Design and Characterization of Ceramic Bricks with Industrial Waste and Silica–Carbon-Based Additives

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/buildings16010020
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study investigates ceramic bricks produced by partially replacing clay with Pb–Zn metallurgical residues (lead furnace dust and cyclone dust), fly ash, and carbonaceous additives. The novelty lies in the integrated multi-waste formulation and the combined FTIR–TGA–XRD analytical approach used to elucidate phase-formation mechanisms. The results show that firing promotes the development of quartz, mullite, iron oxides, and an extensive Fe–Pb–Zn–Si–O amorphous network, while higher residue contents enhance amorphization and suppress mullite crystallization. These microstructural changes correlate with reduced compressive strength (1.6–3.1 MPa) and high water absorption (32–36%), although all samples completed 15 freeze–thaw cycles. Heavy-metal leaching assessed by atomic absorption spectroscopy (AAS) revealed very low Pb (0.08–0.20 mg/L) and Zn (0.25–0.45 mg/L) release, well below international safety limits, demonstrating effective immobilization of hazardous ions within the glassy matrix. Overall, the study provides new insight into multi-waste interactions during sintering and confirms that controlled residue incorporation enables environmentally safe, non-load-bearing ceramic materials with reduced clay consumption.