Глинофосфатный материал
Владельцы патента RU 2285682:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве строительных блоков. Технический результат изобретения - создание нового фосфатного материала с повышенной прочностью при сжатии с сохранением водостойкости. Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II), с остатком на сите №008 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3, дополнительно содержит металлический отход в виде стружки, образующийся в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок 70-73, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II), с остатком на сите №008 7-11 мас.% - 4-8, металлический отход в виде стружки, образующийся в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов, - 5-10, ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 - остальное. 1 табл.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве строительных блоков.
Известны материалы на основе глин, суглинков, фосфорной кислоты и добавок - оксидов d-металлов (Латутова М.Н., Сватовская Л.Б., Чибисов Н.П. и др. Физико-химические особенности твердения ГЛИНФов и АЛЮМФов - Л. Стройиздат, "Цемент", 1990, №10). Указанные известные глинофосфатные материалы твердеют на воздухе и являются водостойкими.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип глинофосфатный материал следующего состава (мас.%):
| суглинок | 71-74 |
| железосодержащий отход | |
| металлургического производства | |
| с остатком на сите №008, | |
| содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.% | 5-7 |
| ортофосфорная кислота | |
| плотностью 1,24-1,25 г/см3 | Остальное |
(Патент RU №2148563, С 04 В 28/34, 10.05.2000).
Недостатком указанного глинофосфатного материала является низкая прочность при сжатии.
Задачей изобретения является создание нового глинофосфатного материала с повышенной прочностью при сжатии с сохранением водостойкости.
Решение этой задачи достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3, дополнительно содержит металлический отход в виде стружки, образующийся в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| суглинок | 70-73 |
| железосодержащий отход металлургического | |
| производства с остатком на сите №008, | |
| содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.% | 4-8 |
| металлический отход в виде стружки, образующийся | |
| в результате обработки колесных пар железнодорожных | |
| вагонов | 5-10 |
| ортофосфорная кислота плотностью | |
| 1,24-1,25 г/см3 | Остальное |
Новым по сравнению с прототипом для повышения прочности материала при сжатии является использование металлического отхода в виде стружки, образующегося в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов, содержащего мас.%: Fe - 98,2; С - 0,55; Mn - 0,8; Si - 0,3; S - 0,030; Cu - 0,12.
Изготовление материала
Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 5-7%, содержащего оксид Fe(II) и металлического отхода в виде стружки, образующегося в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов, содержащую, мас.%: Fe - 98,2; С - 0,55; Mn - 0,8; Si - 0,3; S - 0,030; Cu - 0,12, перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,24-1,25 г/см3. Используют следующие материалы: 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; суглинок; ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3.
После затвердевания на воздухе получается водостойкий глинофосфатный материал с повышенной прочностью, который можно использовать в строительстве.
Применение металлического отхода в виде стружки, образующегося в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов, содержащего мас.%: Fe - 98,2; С - 0,55; Mn - 0,8; Si - 0,3; S - 0,030; Cu - 0,12, позволяет повысить прочность материала при сжатии.
Для определения модуля крупности мелкая фракция железосодержащего отхода металлургического производства с размером частиц менее 5 мм подвергалась рассеву на стандартном наборе сит по ГОСТ 8735-88.
Прочность фосфатных материалов определяется по ГОСТ 10180. Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.
Анализ таблицы показывает, что дополнительное использование металлического отхода в виде стружки, образующегося в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов, содержащего мас.%: Fe - 98,2; С -0,55; Mn - 0,8; Si - 0,3; S - 0,030; Cu - 0,12, дает возможность повысить прочность при сжатии глинофосфатного материала по сравнению с прототипом.
| Состав материала, мас.% | Прочность при сжатии, МПа, в возрасте 28 суток после 2-суточного водонасыщения | |
| Суглинок | 70 | |
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe (II) (7-11 мас.%) | 4 | 12,0 |
| Металлический отход в виде стружки, образующийся в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов | 5 | |
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 | остальное - 21 | |
| Суглинок | 71 | |
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe (II) (7-11 мас.%) | 6 | 12,1 |
| Металлический отход в виде стружки, образующийся в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов | 7 | |
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 | остальное - 16 | |
| Суглинок | 73 | |
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe (II) (7-11 мас.%) | 8 | 12,2 |
| Металлический отход в виде стружки, образующийся в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов | 10 | |
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,24 - 1,25 г/см3 | остальное - 9 | |
| Суглинок | 71-74 | |
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe (II) (7-11 мас.%) | 5-7 | 9,0 |
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,24 - 1,25 г/см3 | остальное |
Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3, отличающийся тем, что он содержит металлический отход в виде стружки, образующийся в результате обработки колесных пар железнодорожных вагонов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Суглинок | 70-73 |
| железосодержащий отход металлургического | |
| производства с остатком на сите №008, | |
| содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.% | 4-8 |
| металлический отход, в виде стружки, | |
| образующийся в результате обработки | |
| колесных пар железнодорожных вагонов | 5-10 |
| ортофосфорная кислота | |
| плотностью 1,24-1,25 г/см3 | Остальное |
