Урагубское месторождение глин- перспективный сырьевой источник для получения строительной керамики

Одной из важных задач, которую подлежит реализовать в соответствии с утвержденной в ноябре 2005 г. Правительством Мурманской области «Стратегией развития строительного комплекса Мурманской области до 2015 года» является строительство завода по выпуску керамических изделий из местных глин.

Редакция журнала обратилась к научному сотруднику, руководителю группы строительной керамики Отдела технологии строительных материалов ИХТРЭМС КНЦ РАН Щербине Нине Федоровне с просьбой высказать свое мнение по этой актуальной для развития народного хозяйства региона проблеме.

Щербина Н.Ф.

Долгие годы строительство в Мурманской области, в основном, осуществлялось за счёт производства керамического кирпича, выпускаемого на Кильдинском заводе. В качестве сырья завод использовал глины Кильдинского и Шонгуйского месторождений. Продолжительная эксплуатация этой сырьевой базы привела к значительному сокращению запасов глин, снижению качества выпускаемой продукции за счёт использования оставшейся части сырья сравнительно невысокого качества, а впоследствии и к остановке завода. В настоящее время для нужд строительства Мурманская область закупает керамический кирпич за пределами области.

В связи с всё возрастающими потребностями строительного комплекса Мурманской области в керамическом кирпиче, особую остроту в ближайшие годы приобретает решение вопроса строительства современного предприятия по выпуску керамических изделий из местного сырья.

Согласно отчетному балансу, на 1 января 2005 года по Мурманской области учтено 7 месторождений глинистого сырья, суммарные запасы которого по категориям A+B+G составляют 16857 тыс. м³. Запасы глин по отдельным месторождениям приведены в таблице.

Запасы глинистого сырья месторождений Мурманской области

Из указанных месторождений глин по своим свойствам для производства керамических изделий наиболее перспективны Урагубское, Ермаковское и Каленгозёрское. Глины легкоплавкие, характеризуются повышенной влажностью, имеют преимущественно среднюю или умеренную пластичность и короткий интервал спекания. По качественным характеристикам сырьё пригодно для производства изделий грубой керамики: кирпича, облицовочной плитки, черепицы. В Отделе технологии строительных материалов (ОТСМ) ИХТРЭМС КНЦ РАН проведены испытания сырья и установлена возможность получения на его основе керамических изделий, в том числе кирпича марок 75-300 /1,2/.

Наибольшими запасами глинистого сырья располагает Урагубское месторождение, которое по своим характеристикам позволяет получать продукцию требуемого качества. Месторождение расположено в северной части Мурманской области в 5 км к югу от поселка Ура-губа и в 30 км к северо-западу от г. Мурманска. В геологическом строении месторождения принимают участие породы архейского возраста и рыхлые четвертичные отложения. Покровная морена перекрывает дочетвертичные породы. Её мощность составляет от 3,8 до 4,2 м. Покровная морена, представлена мелкозернистыми песками, иногда супесью с переменным количеством гравия, гальки, щебня и валунов. Количество крупнообломочного материала колеблется от 5-15 до 60-70%. Морену перекрывают позднеледниковые отложения. Мощность полезной толщи составляет от 1,6-2,4 до 13,9-15 м. Вскрышей является торф, песок и супесь. Мощность вскрыши в среднем составляет 1,4 м.

В естественном состоянии глины зеленовато-серого цвета, природная влажность - в пределах 18-43%. По степени засорённости крупнозернистыми включениями сырьё относится к группе с низким и средним содержанием включений. Крупнозернистые включения представлены, в основном, обломками горных пород, кварцем, полевым шпатом, в небольших количествах присутствуют пироксен, амфибол, углистые остатки. Вредными примесями являются карбонаты органического происхождения (ракушки), относящиеся к малоактивному известняку. Содержание свободного кварца изменяется от 8,84 до 33,97 мае. %.

Химический состав глин, мае. %: SiCte - 46,48-58,24; АЬОз -15,33-18,50; БегОз - 7,28-12,85; СаО - 2,90-4,65; MgO -3,03-5,42; Na20 - 2,36-6,75; КгО -1,85-2,85; С - 0,18-0,67; SCfe -0,09-0,5; п.п.п.-1,52-7,40.

Исходя из зернового состава, преобладает сырье, относящееся к группе тонкодисперсного. Основу составляют умеренно - и среднепластичные разности. Малопластичное сырьё представляет, в основном, подстилающий слой. Огнеупорность глин - 1190-1250°С.

Минеральный состав глин: каолинит, гидрослюда, монтморилонит с примесью хлорита, полевого шпата, кварца и амфибола.

На основе глин Урагубского месторождения в ОТСМ разработаны оптимальные составы керамических масс для изготовления керамического кирпича (полнотелого марки 300 и пустотелого марки 200), а также облицовочной плитки.

Примеры оптимальных составов керамических масс (мас.%):

- полнотелого кирпича: глина урагубская - 80, песок урагубский - 20;

- пустотелого кирпича: глина урагубская - 92, шамот - 5, уголь марки АШ - 3;

- облицовочной плитки: глина урагубская - 60, нефелиновый концентрат АО « Апатит» - 20, доломит - 5, песок -10, бой плиток - 5.

Температура обжига кирпича - 970-990°С, температура обжига облицовочной плитки: утельного - 1040СС, политого - 970СС.

На Красковском опытно-керамическом заводе ВНИИ-СТРОМ выпущена опытно-промышленная партия полнотелого и пустотелого кирпича на основе глин Урагубского месторождения. По теплотехническим свойствам пустотелый кирпич соответствует требованиям стандарта для группы условно эффективного кирпича с плотностью 1470-1480 кг/м3, а полнотелый кирпич-группе с плотностью 1880-1950 кг/м3. По морозостойкости оба вида кирпича соответствуют марке 50.

Литература

Кособокова П. А., Беляева Т.В. Глины Карело-Кольского региона России для производства керамических изделий. Обзорно-аналитический справочник. - Апатиты: изд. - во КНЦ РАН. 1996. - 72 с.

Кособокова П.А., Беляева Т.В. Урагубское месторождение глин - новый источник сырья для производства керамических изделий

Строительные и технические материалы на основе минерального сырья и горнопромышленных отходов. - Апатиты: изд. - во КНЦ РАН. 1994. - С.55-60. ЖУРНАЛ "СЕВЕР СТРОИТЕЛЬНЫЙ", № 7 ИЮЛЬ 2006 Г.