Перм'яни дізналися, як виготовляти керамічні цеглини, використовуючи відходи лісової промисловості.

Стаття з результатами опублікована в збірнику «Інновації в будівництві. Технології КНАУФ». Дослідження проведено в рамках програми стратегічного академічного лідерства «Пріоритет 2030».

Вигоряючі добавки в складі глиняної суміші створюють необхідну пористість, підвищують рівномірність обпалу по всьому обсягу керамічного матеріалу, а також зменшують витрату пального та час, витрачений на обпал. Деякі з таких добавок, в залежності від умов їх утворення, можуть також надавати додаткову дію – робити глиняну масу більш пластичною та технологічною. Ці властивості в значній мірі визначають правильність форми та якість готового виробу. Тому впровадження нових типів компонентів у виготовлення керамічної продукції вимагає їх детальних досліджень.

Вчені Пермського Політеху вивчили, як техногенні вигоряючі добавки з промислових відходів впливають на властивості глиняної сировини. Конкретно розглядали гідролізний лігнін, який утворюється при обробці деревини хвойних і листяних порід, та скоп, отримуваний внаслідок очищення стічних вод виробництва паперу та картону.

Ці відходи характеризуються як неопасні, проте їх щорічне формування в багатотоннажному обсязі створює серйозне навантаження на екологічну систему. Одним з варіантів їх вторинного використання може стати виробництво будівельних матеріалів у вигляді керамічних цеглин і блоків.

Політехніки дослідили хімічний склад лігніну та скопа, а також основного компонента – помірно пластичного легкоплавкого глиняного сировини. Далі, щоб виявити найбільше допустиме вміст добавок у керамічній масі та оцінити їх взаємний вплив на кінцеві властивості виробів, підготували лабораторні складові. У зразків визначали пластичність і формувальні властивості, а також поведінку матеріалу в залежності від різної температури обпалу – його водопоглинання, щільність та усадку.

«Ми з'ясували, що додавання техногенних компонентів більше 25 відсотків має суттєвий негативний вплив на пластичність і формувальні властивості глини. Оптимальним вмістом гідролізного лігніну виявилося 11-12 відсотків від маси глиняного сировини і при температурі обпалу в межах від 980 до 1040°С. А скопа – 13-14 відсотків в межах від 1000 до 1020°С. Дотримання таких параметрів дозволить отримати керамічну продукцію з необхідними характеристиками та якістю матеріалу», – поділився Віталій Шаманов, доцент кафедри «Будівельний інжиніринг та матеріалознавство», в.о. декана будівельного факультету ПНІПУ, кандидат технічних наук.

Дослідження вчених Пермського Політеху підтвердило, що відходи промисловості, такі як гідролізний лігнін та скоп механічного очищення стічних вод, можуть розглядатися як техногенна сировина для комплексної модифікації будівельних керамічних матеріалів. Це дозволить розширити сировинну базу для отримання цеглин і блоків у будівництві, а також зменшити техногенне навантаження на навколишнє середовище.