Technique and technology of silicates Technique and technology of silicates Техника и технология силикатов 2076-0655 119359 10.62980/2076-0655-2026-222-231 zgtfyh ОСНОВНАЯ РУБРИКА MAIN RUBRIC ОСНОВНАЯ РУБРИКА FLUOROHYDRITE COMPOSITIONS WITH DISPERSED FILLERS ФТОРАНГИДРИТОВЫЕ КОМПОЗИЦИИ С ДИСПЕРСНЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ Яковлев Григорий Иванович Yakovlev Grigory Ivanovich gyakov@istu.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Первушин Григорий Николаевич Pervushin Grigory Nikolayevich pervushin61@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Бурьянов Александр Федорович Buryanov Aleksandr Fedorovich rga-service@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Ангелич Зарина Сироджиддиновна Angelich Zarina Sirodzhiddinovna pgs@istu.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Украинцева В М Ukraintseva V M АльРифаи Али Аль Сайед Мохамед Al-Rifai Ali Al-Sayed Mohamed Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова Россия Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова Russian Federation Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова Россия Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова Russian Federation Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет Россия Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет Russian Federation Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова Россия Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова Russian Federation Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова Россия Kalashnikov Izhevsk State Technical University Russian Federation Египетско-Российский университет Россия Egyptian-Russian University Russian Federation 33 3 222 231 01 04 2026 https://tsilicates.ru/en/nauka/article/119359/view

Исследованы физико-механические свойства конструкционно-теплоизоляционной композиции на основе высокопрочного ангидритового вяжущего, приготовленного на основе фторангидрита – отхода производства плавиковой кислоты, вспученного перлитового песка и хризотил-асбестового волокна сорта 7–370 Баженовского месторождения. Для активации процессов структурообразования ангидритового вяжущего использовался 3%-й водный раствор фосфата натрия Na3PO4. В качестве сверхлегкого заполнителя в композиции использовался вспученный перлитовый песок с дисперсностью до 1 мм. Проведенные исследования микроструктуры и рентгеновский микроанализ показали наличие физико-химического взаимодействия между двуводным сульфатом кальция и частицами вспученного перлитового песка, обеспечивающего повышение физико-механических характеристик разработанного материала вследствие формирования плотной структуры ангидритовой матрицы. Отмеченные новообразования в межфазной зоне на границе ангидритового вяжущего и частиц вспученного перлитового песка, в сочетании с коротковолокнистым асбестовым волокном дополнительно обеспечивают улучшенные физико-механические свойства композиции. Примененные методы физико-химического анализа, включающие дифференциальную термографию, ИК-спектральный анализ, растровую электронную микроскопию с рентгеновским энергодисперсионным анализом позволили идентифицировать структуру и межфазные взаимодействия между компонентами фторангидритовой композиции. Разработанная композиция может служить дешевым заменителем строительного гипса при производстве «теплой штукатурки», гипсокартонных листов, пазогребневых плит, стеновых блоков, изготовлении архитектурных деталей методом литья в формы, а также выполнении теплоизоляции стен при каркасном строительстве, в том числе для заполнения колодцевой кладки в кирпичных стенах.

The article explores physical and mechanical properties of a structural and thermal insulation composition based on a high–strength anhydrite binder prepared on the basis of fluorohydrite, waste from the production of hydrofluoric acid, ex-panded perlite sand and chrysotile asbestos fiber of 7-370 grade from the Bazhenov deposit. 3% aqueous solution of sodi-um phosphate Na3PO4 was used to activate the processes of anhydrite binder structure formation. Expanded perlite sand with average grain size of up to 1 mm was used as an ultralight filler. The microstructure studies and X-ray diffraction analysis showed the presence of a physical and chemical interaction between two-water calcium sulfate and particles of expanded perlite sand, which provides an increase in the physical and mechanical characteristics of the developed material due to the formation of a dense structure of the anhydrite matrix. Crystalline hydrates in the interphase zone at the bounda-ry of the anhydrite binder and particles of expanded perlite sand, in combination with short-fiber asbestos, additionally provide improved physico-mechanical properties of the composition. The applied methods of physico-chemical analysis, including thermal analysis, IR spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), identified the structure and interphase interactions between the components of the fluorohydrite composition. The developed composition can serve as a cheap substitute for gypsum in the production of "warm plaster", plasterboard, partition blocks, wall blocks, in the manufacture of architectural details by mold casting, as well as performing thermal insulation of walls in frame construction, including filling for cavity wall construction.

 фторангидрит вспученный перлит хризотил-асбест теплопроводность микроструктура энерго-дисперсионный анализ дифференциальная термография ИК-спектральный анализ fluorohydrite expanded perlite chrysotile asbestos thermal conductivity microstructure energy-dispersive analysis thermal analysis IR spectoscopy

Белов В.В., Бурьянов А.Ф., Яковлев Г.И.,Петропавловская В.Б., Фишер Х.-Б., Маева И.С. Модификация структуры и свойств строительных композитов на основе сульфата каль-ция: монография / под общ.ред. А. Ф. Бурьянова. М.: ДеНо-ва, 2012.196 с. Belov V.V., Bur'yanov A.F., Yakovlev G.I.,Petropavlovskaya V.B., Fisher H.-B., Maeva I.S. Modifikaciya struktury i svoystv stroitel'nyh kompozitov na osnove sul'fata kal'-ciya: monografiya / pod obsch.red. A. F. Bur'yanova. M.: DeNo-va, 2012.196 s. Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников В.С. Мине-ральные вяжущие вещества (технология и свойства). М.: Стройиздат, 1979. 477 с. Volzhenskiy A.V., Burov Yu.S., Kolokol'nikov V.S. Mine-ral'nye vyazhuschie veschestva (tehnologiya i svoystva). M.: Stroyizdat, 1979. 477 s. Nowak S., Wutz K., Prosiegel K., Fischer H.-B.(2006). Zum Einsatz von Melaminharzen in Calciuumsulfat–Flieestrichen, In 16.Internationale Baustofftagung «Ibausil», 20-22 Septem-ber 2006, Weimar, Germany.Band 1. Pp. 857-866. Nowak S., Wutz K., Prosiegel K., Fischer H.-B.(2006). Zum Einsatz von Melaminharzen in Calciuumsulfat–Flieestrichen, In 16.Internationale Baustofftagung «Ibausil», 20-22 Septem-ber 2006, Weimar, Germany.Band 1. Pp. 857-866. Vlad D., Zouaoui N., Kambia M., Plank J. Zur Wechsel wir-kungvon Polycarboxylat mitteln mit sulfatisch angeregtem REA-Anhydrit, In 16. Internationale Baustofftagung «Ibausil», 20-22 September 2006, Weimar, Bundesrepublik Deutschland. Band 1.Рр. 759-766. Vlad D., Zouaoui N., Kambia M., Plank J. Zur Wechsel wir-kungvon Polycarboxylat mitteln mit sulfatisch angeregtem REA-Anhydrit, In 16. Internationale Baustofftagung «Ibausil», 20-22 September 2006, Weimar, Bundesrepublik Deutschland. Band 1.Rr. 759-766. Jakowlew G., Keriene J. Fluoranhydrit verb und werkstof-fefuer den Fliessestrich, In: 14 Internationale Baustofftagung “Ibausil”, 20-23 September 2000, Weimar, Bundesrepublik Deutschland. Band 2.Рр. 871–879. Jakowlew G., Keriene J. Fluoranhydrit verb und werkstof-fefuer den Fliessestrich, In: 14 Internationale Baustofftagung “Ibausil”, 20-23 September 2000, Weimar, Bundesrepublik Deutschland. Band 2.Rr. 871–879. Композиционные материалы на основе сульфатсодержа-щих отходов производства / Е. С. Лушникова, Н. С. Рузина, А. Ф. Гордина, И. С. Полянских // Материалы II Брянского международного инновационного форума «Строительство-2016» (Брянск, 1 декабря 2016 г.). Т.1. Брянск, 2016. С. 75–78. Kompozicionnye materialy na osnove sul'fatsoderzha-schih othodov proizvodstva / E. S. Lushnikova, N. S. Ruzina, A. F. Gordina, I. S. Polyanskih // Materialy II Bryanskogo mezhdunarodnogo innovacionnogo foruma «Stroitel'stvo-2016» (Bryansk, 1 dekabrya 2016 g.). T.1. Bryansk, 2016. S. 75–78. Plechanova T.A., Keriene J.A., Gailius A., Yakovlev G.I. Structural, physical and mechanical propertiesof modified wood-magnesia composite. Constructionand Building Materi-als, 2007. Vol. 21, Is. 9: 1833-1838. Plechanova T.A., Keriene J.A., Gailius A., Yakovlev G.I. Structural, physical and mechanical propertiesof modified wood-magnesia composite. Constructionand Building Materi-als, 2007. Vol. 21, Is. 9: 1833-1838. Яковлев Г.И., Дрохитка Р., Первушин Г.Н., Грахов В.П., Саидова З.С., Гордина А.Ф., Шайбадуллина А.В., Пудов И.А., Эльрефаи А.Э.М.М. Мелкозернистый бетон, модифицированный суспензией хризотиловых нановолокон. // Строительные материалы №1-2, 2018. С. 4-10. Yakovlev G.I., Drohitka R., Pervushin G.N., Grahov V.P., Saidova Z.S., Gordina A.F., Shaybadullina A.V., Pudov I.A., El'refai A.E.M.M. Melkozernistyy beton, modificirovannyy suspenziey hrizotilovyh nanovolokon. // Stroitel'nye materialy №1-2, 2018. S. 4-10. Yakovlev G., Drochytka R., Grakhov V., Saidova Z., Polyan-skikh I., Pudov I. The influence of chrysotile nanofibers dis-persion on the physical and mechanical properties of the ce-ment matrix // Brno ICBM Conference, October 2021, Solid State Phenomena, 325: 21-27. Yakovlev G., Drochytka R., Grakhov V., Saidova Z., Polyan-skikh I., Pudov I. The influence of chrysotile nanofibers dis-persion on the physical and mechanical properties of the ce-ment matrix // Brno ICBM Conference, October 2021, Solid State Phenomena, 325: 21-27. Яковлев Г.И., Калабина Д.А., Грахов В.П., Бурьянов А.Ф., Гордина А.Ф., Баженов К.А., Никитина С.В. Фторангидрито-вые композиции с легким заполнителем на основе вспучен-ного перлитового песка. Строительные материалы. 2019. № 5. С. 57-61. Yakovlev G.I., Kalabina D.A., Grahov V.P., Bur'yanov A.F., Gordina A.F., Bazhenov K.A., Nikitina S.V. Ftorangidrito-vye kompozicii s legkim zapolnitelem na osnove vspuchen-nogo perlitovogo peska. Stroitel'nye materialy. 2019. № 5. S. 57-61. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Грахов В.П., Калабина Д.А., Гордина А.Ф., Гинчицкая Ю.Н., Баженов К.А., Трошко-ва В.В., Дрохитка Р., Хозин В.Г. Конструкционно-теплоизоляционный материал на основе высокопрочного ангидритового вяжущего. Интеллектуальные системы в производстве. 2019. Т. 17. № 1. С. 144-151. Yakovlev G.I., Pervushin G.N., Grahov V.P., Kalabina D.A., Gordina A.F., Ginchickaya Yu.N., Bazhenov K.A., Troshko-va V.V., Drohitka R., Hozin V.G. Konstrukcionno-teploizolyacionnyy material na osnove vysokoprochnogo angidritovogo vyazhuschego. Intellektual'nye sistemy v proizvodstve. 2019. T. 17. № 1. S. 144-151. Патент RU2723788C1. Грахов В.П, Первушин Г.Н, Ка-лабина Д.А., Яковлев Г.И., Гордина А.Ф., Баженов К.А., Кузьмина Н.В. Высокопрочное фторангидритовое вяжущее, способ получения высокопрочного фторангидритового вяжущего и композиции на его основе (варианты). Заявлено 2019-03-29, Опубликовано 2020-06-17. Patent RU2723788C1. Grahov V.P, Pervushin G.N, Ka-labina D.A., Yakovlev G.I., Gordina A.F., Bazhenov K.A., Kuz'mina N.V. Vysokoprochnoe ftorangidritovoe vyazhuschee, sposob polucheniya vysokoprochnogo ftorangidritovogo vyazhuschego i kompozicii na ego osnove (varianty). Zayavleno 2019-03-29, Opublikovano 2020-06-17.