Глинофосфатный материал

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве строительных блоков. Техническим результатом изобретения является повышение прочности при сохранении водостойкости глинофосфатного материала. Глинофосфатный материал содержит суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11%, содержащий оксид Fe (II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³ и доменный шлак с остатком на сите №008 5-7%, содержащий мас.%: СаО - 37-39; SiO₂ - 34-37; Al₂O₃ - 9-11; MgO - 10-11; MnO - 0,2-0,5; Fe₂О₃ - 1-4; S - 0,6-0,8; TiO₂ - 1,2-1,3, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 54-58; железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe (II) 7-11% - 4-8; указанный шлак - 25-30; 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" №10, 1990, с.11-12). 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 7-11%,
содержащий оксид Fe(II)	5-7
ортофосфорная кислота
плотностью 1,24-1,25 г/см3	остальное

(Патент RU №2148563, С04В 28/34, 10.05.2000).

Недостатком указанного глинофосфатного материала является недостаточно высокая прочность.

Задачей изобретения является создание нового глинофосфатного материала с повышенной прочностью при сохранении водостойкости.

Решение этой задачи достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11%, содержащий оксид Fe(II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, дополнительно содержит доменный шлак с остатком на сите №008 5-7%, содержащий мас.%: СаО 37-39, SiO₂ 34-37, Al₂О₃ 9-11, MgO 10-11, MnO 0,2-0,5, Fe₂O₃ 1-4, S 0,6-0,8, TiO₂ 1,2-1,3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок	54-58
железосодержащий отход металлургического
производства с остатком на сите №008,
содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.%	4-8
указанный шлак	25-30
ортофосфорная кислота плотностью
1,24-1,25 г/см3	остальное

Новым по сравнению с прототипом для повышения прочности материала является использование доменного шлака с остатком на сите №008 5-7 мас.%, содержащего мас.%: СаО 37-39, SiO₂ 34-37, Al₂О₃ 9-11, MgO 10-11, MnO 0,2-0,5, Fe₂O₃ 1-4, S 0,6-0,8, TiO₂ 1,2-1,3.

Изготовление материала

Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 7-11%, содержащего оксид Fe(II) и доменного шлака с остатком на сите №008 5-7%, содержащего мас.%: СаО 37-39, SiO₂ 34-37, Al₂О₃ 9-11, MgO 10-11, MnO 0,2-0,5, Fe₂O₃ 1-4, S 0,6-0,8, TiO₂ 1,2-1,3, перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,24-1,25 г/см³. Используют следующие материалы: железосодержащий отход 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; ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³ ГОСТ 65-52-80.

После затвердевания на воздухе получается водостойкий глинофосфатный материал с повышенной прочностью, который можно использовать в строительстве.

Для определения модуля крупности мелкая фракция железосодержащего отхода металлургического производства и доменного шлака с размером частиц менее 5 мм подвергалась рассеву на стандартном наборе сит по ГОСТ 8735-88.

Прочность материалов определяется по ГОСТ 10180. Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что дополнительное использование доменного шлака, с остатком на сите №008 5-7%, содержащего мас.%: СаО 37-39, SiO₂ 34-37, Al₂О₃ 9-11, MgO 10-11, MnO 0,2-0,5, Fe₂О₃ 1-4, S 0,6-0,8, TiO₂ 1,2-1,3 дает возможность повысить прочность глинофосфатного материала по сравнению с прототипом.

Таблица
Состав материала, мас.%	Прочность при сжатии, МПа, водонасыщения
Суглинок	54	11,4
Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11%, содержащий оксид Fe(II)	4
Доменный шлак с остатком на сите №008 5-7%, содержащий мас.%: СаО 37-39, SiO2 34-37, Al2О3 9-11, MgO 10-11, MnO 0,2-0,5, Fe2О3 1-4, S 0,6-0,8, TiO2 1,2-1,3	25
Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3	остальное
Суглинок	56	11,6
Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11%, содержащий оксид Fe(II)	6
Доменный шлак с остатком на сите №008 5-7%, содержащий мас.%: СаО 37-39, SiO2 34-37, Al2O3 9-11, MgO 10-11, MnO 0,2-0,5, Fe2O3 1-4, S 0,6-0,8, TiO2 1,2-1,3	27
Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3	остальное
Суглинок	58	11,7
Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11%, содержащий оксид Fe(II)	8
Доменный шлак с остатком на сите №008 5-7%, содержащий мас.%: СаО 37-39, SiO2 34-37, Al2O3 9-11, MgO 10-11, MnO 0,2-0,5, Fe2O3 1-4, S 0,6-0,8, TiO2 1,2-1,3	30
Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3	остальное
Суглинок	71-74	9,0
Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11%, содержащий оксид Fe(II)	5-7
Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3	остальное

Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11%, содержащий оксид Fe (II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, отличающийся тем, что он содержит доменный шлак с остатком на сите №008 5-7%, содержащий мас.%: СаО 37-39, SiO₂ 34-37, Al₂O₃ 9-11, MgO 10-11, MnO 0,2-0,5, Fe₂O₃ 1-4, S 0,6-0,8, TiO₂ 1,2-1,3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Суглинок	54-58
Железосодержащий отход металлургического производства
с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe (II) 7-11%	4-8
Указанный шлак	25-30
Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3	Остальное