ГЛИНОФОСФАТНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2004 года по МПК C04B28/34 E02D3/12 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при укреплении грунтов, содержащих нефтепродукты.

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, журнал "Цемент", №10, 1990). В качестве активирующих добавок использованы оксиды Fe(II) или Cu(I), обладающие восстановительными свойствами и способные улучшать технические характеристики глинофосфатных материалов.

Указанные известные глинофосфатные материалы, выбранные за аналоги, твердеют на воздухе и являются водостойкими.

Недостатком этих материалов является быстрое твердение на воздухе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является выбранный за прототип глинофосфатный материал на основе суглинка 71-74 мас.%, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 5-7%, содержащего оксид Fe(II) и (III) 7-11 мас.% и ортофосфорной кислоты плотностью 1,24-1,25 г/см³ - остальное (патент РФ №2148563 С1, С 04 В 28/34, 10.05.2000, 3 с.).

Недостатком указанного глинофосфатного материала является быстрое твердение на воздухе.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в замедлении сроков схватывания твердеющих материалов за счет сорбционных процессов нефтепродуктов, влияющих на образование конечных фосфатных соединений, при сохранении водостойкости.

Поставленная задача достигается тем, что глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 5-7%, содержащий оксид железа Fe(III), и ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25, дополнительно содержит суглинок, содержащий нефтепродукты 5-7%, а указанный железосодержащий отход состава, мас.%: Fе₂O₃ - 96, CuO - 0,1, Аl₂О₃ - 0,4, Мо₃О₄ - 0,1, NiO - 0,2, SiO₂ - 2,0, Сr₂O₃ - 0,3, С - 0,3, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный суглинок 71-74, указанный железосодержащий отход 8-11, указанная ортофосфорная кислота - остальное.

Новым по сравнению с прототипом является использование нефтезагрязненного грунта (суглинка), содержащего 5-7% нефтепродуктов, замедляющих сроки схватывания.

Пример конкретного выполнения

Смесь, состоящую из суглинка, содержащего 5-7% нефтепродуктов, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 5-7%, содержащего оксид Fe(III), перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,24-1,25 г/см³. Используют следующие материалы: железосодержащий отход следующего основного состава, мас.%: Fе₂О₃ - 96, CuO - 0,1, Аl₂O₃ - 0,4, Мо₃O₄ - 0,1, NiO - 0,2, SiO₂ - 2,0, Сr₂O₃ - 0,3, С - 0,3; ортофосфорная кислота (ГОСТ 65-52-80).

После затвердевания на воздухе получается водостойкий глинофосфатный материал.

Содержание в суглинке нефтепродуктов 5-7% позволяет замедлить сроки схватывания. Полученный водостойкий материал можно использовать в строительстве. Сроки схватывания глинофосфатных материалов определялись по ГОСТ 310.3.78.

Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что содержание в суглинке нефтепродуктов 5-7% дает возможность регулировать сроки схватывания глинофосфатного материала аналогично срокам схватывания портландцемента (начало схватывания - 45 мин, конец - 2 ч 30 мин).

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при укреплении грунтов. Техническим результатом является замедление сроков схватывания твердеющих материалов за счет сорбционных процессов нефтепродуктов, влияющих на образование конечных фосфатных соединений, при сохранении водостойкости. Глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 5-7%, содержащий оксид железа Fe(III), θ ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25, дополнительно содержит суглинок, содержащий нефтепродукты 5-7%, а указанный железосодержащий отход состава, мас.%: Fe₂О₃ - 96, CuO - 0,1, Al₂О₃ - 0,4, Мо₃O₄ - 0,1, NiO - 0,2, SiO₂ - 2,0, Cr₂О₃ - 0,3, С - 0,3, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный суглинок 71-74, указанный железосодержащий отход 8-11, указанная ортофосфорная кислота - остальное. 1 табл.

Глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 5-7%, содержащий оксид железа Fе(III), и ортофосфорную кислоту плотностью 1,24 - 1,25, отличающийся тем, что он содержит суглинок, содержащий нефтепродукты 5-7%, а указанный железосодержащий отход состава, мас.%: Fе₂О₃ - 96, CuO - 0,1, Аl₂О₃ - 0,4, Мо₃O₄ - 0,1, NiO - 0,2, SiO₂ - 2,0, Сr₂О₃ - 0,3, С - 0,3, при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Указанный суглинок 71 - 74

Указанный железосодержащий отход 8 - 11

Указанная ортофосфорная кислота Остальное