2519-2418 Сравнительный анализ температурных режимов определения влажности гипсосодержащих материалов 10.24412/2519-2418-2025-644-7-25 DLYLAF UDC 624.131.1 19 06 2025 Поспехов Георгий Борисович pospehov@spmi.ru Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, заведующий лабораторией моделирования Научного центра геомеханики и проблем горного производства Изотова Виолетта Андреевна s185021@stud.spmi.ru Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, аспирант кафедры гидрогеологии и инженерной геологии Василенко Татьяна Анатольевна tvasilenko@mail.ru Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, главный научный сотрудник Научного центра геомеханики и проблем горного производства Лукина Екатерина Сергеевна ekaterina.earth@gmail.com Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, инженер Научного центра геомеханики и проблем горного производства Дука Арина Александровна duka_aa@pers.spmi.ru Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, научный сотрудник лаборатории моделирования экологической обстановки (НЦ "Экосистема") техногенные грунты гипсосодержащие отходы гипс термогравиметрический анализ дифференциальносканирующая калориметрия влажность кристаллизационная вода

В России и за рубежом идет рост объемов накопления гипсосодержащих отходов и ужесточение требований к безопасности их складирования, что обуславливает необходимость определения достоверных параметров физико-механических свойств техногенных грунтов. Работа посвящена необходимости уточнения методики определения влажности гипсосодержащих материалов для исключения искажения результатов из-за дегидратации кристаллической структуры. Представлены результаты термического анализа и термостатного метода определения влажности четырех разновидностей материала: гипсосодержащий отход нейтрализации серной кислоты, фосфогипс дигидрат и полугидрат, а также гипс без примесей. Определены значения температур начала процесса дегидратации материалов. Сделан вывод, что температура, при которой необходимо определять влажность исследуемых гипсосодержащих материалов для предотвращения начала дегидратации, не должна превышать 70 °C. Установлено, что использование стандартной температуры сушки 80 °C по ГОСТ 5180-2015 для данных техногенных грунтов приводит к завышению значений влажности не менее чем на 18,6 % за счет потери кристаллизационной воды.

 Bayatanova, L.; Rakhadilov, B.; Kengesbekov, A.; Kylyshkanov, M.; Abdulina, S.; Adilkanova, M.; Sagdoldina, Z. Production of Anhydrite Binder from Waste Fluorangydrite. ChemEngineering 2023, 7, 28. https://doi.org/10.3390/chemengineering7020028. Rodrigo H. Geraldo, Sayonara M.M. Pinheiro, Jefferson S. Silva, Heloysa M.C. Andrade, Jo Dweck, Jardel P. Gonçalves, Gladis Camarini. Gypsum plaster waste recycling: a potential environmental and industrial solution, Journal of Cleaner Production (2017). DOI 10.1016/j.jclepro.2017.06.188. Агафонов, А. А. Обоснование устойчивых параметров отвалов на основе геомеханической модели проектируемых объектов / А. А. Агафонов, Т. В. Поршнева // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2020. – № 3-1. – С. 5-20. – DOI 10.25018/0236-1493-2020-31-0-5- 20. – EDN KCIDWJ. Будыкина, Т. А. Исследование свойств глинистых пород методом термического анализа / Т. А. Будыкина, Л. В. Гандурина // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. – 2023. – Т. 65. – № 1. – С. 77-88. – DOI 10.32454/0016-7762-2023- 65-1-77-88. – EDN OLTBAW. Взородов, С. А. Особенности процесса нейтрализации технической серной кислоты природным известняком / С. А. Взородов, А. М. Клюшников // Бутлеровские сообщения. – 2019. – Т. 58. – № 4. – С. 110-118. – EDN ZTRUWD. Волынкина, Е. П. Анализ состояния и проблем переработки техногенных отходов в России / Е. П. Волынкина // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. – 2017. – № 2(20). – С. 43-49. – EDN YTOUCP. Горбовский, К. Г. Исследование кинетики термической дегидратации фосфогипса / К. Г. Горбовский, А. М. Норов, Ю. Н. Кульпина // Труды Кольского научного центра РАН. – 2019. – Т. 10. – № 1-3. – С. 79-86. – DOI 10.25702/KSC.2307- 5252.2019.10.1.79-86. – EDN TDJLAF. Евланов, И. Н. Влияние сапропеля на кристаллическую структуру гипсового камня / И. Н. Евланов // Молодой ученый. – 2025. – № 20 (571). – С. 93-98. – EDN YWGPKS. Жабко, А. В. Расчет устойчивости отвалов на слабом наклонном контакте / А. В. Жабко, Н. В. Волкоморова, Н. М. Жабко // Известия Уральского государственного горного университета. – 2021. – № 1(61). – С. 87-101. – DOI 10.21440/2307-2091-2021-1-87-101. – EDN TDSDJT. Иванникова Н. П. Исследование гранулометрического состава и физико-механических свойств засоленных грунтов. СПб.: СПбГУ, 1997. – 24 с. Карманский, А. Т. Закономерности изменения прочностных свойств пород при сложном напряженном состоянии, разных уровнях влажности и порового давления / А. Т. Карманский // Записки Горного института. – 2009. – Т. 183. – С. 293-296. – EDN KZECKN. Кудашов Е. С. Оценка инженерно-геологических условий намывных гипсонакопителей / Е. С. Кудашов, Г. Б. Поспехов, A. B. Филатов // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. – 2013. – Т. 270. – С.77-84. Кутепов, Ю. И. Техногенез намывных отложений / Ю. И. Кутепов, Н. А. Кутепова // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. – 2003. – № 5. – С. 405-413. – EDN OPMFDP. Кутепов Ю. Ю. Гидрогеомеханическое обоснование устойчивости бортов карьеров при размещении в них жидких промышленных отходов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 9. – С. 65-77. – DOI 10.25018/0236_ 1493_2024_9_0_65. Кутепова, Н. А. Изучение прочности фосфогипса с примесями нефелинового шлама в конструкциях ограждающих дамб гипсонакопителей / Н. А. Кутепова, Ю. И. Кутепов, Е. С. Кудашов, С. М. Данильев // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2020. – № 10. – С. 67-78. – DOI 10.25018/0236-1493-2020-10-0-67-78. – EDN NGBJYI. Ларионов, А. К. Влажность грунтов и современные методы ее определения / А. К. Ларионов, В. М. Алексеев, Г. А. Липсон. – М.: Госгеолтехиздат, 1962. – 133 с. Ларионова, Н. А. Использование промышленных отходов в качестве вторичного минерального сырья для получения строительных материалов с заданными свойствами. – М.: ГеоИнфо, 2017. – 500 с. Литвинова, Т. Е. Комплексный подход к утилизации техногенных отходов минерально-сырьевого комплекса / Т. Е. Литвинова, Д. В. Сучков // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2022. – № 6-1. – С. 331-348. – DOI 10.25018/0236_1493_2022_61_0_331. – EDN VWGWFK. Пашкевич, М. А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие / М. А. Пашкевич, А. С. Данилов // Записки Горного института. – 2023. – Т. 260. – С. 153-154. – EDN ICGPGI. Пашкевич, М. А. Формирование экологического ущерба при складировании сульфидсодержащих отходов обогащения полезных ископаемых / М. А. Пашкевич, А. В. Алексеенко, Р. Р. Нуреев // Записки Горного института. – 2023. – Т. 260. – С. 155-167. – DOI 10.31897/PMI.2023.32. – EDN XMKOHO. Прокудина, Е. В. Нейтрализация технической серной кислоты природным известняком на ОАО "Святогор" / Е. В. Прокудина, Д. Л. Тропников, А. В. Каратаева, О. В. Шукшина // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2016. – № 8. – С. 340-345. – EDN WJGFVL. Саенко, Ю. В. Механические свойства фосфогипса и возможные направления его утилизации / Ю. В. Саенко, А. М. Ширанов, А. Л. Невзоров // Construction and Geotechnics. – 2021. – Т. 12, № 3. – С. 84-93. – DOI 10.15593/2224-9826/ 2021.3.09. – EDN HDIJWD. Сучков, Д. В. Фосфогипс как техногенное сырье для получения товарных продуктов с заданными свойствами / Д. В. Сучков, Т. Е. Литвинова // Современные тенденции развития химической технологии, промышленной экологии и экологической безопасности: Материалы III Всероссийской научно-практической конференции с участием молодых ученых, Санкт-Петербург, 07–08 апреля 2022 года. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, 2022. – С. 69-72. – EDN GPTNEP. Шишакина, О. А. Обзор направлений утилизации техногенных отходов в производстве строительных материалов / О. А. Шишакина, А. А. Паламарчук // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2019. – № 4. – С. 198-203. – EDN LHVRLW. Явинский, А. В. Анализ использования техногенных отходов в строительной отрасли / А. В. Явинский, И. Л. Чулкова, Д. О. Шишкин, Л. Ю. Парицкая // Архитектурно-строительный и дорожно-транспортный комплексы: проблемы, перспективы, инновации: Сборник материалов VII Международной научно-практической конференции, приуроченной к проведению в Российской Федерации Десятилетия науки и технологий, Омск, 24– 25 ноября 2022 года. – Омск: Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ), 2022. – С. 478-481. – EDN ZPTVIX.