Патент на изобретение №2378221

(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 голубую кембрийскую и дополнительно отход песка очистных и пескоструйных устройств с остатком на сите 008 57% состава, мас.%: FeO – 7,0; Fе₂O₃ – 44,0; Аl₂О₃ – 4,5; MgO – 6,0; CaO – 4,3; SiO₂ – 30,0; Сu – 0,6; Zn – 3,5; Pb – 0,1 при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина голубая кембрийская – 57-58, указанный железосодержащий отход – 11-12, указанный отход песка – 12-13, ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см³ – остальное. Технический результат – повышение морозостойкости материала. 1 табл.

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

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 глинофосфатные материалы, выбранные за аналоги, твердеют на воздухе и являются водостойкими.

Недостатком этих материалов является низкая морозостойкость из-за образования значительного количества гидрофосфатов алюминия.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный в качестве прототипа глинофосфатный материал следующего состава, мас.%: голубая кембрийская глина – 5657; железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите 008 5-7% – 911; мартеновская пыль с остатком на сите 008 2-5% – 1516 и ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ – остальное, (Патент RU 2232147, С04В 28/34, 10.07.2004).

Недостатком этих материалов является низкая морозостойкость полученных фосфатных материалов.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении морозостойкости материалов на основе фосфорной кислоты и использовании отхода песка очистных и пескоструйных устройств в металлургии за счет образования труднорастворимых основных фосфатов алюминия.

Технический результат достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий голубую кембрийскую глину, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите 008 57% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, дополнительно содержит отход песка очистных и пескоструйных устройств с остатком на сите 008 57% следующего состава, мас.%: FeO – 7,0; Fe₂O₃ – 44,0; Аl₂О₃ – 4,5; MgO – 6,0; CaO – 4,3; SiO₂ – 30,0; Сu – 0,6; Zn – 3,5; Pb – 0,1, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Глина голубая кембрийская	5758
Указанный железосодержащий отход	1112
Указанный отход песка	1213
Ортофосфорная кислота,
плотность 1,25 г/см3	остальное

Новым по сравнению с прототипом, является использование отхода песка очистных и пескоструйных устройств с остатком на сите 008 57% взамен песка, что приводит к образованию труднорастворимых основных фосфатов алюминия, способствующих повышению морозостойкости материала.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Смесь, состоящую из глины кембрийской, железосодержащего отхода металлургического производства, представляющего собой оксиды железа (II) и отхода песка очистных и пескоструйных устройств с остатком на сите 008 57%, перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,25 г/см³. Используют следующие материалы: глину голубую кембрийскую 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, Сr₂О₃ – 0,3, С – 0,3; ортофосфорную кислоту (ГОСТ 65-52-80), отход песка очистных и пескоструйных устройств с остатком на сите 008 57% следующего состава, мас.%: FeO – 7,0; Fe₂О₃ – 44,0; Аl₂О₃ – 4,5; MgO – 6,0; CaO – 4,3; SiO₂ – 30,0; Сu – 0,6; Zn – 3,5; Pb – 0,1. Использование отхода песка очистных и пескоструйных устройств позволяет получить после затвердевания на воздухе морозостойкий материал, который можно использовать в строительстве. Морозостойкость определялась по ГОСТ 7025-91.

Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что использование отхода песка очистных и пескоструйных устройств вместо песка позволяет повысить морозостойкость материала.

Формула изобретения

Глинофосфатный материал, содержащий глину голубую кембрийскую, 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 дополнительно содержит отход песка очистных и пескоструйных устройств с остатком на сите 008 5 – 7% состава, мас.%: FeO – 7,0; Fe₂О₃ – 44,0; Аl₂О₃ – 4,5; MgO – 6,0; CaO – 4,3; SiO₂ – 30,0; Сu – 0,6; Zn – 3,5; Pb – 0,1 при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Глина голубая кембрийская	57-58
Указанный железосодержащий отход	11-12
Указанный отход песка	12-13
Ортофосфорная кислота
плотностью 1,25 г/см3	Остальное