Формула прочности и красоты стройматериалов с новым способом ангобирования

02.12.2025

Время прочтения: 6 мин

Учёные БГТУ им. В. Г. Шухова разработали и запатентовали технологию ангобирования — нанесения специального защитно-декоративного состава (ангоба) на поверхность керамических строительных материалов. Новый метод позволяет улучшить эксплуатационные характеристики облицовочных стеновых материалов. После обработки ангобом изделия становятся прочнее, приобретают повышенную устойчивость к влаге и резким перепадам температур, что особенно важно в условиях климата нашей страны. Изобретение также расширяет дизайнерские возможности при оформлении фасадов, интерьеров и различных архитектурных элементов.

В чём суть разработки

Способ ангобирования стеклокремнезита представляет собой технологичный процесс нанесения защитно-декоративного покрытия с помощью плазменного напыления. В основе метода лежит использование двух ключевых сырьевых компонентов — беложгущейся глины, которая после обжига сохраняет светлый оттенок, и измельчённого боя санитарно‑строительной керамики (например, осколков раковин, унитазов или облицовочных плиток).

Ключевым этапом подготовки сырья является тонкое дробление керамического боя до состояния порошка с удельной поверхностью 500 м²/кг. Это означает, что суммарная площадь поверхности частиц в одном килограмме порошка достигает 500 квадратных метров. Высокая удельная поверхность усиливает реакционную способность материала, что в итоге положительно сказывается на эксплуатационных свойствах готового покрытия.

После дробления компоненты тщательно смешивают: на две части глины берут одну часть керамического порошка. Процесс перемешивания длится 18 минут и обеспечивает получение однородной сухой смеси. Готовое сырьё поступает в порошковый питатель — специальное, которое точно дозирует материал и подаёт его к месту нанесения.

На следующем этапе смесь наносят на поверхность стеклокремнезита с помощью плазменного напыления. В горелке электродугового плазмотрона формируется высокотемпературная плазменная струя, в которую подаётся порошковая смесь. Частицы материала в плазме мгновенно разогреваются, становятся пластичными и буквально «впаиваются» в поверхность изделия, образуя прочное сплошное покрытие.

Для равномерного нанесения слоя стеклокремнезит перемещают на пластинчатом конвейере со скоростью 0,22 м/с, а подача смеси осуществляется с расходом 20,2 г/с, что обеспечивает равномерное нанесение слоя. В результате на поверхности стеклокремнезита формируется долговечное покрытие, которое не только придаёт изделию эстетичный внешний вид, но и существенно улучшает его эксплуатационные характеристики: повышает морозостойкость, снижает водопоглощение и увеличивает общий срок службы.

Использование керамического боя в составе смеси позволяет снизить себестоимость производства и одновременно обеспечить нужный химический состав покрытия, включающего оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, железа, натрия, калия и титана. Стабильное качество конечного продукта достигается благодаря строгому соблюдению всех технологических параметров: точного соотношения компонентов, продолжительности смешивания и режимов плазменного напыления.

Как возникла идея

Идея новой технологии ангобирования стеклокремнезита возникла в результате системного анализа существующих проблем в производстве керамических строительных материалов. После многоэтапных экспериментов по оптимизации состава ангоба и режимов его нанесения, учёным удалось разработать эффективную технологию. Успешная регистрация патента на изобретение подтвердила новизну и промышленную применимость решения.

Есть ли аналоги

Существующие методы ангобирования керамических материалов, несмотря на широкое применение, имеют существенные недостатки. Прежде всего, они не позволяют добиться стабильно высокого качества конечного продукта: покрытие нередко получается неоднородным, с низкой адгезией к основе, что со временем приводит к растрескиванию или отслаиванию. Кроме того, традиционный технологический цикл длителен, энергоемок и менее рентабелен. Эти ограничения особенно ощутимы в условиях растущих требований к скорости и экономичности строительных работ, где важна как оперативность поставок, так и предсказуемость эксплуатационных характеристик материалов.

Кому полезна разработка

Разработка учёных БГТУ им. В. Г. Шухова востребована производителями строительных и облицовочных материалов. Она позволяет выпускать продукцию с улучшенными характеристиками без существенной перестройки производственных линий. За счёт сокращения длительности технологического цикла предприятия могут наращивать объёмы выпуска, а благодаря повышению качества покрытия — снижать процент брака и укреплять свою конкурентоспособность на рынке.

Для застройщиков и подрядных организаций новое решение даёт возможность использовать более надёжные и долговечные материалы в строительстве при возведении зданий. Облицовка, выполненная по новой методике, требует меньше ремонтов и ухода, что в итоге снижает эксплуатационные затраты и повышает репутацию исполнителей за счёт качества готовых объектов.

Архитекторы, проектировщики и дизайнеры интерьеров и фасадов получают расширенные возможности для творческой реализации, в том числе при изготовлении панно, барельефов, монументов. Благодаря улучшенной технологии ангобирования можно добиваться разнообразных цветовых и фактурных эффектов, создавая выразительные архитектурные акценты и индивидуальные решения, при этом не жертвуя надёжностью и долговечностью отделки.

Развитие проекта

На текущем этапе разработка ожидает возможности внедрения и коммерциализации. Ведутся переговоры с производителями строительных материалов о пилотных испытаниях технологии на действующих производствах. Параллельно разрабатываются образовательные модули для подготовки специалистов, способных работать с новой методикой. В перспективе планируется расширение сферы применения технологии.

«Развитие нашей работы заключается расширении сырьевой базы за счет использования техногенных отходов промышленности на базе комплекса Курской магнитной аномалии. Этот подход несёт двойную пользу: с одной стороны, позволяет рационально использовать вторичные ресурсы, с другой — способствует улучшению экологической обстановки в Белгородской области, которая, согласно оценке МЧС, относится к регионам с неблагоприятной экологической ситуацией. Ключевое дальнейшее направление развития нашей работы — разработка импортозамещающей технологии производства пигментов широкой цветовой гаммы. Особое внимание мы уделяем созданию чёрных пигментов, которые сегодня активно востребованы в архитектурном дизайне и современном жилищном строительстве. На российском рынке отечественная продукция в этой нише фактически отсутствует — предприятия вынуждены закупать чёрные пигменты за рубежом по существенно завышенным ценам. Мы уже зарегистрировали несколько патентов», —

отметил доктор технических наук, профессор Бессмертный Василий Степанович, один из авторов разработки.

Получен патент на изобретение RU 2 847 989 C1 «Способ ангобирования стеклокремнезита». Авторы: Бессмертный В.С., Бондаренко М.А., Дороганов В.А., Воронцов В.М., Черкасов А.В., Гаевой А.П. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова». Дата подачи заявки: 26.02.2025. Опубликовано: 15.10.2025 Бюл. № 29.

Ссылка на патент на платформе ФИПС.