Ceramic wall materials made of sand dunes

Abstract


Chemical analysis was performed and the phase composition of the sand dunes, which consists of quartz, clay minerals, carbonates and muscovite, was determined. The macrostructure of the proposed wall ceramics consists of sand pellets with a size of less than 1.5 mm and a finely ground bundle of sand and soda ash. Diagrams of the fusibility of sand dunes and composite bundles of finely ground sand dunes and soda ash are constructed. The affinity of the bundles to the grains of sand dunes and their high reactivity with respect to the surface of the grains ensures a high degree of sintering and obtaining low-stress ceramic structures. The physical and technical properties of sand pellets and firing bundles have been studied. Soda ash additives intensively increase the compressive strength of samples, as well as reduce water absorption and average density.The greatest increase in strength and reduction of water absorption, average density of samples is achieved with the addition of 3 % soda. The introduction of soda into the composition of mixtures contributes to the appearance of a liquid phase at low temperatures (740–760 °C), the amount of which increases with increasing temperature as a result, the sintering process intensifies, as a result of which the physical and mechanical properties of ceramics increase.The resulting liquid phase envelops the entire surface of the sand core, fills the voids between them and pulls the cores together, creating their most advantageous location. In addition, partially melting the surface of the sand core, the liquid phase of the shell contributes to an intensive increase in the amount of melt. The main crystalline phase is anorthite, the formation of which is possibly due to the reaction between CaO formed during the decomposition of calcite and metakaolinite formed during firing and quartz. A high-strength ceramic brick with a strength of 19.7 MPa and a water absorption of 15.4 % was obtained by semi-dry pressing and the content of sand in the charge of 97–99 %, soda ash 1–3 %.

Full Text

5

About the authors

Zh. T Suleimenov

M.H. Dulati Taraz Regional University

A. A Sagyndykov

M.H. Dulati Taraz Regional University

E. A Abutalipov

M.H. Dulati Taraz Regional University

References

  1. Абдрахимов, В.З. Использование отходов флотации углеобогащения, межсланцевой и дегидратированной глин в производстве керамического кирпича / В.З. Абдрахимов // Construction and Geotechnics. – 2022. – Т. 13, № 2. – С. 34–43. doi: 10.15593/2224-9826/2022.2.03
  2. Семейных, Н.С. Анализ использования различных сырьевых компонентов в производстве гранулированного пеностекла / Н.С. Семейных, Г.В. Сопегин // Construction and Geotechnics. – 2017. – Т. 8, № 1. – C. 60–74. doi: 10.15593/2224-9826/2017.1.05
  3. Эминов, А.М. Исследование физико-механических свойств керамических плит на основе новых сырьевых ресурсов нижне амударьинского региона [Электронный ресурс] / А.М. Эминов, Ж.С. Жабберганов, И.Р. Бойжанов // Universum: технические науки: элек-трон. науч. журнал. – 2022. – Vol. 8(101). – URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14154 (дата обращения: 09.01.2025).
  4. Сабиров, Б.Т. Разработка оптимальных составов керамических плиток с использованием барханных песков / Б.Т. Сабиров, З.Р. Кадырова, С.С. Таиров // Стекло и керамика. – 2018. – Т. 91, № 9. – С. 36–39.
  5. Кремнеземистая керамика – перспективный строительный материал / И.Ю. Долгова, В.И. Самойлов, А.В. Шамрей, А.А. Храпов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. – 2013. – № 10. – С. 13–19.
  6. Дороганов, В.А. Исследование свойств систем искусственных керамических вяжущих полученных на основе полевого шпата и песка / В.А. Дороганов, Е.В. Неверова // Наукоемкие технологии и инновации: сб. докл. междунар. науч.-практ. конф. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2019. – Ч. 1. – С. 40–44.
  7. Preparation of porcelain building tiles using K2O–Na2O feldspar flux as a modifier agent of low-temperature firing / D. Weixia, B. Qifu, Z. Jian-er, Z. Tiangui, L. Kun, H. Zhiwei // Journal of the Ceramic Society of Japan. – 2017. – Vol. 125. – P. 690–694.
  8. Iron and steel slag: an alternative source of raw materials for porcelain ceramics / A.R.Siddiqui, M. Pal, D. Bhattacharya, S.K. Das // Global NEST Journal. – 2014. – Vol 16, iss. 4. – P. 587–596.
  9. Martín-Márquez, J. Effect of firing temperature on sintering of porcelain stoneware tiles / J. Martín-Márquez, J.M. Rincón, M. Romero // Ceramics International. – 2008. – Vol. 34. – P. 1867–1873.
  10. Kausik, D. Partial substitution of feldspar by B.F. slag in triaxial porcelain: Phase and microstructural evolution / D. Kausik, K.D. Swapan // Journal of the European Ceramic Society. – 2004. – Vol. 24. – P. 3833–3839.
  11. Спекание облицовочных керамических масс на основе кварц-полевошпатового сорского песка / Р.Г. Еромасов, Э.М. Никифорова, Т.В. Ступко, А.С. Самойло, М.Н. Ва-сильева, Н.С. Симонова // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 8-6. – С. 1312–1316.
  12. Влияние дисперсности непластичных компонентов керамических масс на спекание и свойства строительной керамики / А.Е. Бурученко, В.И. Верещагин, С.И. Муша-рапова, В.К. Меньшикова // Строительные материалы. – 2015. – № 8. – С. 64–67.
  13. Применение вскрышных пород и отходов обогащения рудных песков для получения керамических изделий / В.П. Лузин, А.В. Корнилов, В.П. Сютин, В.В. Морозов, Л.П. Лузина, Р.Р. Самигуллин // Вестник технологического университета. – 2017. – Т. 20, № 10. – С. 34–37.
  14. Гинчицкая, Ю.Н. Стеновая керамика на основе пылеватого суглинка с применением комплексных добавок: автореф. дис. … канд. техн. наук / Ю.Н. Гинчицкая. – Казань, 2021. – 20 с.
  15. Дубинецкий, В.В. Керамический кирпич с применением карбонатсодержащего отхода бурения: автореф. дис. … канд. техн. наук / В.В. Дубинецкий. – Оренбург, 2019. – 22 с.
  16. алахов, А.М. Энергоэффективные керамические стеновые материалы из нетрадиционного сырья / А.М. Салахов, В.Н. Геращенко, Р.А. Салахова, В.П. Морозов, Р.Р. Кабиров // Строительные материалы. – 2012. – № 11. – С. 9–12.
  17. Буравчук, Н.И. Использование техногенного сырья в технологии керамического кирпича / Н.И. Буравчук, О.В. Гурьянова // Инноватика и экспертиза. – 2020. – Вып. 2 (30). – С. 160–169.
  18. Гурьева, В.А. Керамический кирпич полусухого прессования на основе композиции алюмосиликатного сырья и минерального продукта отходов бурения / В.А. Гурьева, В.В. Дубинецкий // Строительные материалы. – 2023. – № 9. – С. 18–22. doi: 10.31659/0585-430X-2023-817-9-18-22
  19. Сапелкина, Т.В. Композиционные керамические материалы из природных и техногенных пород Республики Тыва / Т.В. Сапелкина, Г.И. Стороженко, Т.Е. Шоева // Строительные материалы. – 2023. – № 5. – С. 9–13. doi: 10.31659/0585-430X-2023-813-5-9-13
  20. Керамический кирпич дорожного назначения для мощения тротуаров в регионах Приаралья / В.С. Лесовик, Л.Х. Загороднюк, З.К. Бабаев, З.Б. Джуманиязов // Стекло и ке-рамика. – 2023. – Т. 96, № 2. – С. 53–60. doi: 10.14489/glc.2023.02.pp.053-060

Statistics

Views

Abstract - 7

PDF (Russian) - 2

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2025 Suleimenov Z.T., Sagyndykov A.A., Abutalipov E.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies