Глинофосфатный материал
Владельцы патента RU 2317962:
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 - создание глинофосфатного материала с замедленными сроками схватывания при сохранении водостойкости. Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe (II) с остатком на сите №008 7-11% и концентрированный раствор ортофосфорной кислоты в отработанной смазочно-охлаждающей жидкости, имеющий плотность 1,25-1,30 г/см3 и содержащий, мас.%: указанная кислота - 34-40, указанная отработанная жидкость - 60-66, при следующем соотношении компонентов материала, мас.%: суглинок 68-70, указанный железосодержащий отход 6-8, указанный раствор 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, | |
| содержащий оксид Fe (II) | |
| с остатком на сите №008 7-11% | 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 быстрое твердение на воздухе.
Задачей изобретения является создание нового глинофосфатного материала с замедленными сроками схватывания при сохранении водостойкости.
Решение этой задачи достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe (II) с остатком на сите №008 7-11% и раствор ортофосфорной кислоты, содержит раствор ортофосфорной кислоты в отработанной смазочно-охлаждающей жидкости, имеющий плотность 1,25-1,30 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| суглинок | 68-70 |
| железосодержащий отход металлургического | |
| производства, содержащий оксид Fe (II) | |
| с остатком на сите №008 7-11% | 6-8 |
| указанный раствор | остальное |
Новым по сравнению с прототипом является использование в качестве жидкости затворения раствора, приготовленного путем разведения концентрированной ортофосфорной кислоты отработанной смазочно-охлаждающей жидкостью до достижения плотности 1,25-1,30 г/см3.
Изготовление материала
Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства, содержащего оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7-11%, перемешивают и затворяют раствором плотностью 1,25-1,30 г/см3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| концентрированная ортофосфорная кислота | 34-40 |
| отработанная смазочно-охлаждающая жидкость | 60-66 |
Используют следующие материалы: железосодержащий отход основного состава, мас.%: FeO - 96; CuO - 0,1; AlO3 - 0,4; Мо3O4 - 0,1; NiO - 0,2; SiO2 - 2,0; Cr2O3 - 0,3; С - 0,3; суглинок; концентрированная ортофосфорная кислота ГОСТ 65-52-80, разбавленная отработанной смазочно-охлаждающей жидкостью, до получения плотности 1,25-1,30 г/см. Отработанная смазочно-охлаждающая жидкость, содержит, мас.%: Cu 0,0115-0,0118; Zn 0,0231-0,0235, Pb 0,0023-0,0027; Ni 0,029-0,031; Mn 0,0060-0,0062; Cd 0,0006-0,0009; Co 0,0003-0,0004; Cr 0,0029-0,0031; нефтепродукты 73,0-75,0; FeO - остальное.
После затвердевания на воздухе получается водостойкий глинофосфатный материал с замедленными сроками схватывания, который можно использовать в строительстве.
Для определения модуля крупности мелкая фракция железосодержащего отхода металлургического производства с размерами частиц менее 5 мм подвергалась рассеву на стандартном наборе сит по ГОСТ 8735-88.
Прочность материалов определялась по ГОСТ 10180.
Сроки схватывания глинофосфатных материалов определялись по ГОСТ 310.3.78.
Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.
Анализ таблицы показывает, что использование в качестве жидкости затворения концентрированной ортофосфорной кислоты, разбавленной отработанной смазочно-охлаждающей жидкостью, содержащей, мас.%: Cu 0,0115-0,0118; Zn 0,0231-0,0235, Pb 0,0023-0,0027; Ni 0,029-0,031; Mn 0,0060-0,0062; Cd 0,0006-0,0009; Co 0,0003-0,0004; Cr 0,0029-0,0031; нефтепродукты 73,0-75,0; FeO - остальное, дает возможность регулировать сроки схватывания глинофосфатного материала.
| Таблица | |||||||
| №п.п. | Состав, мас.% | Сроки схватывания, час-мин. | Прочность при сжатии, МПа, | ||||
| Суглинок | Железосодержащий отход | Концентрированная ортофосфорная кислота - 40 мас.% и отработанная смазачно-охлаждающая жидкость - 60 мас.%, плотность 1,26 г/см3 | Ортофосфорная кислота, (водный раствор), плотность, 1,24-1,25 г/см3 | начало | конец | после 2 суточного водонасыщения | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | 68 | 8 | 24 | - | 0-35 | 0-45 | 10,5 |
| 2 | 69 | 7 | 24 | - | 0-40 | 2-20 | 10,9 |
| 3 | 70 | 6 | 24 | - | 0-50 | 2-45 | 10,3 |
| 4 | 71-74 | 5-7 | - | 24 | 0-15 | 0-30 | 9,0 |
Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe (II) с остатком на сите № 008 7-11% и раствор ортофосфорной кислоты, отличающийся тем, что он содержит раствор концентрированной ортофосфорной кислоты в отработанной смазочно-охлаждающей жидкости, имеющий плотность 1,25-1,30 г/см3 и содержащий, мас.%: указанная кислота - 34-40, указанная отработанная жидкость - 60-66, при следующем соотношении компонентов материала, мас.%:
| Суглинок | 68-70 |
| Указанный железосодержащий отход | 6-8 |
| Указанный раствор | Остальное |
