Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

Возникает необходимость в переработке техногенных отходов с получением полезных товаров, в том числе для строительной отрасли. В настоящее время активно происходит внедрение технологий управления отходами, которые в соответствии с концепцией экономики замкнутого цикла рассматриваются как вторичные сырьевые ресурсы [1]. Вместе с тем, в связи с увеличением темпов строительства и ужесточением требований к строительным конструкциям и материалам, особенно актуальным становится поиск новых источников исходного сырья для синтеза современных высокоэффективных материалов теплоизоляционного назначения. Ежегодно растет востребованность негорючих строительных теплоизоляционных материалов на основе техногенного силикатного сырья [2]. Успешно развивается направление создания экологичных пористых теплоизоляционных материалов, таких как пеностекло, пеносиликаты, пеностеклокерамика [3-6]. Такая теплоизоляция отличается, кроме негорючести, способностью выдерживать высокую температуру с минимальным изменением эксплуатационных характеристик, достаточно высокой для теплоизоляционных материалов прочностью при низких значениях теплопроводности. Преимуществом вспененных стекломатериалов по сравнению с некоторыми искусственными изоляционными материалами является их неорганический состав. Как и любое стекло, они устойчивы к действию грибов, микроорганизмов, насекомых и грызунов, не поддерживают открытого пламя. Также их можно отнести к экологичным, так как основными сырьевыми компонентами являются отходы или побочные продукты различных производств, стеклоотходы, что решает проблему переработки вторичного сырья. Использование отходов в производственном цикле и переработка их в востребованный товарный продукт позволяет решить целый ряд проблем строительной отрасли и экологии. Это ведет к уменьшению количества накопленных отходов, а значит, и отчужденных земель, к снижению использования природного сырья, что, в свою очередь, способствует нормализации экологической обстановки. Кроме того, применение отходов, подвергшихся термической обработке (золы-уноса, золошлаковых отходов и др.) снижает энергозатраты на синтез конечного продукта [7 и др.]. Результаты Пеноматериалы получали методом низкотемпературного синтеза, который включает в себя две основные стадии: приготовление пенообразующей жидкостекольной композиции и ее вспенивание с получением готового продукта. Двухстадийная технология позволяет поэтапно оптимизировать структуру и свойства материала в зависимости от его назначения. Основными сырьевыми компонентами служили микрокремнеземы, являющиеся побочными продуктами переработки эвдиалитовых (Мкр.э) и апатитонефелиновых руд (Мкр.н). Для получения пеносиликатного материала с улучшенными эксплуатационными характеристиками использовали введение модифицирующих добавок и оптимизацию технологических параметров. Образцы с добавками характеризуются более равномерной мелкопористой структурой и имеют сравнительно лучшие показатели технических свойств. Вводимые добавки оказывали различное влияние на процесс синтеза и свойства конечного продукта. В качестве добавок к силикатной матрице, интенсифицирующих процесс вспенивания, применяли графитовые отходы Кандалакшского алюминиевого завода (КАЗ), доломит Сопчеозерского месторождения, мел. Добавками, увеличивающими прочностные характеристики и водостойкость изделий, являлись апатитонефелиновые отходы, диопсид Ковдорского месторождения, зола-унос АТЭЦ, сунгулит Хабозерского месторождения. Обосновано введение в шихту отверждающих добавок (гипса, кремнефтористого натрия), упорядочивающих структуру щелочно-силикатных растворов. Некоторые из указанных добавок оказывали влияние и на снижение температуры вспенивания. В результате исследований взаимосвязей состава шихты, технологических режимов, структуры и технических свойств изделий определены оптимальные составы и условия получения эффективных блочных вспененных материалов. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 235-240. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 235-240. © Манакова Н. К., Суворова О. В., 2025 236