Глинофосфатный материал

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве строительных блоков и стеновых изделий. Глинофосфатный материал, содержащий глину, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите №008 5-7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, содержит глину кембрийскую голубую и дополнительно барий сернокислый с остатком на сите №008 2-5% при следующих соотношениях компонентов, мас.%: глина кембрийская голубая 56...57, указанный железосодержащий отход 10...11, указанный барий сернокислый 14...15, ортофосфорная кислота плотностью 1,24...1,25 г/см³ остальное. Технический результат - повышение прочности и электропроводности. 1 табл.

 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве строительных блоков и стеновых изделий.

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). 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 фосфатные материалы, выбранные за аналоги, твердеют на воздухе и обладают низкой прочностью после водонасыщения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению 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) 7-11 мас.%, и ортофосфорной кислоты плотностью 1,24-1,25 г/см³ - остальное (Патент RU №2148563, С04В 28/34, 10.05.2000).

Недостатком этого материала является низкая прочность после водонасыщения за счет низкой электропроводности глинофосфатной пасты.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении прочности глинофосфатного материала за счет возрастания количества ионных фаз и увеличения электропроводности глинофосфатной пасты.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий глину, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите №008 5-7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, содержит глину кембрийскую голубую и дополнительно барий сернокислый с остатком на сите №008 2-5% при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

глина кембрийская голубая	56...57
указанный железосодержащий отход	10...11
указанный барий сернокислый	14...15
ортофосфорная кислота плотностью 1,24...1,25 г/см3	остальное

Новым, по сравнению с прототипом, является использование бария сернокислого и глины кембрийской голубой, что приводит к увеличению электропроводности глинофосфатной пасты за счет возрастания количества ионных фаз и повышению прочности после водонасыщения глинофосфатного материала.

Пример конкретного выполнения

Смесь, состоящую из глины кембрийской голубой, железосодержащего отхода металлургического производства, представляющего собой оксид Fe(II), и бария сернокислого, перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,24...1,25 г/см³. Используют следующие материалы: глину кембрийскую голубую полукислую, низкодисперсную, средней пластичности, насыпной плотности - 1450 кг/м³; железосодержащий отход следующего основного состава, мас.%: FeO - 96, CuO - 0,1, Al₂O₃ - 0,4, Mo₃O₄ - 0,1, NiO - 0,2, SiO₂ - 2,0, Cr₂О₃ - 0,3, С - 0,3; ортофосфорную кислоту (ГОСТ 65-52-80), барий сернокислый с остатком на сите №008 2-5% (ТУ 3158-75).

Использование сульфата бария позволяет повысить электропроводность глинофосфатной пасты и прочность после водонасыщения глинофосфатного материала.

Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что возрастание электропроводности глинофосфатной пасты приводит к повышению прочности после водонасыщения глинофосфатного затвердевшего материала. Прочность при сжатии глинофосфатного материала определялась после двухдневного водонасыщения образцов по ГОСТ 10180-90. Измерение удельной электропроводности глинофосфатной пасты, См/м, осуществлялось с помощью кондуктометра КЭЛ-IM через определенные промежутки времени.

Таблица
Номер п.п.	Состав, масс.%	Ортофосфорная кислота, плотность 1,24...1,25 г/см3	Электропроводность, См/м	Прочность, при сжатии, МПа
Глина кембрийская	Железосодержащий отход	Сульфат бария
1	2	3	4	5	6	7
1	56	11	15	18	0,90	10,5
2	57	10	14	19	0,87	10,0
3	58	11	13	18	0,68	6,5
4	56	10	16	18	0,85	9,4
5	57	11	14	18	0,88	10,2
6	55	10	15	19	0,80	8,8
7	55	12	13	19	0,70	6,8
8	55	9	16	19	0,84	9,0
9	71	11	-	18	0,56	4,5

Глинофосфатный материал, содержащий глину, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите №008 5-7% и ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, отличающийся тем, что он содержит глину кембрийскую голубую и дополнительно барий сернокислый с остатком на сите №008 2-5% при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

глина кембрийская голубая	56...57
указанный железосодержащий отход	10...11
указанный барий сернокислый	14...15
ортофосфорная кислота плотностью 1,24...1,25 г/см3	остальное