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 1,25 г/см³, содержит глину голубую кембрийскую и дополнительно отход песка очистных и пескоструйных устройств с остатком на сите №008 5…7% 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 - 56…57; железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 5-7% - 9…11; мартеновская пыль с остатком на сите №008 2-5% - 15…16 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 5…7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, дополнительно содержит отход песка очистных и пескоструйных устройств с остатком на сите №008 5…7% 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	57…58
Указанный железосодержащий отход	11…12
Указанный отход песка	12…13
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 5…7% 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 5…7%, 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 5…7% 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.

Таблица
Номер п.п.	Состав, мас.%	Ортофосфорная кислота, плотность 1,25 г/см3	Прочность после замораживания МПа, циклы
Глина кембрийская	Железосодержащий отход	Отход песка	10	30
1	2	3	4	5	6	7
1	70	12	-	Остальное	-	-
2	70	-	12	Остальное	-	-
3	57	12	13	Остальное	8,0	12,0
4	58	11	12	Остальное	7,5	11,5
5	59	11	11	Остальное	3,5	7,5
6	56	12	14	Остальное	4,0	9,0

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

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