Учёные САФУ разработали сверхпрочный кирпич из отходов алмазодобычи

Помните, все когда-то играли в детстве — найди 10 отличий. И здесь как раз тот самый случай. Два кирпича, и чисто визуальные отличия между ними не заставит труда определить, но мало кто пока знает, сколько же их внутренних. Вот клинкерный кирпич из аргиллитовых пород — отходов горно-обогатительного комбината. Тех самых, что зачастую вывозятся в отвалы, то есть на свалку. И эти породы практически нигде не используются. А между тем, на горно-обогатительных комбинатах, которых только в Архангельской области два, аргиллитовых пород миллионы тонн. Это засохшая глина, как камень, которая не размокает в воде. И, похоже горы этого ценного сырья, дождались своего часа. Материал, что привозят в САФУ, с месторождения имени Владимира Гриба. И именно из этой породы учёные создали кирпич будущего.

Владимир Скрипниченко, доктор экономических наук, кандидат геолого-минералогических наук, профессор САФУ им. М. В. Ломоносова:

«У нас когда-то в России в каждой деревне был свой кирпичный завод, в каждом районе. Бабы лепили руками, никаких давлений, никаких прессов сорокатонных не было. Я сам в детстве видел, они разваливались в руках, они слабенькие. А здесь мы добились того, что при температуре 1050 градусов минералы между собой сцепляются, это получается гранит».

Процесс прихода учёных к такому виду кирпича был долгим. Сама идея появилась два года назад. Аналогичные работы проводились на Донбассе и в Ростовской области, но там состав глины был другим. В САФУ начались эксперименты. Сначала кропотливые изучения состава породы на компьютере.

Иван Белозёров, кандидат технических наук:

«Мы на экране можем с увеличением посмотреть на нашу породу. И увидеть, что чёрные места, которых тут довольно много, являются поровыми пустотами в данном аргиллите, можем понять, что большая часть зёрен являются чётко очерченными и, соответственно, их размер относительно небольшой».

После многочисленных исследований учёные пришли к выводу, что для нового материала нужна специальная добавка — апатит. Её заказали в Мурманской области. Породу в университет привозили большими кусками. Затем их вручную ломали, дробили в специальной машине, потом отправляли на мельницу, чтобы камень превратить в муку. И только потом лепили форму.

Иван Белозёров, кандидат технических наук:

«Процесс от прихода сырья до получения конечного продукта занимает около четырёх месяцев. Это ведь не только эти исследования, мы же потом тестовые образцы делали, подбирали режимы сушки, режимы обжига. Первые 20 образцов потрескались, полопались».

В итоге нашли оптимальные — 120 градусов для сушки и 1050 для обжига в муфельной печи. Но и здесь своя строгая технология.

Иван Белозёров, кандидат технических наук:

«Первый режим — всегда 100 градусов, час постоит, повышаем до 300, потом до 500, потом до 800 и потом до 1050, то есть температуру всегда повышаешь постепенно. Если это сделать резко, они начинают растрескиваться, лопаться и ломаться».

А сколько времени занимает весь цикл обжига, Иван Белозёров не рассказал, говорит — тайна. По госстандартам прочность обычных кирпичей, которые используют, к примеру, в строительстве домов — М250-М400. Новинка учёных — М-1000, и, прежде чем начнёт разрушаться, выдерживает давление до 1000 килограммов на квадратный сантиметр. Кроме того, каменная глина не впитывает воду, а это увеличивает долговечность. Новый стройматериал способен выдержать более 75 циклов заморозки и размораживания, противостоять огню, химическим и механическим воздействиям, он безвреден для здоровья. По словам учёных, новые кирпичи превосходят западные аналоги из Франции и Германии.

Владимир Скрипниченко, доктор экономических наук, кандидат геолого-минералогических наук, профессор:

«Мы предлагаем или алмазодобывающему предприятию или другим заинтересованным инвесторам — давайте попробуем инвестиционные проекты, варианты, просчитаем, ведь такого аргиллита вокруг Архангельска навалом, его очень много».

Иными словами, материал есть, осталось найти инвестора. Если пазлы сойдутся, то такие кирпичи со временем вполне могут стать привычным стройматериалом, как и их глиняные собратья, отличий в которых теперь не десять, а намного больше.

«Если всё получится при определённых затратах трудовых, моральных, финансовых, это вполне может стать кирпичом будущего, для будущих поколений».