Глинофосфатный материал

Изобретение относится к области строительных материалов. Глинофосфатный материал, содержащий глину кембрийскую голубую, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe (II) с остатком на сите №008 5-7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,30 г/см³, дополнительно содержит отходы от водоподготовки, обработки сточных вод - сульфоуголь отработанный с остатком на сите №008 5-7% следующего состава, мас.%: С - 45,24; Na₂SO₄ - 13,0; Fе₂О₃ - 0,44; Аl₂О₃ - 1,43; MgO - 0,15; CaO - 0,29; SiO₂ - 4,13; H₂O - 35,0; взвешенные вещества - 0,32, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина голубая кембрийская - 58-59, указанный железосодержащий отход - 12-13, указанный сульфоуголь - 11-12, ортофосфорная кислота плотностью 1,30 г/см - 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 растворимых 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, C04B 28/34, 10.07.2004).

Недостатком этого материала является низкая морозостойкость полученных фосфатных материалов.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении морозостойкости глинофосфатного материала.

Технический результат достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий глину кембрийскую голубую, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите №008 5…7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,30 г/см³, дополнительно содержит отходы от водоподготовки, обработки сточных вод и использования воды - сульфоуголь отработанный с остатком на сите №008 5…7%, следующего состава, мас.%: C - 45,24; Na₂SO₄ - 13,0; Fe₂O₃ - 0,44; Al₂O₃ - 1,43; MgO - 0,15; CaO - 0,29; SiO₂ - 4,13; H₂O - 35,0; взвешенные вещества - 0,32, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Глина кембрийская голубая	58…59
Указанный железосодержащий отход
металлургического производства	12…13
Указанный сульфоуголь отработанный	11…12
Ортофосфорная кислота,
плотность 1,30 г/см3	остальное

Новым, по сравнению с прототипом, является использование отходов от водоподготовки, обработки сточных вод и использования воды - сульфоугля отработанного с остатком на сите №008 5…7% взамен мартеновской пыли, что приводит к образованию труднорастворимых основных фосфатов алюминия, способствующих повышению морозостойкости материала.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Смесь, состоящую из глины кембрийской голубой, железосодержащего отхода металлургического производства, представляющего собой оксиды железа (II) с остатком на сите №008 5…7% и отхода от водоподготовки, обработки сточных вод и использования воды - сульфоугля отработанного с остатком на сите №008 5…7%, перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,30 г/см³. Используют следующие материалы: глину кембрийскую голубую полукислую, средней пластичности, насыпной плотности - 1450 кг/м³; железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 5…7% следующего основного состава, мас.%: FeO - 96, CuO - 0,1 Al₂O₃ - 0,4, Mo₃O₄ - 0,1, NiO - 0,2, SiO₂ - 2,0, CrО₃ - 0,3, C - 0,3; ортофосфорную кислоту (ГОСТ 65-52-80), отходы от водоподготовки, обработки сточных вод и использования воды - сульфоуголь отработанный с остатком на сите №008 5…7% следующего состава, мас.%: C - 45,24; Na₂SO₄ - 13,0; Fe₂O₃ - 0,44; Al₂O₃ - 1,43; MgO - 0,15; CaO - 0,29; SiO₂ - 4,13; H₂O - 35,0; взвешенные вещества - 0,32. Использование отходов от водоподготовки, обработки сточных вод и использования воды - сульфоугля отработанного с остатком на сите №008 5…7%, 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.

Анализ таблицы показывает, что использование отходов от водоподготовки, обработки сточных вод и использования воды - сульфоугля отработанного с остатком на сите №008 5…7% - вместо мартеновской пыли позволяет повысить морозостойкость материала.

Номер п.п.	Состав, мас.%	Ортофосфорная кислота, плотность 1,30 г/см3	Прочность после замораживания, МПа, циклы
Глина кембрийская	Железосодержащий отход	Сульфоуголь отработанный	10	30
1	2	3	4	5	6	7
1	70	13	-	Остальное - 17	-	-
2	58	13	11	Остальное - 18	8,5	12,5
3	59	12	12	Остальное - 17	8,0	11,5
4	60	11	10	Остальное - 19	4,5	6,5
5	57	14	13	Остальное - 16	6,0	9,5

Глинофосфатный материал, содержащий глину кембрийскую голубую, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите №008 5-7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,30 г/см³, отличающийся тем, что дополнительно содержит отходы от водоподготовки, обработки сточных вод - сульфоуголь отработанный с остатком на сите №008 5-7%, следующего состава, мас.%: С - 45,24; Na₂SO₄ - 13,0; Fе₂O₃ - 0,44; Аl₂О₃ - 1,43; MgO - 0,15; CaO - 0,29; SiO₂ - 4,13; H₂O - 35,0; взвешенные вещества - 0,32, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Глина голубая кембрийская	58-59
Указанный железосодержащий отход	12-13
Указанный сульфоуголь отработанный	11-12
Ортофосфорная кислота плотностью 1,30 г/см3	остальное