerqueira N.A., Souza V., Alexandre J., Xavier G.d.C., Fediuk R., Monteiro S.N., Barreto M.N., Azevedo A.R.G.d, Mechanical feasibility study of pressed and burned red ceramic blocks as structural and sealing masonry. Materials. 2022. Vol. 15. Iss. 14. 5004. https://doi.org/10.3390/ma15145004
  6. Carter C.B., Norton M.G. Ceramic materials: science and engineering. 2nd Edition. Springer. 2013. 775 p.
  7. Händle F. Extrusion in ceramics. Springer Berlin Heidelberg New York, 2007. 470 p.
  8. Avizovas R., Baskutis S., Navickas V., Tamándl L. Effect of chemical composition of clay on physical-mechanical properties of clay paving blocks. Buildings. 2022. Vol. 12. 943. EDN: OUKXMF. https://doi.org/10.3390/buildings12070943
  9. Котляр В.Д., Лапунова К.А., Лазарева Я.В., Усепян И.М. Основные тенденции и перспективные виды сырья при производстве керамической черепицы // Строительные материалы. 2015. № 12. С. 28–31. EDN: VHZXWB
  10. Лазарева Я.В., Лапунова К.А. Орлова М.Е. Керамическая черепица из аргиллитов как элемент руф-дизайна в облике современных мегаполисов // Строительные материалы. 2021. № 4. С. 42–46. EDN: CARQDF. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-790-4-42-46
  11. Subashi De Silva G.H.M.J., Mallwattha M.P.D.P Strength, durability, thermal and run-off properties of fired clay roof tiles in-corporated with ceramic sludge. Construction and Building Materials. 2018. Vol. 179, pp. 390–399. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01412-0
  12. Starý J., Jirásek J., Pticen F., Zahradník J., Sivek M. Review of production, reserves, and processing of clays (including bentonite) in the Czech Republic. Applied Clay Science. 2021. Vol. 205. 106049. EDN: JOCJMH. https://doi.org/10.1016/j.clay.2021.106049
  13. Xu H., Song W., Cao W., Shao G., Lu H., Yang D., Chen D., Zhang R. Utilization of coal gangue for the production of brick. Journal of Material Cycles and Waste Management. 2017. Vol. 19, pp. 1270–1278. EDN: QFOEIM. https://doi.org/10.1007/s10163-016-0521-0
  14. Luo L., Li K., Fu W., Liu C., Yang S. Preparation, characteristics and mechanisms of the composite sintered bricks produced from shale, sewage sludge, coal gangue powder and iron ore tailings. Construction and Building Materials. 2020. Vol. 232. 117250. EDN: TRBCUH. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117250
  15. Feng Y., Luo X., Lin W., Zhan L., Ke H., Chen Y. Geotechnical properties measurement of sewage sludge at a disposal site. Rock and Soil Mechanics. 2013. No. 34 (1), pp. 115–122. (In Chinese). https://doi.org/10.16285/j.rsm.2013.01.018
  16. Bell F.G. An investigation of a site in Coal Measures for brickmaking materials: an illustration of procedures. Engineering Geology. 1992. Vol. 32. Iss. 1–2, pp. 39–52. https://doi.org/10.1016/0013-7952(92)90016-R
  17. Кара-сал Б.К.О., Солдуп Ш.Н. Влияние содержания угля в аргиллитовых породах на технологические свойства керамической массы // Кокс и химия. 2022. № 12. С. 19–23. EDN: KPIDUF. https://doi.org/10.52351/00232815_2022_12_19
  18. Лазарева Я.В., Котляр А.В. Расчет составов керамических масс для производства черепицы на основе аргиллитов // Строительные материалы. 2020. № 8. С. 54–58. EDN: THVPKP. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-783-8-54-58
  19. Barry C.C., Grant N.M. Ceramic Materials. Science and Engineering. Springer. 2007. 716 p.
  20. Ужахов К.М., Котляр А.В. Сырьевая база Республики Ингушетия для производства клинкерного кирпича. Труды III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы современного строительства промышленных регионов России». Новокузнецк, СГИУ-АСИ, 2022. С. 225–228. EDN: BZJHIS
  21. Корепанова В.Ф., Гринфельд Г.И. Производство клинкерного кирпича на Никольском кирпичном заводе Группы ЛСР // Строительные материалы. 2014. № 4. С. 10–13. EDN: SAJLDD

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Методы исследования аргиллитов

Скачать (256KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Рентгенограмма аргиллитов нижнего отдела меловой системы Республики Ингушетия

Скачать (104KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Термограмма аргиллитов нижнего отдела меловой системы Республики Ингушетия

Скачать (105KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микроструктура аргиллитов под электронным микроскопом

Скачать (348KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость водопоглощения (a), предела прочности при сжатии (b) и при изгибе (c) обожженных образцов от температуры обжига

Скачать (128KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2025