ГЛИНОФОСФАТНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2009 года по МПК C04B28/34 C04B111/20 

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   с остатком на сите №008,   содержащий оксид Fe (II) 7-11 мас.% 5-7 ортофосфорная кислота   плотностью 1,24-1,25 г/см³ остальное

(Патент RU №2148563, С04В 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, содержащий оксид Fe (II) 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту, плотностью 1,24-1,25 г/см³, дополнительно содержит золу от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков, содержащую мас.%: SiO₂ - 57,39, Al₂O₃ - 0,34, Fe₂O₃ - 0,39, CaO - 1,67, MgO - 0,78, SO₃ - 6,15, P₂O₅ - 3,62, K₂O - 0,11, Na₂O - 28,36, Mn₃O₄ - 1,19, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок 40-45 железосодержащий отход металлургического   производства с остатком на сите №008 - 7-11 мас.%   содержащий оксид Fe (II) 6-8 указанная зола 30-35 ортофосфорная кислота плотностью   1,24-1,25 г/см³ остальное

Новым по сравнению с прототипом для повышения прочности материала является использование золы от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков.

Изготовление материала

Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 - 7-11 мас.%, содержащего оксид Fe(II), и золы от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского лесопромышленного комплекса, 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; С - 0,3; суглинок; ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³ (ГОСТ 65-52-80), золу от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского лесопромышленного комплекса, содержащую мас.%: SiO₂ - 57,39, Al₂O₃ - 0,34, Fe₂O₃ - 0,39, CaO - 1,67, MgO - 0,78, SO₃ - 6,15, Р₂O₅ - 3,62, К₂O - 0,11, Na₂O - 28,36, Mn₃O₄ - 1,19.

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 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 золы от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков, содержащей мас.%: SiO₂ - 57,39, Al₂O₃ - 0,34, Fe₂O₃ - 0,39, CaO - 1,67, MgO - 0,78, SO₃ - 6,15, P₂O₅ - 3,62, К₂О - 0,11, Na₂O - 28,36, Mn₃O₄ - 1,19, дает возможность повысить прочность глинофосфатного материала по сравнению с прототипом.

Состав материала, мас. % Прочность после водонасыщения, МПа Суглинок 40   Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 - 7 мас.%     содержащий оксид Fe (II) 8 12,5 Зола от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков, содержащая мас.%:     SiO₂ - 57,39, Al₂O₃ - 0,34, Fe₂O₃ - 0,39, CaO - 1,67, MgO - 0,78, SO₃ - 6,15, P₂O₅ - 3,62,   K₂O - 0,11, Na₂O - 28,36, Mn₃O₄ - 1,19 35   Ортофосфорная кислота   плотностью 1,24 г/см³ 17   Суглинок 43   Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 - 9 мас.%   содержащий оксид Fe (II) 7 12,3 Зола от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков, содержащая мас.%:   SiO₂ - 57,39, Al₂O₃ - 0,34, Fe₂O₃ - 0,39, СаО - 1,67, MgO - 0,78, SO₃ - 6,15, Р₂O₅ - 3,62,   K₂O - 0,11, Na₂O - 28,36, Mn₃O₄ - 1,19 33   Ортофосфорная кислота   плотностью 1,245 г/см³ 17   Суглинок 45   Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 - 11 мас.%     содержащий оксид Fe (II) 6 12,3 Зола от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков, содержащая мас.%:   SiO₂ - 57,39,Al₂O₃ - 0,34, Fe₂O₃ - 0,39, СаО - 1,67, MgO - 0,78, SO₃ - 6,15, P₂O₅ - 3,62,   K₂O - 0,11, Na₂O - 28,36, Mn₃O₄ - 1,19 33   Ортофосфорная кислота   плотностью 1,25 г/см³ 16   Суглинок 71-74   Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 - 7-11 мас.% 9,0 содержащий оксид Fe (II) 5-7   Ортофосфорная кислота   плотностью 1,24-1,25 г/см³ остальное  

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 включает суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe (II), с остатком на сите №008- 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, золу от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков, содержащую мас.%:

SiO₂ - 57,39, Al₂О₃ - 0,34, Fe₂О₃ - 0,39, CaO -1,67, MgO - 0,78, SO₃ - 6,15, P₂O₅ - 3,62, K₂О - 0,11, Na₂O - 28,36, Mn₃O₄ - 1,19, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 40-45, указанный железосодержащий отход - 6-8, указанная зола - 30-35, ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ - остальное. 1 табл.

Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 - 7-11 мас.%, содержащий оксид Fe (II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, отличающийся тем, что он дополнительно содержит золу от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков, содержащую, мас.%: SiO₂ - 57,39, Al₂О₃ - 0,34, Fe₂O₃ - 0,39, CaO - 1,67, MgO - 0,78, SO₃ - 6,15, P₂O₅ - 3,62, K₂O - 0,11, Na₂O - 28,36, Mn₃O₄ - 1,19 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Суглинок 40-45 Указанный железосодержащий отход 6-8 Указанная зола 30-35 Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ остальное.