Глинофосфатный материал

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 1,24-1,25 г/см³, содержит глину кембрийскую голубую и дополнительно доломитизированный известняк с остатком на сите №008 15-17%, при следующих соотношениях компонентов, мас.%: глина кембрийская голубая 56-57, указанный отход 8-10, указанный доломитизированный известняк 16-17, ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ остальное. Технический результат - уменьшение 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 мас.% и ортофосфорной кислоты плотностью 1,24-1,25 г/см³ - остальное. (Патент RU №2148563, С 04 В 28/34, 10.05.2000).

Недостатком этого материала являются низкие теплоизоляционные свойства.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении теплоизоляционных свойств (понижении коэффициента теплопроводности) материалов на основе фосфорной кислоты и использовании доломитизированного известняка, за счет образования пористой 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 1,24-1,25 г/см³, содержит глину кембрийскую голубую и дополнительно доломитизированный известняк с остатком на сите №008 15-17% при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

глина кембрийская голубая	56...57
указанный отход	8...10
указанный доломитизированный известняк	16...17
ортофосфорная кислота плотностью 1,24...1,25 г/см3	остальное

Новым, по сравнению с прототипом, является использование доломитизированного известняка, что приводит к образованию фосфатов алюминия пористой 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 доломитизированного известняка с остатком на сите №008 15...17%, перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,24...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, Al₂О₃ - 0,4, Мо₃O₄ - 0,1, NiO - 0,2, SiO₂ - 2,0, Cr₂О₃ - 0,3, С - 0,3; ортофосфорную кислоту (ГОСТ 65-52-80), доломитизированный известняк следующего химического состава, мас.%: СаО - 37,9; MgO - 14,3; SiO₂ - 4,4; Al₂О₃ - 1,21; Fe₂О₃ - 0,9; R₂O - 0,9 и п.п. 40,2.

Использование доломитизированного известняка, содержащего карбонаты кальция и магния, 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.

Таблица
Номер п.п.	Состав, мас.%	Ортофосфорная кислота, плотность 1,24...1,25 г/см3	Прочность после водонасы-щения, МПа	Коэффициент теплопроводности, λ, Вт/м·°С
Глина кембрий-ская	Железосодержащий отход	Доломитизированный известняк
1	2	3	4	5	6	7
1	71	11	-	остальное (18)	6,5	1,750
2	56	10	16	остальное (18,0)	7,0	0,380
3	57	8	17	остальное (18)	6,5	0,373
4	56	9	16,5	остальное (18,5)	7,0	0,378
5	56	11	15	остальное (18)	7,5	0,469
6	57	7	18	остальное (18)	6,0	0,455

Анализ таблицы показывает, что использование доломитизированного известняка, позволяет понизить коэффициент теплопроводности материала, не снижая прочность материала.

Глинофосфатный материал, содержащий глину, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите №008 5-7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, отличающийся тем, что он содержит глину кембрийскую голубую и дополнительно доломитизированный известняк с остатком на сите № 008 15-17% при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

Глина кембрийская голубая	56-57
Указанный отход	8-10
Указанный доломитизированный известняк	16-17
Ортофосфорная кислота плотностью 1,24...1,25 г/см3	Остальное