<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Construction Materials</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Construction Materials</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Строительные материалы</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0585-430X</issn><issn publication-format="electronic">2658-6991</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Stroymaterialy</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">705356</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31659/0585-430X-2026-844-3-77-82</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Intercalation of saponite-containing material (SCM) by electrolyte solutions as an effective method of ceramics fire shrinkage reducing</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Интеркаляция ССМ растворами электролитов – эффективный прием уменьшения огневой усадки керамики</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Klipa</surname><given-names>V. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Клипа</surname><given-names>В. В.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Postgraduate Student </p></bio><bio xml:lang="ru"><p>аспирант </p></bio><email>klipavadim97@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Danilov</surname><given-names>V. E.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Данилов</surname><given-names>В. Е.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Candidate of Science (Engineering) </p></bio><bio xml:lang="ru"><p>канд. техн. наук </p></bio><email>v.danilov@narfu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Ayzenshtadt</surname><given-names>A. M.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Айзенштадт</surname><given-names>А. М.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Doctor of Science (Chemistry) </p></bio><bio xml:lang="ru"><p>д-р хим. наук </p></bio><email>a.isenshtadt@narfu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Frolova</surname><given-names>M. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Фролова</surname><given-names>М. А.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Candidate of Science (Chemistry) </p></bio><bio xml:lang="ru"><p>канд. хим. наук </p></bio><email>m.aizenstadt@narfu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Northern (Arctic) Federal University (NAFU) named after M.V. Lomonosov</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Северный (Арктический) федеральный университет (САФУ) им. М.В. Ломоносова</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2026-04-02" publication-format="electronic"><day>02</day><month>04</month><year>2026</year></pub-date><issue>3</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>77</fpage><lpage>82</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2026-04-02"><day>02</day><month>04</month><year>2026</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-04-02"><day>02</day><month>04</month><year>2026</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2026,</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2026, ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ"</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ"</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" start_date="2028-04-02"/></permissions><self-uri xlink:href="https://bioethicsjournal.ru/0585-430X/article/view/705356">https://bioethicsjournal.ru/0585-430X/article/view/705356</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>Currently, saponite is widely applied in various industries. However, at present this mineral usage conditions are related to a polymineral system with saponite content level of up to 60-65%. Thus, saponite-containing material (SCM) extracted from a recycled water suspension at kimberlite ores enrichment is one of by-products of mining. But to achieve the necessary properties in terms of designed products (including ceramic products), preliminary physico-chemical treatment of SCM is almost always required. Natural saponite contains a significant amount of bound water, which removal at elevated temperatures leads to the mineral basal interlayer compression, the material shrinkage and the microcracks formation. Based on it, the work purpose was to evaluate prospects of using the intercalation with electrolyte solutions as a method of saponite-containing material modification, to minimize fire shrinkage.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>В настоящее время сапонит получил широкое распространение в различных отраслях промышленности. Вместе с тем следует отметить, что известные в настоящее время условия использования этого минерала связаны с применением полиминеральной системы, в которой сапонит является составной частью с уровнем содержания до 60–65%. Так, сапонитсодержащий материал (ССМ), выделяемый из суспензии оборотной воды при обогащении кимберлитовых руд, является одним из побочных продуктов добычи. Однако для достижения необходимых свойств в плане проектируемых продуктов, в том числе и керамических изделий, практически всегда требуется предварительная физико-химическая обработка ССМ. Природный сапонит содержит значительное количество связанной воды, удаление которой при повышенной температуре приводит к сжатию базального межслойного пространства минерала, усадке материала и образованию микротрещин. Исходя из этого целью работы явилась оценка перспективности использования интеркаляции растворами электролитов как метода модификации сапонитсодержащего материала, позволяющего свести к минимуму огневую усадку. В ходе исследования было установлено, что интеркаляция сапонита катионами железа и магния положительно влияет на обжиговые свойства этого минерала вследствие изменения его межпакетного расстояния. В частности, это приводит к уменьшению огневой усадки в 2–4 раза за счет сдерживания сближения смежных кремнекислородных слоев, а также к снижению температуры спекания (в данном случае магний и железо выступают в качестве флюса) и к увеличению прочности при сжатии при сохранении относительно небольшой плотности. При исследовании ИК-спектров анализируемых образцов были найдены характеристические полосы, подтверждающие успешное внедрение ионов металлов в межпакетное пространство. Данные исследования служат предпосылкой дальнейшей комплексной модификации сапонитсодержащего материала с целью сокращения огневой усадки.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>saponite-containing material</kwd><kwd>intercalation</kwd><kwd>metal ions</kwd><kwd>fire shrinkage</kwd><kwd>ceramic materials</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>сапонитсодержащий материал</kwd><kwd>интеркаляция</kwd><kwd>ионы металлов</kwd><kwd>огневая усадка</kwd><kwd>керамические материалы</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Shpilevaya (Verzhak) D.V., Garanin K.V. Diamond deposits of the Arkhangelsk region and environmental problems of their development. Vestnik of Moscow University. Series 4: Geology. 2005. No. 6, pp. 18–26. (In Russian). EDN: HTXTGP</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Шпилевая (Вержак) Д.В., Гаранин К.В. Алмазные месторождения Архангельской области и экологические проблемы их освоения // Вестник Московского университета. Сер. 4, Геология. 2005. № 6. С. 18–26. EDN: HTXTGP</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Morozova M.V., Aizenshtadt A.M., Frolova M.A., Makhova T.A. Use of saponite-containing waste as a component of dry construction mix for fine-grained concrete with improved performance characteristics. Academia. Architektura i Stroitel’stvo. 2015. No. 4, pp. 137–141. (In Russian). EDN: VCNHYR</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Морозова М.В., Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Махова Т.А. Использование сапонитсодержащих отходов в качестве компонента сухой строительной смеси для мелкозернистых бетонов с улучшенными эксплуатационными характеристиками // Academia. Архитектура и строительство. 2015. № 4. С. 137–141. EDN: VCNHYR</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Savonenkov V.G., Anderson E.B., Shabalev S.I. Gliny kak geologicheskaya sreda dlya izolyatsii radioaktivnykh otkhodov [Clays as a geological environment for the isolation of radioactive waste]. St. Petersburg: Rosatom. 2012. 215 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Савоненков В.Г., Андерсон Е.Б., Шабалев С.И. Глины как геологическая среда для изоляции радиоактивных отходов. СПб.: Росатом, 2012. 215 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Zubkova O.S., Pyagai I.N., Pankratieva K.A., Toropchina M.A. Development of the composition and study of the properties of a sorbent based on saponite. Zapiski Gornogo Instituta. 2023. Vol. 259, pp. 21–29. (In Russian). EDN: ICCFLN. https://doi.org/10.31897/PMI.2023.1</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Зубкова О.С., Пягай И.Н., Панкратьева К.А., Торопчина М.А. Разработка состава и исследование свойств сорбента на основе сапонита // Записки Горного института. 2023. Т. 259. С. 21–29. EDN: ICCFLN. https://doi.org/10.31897/PMI.2023.1</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Nakvasina E.N., Romanov E.M., Shabanova E.N., Kosareva E.N., Kononov O.D. The use of saponite-containing materials as a mineral fertilizer when growing potatoes in the Arkhangelsk region. Vestnik of KrasGAU. 2019. No. 1 (142), pp. 60–68. (In Russian). EDN: VVZBQK</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Наквасина Е.Н., Романов Е.М., Шабанова Е.Н., Косарева Е.Н., Кононов О.Д. Применение сапонитсодержащих материалов в качестве минерального удобрения при выращивании картофеля в Архангельской области // Вестник КрасГАУ. 2019. № 1 (142). С. 60–68. EDN: VVZBQK</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Drozdyuk T.A., Ayzenshtadt A.M., Korolev E.V. High-temperature modification of saponite-containing material. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2021. No. 11, pp. 30–35. (In Russian). EDN: CTPPCM. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-797-11-30-35</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Дроздюк Т.А., Айзенштадт А.М., Королев Е.В. Высокотемпературная модификация сапонитсодержащего материала // Строительные материалы. 2021. № 11. С. 30–35. EDN: CTPPCM. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-797-11-30-35</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Danilov V.E., Aizenshtadt A.M., Drozdyuk T.A., Frolova M.A., Garamov G.A. Intercalation of saponite from electrolyte solutions differing in the nature of the cation. Fizika i Khimiya Obrabotki Materialov. 2024. No. 2, pp. 36–46. (In Russian). EDN: SUMGKR. https://doi.org/10.30791/0015-3214-2024-2-36-46</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Данилов В.Е., Айзенштадт А.М., Дроздюк Т.А., Фролова М.А., Гарамов Г.А. Интеркаляция сапонита из растворов электролитов, различающихся природой катиона // Физика и химия обработки материалов. 2024. № 2. С. 36–46. EDN: SUMGKR. https://doi.org/10.30791/0015-3214-2024-2-36-46</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Ogorodova L.P., Kiseleva I.A., Melchakova L.V., Vigasina M.F., Krupskaya V.V., Sudyin V.V. Calorimetric determination of the enthalpy of formation of natural saponite. Geokhimiya. 2015. No. 7, pp. 617–623. (In Russian). EDN: TXUGRJ. https://doi.org/10.7868/S0016752515070079</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Огородова Л.П., Киселева И.А., Мельчакова Л.В., Вигасина М.Ф., Крупская В.В., Судьин В.В. Калориметрическое определение энтальпии образования природного сапонита // Геохимия. 2015. № 7. С. 617–623. EDN: TXUGRJ. https://doi.org/10.7868/S0016752515070079</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Zhang et al. Metal occupancy and its influence on thermal stability of synthetic saponites. Applied Clay Science. 2017. Vol. 135, pp. 282–288. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.10.006</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Zhang et al. Metal occupancy and its influence on thermal stability of synthetic saponites // Applied Clay Science. 2017. Vol. 135, pp. 282–288. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.10.006</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kloprogge J.T., Ponce C.P. Spectroscopic studies of synthetic and natural saponites: a review. Minerals. 2021. Vol. 11 (2). 112. EDN: KPFAIQ. https://doi.org/10.3390/min11020112</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Kloprogge J.T., Ponce C.P. Spectroscopic studies of synthetic and natural saponites: a review // Minerals. 2021. Vol. 11 (2). 112. EDN: KPFAIQ. https://doi.org/10.3390/min11020112</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kloprogge J.T., Frost R.L. The effect of temperature synthesis on the FT-Raman and FT-IR spectra of saponites. Vibrational Spectroscopy. 2000. Vol. 23. Iss. 1, pp. 119–127. EDN: AEHUDM. https://doi.org/10.1016/S0924-2031(00)00056-4</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Kloprogge J.T., Frost R.L. The effect of synthesis temperature on the FT-Raman and FT-IR spectra of saponites. Vibrational Spectroscopy. 2000. Vol. 23. Iss. 1, pp. 119–127. EDN: AEHUDM. https://doi.org/10.1016/S0924-2031(00)00056-4</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Roberts Blukis, Maria Schindler, Thaïs Couasnon, Liane G. Benning mechanism and control of saponite synthesis from a self-assembling nanocrystalline precursor. Langmuir. 2022. Vol. 38.No. 25, pp. 7678–7688. EDN: CODHWC. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c00425</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Roberts Blukis, Maria Schindler, Thaïs Couasnon, Liane G. Benning mechanism and control of saponite synthesis from a self-assembling nanocrystalline precursor // Langmuir. 2022. Vol. 38. No. 25, pp. 7678–7688. EDN: CODHWC. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c00425</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>13.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Ponce C.P., Kloprogge J.T. Urea-assisted synthesis and characterization of saponite with different octahedral (Mg, Zn, Ni, Co) and tetrahedral metals (Al, Ga, B), a review. Life (Basel). 2020. Vol. 10. No. 9. 168. EDN: PTONVJ. https://doi.org/10.3390/life10090168</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Ponce C.P., Kloprogge J.T. Urea-assisted synthesis and characterization of saponite with different octahedral (Mg, Zn, Ni, Co) and tetrahedral metals (Al, Ga, B), a review // Life (Basel). 2020. Vol. 10. No. 9. 168. EDN: PTONVJ. https://doi.org/10.3390/life10090168</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B14"><label>14.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Mamontov V.G., Belyaeva S.A., Shmakova K.A. IR absorption spectra of particle size distribution fractions of typical virgin chernozem in Kursk region. Vestnik of the Timiryazev Agricultural Academy. 2023. No. 4, pp. 5–19. (In Russian). EDN: TIZJIF. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2023-4-5-19</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Мамонтов В.Г., Беляева С.А., Шмакова К.А. ИК-спектры поглощения фракций гранулометрических элементов чернозема типичного целинного Курской области // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2023. № 4. С. 5–19. EDN: TIZJIF. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2023-4-5-19</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B15"><label>15.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Bishop J., Madeová J., Komadel P., Fröschl H. The influence of structural Fe, Al, and Mg on the infrared OH bands in the spectrum of dioctahedral smectites. Clay Minerals. 2002. Vol. 37, pp. 607–616. EDN: LQBLFP. https://doi.org/10.1180/0009855023740063</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Bishop J., Madeová J., Komadel P., Fröschl H. The influence of structural Fe, Al and Mg on the infrared OH bands in spectra of dioctahedral smectites // Clay Minerals. 2002. Vol. 37, pp. 607–616. EDN: LQBLFP. https://doi.org/10.1180/0009855023740063</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B16"><label>16.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Aizenshtadt A.M., Korolev E.V., Malygina M.A., Drozdyuk T.A., Frolova M.A. Structural modification of highly dispersed powders of overburden rocks of saponite-containing bentonite clay. Fizika i Khimiya Obrabotki Materialov. 2023. No. 1, pp. 56–63. (In Russian). EDN: BGBWRA. https://doi.org/10.30791/0015-3214-2023-1-56-63</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Айзенштадт А.М., Королев Е.В., Малыгина М.А., Дроздюк Т.А., Фролова М.А. Структурная модификация высокодисперсных порошков вскрышных пород сапонитсодержащей бентонитовой глины // Физика и химия обработки материалов. 2023. № 1. С. 56–63. EDN: BGBWRA. https://doi.org/10.30791/0015-3214-2023-1-56-63</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B17"><label>17.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Ayzenshtadt A.M., Frolova M.A., Danilov V.E., Drozdyuk T.A., Malygina M.A. Modification transformations of saponite-containing material during mechanical grinding. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2023. No. 7, pp. 54–59. (In Russian). EDN: QWPMZV. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-815-7-54-59</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Данилов В.Е., Дроздюк Т.А., Малыгина М.А. Модификационные превращения сапонитсодержащего материала при механическом помоле // Строительные материалы. 2023. № 7. С. 54–59. EDN: QWPMZV. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-815-7-54-59</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
