CC BY
91
УЕБТЫНС
мвви
безопасность строительных систем. экологические проблемы в строительстве.
геоэкология
удк 69:5
М.Ф. Гайдай, Я.И. Вайсман, И.С. Глушанкова, Н.С. Семейных
ПНИПУ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ УГЛЕДОБЫЧИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ КЕРАМИКИ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ, РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ
Показано уменьшение негативных экологических эффектов по жизненному циклу при введении отходов угледобычи в состав исходной шихты для производства строительной керамики. Определена актуальность разработки рекомендаций по вовлечению отходов угледобычи в производство строительной керамики, поскольку наряду с достижением ресурсосберегающего и положительного экологического эффектов вовлечение отходов угледобычи в производство строительной керамики при неправильном подборе состава шихты может повлечь за собой, нежелательное снижение основных физико-механических свойств готовых изделий. С целью разработки рекомендаций изучены микроструктура, минеральный состав и физико-механические свойства строительной керамики, произведенной с применением отходов угледобычи, которые определяют потребительские свойства целевого материала. В результате исследований сделаны выводы о характере и степени влияния количества введенных отходов угледобычи на физико-механические свойства строительной керамики. При сопоставлении данных, полученных в ходе определения основных физико-механических свойств строительной керамики, с результатами исследований микроструктуры, элементного и минералогического состава образцов, установлена их взаимосвязь.
Ключевые слова: строительная керамика, ресурсосбережение, отходы угледобычи, техногенное сырье, экологическая безопасность, физико-механические свойства, рекомендации по использованию отходов
Применение техногенного сырья при производстве строительных материалов, в т.ч. и строительной керамики, с целью расширения сырьевой базы за счет разработки техногенных месторождений в условиях постоянного снижения запасов высококачественного природного сырья является перспективным направлением развития строительной отрасли [1—12]. одним из видов техногенного сырья являются терриконики — отходы угледобычи, возможность и целесообразность применения которых при производстве строительных материалов, в первую очередь строительной керамики, показана ранее в [13—20]. использование отходов угледобычи в составе шихты для производства керамических строительных изделий, благодаря содержанию в них горючих компонентов, обладающих большой теплотворной способностью, отвечает фундаментальным принципам ресурсосберегающих технологий [21].
Применение террикоников при производстве строительной керамики позволяет получать высококачественные штучные стеновые материалы по эко-
логически безопасной биопозитивной технологии. Практически на всех этапах жизненного цикла строительная керамика с применением отходов угледобычи оказывает меньше негативных эффектов на окружающую среду, чем строительная керамика, состоящая полностью из традиционного сырья — глины.
При добыче сырья в меньшей степени происходят такие негативные явления, как истощение первичных природных ресурсов, нарушение природных ландшафтов, деградация и угнетение флоры и фауны, уничтожение почвенного покрова. на этапе производства строительной керамики возможно сокращение продолжительности сушки сырца путем введения в состав шихты отходов угледобычи, что позволяет снизить расход первичных энергоносителей на поддержание требуемой температуры в сушильном отделении, а также уменьшить объем вредных выбросов в атмосферу. расход первичных энергоносителей на обжиг изделий может быть снижен за счет теплотворной способности угольных частиц, содержащихся в террикониках.
Этап эксплуатации зданий и сооружений, возведенных с применением строительной керамики, содержащей отходы угледобычи, характеризуется меньшими теплопотерями через ограждающие конструкции по отношению к традиционной строительной керамике (при их равных габаритах) за счет пониженной плотности таких керамических изделий. Стеновые конструкции, возведенные из строительной керамики с применением отходов угледобычи, вследствие повышенной пористости будут обладать лучшими шумоизоля-ционными свойствами. на постэксплуатационном этапе строительную керамику, произведенную с вовлечением отходов угледобычи, можно применять аналогично традиционной строительной керамике. так, возможно повторное применение штучных стеновых изделий при возведении малоэтажных зданий и сооружений, к которым не предъявляются требования повышенной ответственности. в случае, если целостность изделий в процессе демонтажа была нарушена, керамический бой может быть использован для отсыпки грунтовых дорог, вертикальной планировки территории, пересыпки слоев твердых бытовых отходов на полигонах, технической рекультивации нарушенных земель.
наряду с достижением ресурсосберегающего эффекта и снижением техногенной нагрузки на окружающую среду за счет уменьшения количества размещаемых в ней отвалов [22], вовлечение отходов угледобычи в производство строительной керамики при неправильном подборе состава шихты может повлечь за собой нежелательное снижение основных физико-механических свойств готовых изделий (морозостойкости, прочности и др.).
учитывая вышесказанное и из-за отсутствия научно обоснованных рекомендаций по использованию отходов угледобычи при производстве строительной керамики, на практике приходится подбирать состав исходной шихты, состоящей из глины и отходов угледобычи, в различных пропорциях, путем длительных и ресурсоемких эмпирических исследований. Это определило актуальность разработки рекомендаций по вовлечению отходов угледобычи в производство строительной керамики.
С целью разработки подобных рекомендаций, а также для изучения минерального состава, микроструктуры и физико-механических свойств изделий строительной керамики с применением техногенного сырья (террикоников Кизеловского угольного бассейна) исследованы составы шихт на основе глины Калинкинского месторождения (Пермский край) и отходов угледобычи.
Глина Калинкинского месторождения по химическому составу относится к группе кислого сырья, по минеральному составу — к группе полиминеральных глин, по пластичности — к группе умереннопластичных глин (П = 7,5). гранулометрический состав испытуемой глины представлен глинистой фракцией — 11,9 %, пылеватой — 35,6 %, песчаной — 52,5 %.
В качестве отходов угледобычи в составе шихты использованы материалы «черных» (негорелых) и «красных» (горелых) террикоников. Пробы «черных» террикоников взяты на главном отвале шахты им. Ленина (г. Кизел, Пермский край), площадь которого составляет 15,7 га при объеме 2 496 000 м3, и где имеется развитая инфраструктура для обеспечения транспортировки сырья на завод по производству строительной керамики. Отбор проб «красных» террико-ников произведен на главном отвале шахты «Коспашская», площадь которого равна 22,8 га, а объем складируемых отходов составляет 1 581 000 м3; при этом поблизости проходит автомобильная дорога, и транспортную доступность данного отвала можно оценить как удовлетворительную.
При подготовке шихты исходные компоненты измельчали до фракции менее 0,63 мм в шаровой мельнице. Количество добавки каждого вида техногенных отходов в исходное глинистое сырье составляло от 0 до 30 %, а при совместном введении добавок «красных» и «черных» террикоников их содержание в составе шихты варьировалось от 30 до 60 %.
Для исследования зависимости минерального состава, микроструктуры и физико-механических свойств строительной керамики от состава исходных шихт прессованием смеси формовочной влажностью 22...24 % при давлении 8 МПа изготовляли образцы-цилиндры. Полную усадку исследуемых формовочных смесей определяли на образцах-плиточках размером 50 х 50 х 8 мм, выполненных методом пластического формования из сырьевой смеси формовочной влажности [23]. Температура обжига образцов — 1100 °С.
Для характеристики состава сырьевых компонентов и обожженных образцов на их основе был проведен поэлементный химический анализ с помощью сканирующего электронного микроскопа высокого разрешения (3...10 нм, максимальное увеличение 300000Х) модели «S-3400N» японской фирмы «HITACHI» с энергодисперсионным спектрометром «XFlash Detektor 4010» фирмы «Bruker», предназначенным для проведения рентгеноспектрального микроанализа.
Для определения фазового состава указанных материалов рентгеновским дифрактометром XRD-7000 японской фирмы «Shimadzu» был сделан анализ проб. Обработка рентгенограмм производилась с использованием программного обеспечения «XRD 6000/7000 Ver. 5.21», которое позволяет сглаживать рентгенограммы, вычитать фон, отделять Ка2 составляющую рентгеновского излучения, выделять пики на рентгенограмме, проводить коррекцию систематической ошибки. Условия проведения рентгенофазового анализа приведены в табл. 1.
Табл. 1. Условия проведения рентгенофазового анализа
Диапазон угла сканирования 20, град Рентгеновская трубка Напряжение трубки, кВ Ток трубки, мА Скорость сканирования, град/мин Шаг сканирования, град. Щели
DS, град. 88, град. Я8, мм
от 10 до 80 Си 30 30 1 0,01 1 1 0,15
Поэлементный химический анализ глины Калинкинского месторождения, «черных» и «красных» террикоников представлен в табл. 2.
Табл. 2. Поэлементный химический состав глины Калинкинского месторождения, «черных» и «красных» террикоников
Исходный
Содержание химических элементов, % по массе
сырьевой компонент Si А1 Бе Мм ТС К s Па Са О
Глина 27,78 10,41 5,27 1,3 0,90 1,71 — 0,77 0,99 50,86
Терриконик «черный» 19,51 13,81 7,81 0,76 1,31 2,95 1,95 — — 51,91
Терриконик «красный» 14,83 8,11 24,35 0,21 0,6 1,82 3,03 — — 47,04
Из табл. 2 следует, что основными химическими соединениями, присутствующими в составе глины и террикоников обоих видов, являются оксиды кремния, алюминия и железа. Также в составе глины и террикоников наблюдаются химические элементы К, Mg, Ть В целом химический состав террикоников обоих видов можно считать сходным с химическим составом глины. Отмечено, что в террикониках присутствует сера S. В процессе обжига керамических изделий, содержащих в своем составе терриконики, сера преобразуется в газообразный диоксид серы, и негативного влияния на конечные свойства строительной керамики не оказывает.
Высокое содержание железа Fe в «красном» терриконике (24,35 %) объясняется локальным залеганием железных руд в непосредственной близости от угленосных отложений, в результате разработки которых и образовались данные «красные» терриконики [24]. В «черных» террикониках присутствие данного химического элемента составляет всего 7,81 %, что превышает его содержание в исследуемой Калинкинской глине. Известно [25], что оксиды железа являются сильными плавнями, поэтому введение в состав керамических масс добавки «красных» террикоников может создать условия для улучшения их спекаемости. По результатам поэлементного химического анализа выявлено, что в составе «черных» террикоников по отношению к «красным» терриконикам наблюдается более высокое содержание соединений алюминия. Согласно классификации техногенного сырья [26], наиболее благоприятное воздействие на физико-механические показатели керамических изделий оказывают те техногенные материалы, у которых соотношение Fe203/(Ca0+Mg0)
более высокое, а ^Ю2+А1203)/Ре203 — низкое, поэтому такие материалы можно использовать в качестве интенсификаторов спекания. в данном случае лучшим интенсификатором спекания может явиться «красный» терриконик.
При проведении рентгенофазового анализа глины Калинкинского месторождения, «черных» и «красных» террикоников идентификация полученных рентгенограмм производилась с использованием базы данных «IСDD PDF-4+ 2014» и сведений, приведенных в [27, 28].
В табл. 3 приведены характерные межплоскостные расстояния основных минералов, встречающихся в легкоплавких глинах и террикониках, а также отмечено межплоскостное расстояние с максимальной относительной интенсивностью пика.
Табл. 3. Характерные межплоскостные расстояния основных минералов, встречающиеся в легкоплавких глинах и террикониках
Межплоскостное
Минерал Характерное межплоскостное расстояние, А расстояние с максимальной относительной интенсивностью пика, А
Si02 (кварц) d = 4,255; 3,343; 2,457; 2,281; 2,128; 1,818; 1,541 3,343
а^05(0Н)4 (каолинит) d = 7,17; 4,366; 3,579; 1,62; 1,586; 1,489 7,17
Ре203 (маггемит) d = 2,953; 2,518; 2,089; 1,704; 1,607; 1,476 2,518
ТЮ2 (анатаз) d = 3,52; 2,378; 1,892; 1,699; 1,666; 1,480 3,52
СаА1^208 (анортит) d = 4,04; 3,258; 3,209; 3,196; 3,18 3,18
СаС03 (кальцит) d = 3,86; 3,035; 2,495; 2,285; 2,095; 1,913; 1,875 3,035
СаМ^СО^ (доломит) d = 2,888; 2,193; 2,015; 1,805; 1,787 2,888
А1203 (корунд) d = 3,479; 2,55; 2,085; 1,74; 1,601; 1,239 2,55
Ре203 (гематит) d = 3,684; 2,7; 2,519; 1,84; 1,694; 1,485; 1,453 2,7
(ярозит) d = 5,93; 5,72; 5,09; 3,65; 3,11; 3,08; 2,861; 2,542; 2,287; 1,977; 1,825 3,08
СаО (известь) d = 2,777; 2,405; 1,7; 1,45; 1,388 2,405
Идентификация минералов, присутствующих в исследуемых образцах, осуществлялась путем сопоставления межплоскостных расстояний, полученных в ходе рентгенофазового анализа (табл. 4) с межплоскостными расстояниями, характерными для соответствующих минералов. условием идентификации минерала являлось совпадение по двум или трем пикам со стандартными рентгенограммами.
Табл. 4. Характерные межплоскостные расстояния основных минералов, присутствующие в исследуемых образцах глины Калинкинского месторождения, «черных» и «красных» террикоников
Характерное межплоскостное расстояние, в исследуемых образцах, А
Минерал глина Калинкинского месторождения «Черный» терриконик «Красный» терриконик
Кварц 4,244; 3,337; 2,454; 2,279; 2,126; 1,816; 1,541 4,244; 3,337; 2,454; 2,28; 2,126; 1,817; 1,541 4,247; 3,339; 2,455; 2,281; 1,817; 1,541
Каолинит 7,06; 3,52; 1,658; 1,452 7,118; 3,568; 1,659; 1,487 7,11; 3,574; 1,598; 1,485
Маггемит 2,988; 2,518; 1,671; 1,501 — 2,992; 2,515; 2,127; 1,693
Анатаз 3,52; 1,671; 1,452 3,569; 2,379; 1,892; 1,487 3,516; 1,693; 1,671; 1,485
Анортит 4,021; 3,238; 3,185 — —
Кальцит 3,85; 3,024; 2,518 — —
Доломит 2,894; 2,234; 1,8; 1,782 — —
Корунд 3,461; 2,559; 1,255 2,561; 2,126 2,547; 1,658; 1,228
Ярозит — 5,922; 5,693; 5,082; 3,111; 3,078; 2,861; 1,979 5,935; 5,701; 5,084; 3,675; 3,112; 3,079; 1,979
Как следует табл. 4, минералогический состав глины Калинкинского месторождения в значительной степени идентичен минералогическим составам «красных» и «черных» террикоников. Во всех трех исследуемых образцах подтверждено наличие кварца, каолинита, анатаза и корунда. В «черных» и «красных» террикониках, в отличии от глины, выявлено наличие ярозита. Данное явление объясняется содержанием в террикониках серы. Кроме того, в образцах исследуемой глины присутствуют примеси анортита, кальцита и доломита.
Наличие минерала маггемита, являющегося магнитной модификацией оксида железа ^е2О3), характерно для зоны окисления (выветривания) и при модификационных превращениях гетита.
Для идентификации вида минералов в составе исследуемых образцов было произведено сравнение интенсивности основных пиков минералов для каждого из образцов (табл. 5).
Табл. 5. Интенсивность основных пиков минералов, присутствующих в исследуемых образцах отдельных компонентов сырьевой шихты
Интенсивность основных пиков, импульсы
Минерал глина Калинкинского ме сторождения «черный» терриконик «Красный» терриконик
Кварц 3722 4254 1061
Каолинит 25 353 23
Маггемит 17 — 247
Безопасность строительных систем. Экологические проблемы в строительстве. Геоэкология УЕБТЫНС
_мвви
Окончание табл. 5
Интенсивность основных пиков, импульсы
Минерал Глина Калинкинского ме сторождения «Черный» терриконик «Красный» терриконик
Анатаз 29 358 31
Анортит 441 — —
Кальцит 24 — —
Доломит 25 — —
Корунд 50 92 27
Ярозит — 118 111
Данные, приведенные в табл. 4 и 5, свидетельствуют о том, что наиболее широко в составе исследуемых образцов представлен кварц, поскольку данному веществу соответствует как большая часть пиков на рентгенограмме, так и пики с наибольшей интенсивностью. Он занимает доминирующее положение относительно остальных идентифицированных минералов. Причем в глине и «черных» террикониках кварца значительно больше, чем в «красных» терри-кониках. В составе «красных» террикоников существенную долю занимает маггемит. в глине его содержание незначительное, а в «черных» террикониках он не обнаружен.
Микроструктуру образцов исходных компонентов определяли с помощью сканирующего электронного микроскопа высокого разрешения. При изучении микроструктуры образцов исходных компонентов во всех трех образцах подтверждено наличие кварца отмеченное ранее (идиоморфные бесцветные кристаллы размером 30...250 мкм). Минерал каолинит присутствует в виде шестиугольных (псевдогексагональных) чешуек, а минералу анатазу принадлежат кристаллы вытянутой формы [25].
На основе исходных шихт различного состава получены образцы, обожженные при температуре 1100 °С. Для образцов, содержащих от 0 до 30 % каждого вида отходов углеобогащения, а также для образцов, где отходы углеобогащения составляли 60 % (30 % «красных» и 30 % «черных» террикоников), проведено исследование их микроструктуры (рис. 1—4).
Рис. 1. Микроструктура обожженой Рис. 2. Микроструктура обожженой шихты на основе 100 % глины Калинкин- шихты на основе 70 % глины и 30 % «черского месторождения ных» террикоников
Рис. 3. Микроструктура обожже- Рис. 4. Микроструктура обожженой ной шихты на основе 70 % глины и 30 % шихты на основе 40 % глины, 30 % «чер-«красных» террикоников ных» террикоников и 30 % «красных»
террикоников
По результатам исследования установлено, что для всех образцов характерно значительное содержание стекловидной фазы и при этом наблюдается пористая микроструктура, а количество и размер пор изменяются в зависимости от количества и вида добавок — отходов угледобычи в составе исходных шихт. Так, размер пор для обожженных образцов только из глины Калинкинского месторождения достигал величины 70 мкм, а в образцах, содержащих 60 % добавок — отходов угледобычи, размер пор составляет уже 690 мкм, кроме того, наблюдается и увеличение количества пор. При обжиге в образцах, содержащих добавку террикоников, формирование значительного количества пор обусловлено наличием в них большого числа выгорающих угольных частиц.
Отмечено (рис. 5, 6), что при введении добавки отходов угледобычи в состав шихты, в частности «красных» террикоников, в стекловидной фазе обожженных образцов наблюдается увеличение количества включений кристаллов маггемита, связанное с повышенным содержанием железа в этом виде добавки.
Рис. 5. Микроструктура обожженных образцов с включениями маггемита, содержащих 70 % глины Калинкинского месторождения и 30 % «красных» террикоников
Рис. 6. Поэлементный химический анализ обожженных образцов, содержащих 70 % глины и 30 % «красных» террикоников в местах включений маггемита
виды минералов, присутствующие в обожженных образцах соответствующего состава, установлены при проведении рентгенофазового анализа. определение каждого вида минерала производилось по присутствию на рентгенограммах линий соответствующей интенсивности, а также по величине характерных межплоскостных расстояний. Результаты проведенного исследования приведены в табл. 6 и 7.
Табл. 6. Виды минералов с их характерными межплоскостными расстояниями, присутствующие в обожженных образцах соответствующего состава
Состав исходных шихт, % по массе
минерал глина Калинкинского месторождения : 100 глина : «черный» терриконик 70 : 30 глина : «красный» терриконик 70 : 30 глина : «черный» терриконик : «красный» терриконик 40 : 30 : 30
Характерное межплоскостное расстояние, А
Кварц 4,256; 3,346; 2,457; 2,283; 2,13; 1,82; 1,544 4,257; 3,346; 2,458; 2,283; 2,129; 1,819; 1,543 4,255; 3,344; 2,458; 2,282; 2,129; 1,819; 1,543 4,256; 3,344; 2,457; 2,282; 2,129; 1,819; 1,543
маггемит 2,93; 2,511; 2,094; 1,688; 1,604; 1,482 2,511; 2,032; 1,606 2,509; 1,605; 1,48 2,507; 1,697; 1,48
Анортит 4,037; 3,204; 3,181 4,04; 3,205; 3,184 4,032; 3,183 —
Корунд 3,458; 2,55; 2,094; 1,604; 1,231 3,432; 2,55; 1,606; 1,229 3,428; 2,548; 1,605; 1,229 3,437; 2,549; 1,228
Окончание табл. 6
Минерал Состав исходных шихт, % по массе
глина Калинкинского месторождения : 100 глина : «черный» терриконик 70 : 30 глина : «красный» терриконик 70 : 30 глина : «черный» терриконик : «красный» терриконик 40 : 30 : 30
Характерное межплоскостное расстояние, А
Гематит 3,66; 2,737; 2,511; 1,82; 1,482; 1,453 3,665; 2,737; 2,511; 1,481; 1,454 3,663; 2,687; 1,833; 1,688; 1,449 3,663; 2,739; 1,686; 1,485; 1,454
Известь 2,737; 2,392; 1,453; 1,375 — — —
Табл. 7. Виды минералов, интенсивность их пиков на рентгенограммах обожженных образцов соответствующего состава
Состав исходных шихт, % по массе
минерал Глина 100 % Глина 70 %, «черный» терриконик 30 % Глина 70 %, «красный» терриконик 30 % Глина 40 %, «черный» терриконик 30 %, «красный» терриконик 30 %
Кварц 2288 2377 2014 2071
маггемит 70 62 162 89
Анортит 73 35 20 —
Корунд 20 46 46 45
гематит 22 21 22 15
Известь 16 — — —
Как следует из приведенных данных, в составе обожженных образцов, кроме стекловидной фазы, присутствуют практически все минералы того же состава, что и в исходных компонентах шихты. Во всех исследуемых образцах наибольшая интенсивность пиков характерна для кварца. Кроме того, отмечено что с увеличением доли «красных» террикоников в составе формовочной смеси происходит и повышение в обожженных образцах количества маггемита.
В составе глины Калинкинского месторождения присутствует глинистый каолинит. Известно [26], что при обжиге при температурах 530...580 °С происходит дегидратация каолинита с образованием метакаолинита, имеющего скры-токристаллическое, почти аморфное строение, поэтому выделить в обожженных образцах этот вид минерала не представляется возможным. При исследовании обожженных образцов из сырьевой шихты подобного состава [25] с помощью методов инфракрасной спектроскопии и дифференциального термического анализа было доказано наличие в них, отмеченных выше видов минералов.
Экспериментально установлено влияние количества отходов углеобогащения в составе исходных шихт на основные физико-механические свойства обожженных образцов. Результаты исследования зависимости основных физико-механических свойств обожженных образцов от состава исходных шихт приведены в табл. 8.
Табл. 8. Зависимость физико-механических свойств обожженных образцов от состава исходных шихт
Состав исходных шихт, % по массе Физико-механические свойства обожженных образцов
Глина Калинкинского ме сторождения «Черный» терриконик «Красный» терриконик Средняя плотность, кг/м3 Полная усадка, % Предел прочности при сжатии, МПа Водопоглощение, % по массе Морозостойкость, циклы
100 0 0 1760 10,8 22,8 13,2 82
85 15 0 1640 10,4 23,2 14,1 76
70 30 0 1600 9,8 22,1 15,6 65
85 0 15 1720 9,4 21,5 12,3 71
70 15 15 1620 9,1 21,7 12,9 62
55 30 15 1590 8,4 19,6 12,8 57
70 0 30 1690 8,3 20,2 12,0 59
55 15 30 1570 8,0 19,1 12,1 54
40 30 30 1550 7,8 17,6 12,6 55
Результаты проведенного исследования позволяют сформулировать следующие рекомендации по вовлечению отходов угледобычи в производство строительной керамики.
С увеличением в составе сырьевой смеси доли «черных» террикоников до 30 % средняя плотность строительной керамики снижается на 9 % по отношению к контрольным образцам. Подобное явление вызвано тем, что в составе «черных» террикоников присутствует до 20 % угольных частиц, которые выгорают при температуре 300...675 °С, формируя при этом значительную пористость, что подтверждается результатами исследования микроструктуры обожженных образцов. Это позволяет расценивать «черные» терриконики как эффективную выгорающую добавку при производстве строительной керамики.
Как показали исследования, добавка в состав шихты «красных» террикони-ков так же способствует снижению средней плотности образцов, но в меньшей степени, что показывает на незначительное присутствие свободного углерода в их составе, связанное с его выгоранием за счет самопроизвольно протекающих высокотемпературных процессов на этапе хранения в отвалах. Установлено, что увеличение доли «красных» террикоников до 30 % в составе сырьевой смеси снижает полную усадку образцов при обжиге на 23 % по отношению к контрольным образцам. результаты исследований подтверждают возможность использования добавки «красного» терриконика как отощителя керамических масс для снижения их пластичности и повышения трещиностойкости.
Введение в состав сырьевой шихты добавки 60 % смеси техногенных отходов приводит к снижению прочности при сжатии обожженных образцов на 23 %. Определено также, что введение добавки каждого вида террикоников по
отдельности в количестве до 30 % приводит к снижению механической прочности образцов, но в разной степени. Так, при добавке «черного» терриконика снижение прочности при сжатии составило 3 %, а при добавке другого вида терриконика — 11,4 %. В ходе исследования микроструктуры обожженных образцов вышеуказанных составов было установлено, что в них присутствует равномерно распределенная стеклофаза. При этом в образцах с добавкой «черных» террикоников было отмечено большее ее количество, чем в образцах с добавкой «красных» террикоников. Образование значительного количества стеклофазы в образцах при обжиге свидетельствует о повышении спекаемости исходной шихты и, как следствие, обеспечении определенной механической прочности. Появление большего количества расплава при обжиге в образцах с добавкой «черных» террикоников может быть обусловлено наличием восстановительной среды, образование которой связано со значительным содержанием угольных частиц в исходной шихте. В [26] указано, что при обжиге керамических изделий в восстановительной среде начало образования жидкой фазы наблюдается при температуре на 200 °С ниже, чем при обжиге в окислительной среде.
Это позволяет рекомендовать использование «черного» терриконика в составе исходной шихты не только как выгорающей добавки, но и как интен-сификатора спекания керамической массы. При этом «красный» терриконик является интенсификатором спекания из-за значительного содержания оксида железа в его составе.
Согласно требованиям ГОСТ 530—2012 величина водопоглощения материалов должна составлять не менее 6 % по массе. По результатам исследования выявлено, что наибольшая величина водопоглощения характерна для контрольных образцов и образцов с содержанием «черных» террикоников, что свидетельствует о преобладании открытой пористости в структуре обожженных образцов из глины Калинкинского месторождения. Наблюдаемое снижение величины водопоглощения для всех образцов, изготовленных из шихт с содержанием добавки «красных» террикоников, подтверждается ранее полученными результатами о формировании более плотной структуры образцов на их основе, по сравнению со структурой образцов при добавке «черных» тер-рикоников. Величина средней плотности образцов на основе «красных» тер-рикоников составила 1720...1690 кг/м3 (на основе «черных» террикоников при равноценном их содержании в составе масс — 1640...1600 кг/м3). Повышение показателя водопоглощения образцов при добавке «черных» террикоников определяется увеличением открытой пористости в образцах за счет выгорания присутствующих в массе угольных частиц. Уменьшение водопоглощения для образцов, содержащих добавку «красных» террикоников или добавку из совместно введенных «черных» и «красных» террикоников, обусловлено образованием значительного числа закрытых пор, присутствующих в стеклофазе.
Морозостойкость рассматриваемых образцов при добавлении в состав шихты террикоников обоих видов снижается. Потеря морозостойкости образцов на основе шихты с добавлением 15...30 % «черного» терриконика небольшая и может быть связана с величиной открытой пористости образцов. Значительное снижение морозостойкости наблюдалось при максимальном
содержании в составе шихты добавок — отходов угледобычи. Такая зависимость, вероятно, связана с наличием большого числа крупных каверн в микроструктуре образцов и малой прочностью межпоровых перегородок (рис. 4). С учетом этого, включение в состав исходной шихты отходов угледобычи более 60 % не рекомендуется.
При сопоставлении результатов, полученных в ходе определения основных физико-механических свойств строительной керамики, с результатами исследования микроструктуры, элементного и минералогического состава образцов глины и террикоников можно сделать вывод о том, что данные экспериментов взаимосвязаны. Полученные данные исследований подтверждают общепринятый факт, что свойства строительных материалов, в т.ч. и строительной керамики, зависят от их состава [29—31]. Стеновая керамика с требуемыми физико-механическими свойствами может быть получена при варьировании значения массовых долей «черных» и «красных» террикоников в составе сырьевой смеси. При этом рекомендуется одновременное добавление не более 30 % «красных» и 30 % «черных» террикоников. Превышение этих значений приведет к снижению целевых показателей строительной керамики.
Для снижения средней плотности изделий и, как следствие, повышения их теплотехнических характеристик в состав шихты рекомендуется вводить «черные» терриконики. «Красные» терриконики следует вводить в состав шихты при необходимости снижения количества трещин, образующихся в процессе сушки и обжига.
В целом, отходы угледобычи — «черные» терриконики следует рассматривать как выгорающую добавку и как интенсификатор спекания, а «красные» терриконики — как отощитель в составе сырьевой шихты в производстве керамического кирпича.
Библиографический список
1. Землянушнов Д.Ю., Соков В.Н., Орешкин Д.В. Эколого-экономические аспекты применения тонкодисперсных отходов мрамора в производстве облицовочных керамических материалов // Вестник МГСУ. 2014. № 8. С. 118—126.
2. ZhigulinaA.Yu., MontaevS.A., ZharylgapovS.M. Physical-mechanical properties and structure of wall ceramics with composite additives modifications // XXIV R-S-P seminar, Theoretical Foundation of Civil Engineering (TFoCE 2015). Samara, 2015. Vol. 111. pp. 896—901.
3. Gaiducis S., Maciulaitis R., Kaminskas A. Eco-balance features and significance of hemihydrate phosphogypsum reprocessing into gypsum binding materials // Journal of Civil Engineering and Management. 2009. Vol. 15. Issue 2. pp. 205—213.
4. Bolden J., Abu-Lebdeh T., Fini E. utilization of recycled and waste materials in various construction applications // American Journal of Environmental Sciences. 2013. vol. 9. No. 1. pp. 14—24.
5. AwwadM.T., Shbeeb L. The use of polyethylene in hot asphalt mixtures // American Journal of Applied Sciences. 2007. Vol. 4. pp. 390—396.
6. Hamoush S., Abu-Lebdeh T., Picornell M., Amer S. Development of sustainable engineered stone cladding for toughness, durability and energy conservation // Construction and Building Materials. 2011. Vol. 25. No. 10. pp. 4006—4016.
7. Wang Y., Wu H., Li V.C. Concrete reinforcement with recycled fibers // Journal of Materials in Civil Engineering. 2000. Vol. 12. pp. 314—319.
8. MadurwarM.V., Ralegoankar R.V., Mandavgane S.A. Application of agro-waste for sustainable construction materials: A review // Construction and Building Materials. 2013. Vol. 38. Pp. 872—878.
9. Gemelli E., Camargo N., Brescansin J. Evaluation of paper industry wastes in construction material applications // Materials Research. 2001. Vol. 4. No. 4. Pp. 297—304.
10. Туркина И.А. Необходимость и опыт использования отходов производства // Сборник докладов V Международного конгресса по управлению отходами и природоохранным технологиям ВэйстТэк — 2007 (29 мая — 1 июня 2007 г., г. Москва). М., 2007.
11. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительные материалы из резиновых и каучуковых отходов // Строительные материалы из отходов промышленности. М. : Феникс, 2007. С. 95—99.
12. Девяткин В.В. Отходы как вторичные материальные ресурсы // Экология производства. 2007. № 2. С. 32—36
13. Вайсман Я.И., Пугин К.Г., Гайдай М.Ф., Семейных Н.С. Применение отходов угледобычи в строительной керамике // Вестник МГСУ. 2014. № 12. С. 131—140.
14. Баталин Б.С., Белозерова Т.А., Гайдай М.Ф., Маховер С.Э. О возможности переработки террикоников угольных шахт в керамические изделия с использованием на-номодификации // Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии : материалы конф. Минск : БГГУ, 2010. С. 118—122.
15. Баталин Б.С., Белозерова Т.А., Маховер С.Э., Гайдай М.Ф. Кирпич сухого прессования из террикоников Кизела // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия : Строительство и архитектура. 2010. Вып. 10. С. 39—41.
16. Баталин Б.С., Белозерова Т.А., Маховер С.Э., Гайдай М.Ф. Применение отходов угольных шахт в качестве сырья для получения керамического кирпича // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2012. Вып. 10 (165). С. 23—25.
17. Баталин Б.С., Белозерова Т.А., Гайдай М.Ф., Маховер С.Э. Керамический кирпич из террикоников Кизеловского угольного бассейна // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2012. Вып. 11 (166). С. 18—22.
18. Баталин Б.С., Гайдай М.Ф. Применение в строительстве отходов угольной промышленности // Master's Journal. 2013. № 1. C. 192—201.
19. Баталин Б.С., Белозерова Т.А., Гайдай М.Ф. Строительная керамика из тер-рикоников Кизеловского угольного бассейна // Стекло и керамика. 2014. Вып. 3. С. 8—10.
20. Химическая технология керамики / под ред. И.Я. Гузмана. М. : ООО РИФ «Стройматериалы», 2003. 496 с.
21. Мещанинов Ф.В. Термобарогеохимические модели трансформации пород отвалов угольных шахт Восточного Донбасса // Научная конференция аспирантов и соискателей : тезисы докл. Ростов н-Д, 2001. С. 49—51.
22. ГайдайМ.Ф., ВайсманЯ.И. Оценка негативного воздействия террикоников на экологическую ситуацию в угледобывающих районах и пути его снижения // Экологические системы и приборы. 2015. Вып. 12. С. 11—21.
23. Лукин Е.С., Андрианов Н.Т. Технический анализ и контроль производства керамики. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1986. 271 с.
24. Книгина Г.И. Строительные материалы из горелых пород. М. : Стройиздат, 1966. 207 с.
25. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Химическая технология керамического кирпича с использованием техногенного сырья. Самара : СГАСУ, 2007. 432 с.
26. Абдрахимов В.З., Вдовина Е.В. Исследование жедезосодержащего сырья и его классификация по функциональной пригодности в производстве керамических материалов. Самара : СГАСУ, 2010. 118 с.
27. Горшков В.С., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М. : Высшая школа, 1981. 335 с.
28. Гончаров Ю.И., Шамшуров В.М., Дороганов Е.А. Рентгенофазовый и термографический методы исследования минерального сырья. Зерновой состав и пластические свойства. Белгород : БелГТАСМ, 2002. 103 с.
29. Орешкин Д.В. Проблемы строительного материаловедения и производства строительных материалов // Строительные материалы. 2010. № 11. С. 6—9.
30. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия. М. : Высш. шк., 2008. 440 с.
31. Сканави Н.А. Строительные материалы из отходов промышленности: проблемы и решения // Строительство. Специализир. информ. бюл. 2002. № 1 (1). С. 8—9.
Поступила в редакцию в январе 2016 г.
Об авторах: Гайдай Максим Федорович — аспирант кафедры охраны окружающей среды, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, пр-т Комсомольский, д. 29, gaidaimaxim@ yandex.ru;
Вайсман Яков Иосифович — доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель кафедры охраны окружающей среды, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, пр-т Комсомольский, д. 29, eco@pstu.ru;
Глушанкова Ирина Самуиловна — доктор технических наук, профессор кафедры охраны окружающей среды, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, пр-т Комсомольский, д. 29, irina_chem@mail.ru;
Семейных Наталья Сергеевна — кандидат технических наук, доцент кафедры строительного инжиниринга и материаловедения, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, пр-т Комсомольский, д. 29, semeyn@mail.ru.
Для цитирования: Гайдай М.Ф., Вайсман Я.И., Глушанкова И.С., Семейных Н.С. Использование отходов угледобычи при производстве строительной керамики по экологически безопасной, ресурсосберегающей технологии // Вестник МГСУ. 2016. № 3. С. 93—110.
M.F. Gayday, Ya.I. Vaysman, I.S. Glushankova, N.S. Semeynykh
APPLICATION OF COAL MINING WASTE IN THE PRODUCTION OF STRUCTURAL CERAMICS USING AN ECOLOGICALLY FRIENDLY AND RESOURCE SAVING TECHNOLOGY
The article states that the use of spoil heaps (coal mining waste) in the production of structural ceramics is expedient. It shows the reduction of negative ecological effects during the life cycle when coal mining waste is used in the initial blend for the production of structural ceramics. It shows that the development of the recommendations for the use of coal mining waste in the production of structural ceramics is an urgent issue as far as the use of coal mining waste in the production of structural ceramics can lead both to the achievement of resource saving and positive ecological effect and to the undesirable decrease of the basic physical and mechanical properties of the final products when the structure of the mix is inappropriate. In order to develop these recommendations the authors have examined the microstructure, mineral composition and physical and mechanical properties of structural ceramics produced with the use of coal mining waste, which effect the consumer properties of the target material. As a result of the research the
authors have made the conclusions about the nature and degree of impact of coal mining waste quantity on the physical and mechanical properties of construction ceramics. The comparison of the data received during the measurement of the basic physical and mechanical properties of construction ceramics with the results of the research of microstructure, elemental and mineral composition of the samples has shown their correlation.
Key words: structural ceramics, resource saving, coal mining waste, technogenic raw materials, environmental safety, physical and mechanical properties, recommendations on the use of waste
References
1. Zemlyanushnov D.Yu., Sokov V.N., Oreshkin D.V. Ekologo-ekonomicheskie aspekty primeneniya tonkodispersnykh otkhodov mramora v proizvodstve oblitsovochnykh kerami-cheskikh materialov [Environmental and Economic Aspects of Using Marble Fine Waste in the Manufacture of Facing Ceramic Materials]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Structural Engineering]. 2014, no. 8, pp. 118—126. (In Russian)
2. Zhigulina A.Yu., Montaev S.A., Zharylgapov S.M. Physical-mechanical Properties and Structure of Wall Ceramics with Composite Additives Modifications. XXIV R-S-P seminar, Theoretical Foundation of Civil Engineering (TFoCE 2015). Samara. 2015, vol. 111, pp. 896—901. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2015.07.165.
3. Gaiducis S., Maciulaitis R., Kaminskas A. Eco-Balance Features and Significance of Hemihydrate Phosphogypsum Reprocessing Into Gypsum Binding Materials. Journal of Civil Engineering and Management. 2009, vol. 15, issue 2, pp. 205—213. DOI: http://dx.doi. org/10.3846/1392-3730.2009.15.205-213.
4. Bolden J., Abu-Lebdeh T., Fini E. Utilization of Recycled and Waste Materials in Various Construction Applications. American Journal of Environmental Sciences. 2013, vol. 9, no. 1, pp. 14—24. DOI: http://dx.doi.org/10.3844/ajessp.2013.14.24.
5. Awwad M.T., Shbeeb L. The Use of Polyethylene in Hot Asphalt Mixtures. American Journal of Applied Sciences. 2007, vol. 4, pp. 390—396.
6. Hamoush S., Abu-Lebdeh T., Picornell M., Amer S. Development of Sustainable Engineered Stone Cladding for Toughness, Durability and Energy Conservation. Construction and Building Materials. 2011, vol. 25, no. 10, pp. 4006—4016. DOI: http://dx.doi.org/10.1016Zj. conbuildmat.2011.04.035.
7. Wang Y., Wu H., Li V.C., Concrete Reinforcement with Recycled Fibers. Journal of Materials in Civil Engineering. 2000, vol. 12, pp. 314—319. DOI: http://dx.doi.org/10.1061/ (ASCE)0899-1561(2000)12:4(314).
8. Madurwar M.V., Ralegoankar R.V., Mandavgane S.A. Application of Agro-Waste for Sustainable Construction Materials: A Review. Construction and Building Materials. 2013, vol. 38, pp. 872—878. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.09.011.
9. Gemelli E., Camargo N., Brescansin J. Evaluation of Paper Industry Wastes in Construction Material Applications. Materials Research. 2001, vol. 4, no. 4, pp. 297—304.
10. Turkina I.A. Neobkhodimost' i opyt ispol'zovaniya otkhodov proizvodstva [Necessity and Experience of the Use of Production Waste]. Sbornik dokladov V Mezhdunarodnogo kongressa po upravleniyu otkhodami i prirodookhrannym tekhnologiyam VeystTek — 2007 [Collection of Reports of the 5th International Congress on Waste Management and Environmental Technologies WasteTech — 2007]. Moscow. 2007. (In Russian)
11. Dvorkin L.I., Dvorkin O.L. Stroitel'nye materialy iz rezinovykh i kauchukovykh otk-hodov [Construction Materials Made of Rubber and Elastic Waste]. Stroitel'nye materialy iz otkhodov promyshlennosti [Construction Materials Made of Industrial Waste]. Moscow, Feniks Publ., 2007, pp. 95—99. (In Russian)
12. Devyatkin V.V. Otkhody kak vtorichnye material'nye resursy [Waste as Secondary Material Resources]. Ekologiya proizvodstva [Production Ecology]. 2007, no. 2, pp. 32—36. (In Russian)
13. Vaysman Ya.I., Pugin K.G., Gayday M.F., Semeynykh N.S. Primenenie otkhodov ugledobychi v proizvodstve stroitel'noy keramiki [Application of the Coal-Mining Waste in Building Ceramics Production]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014, no. 12, pp. 131—140. (In Russian)
14. Batalin B.S., Belozerova T.A., Gayday M.F., Makhover S.E. O vozmozhnosti pere-rabotki terrikonikov ugol'nykh shakht v keramicheskie izdeliya s ispol'zovaniem nanomodifikat-
sii [On the Possibility of Recycling Gob Piles of Coal Pits into Ceramic Products Using Nano-modification]. Resurso- i energosberegayushchie tekhnologii i oborudovanie, ekologicheski bezopasnye tekhnologii: materialy konferentsii [Resource- and Energy-Saving Technologies and Equipment, Environmental-Friendly Technologies : Materials of the Conference]. Minsk, BGTU Publ., 2010, pp. 118—122. (In Russian)
15. Batalin B.S., Belozerova T.A., Makhover S.E., Gayday M.F. Kirpich sukhogo press-ovaniya iz terrikonikov Kizela [Dry Pressing Brick Made of Gob Piles of Kizel]. Vestnik Yu-zhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Stroitel'stvo i arkhitektura [Proceedings of South Ural State University. Series: Construction and Architecture]. 2010, no. 10, pp. 39—41. (In Russian)
16. Batalin B.S., Belozerova T.A., Makhover S.E., Gayday M.F. Primenenie otkhodov ugol'nykh shakht v kachestve syr'ya dlya polucheniya keramicheskogo kirpicha [The Use of Coal Pit Waste as Raw Material for Ceramic Brick]. Stroitel'nye materialy, oborudovanie, tekhnologii XXI veka [Construction Materials, Equipment, Technologies of the 21st Century]. 2012, no. 10 (165), pp. 23—25. (In Russian)
17. Batalin B.S., Belozerova T.A., Gayday M.F., Makhover S.E. Keramicheskiy kirpich iz terrikonikov Kizelovskogo ugol'nogo basseyna [Ceramic Brick Made of Gob Piles of Ki-zelovsk Coal-Basin]. Stroitel'nye materialy, oborudovanie, tekhnologiiXXI veka [Construction Materials, Equipment, Technologies of the 21st Century]. 2012, no. 11 (166), pp. 18—22. (In Russian)
18. Batalin B.S., Gayday M.F. Primenenie v stroitel'stve otkhodov ugol'noy promyshlen-nosti [The Use of Coal Production Waste in the Construction]. Master's Journal. 2013, no. 1, pp.192—201. (In Russian)
19. Batalin B.S., Belozerova T.A., Gayday M.F. Stroitel'naya keramika iz terrikonikov Kizelovskogo ugol'nogo basseyna [Structural Ceramics Made of Gob Piles of Kizelovsk Coal-Basin]. Steklo i keramika [Glass and Ceramics]. 2014, no. 3, pp. 8—10. (In Russian)
20. Khimicheskaya tekhnologiya keramiki [Chemical Technology of Ceramics]. Moscow, OOO RIF «Stroymaterialy» Publ., 2003, 496 p. (In Russian)
21. Meshchaninov F.V. Termobarogeokhimicheskie modeli transformatsii porod otvalov ugol'nykh shakht Vostochnogo Donbassa [Fluid Inclusion Models of Transformation of Waste Heaps of East Donbas Coal Pits]. Nauchnaya konferentsiya aspirantov i soiskateley: tezisy dokladov [Scientific Conference of Postgraduates and Doctoral Candidates : Report Theses]. Rostov-on-Don, 2001, pp. 49—51. (In Russian)
22. Gayday M.F., Vaysman Ya.I. Otsenka negativnogo vozdeystviya terrikonikov na eko-logicheskuyu situatsiyu v ugledobyvayushchikh rayonakh i puti ego snizheniya [Estimating Negative Effect of Gob Piles on the Ecological Situation in Coal Mining Areas and Ways of its Decrease]. Ekologicheskie sistemy i pribory [Ecological Systems and Devices]. 2015, no. 12, pp.11—21. (In Russian)
23. Lukin E.S., Andrianov N.T. Tekhnicheskiy analiz i kontrol' proizvodstva keramiki [Technical Analysis and Control of Ceramics Production]. 2nd edition. Moscow, Stroyizdat Publ., 1986, 271 p. (In Russian)
24. Knigina G.I. Stroitel'nye materialy iz gorelykh porod [Construction Materials of Burned Rocks]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1966, 207 p. (In Russian)
25. Abdrakhimov V.Z., Abdrakhimova E.S. Khimicheskaya tekhnologiya keramicheskogo kirpicha s ispol'zovaniem tekhnogennogo syr'ya [Chemical Technology of Ceramic Brick with the Use of Technogenic Raw Materials]. Samara, SGASU Publ., 2007, 432 p. (In Russian)
26. Abdrakhimov V.Z., Vdovina E.V. Issledovanie zhelezosoderzhashchego syr'ya i ego klassifikatsiya po funktsional'noy prigodnosti v proizvodstve keramicheskikh materialov [Research of Ferriferous Raw Materials and their Classification by Functional Suitability in Production of Ceramic Materials]. Samara, SGASU Publ., 2010, 118 p. (In Russian)
27. Gorshkov V.S., Timashev V.V., Savel'ev V.G. Metody fiziko-khimicheskogo analiza vyazhushchikh veshchestv [Methods of Physical and Chemical Analysis of Binding Agents]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1981, 335 p. (In Russian)
28. Goncharov Yu.I., Shamshurov V.M., Doroganov E.A. Rentgenofazovyy i termogra-ficheskiy metody issledovaniya mineral'nogo syr'ya. Zernovoy sostav i plasticheskie svoystva [X-Ray Phase and Thermographic Research Methods of Mineral Raw Materials]. Belgorod, BelGTASM Publ., 2002, 103 p. (In Russian)
29. Oreshkin D.V. Problemy stroitel'nogo materialovedeniya i proizvodstva stroitel'nykh materialov [Problems of Construction Materials Science and Production of Construction Materials]. Stroitel'nye materialy [Construction Materials]. 2010, no. 11, pp. 6—9. (In Russian)
30. Popov K.N., Kaddo M.B. Stroitel'nye materialy iizdeliya [Construction Materials and Products]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 2008, 440 p. (In Russian)
31. Skanavi N.A. Stroitel'nye materialy iz otkhodov promyshlennosti: problemy i resheni-ya [Construction Materials Made of Industrial Waste: Problems and Solutions]. Stroitel'stvo. Spetsializirovannyy informatsyonnyy byulleten' [Construction. Professional Information Bulletin]. 2002, no. 1 (1), pp. 8—9. (In Russian)
About the authors: Gayday Maksim Fedorovich — postgraduate student, Department of Environmental Protection, Perm National Research Polytechnic University (PNRPU),
29 Komsomol'skiy pr., Perm, 614990, Russian Federation; gaidaimaxim@yandex.ru;
Vaysman Yakov Iosifovich — Doctor of Medical Sciences, Professor, scientific supervisor, Department of Environmental Protection, Perm National Research Polytechnic University (PNRPU), 29 Komsomol'skiy pr., Perm, 614990, Russian Federation; eco@pstu.ru;
Glushankova Irina Samuilovna — Doctor of Technical Sciences, Professor, scientific supervisor, Department of Environmental Protection, Perm National Research Polytechnic University (PNRPU), 29 Komsomol'skiy pr., Perm, 614990, Russian Federation; irina_ chem@mail.ru;
Semeynykh Natal'ya Sergeevna — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Construction Engineering and Materials Science, Perm National Research Polytechnic University (PNRPU), 29 Komsomol'skiy pr., Perm, 614990, Russian Federation; semeyn@mail.ru.
For citation: Gayday M.F., Vaysman Ya.I., Glushankova I.S., Semeynykh N.S. Ispol'zovanie otkhodov ugledobychi pri proizvodstve stroitel'noy keramiki po ekologicheski bezopasnoy, resursosberegayushchey tekhnologii [Application of Coal Mining Waste in the Production of Structural Ceramics Using an Ecologically Friendly and Resource Saving Technology]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2016, no. 3, pp. 93—110. (In Russian)
