Technique and technology of silicates Technique and technology of silicates Техника и технология силикатов 2076-0655 117100 10.62980/2076-0655-2026-466-474 mokfvn ОСНОВНАЯ РУБРИКА MAIN RUBRIC ОСНОВНАЯ РУБРИКА LIGHTWEIGHT CERAMIC PRODUCTS USING CRUSHED FOAM GLASS ЛЕГКИЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДРОБЛЕНОГО ПЕНОСТЕКЛА Николаев Даниил Романович Nikolaev Daniil Romanovich nikolaev.daniil.2002@yandex.ru Жуков Алексей Дмитриевич Zhukov Aleksey Dmitrievich lj211@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Медведев Андрей Александрович Medvedev Andrey Aleksandrovich medvedev747@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет Москва Россия National Research Moscow State University of Civil Engineering Moscow Russian Federation Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет Москва Россия National Research Moscow State University of Civil Engineering Moscow Russian Federation Научно-исследовательского института строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) Москва Россия Research Institute of Construction Physics of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences (NIISF RAASN) Moscow Russian Federation Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет Москва Россия National Research Moscow State University of Civil Engineering Moscow Russian Federation Российского геологоразведочного университета (РГГРУ-МГРИ) Москва Россия Russian Geological Prospecting University (RGGRU-MGRI) Moscow Russian Federation 20 12 2025 20 12 2025 32 5 466 474 05 11 2025 20 11 2025 https://tsilicates.ru/en/nauka/article/117100/view

Повышение эффективности керамического кирпича и камней связано со снижением средней плотности изделий и соответствующей теплопроводностью. Одним возможных путей является поризация структуры керамического изделия с помощью выгорающих добавок или введения специальных пен при приготовлении керамической смеси. Другая возможность связана с введением в структуру особолегких заполнителей и, в частности, дробленого пено-стекла. В статье приводятся результаты реализации данной технологии и цифровых экспериментов, устанавливающих взаимосвязь между рецептурными характеристиками и свойствами обожжённого керамического матери-ала. Использование цифровых методик позволяет значительно сократить время и материальные расходы при про-ведении натурных экспериментов, а также использовать методики оценки достоверности получаемых результатов. В результате эксперимента и обработки его результатов получена номограмма с помощью, которой стало возможным решение как прогностической задачи (прогнозирования свойств изделий), так и задачи подбора состава исходных глиняных смесей. Образцы обожженные при температуре 1000–1005 оС имели среднюю плотность 1300 кг/м3; предел прочности при сжатии 14,5 МПа; теплопроводность 0,16 Вт/(м‧оС). Легкий кирпич может быть использован в теплоэффективных кладках стенах, но применение его в фундаментах не рекомендуются.

Improving the efficiency of ceramic bricks and stones is associated with a reduction in the average density of the prod-ucts and their corresponding thermal conductivity. One possible approach is to create pores in the ceramic structure using burnout additives or by introducing special foams during the preparation of the ceramic mixture. Another possibility involves introducing ultra-lightweight aggregates, such as crushed foam glass, into the structure. The article presents the results of the implementation of this technology and digital experiments that establish the relationship between the recipe characteristics and the properties of the fired ceramic material. The use of digital methods allows us to significantly reduce the time and material costs of conducting field experiments, as well as to use methods for assessing the reliability of the results obtained. As a result of the experiment and processing of its results, a nomogram was obtained with the help of which it became possible to solve both the prognostic problem (predicting the properties of products) and the problem of selecting the composition of the initial clay mixtures. Samples fired at 1000–1005 °C had an average density of 1300 kg/m³; compressive strength of 14.5 MPa; thermal conductivity of 0.16 W/(m‧°C). Lightweight brick can be used in thermally efficient masonry walls, but its use in foundations is not recommended.

 керамический кирпич дробленое пеностекло цифровая оптимизация статистическое планирование ceramic brick crushed foam glass digital optimization statistical planning

Рубцов О.И., Боброва Е.Ю., Жуков А.Д., Зиновьева Е.А. Керамический кирпич, камни и полнокирпичные стены // Строительные материалы. 2019. № 9. С. 8–13. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-8-13 Rubcov O.I., Bobrova E.Yu., Zhukov A.D., Zinov'eva E.A. Keramicheskiy kirpich, kamni i polnokirpichnye steny // Stroitel'nye materialy. 2019. № 9. S. 8–13. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-8-13 Korneyev A., Egorova E. Highly Efficient Glass Ceramic Thermal Insulation / E3S Web of Conferences. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126301017 Korneyev A., Egorova E. Highly Efficient Glass Ceramic Thermal Insulation / E3S Web of Conferences. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126301017 Kiani S., Jafarzadeh M. Glass-Ceramic Foams from Alkali-Activated Vitrified Bottom Ash and Waste Glasses / MDPI Applied Sciences (2020). https://doi.org/10.3390/app10165714 Kiani S., Jafarzadeh M. Glass-Ceramic Foams from Alkali-Activated Vitrified Bottom Ash and Waste Glasses / MDPI Applied Sciences (2020). https://doi.org/10.3390/app10165714 Aleksej Zhukov; Andrej Ushakov; Olimdzhon Rasulov; Ekaterina Mihailik. А Heat-efficient ceramic products based on modified rice straw // AIP Conference Proceedings 2497, 040005 (2023) https://doi.org/10.1063/5.0110394 Aleksej Zhukov; Andrej Ushakov; Olimdzhon Rasulov; Ekaterina Mihailik. A Heat-efficient ceramic products based on modified rice straw // AIP Conference Proceedings 2497, 040005 (2023) https://doi.org/10.1063/5.0110394 Пилипенко А.С., Каддо М.Б., Асаматдинов М.О., Турганбаев Б.Б. Теплая керамика на основе местного сырья Республики Каракалпакстан // Строительные материалы. 2022. № 11. С. 86–91. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-808-11-86-91 Pilipenko A.S., Kaddo M.B., Asamatdinov M.O., Turganbaev B.B. Teplaya keramika na osnove mestnogo syr'ya Respubliki Karakalpakstan // Stroitel'nye materialy. 2022. № 11. S. 86–91. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-808-11-86-91 Miao, X., et al. 3D Printing of Porous Ceramics for Enhanced Thermal Insulation Properties / PMC (2024). https://doi.org/10.1002/advs.202412554 Miao, X., et al. 3D Printing of Porous Ceramics for Enhanced Thermal Insulation Properties / PMC (2024). https://doi.org/10.1002/advs.202412554 Колдомасова И.В., Козлов А.В., Каклюгин A.B. Крупноразмерные ячеистые керамические материалы с использованием алюмосиликатного микросферического наполнителя и минеральных волокон // «Строительство-2005»: Материалы междунар. науч.-практ. конф. - Ростов-н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2005. -С. 9-10. Koldomasova I.V., Kozlov A.V., Kaklyugin A.B. Krupnorazmernye yacheistye keramicheskie materialy s ispol'zovaniem alyumosilikatnogo mikrosfericheskogo napolnitelya i mineral'nyh volokon // «Stroitel'stvo-2005»: Materialy mezhdunar. nauch.-prakt. konf. - Rostov-n/D: Rost. gos. stroit, un-t, 2005. -S. 9-10. Синицин Д.А., Шаяхметов У.Ш., Рахимова О.Н., Халиков Р.М., Недосеко И.В. Наноструктурированная пенокерамика строительного назначения: технология производства и применения // Нанотехнологии в строительстве. – 2021. – Том 13, № 4. – С. 213–221. – https://doi.org/10.15828/2075-8545-2021-13-4-213-221 . Sinicin D.A., Shayahmetov U.Sh., Rahimova O.N., Halikov R.M., Nedoseko I.V. Nanostrukturirovannaya penokeramika stroitel'nogo naznacheniya: tehnologiya proizvodstva i primeneniya // Nanotehnologii v stroitel'stve. – 2021. – Tom 13, № 4. – S. 213–221. – https://doi.org/10.15828/2075-8545-2021-13-4-213-221 . Кудрявцев П.Г. Состав и структура пористых термостойких неорганических композиционных материалов // Нанотехнологии в строительстве. – 2018. – Том 10, № 4. – С. 75–100. – https://doi.org/10.15828/2075-8545-2018-10-4-75-100 . Kudryavcev P.G. Sostav i struktura poristyh termostoykih neorganicheskih kompozicionnyh materialov // Nanotehnologii v stroitel'stve. – 2018. – Tom 10, № 4. – S. 75–100. – https://doi.org/10.15828/2075-8545-2018-10-4-75-100 . Zhukov, A. D., Popov, I. I., Bessonov, I. V., & Chernukhin, S. P. (2021). Filled Heat Efficient Ceramics // Key Engineering Materials, May 2021 vol. 887, 493–498. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.887.493 Zhukov, A. D., Popov, I. I., Bessonov, I. V., & Chernukhin, S. P. (2021). Filled Heat Efficient Ceramics // Key Engineering Materials, May 2021 vol. 887, 493–498. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.887.493 Завадский В.Ф., Путро Н.Б. Поризованная строительная керамика. – Новосибирск: Сибстрин, 2005. – 100 с. Zavadskiy V.F., Putro N.B. Porizovannaya stroitel'naya keramika. – Novosibirsk: Sibstrin, 2005. – 100 s. Самедов, Ахмед Меджид Оглы, Самедов, А. М. Перлитокерамические изделия [науч. ред. канд. техн. наук А. И. Полинковская]. Москва. Стройиздат. 1985 г. 195 С. Samedov, Ahmed Medzhid Ogly, Samedov, A. M. Perlitokeramicheskie izdeliya [nauch. red. kand. tehn. nauk A. I. Polinkovskaya]. Moskva. Stroyizdat. 1985 g. 195 S. Панченко, А. И. Пеностеклобетон с модифицированным гипсовым вяжущим: свойства, технология и применение / А. И. Панченко, В. А. Михайлов // Вестник гражданских инженеров. 2024. № 3(104). С. 71 78. Panchenko, A. I. Penosteklobeton s modificirovannym gipsovym vyazhuschim: svoystva, tehnologiya i primenenie / A. I. Panchenko, V. A. Mihaylov // Vestnik grazhdanskih inzhenerov. 2024. № 3(104). S. 71 78. Математическое моделирование физико-химических процессов в пористых средах при решении задач создания нанокомпозиционных материалов и влагонаполнения / В. В. Кузина, С. В. Самченко, И. В. Козлова, А. Н. Кошев // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. – 2023. – Т. 15, № 4. – С. 298-309. – https://doi.org/10.15828/2075-8545-2023-15-5-298-309. – EDN NIOSQQ. Matematicheskoe modelirovanie fiziko-himicheskih processov v poristyh sredah pri reshenii zadach sozdaniya nanokompozicionnyh materialov i vlagonapolneniya / V. V. Kuzina, S. V. Samchenko, I. V. Kozlova, A. N. Koshev // Nanotehnologii v stroitel'stve: nauchnyy internet-zhurnal. – 2023. – T. 15, № 4. – S. 298-309. – https://doi.org/10.15828/2075-8545-2023-15-5-298-309. – EDN NIOSQQ. Дворников, Р. М. Формирование ячеистой структуры поризованного арболита / Р. М. Дворников, С. В. Самченко // Техника и технология силикатов. – 2022. – Т. 29, № 1. – С. 82-91. – EDN KWNIQT. Dvornikov, R. M. Formirovanie yacheistoy struktury porizovannogo arbolita / R. M. Dvornikov, S. V. Samchenko // Tehnika i tehnologiya silikatov. – 2022. – T. 29, № 1. – S. 82-91. – EDN KWNIQT. Новиков Н.В. Влияние барит содержащей добавки на свойства ячеистых бетонов / Самченко С.В., Новиков Н.В. // Техника и технология силикатов. – 2022. – Т. 29, № 4, С. 335-341. Novikov N.V. Vliyanie barit soderzhaschey dobavki na svoystva yacheistyh betonov / Samchenko S.V., Novikov N.V. // Tehnika i tehnologiya silikatov. – 2022. – T. 29, № 4, S. 335-341. Хеирбеков, Р. А. Некоторые физико-химические аспекты формирования структуры композиционного шлакосиликатного поризованного арболитового материала / Р. А. Хеирбеков, С. В. Самченко // Техника и технология силикатов. – 2022. – Т. 29, № 4. – С. 379-390. – EDN JKBDQD. Heirbekov, R. A. Nekotorye fiziko-himicheskie aspekty formirovaniya struktury kompozicionnogo shlakosilikatnogo porizovannogo arbolitovogo materiala / R. A. Heirbekov, S. V. Samchenko // Tehnika i tehnologiya silikatov. – 2022. – T. 29, № 4. – S. 379-390. – EDN JKBDQD. Samchenko, S. V. Formation of Cellular Concrete Structures Based on Waste Glass and Liquid Glass / S. V. Samchenko, A. V. Korshunov // Buildings. – 2024. – Vol. 14, No. 1. – P. 17. – https://doi.org/10.3390/buildings14010017 . – EDN WLXSWL. Samchenko, S. V. Formation of Cellular Concrete Structures Based on Waste Glass and Liquid Glass / S. V. Samchenko, A. V. Korshunov // Buildings. – 2024. – Vol. 14, No. 1. – P. 17. – https://doi.org/10.3390/buildings14010017 . – EDN WLXSWL. Mukhamad-Basir Kodzoev, Sergey Isachenko, Ekaterina Bobrova, Boris Efimov and Igor Bessonov // Ceramic products and energy-efficient systems 032006// FORM-2020. С. 23-26. https://doi.org/10.1088/1757-899X/869/3/032006 Mukhamad-Basir Kodzoev, Sergey Isachenko, Ekaterina Bobrova, Boris Efimov and Igor Bessonov // Ceramic products and energy-efficient systems 032006// FORM-2020. S. 23-26. https://doi.org/10.1088/1757-899X/869/3/032006 Жуков А.Д., Боброва Е.Ю., Бессонов И.В., Медведев А.А., Демиссе Б.А. Применение статистических методов для решения задач строительного материаловедения // «Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал». – 2020. – Том 12, № 6. – С. 313–319. – https://doi.org/10.15828/2075-8545-2020-12-6-313-319 . Zhukov A.D., Bobrova E.Yu., Bessonov I.V., Medvedev A.A., Demisse B.A. Primenenie statisticheskih metodov dlya resheniya zadach stroitel'nogo materialovedeniya // «Nanotehnologii v stroitel'stve: nauchnyy internet-zhurnal». – 2020. – Tom 12, № 6. – S. 313–319. – https://doi.org/10.15828/2075-8545-2020-12-6-313-319 .