Глинофосфатный материал
Владельцы патента RU 2398750:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве строительных блоков в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат - повышение прочности глинофосфатного материала при сохранении водостойкости. Глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11 мас.%, содержащий оксид железа (II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3, отличается тем, что содержит отход производства карбида кремния с остатком на сите №008 7-9%, содержащий, мас.%: SiO2 - 16,55; Al2O3 - 12,75; FeO - 2,00; CaO - 7,05; MgO - 8,15; SiC - 53,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 65-68, указанный железосодержащий отход - 6-8, указанный отход производства карбида кремния - 5-7, 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, содержащий оксид железа (II) с остатком на сите №008 7-11 мас.% | 5-7 |
| ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 | остальное |
(Патент RU №2148563, C04B 28/34, 10.05.2000).
Недостатком указанного глинофосфатного материала является низкая 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 мас.%, содержащий оксид железа (II), ортофосфорную кислоту, плотностью 1,24-1,25 г/см3, дополнительно содержит отход производства карбида кремния с остатком на сите №008 7-9%, содержащий мас.%: SiO2 - 16,55; Al2O3 - 12,75; FeO - 2,00; CaO - 7,05; MgO - 8,15; SiC - 53,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| суглинок | 65-68 |
| железосодержащий отход металлургического | |
| производства с остатком на сите №008, | |
| содержащий оксид железа (II) 7-11 мас.% | 6-8 |
| указанный отход производства карбида кремния | 5-7 |
| ортофосфорная кислота плотностью | |
| 1,24-1,25 г/см3 | остальное |
Новым по сравнению с прототипом для повышения прочности материала является использование отхода производства карбида кремния.
Изготовление материала
Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 7-11 мас.%, содержащего оксид железа (II), и отхода производства карбида кремния ООО «Волжский механический завод» 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; Al2O3 - 0,4; Mo3O4 - 0,1; NiO - 0,2; SiO2 - 2,0; Cr2O3 - 0,3; C - 0,3; суглинок; ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3 (ГОСТ 65-52-80); отход производства карбида кремния ООО «Волжский механический завод» с остатком на сите №008 7-9%, содержащий мас.%: SiO2 - 6,55; Al2O3 - 12,75; FeO - 2,00; CaO - 7,05; MgO - 8,15; SiC - 53,5.
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 отхода производства карбида кремния 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 отхода производства карбида кремния с остатком на сите №008 7-9%, содержащего, мас.%: SiO2 - 16,55; Al2O3 - 12,75; FeO - 2,00; CaO - 7,05; MgO - 8,15; SiC - 53,5, дает возможность повысить прочность глинофосфатного материала по сравнению с прототипом.
| Состав материала, мас.% | Прочность после водонасыщения, МПа | |
| Суглинок | 65 | |
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11 мас.%, содержащий оксид железа (II) | 8 | 11,6 |
| Отход производства карбида кремния с остатком на сите №008 7-9%, содержащий мас.%: SiO2 - 16,55; Al2O3 - 12,75; FeO - 2,00; CaO - 7,05; MgO - 8,15; SiC - 53,5 | 7 | |
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см3 | остальное | |
| Суглинок | 67 | |
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11 мас.%, содержащий оксид железа (II) | 7 | 11,6 |
| Отход производства карбида кремния с остатком на сите №008 7-9%, содержащий мас.%: SiO2 - 16,55; Al2O3 - 12,75; FeO - 2,00; CaO - 7,05; MgO - 8,15; SiC - 53,5 | 6 | |
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,245 г/см3 | остальное | |
| Суглинок | 68 | |
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11 мас.%, содержащий оксид железа (II) | 6 | 11,5 |
| Отход производства карбида кремния с остатком на сите №008 7-9%, содержащий мас.%: SiO2 - 16,55; Al2O3 - 12,75; FeO - 2,00; CaO - 7,05; MgO - 8,15; SiC - 53,5 | 5 | |
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,24 г/см3 | остальное | |
| Суглинок | 71-74 | |
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид железа (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 7-11 мас.%, содержащий оксид железа (II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3, отличающийся тем, что он содержит отход производства карбида кремния с остатком на сите №008 7-9%, содержащий, мас.%: SiO2 16,55; Al2O3 12,75; FeO 2,00; CaO 7,05; MgO 8,15; SiC 53,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Суглинок | 65-68 |
| Железосодержащий отход металлургического производства | |
| с остатком на сите №008 7-11 мас.%, содержащий оксид | |
| железа (II) | 6-8 |
| Указанный отход производства карбида кремния | 5-7 |
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 | Остальное |
