Патент на изобретение №2378220

(54) ГЛИНОФОСФАТНЫЙ МАТЕРИАЛ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области строительных материалов. Глинофосфатный материал, содержащий глину, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите 008 5-7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, содержит глину кембрийскую голубую и дополнительно бой строительного кирпича с остатком на сите 008 5-7% следующего химического состава, мас.%: SiO₂ – 33,00; Аl₂О₃ – 36,00; Н₂O – 9,00; CaSiO₃ – 12,00; MgSiO₃ – 10,00, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина кембрийская голубая – 58-59, указанный отход – 10-12, указанный бой строительного кирпича – 12-13, ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см³ – остальное. Технический результат – снижение коэффициента теплопроводности глинофосфатного материала. 1 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве теплоизоляционных строительных изделий.

Известны глинофосфатные материалы на основе глин, суглинков, фосфорной кислоты и добавок – оксидов d-металлов (Сватовская Л.Б., Смирнова Т.В., Латутова М.Н. и др. Вяжущие и безобжиговые материалы на основе природных алюмосиликатов. – Л.: Стройиздат, журнал «Цемент» 11, 1989, с.7-8). Процесс получения материалов на основе природного высокодисперсного продукта, представленного глинистыми минералами, может проходить по схеме кислотных реакций – на кислотных и активных центрах этих минералов. Этот процесс может быть катализирован веществами, действующими по принципу окислительно-восстановительных катализаторов. В качестве активирующих добавок можно использовать техногенные продукты, содержащие d^6-10 элементы, а также железосодержащие продукты.

Указанные известные фосфатные материалы твердеют на воздухе, являются водостойкими и имеют низкую теплопроводность за счет увеличенной плотности и пористой структуры с преобладанием мелких пор.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип глинофосфатный материал на основе суглинка 71-74 мас.%, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите 008 5-7%, содержащего оксид Fe (II) – 7-11%, и ортофосфорной кислоты плотностью 1,24-1,25 г/см³ – остальное (Патент RU 2148563, С04В 28/34, 10.05.2000).

Недостатком этого материала являются низкие теплоизоляционные свойства.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении теплоизоляционных свойств, т.е. в понижении коэффициента теплопроводности за счет образования структуры труднорастворимых фосфатов алюминия.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий глину, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe (II) с остатком на сите 008 5-7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, содержит глину кембрийскую голубую и дополнительно бой строительного кирпича с остатком на сите 008 5-7% следующего химического состава, мас.%: SiO₂ – 33,00; Аl₂O₃ – 36,00; Н₂O – 9,00; CaSiO₃ – 12,00; MgSiO₃ – 10,00; при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

глина кембрийская голубая	5859
указанный отход	1012
указанный бой
строительного кирпича	1213
ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см3	остальное

Новым по сравнению с прототипом является использование боя строительного кирпича, что приводит к образованию фосфатов алюминия структуры, способствующих понижению коэффициента теплопроводности материала.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Смесь, состоящую из глины кембрийской голубой, железосодержащего отхода металлургического производства, представляющего собой оксид Fe (II), и боя строительного кирпича, перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,25 г/см³.

Используют следующие материалы: глину кембрийскую голубую полукислую, низкодисперсную, средней пластичности, насыпной плотности – 1450 кг/м³; железосодержащий отход следующего основного состава, мас.%: FeO – 96, CuO – 0,1 Аl₂О₃ – 0,4, Мо₃O₄ – 0,1, NiO – 0,2, SiO₂ – 2,0, Cr₂О₃ – 0,3, С – 0,3; ортофосфорную кислоту (ГОСТ 65-52-80), бой строительного кирпича с остатком на сите 008 5-7% следующего химического состава, мас.%: SiO₂ – 33,00; Аl₂О₃ – 36,00; Н₂O – 9,00; СаSiO₃ – 12,00; MgSiO₃ – 10,00.

Использование боя строительного кирпича, содержащего оксиды приведенных металлов, позволяет получить после затвердевания на воздухе материал с пониженным коэффициентом теплопроводности, который можно использовать в строительстве теплоизоляционных изделий. Коэффициент теплопроводности определялся по ГОСТ 7076-87.

Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что использование боя строительного кирпича позволяет понизить коэффициент теплопроводности материала, не снижая прочности материала.

Таблица
Номер п.п.	Состав, мас.%	Ортофосфорная кислота, плотность 1,25 г/см3	Прочность после водонасыщения, МПа	Коэффициент теплопроводности, , Вт/м·°С
Глина кембрий- ская	Железосодер- жащий отход	Бой строительного кирпича
1	2	3	4	5	6	7
1	72	11	–	17	6,5	1,700
2	58	12	13	17	9,5	0,330
3	59	10	12	19	8,5	0,335
4	58	11	12,5	18,5	8,5	0,339
5	59	11	11	19	8,0	0,470
6	60	7	14	19	6,0	0,454

Формула изобретения

Глинофосфатный материал, содержащий глину, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите 008 5-7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, отличающийся тем, что он содержит глину кембрийскую голубую и дополнительно бой строительного кирпича с остатком на сите 008 5-7%, следующего химического состава, мас.%: SiO₂ – 33,00; Аl₂О₃ – 36,00; Н₂О – 9,00; CaSiO₃ – 12,00; MgSiO₃ – 10,00 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глина кембрийская голубая	58-59
указанный отход	10-12
указанный бой
строительного кирпича	12-13
ортофосфорная кислота
плотностью 1,25 г/см3	остальное