ГЛИНОФОСФАТНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2010 года по МПК C04B28/34 C04B22/06 C04B103/20 

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

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 5…7%,   содержащий оксид Fe(II) 7-11 ортофосфорная кислота   плотностью 1,24-1,25 г/см³ остальное

(Патент RU №2148563, С04В 28/34, 10.05.2000).

Недостатком указанного глинофосфатного материала является быстрое твердение.

Задачей изобретения является замедление сроков схватывания твердеющих фосфатных материалов.

Поставленная задача достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 5…7%, содержащий оксид Fe(II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, дополнительно содержит глинистые породы глиежи, содержащие мас.%: Fе₂О₃ 6,67; СаО 2,12; SiO₂ 65,04; CaO 2,12; MgO 1,83; Аl₂О₃ 18,38; в т.ч. Аl₂О₃ акт. - 3,63; Na₂O 1,32; TiO₂ 0,82; K₂O 3,11; SO₃ 0,14, с остатком на сите №008 5…7%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок 40…42 указанный отход 12…13 указанные глинистые породы глиежи 17…18 ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см³ остальное

Новым по сравнению с прототипом является использование глинистых пород глиежи (породы осадочного происхождения Богучанского месторождения, близкие по свойствам к диатомитам, трепелам и опокам).

Пример осуществления изобретения

Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 5…7%, содержащего оксид Fe(II), и глинистые породы глиежи Богучанского месторождения с остатком на сите №008 5…7%, затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,25 г/см³. Используют следующие материалы: железосодержащий отход следующего основного состава, мас.%: FeO 96; CuO 0,1; Аl₂О₃ 0,4; Мо₃O₄ 0,1; NiO 0,2; SiO₂ 2,0; Сr₂O₃ 0,3; С 0,3; суглинок; ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³ (ГОСТ 65-52-80), глинистые породы глиежи с остатком на сите №008 5…7%, содержащие мас.%: Fe₂О₃ 6,67; СаО 2,12; SiO₂ 65,04; CaO 2,12; MgO 1,83; Аl₂O₃ 18,38; в т.ч. Аl₂О₃ акт. 3,63; Na₂O 1,32; TiO₂ 0,82; K₂О 3,11; SO₃ 0,14.

Введение в смесь глинистых пород глиежи Богучанского месторождения позволяет замедлить сроки схватывания. После затвердевания на воздухе получается водостойкий глинофосфатный материал.

Сроки схватывания глинофосфатных материалов определялись по ГОСТ 310.3-78.

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 глинистых пород - глиежей с остатком на сите №008 5…7%, содержащих мас.%: Fе₂O₃ 6,67; СаО 2,12; SiO₂ 65,04; CaO 2,12; MgO 1,83, Аl₂O₃ 18,38; в т.ч. Al₂O₃ акт. 3,63; Na₂O 1,32; TiO₂ 0.82; K₂O 3,11; SO₃ 0,14, дает возможность регулировать сроки схватывания фосфатного цемента аналогично срокам схватывания портландцемента (начало схватывания 45 мин, конец 2 ч 30 мин)

№ п.п Состав, мас.% Прочность при сжатии, МПа, после двухсуточного водонасыщения в возрасте 28 сут. Сроки схватывания,
ч - мин. суглинок Fe(II) - отход глиежи кислота ортофосфорная начало конец 1 58 13 - 29 22,5 0-20 0-30 2 40 13 18 29 20,8 0-55 2-45 3 42 12 17,5 28,5 20,0 0-40 2-40 4 40 12 19 29 20,3 1-05 2-55 5 42 12 16 30 19,6 0-45 2-00

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при закреплении грунтов, в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат - замедление сроков схватывания твердеющих материалов на основе фосфорной кислоты. Глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 5 7%, содержащий оксид Fe(II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, дополнительно содержит глинистые породы - глиежи с остатком на сите №008 5-7%, состава, мас.%: Fе₂O₃ 6,67; СаО 2,12; SiO₂ 65,04; CaO 2,12; MgO 1,83; Аl₂О₃ 18,38; в т.ч. Аl₂О₃ акт. 3,63; Na₂O 1,32; TiO₂ 0,82; K₂O 3,11; SO₃ 0,14, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок 40-42, указанный отход 12-13, глинистые породы глиежи - 17-18, ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см³ - остальное. 1 табл.

Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 5-7%, содержащий оксид Fe(II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, отличающийся тем, что он дополнительно содержит глинистые породы - глиежи с остатком на сите № 008 5-7%, содержащие, мас.%: Fе₂О₃ - 6,67; СаО - 2,12; SiO₂ - 65,04; CaO - 2,12; MgO - 1,83; Аl₂О₃ - 18,38; в т.ч. Аl₂О₃ акт. - 3,63; Na₂O - 1,32; TiO₂ - 0,82; K₂O - 3,11; SO₃ - 0,14 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
суглинок 40-42 указанный отход 12-13 указанные глинистые породы - глиежи 17-18 ортофосфорная кислота плотностью   1,25 г/см³ остальное