ГЛИНОФОСФАТНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2010 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 железа (II) 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) - 96 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, дополнительно содержит отход литейного производства с остатком на сите №008 10-12%, содержащий мас.%: SiO₂ - 87,45, Al₂O₃ - 6,00, Fe₂O₃ - 1,05, FeO - 3,18, CaO - 0,92, MgO - 0,45, TiO₂ - 0,12, SO₃ - 0,26, K₂O - 0,21, Na₂O - 0,36, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок 40-45 железосодержащий отход металлургического   производства с остатком на сите №008 7-11 мас.%,   содержащий оксид железа (II) 96 мас.% 6-8 указанный отход литейного производства 30-35 ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ остальное

Новым по сравнению с прототипом для повышения прочности материала является использование отхода литейного производства.

Изготовление материала

Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 7-11 мас.%, содержащего оксид железа (II) 96 мас.%, и отхода литейного производства Западно-Сибирского металлургического комбината г.Новокузнецк, 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 литейного производства Западно-Сибирского металлургического комбината г.Новокузнецк с остатком на сите №008 10-12%, содержащий мас.%: SiO₂ - 87,45, Al₂O₃ - 6,00, Fe₂O₃ - 1,05, FeO - 3,18, CaO - 0,92, MgO - 0,45, TiO₂ - 0,12, SO₃ - 0,26, K₂O - 0,21, Na₂O - 0,36.

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 литейного 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 отхода литейного производства с остатком на сите №008 10-12%, содержащего, мас.%: SiO₂ - 87,45, Al₂O₃ - 6,00, Fe₂O₃ - 1,05, FeO - 3,18, CaO - 0,92, MgO - 0,45, TiO₂ - 0,12, SO₃ - 0,26, K₂O - 0,21, Na₂O - 0,36, 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 железа (II) 96 мас.% 8 11,3 Отход литейного производства с остатком на сите №008 10 мас.%, содержащий мас.%: SiO₂ - 87,45, Al₂O₃ - 6,00, Fe₂O₃ - 1,05, FeO - 3,18, CaO - 0,92, MgO - 0,45, TiO₂ - 0,12, SO₃ - 0,26, K₂O - 0,21, Na₂O - 0,36 35   Ортофосфорная кислота плотностью 1,24 г/см³ остальное, 17   Суглинок 43   Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 11 мас.%, содержащий оксид железа (II) 96 мас.% 7   Отход литейного производства с остатком на сите №008 12 мас.%, содержащий, мас.%: SiO₂ - 87,45, Al₂O₃ - 6,00, Fe₂O₃ - 1,05, FeO - 3,18, CaO - 0,92, MgO - 0,45, TiO₂ - 0,12, SO₃ - 0,26, K₂O - 0,21, Na₂O - 0,36 33   Ортофосфорная кислота плотностью 1,245 г/см³ остальное, 17 11,3 Суглинок 45   Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид железа (II) 10 мас.% 6   Отход литейного производства с остатком на сите №008 11 мас.%, содержащий, мас.%: SiO₂ - 87,45, Al₂O₃ - 6,00, Fe₂O₃ - 1,05, FeO - 3,18, CaO - 0,92, MgO - 0,45, TiO₂ - 0,12, SO₃ - 0,26, K₂O - 0,21, Na₂O - 0,36 30 11,2 Ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см³ остальное, 19   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  

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве строительных блоков в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат - повышение прочности при сохранении водостойкости. Глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11 мас.%, содержащий оксид железа (II) 96 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, отход литейного производства с остатком на сите №008 10-12 мас.%, содержащий мас.%: SiO₂ - 87,45, Аl₂О₃ - 6,00, Fe₂О₃ - 1,05, FeO - 3,18, CaO - 0,92, MgO - 0,45, TiO₂ - 0,12, SO₃ - 0,26, К₂O - 0,21, Na₂O - 0,36, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 40-45, указанный железосодержащий отход - 6-8, указанный отход литейного производства - 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 железа (II) 96 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, отличающийся тем, что он содержит отход литейного производства с остатком на сите № 008 10-12 мас.%, содержащий, мас.%: SiO₂ 87,45, Аl₂О₃ 6,00, Fe₂О₃ 1,05, FeO 3,18, CaO 0,92, MgO 0,45, ТiO₂ 0,12, SO₃ 0,26, К₂О 0,21, Na₂O 0,36, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Суглинок 40-45 Железосодержащий отход металлургического производства   с остатком на сите № 008 7-11 мас.%, содержащий   оксид железа (II) 96 мас.% 6-8 Указанный отход литейного производства 30-35 Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ Остальное