глинофосфатный материал
Классы МПК: | C04B28/34 содержащие низкотемпературные фосфатные связующие C04B111/20 сопротивление химическому, физическому или биологическому воздействию |
Автор(ы): | Сватовская Лариса Борисовна (RU), Макарова Елена Игоревна (RU), Сычева Анастасия Максимовна (RU), Елисеева Наталья Николаевна (RU), Сулейманова Светлана Валерьевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2008-01-09 публикация патента:
10.07.2009 |
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве строительных блоков в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат - понижение теплопроводности глинофосфатного материала при сохранении водостойкости. Глинофосфатный материал включает 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, дополнительно содержит скорлупу от куриных яиц с остатком на сите № 008 3-5%, содержащую, мас.%: СаСО3 - 98,4; MgCO3 - 0,9; Mg3(PO4)2 - 0,35; Са3(PO4)2 - 0,35, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 65-68, указанный железосодержащий отход - 6-8, указанная скорлупа от куриных яиц - 5-7, ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 - остальное. 1 табл.
Формула изобретения
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 скорлупу от куриных яиц с остатком на сите № 008 3-5%, содержащую, мас.%: СаСО3 98,4; MgCO 3 0,9; Mg3(PO4)2 0,35; Са3(PO4)2 0,35, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Суглинок | 65-68 |
Указанный железосодержащий отход | 6-8 |
Указанная скорлупа от куриных яиц | 5-7 |
Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 | Остальное |
Описание изобретения к патенту
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 высокая прочность.
Задачей изобретения является создание нового глинофосфатного материала с пониженной теплопроводностью 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 Fe (II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3, дополнительно содержит скорлупу от куриных яиц с остатком на сите № 008 3-5%, содержащую, мас.%: СаСО3 - 98,4; MgCO3 - 0,9; Mg3(PO4)2 - 0,35; Са3(PO4)2 - 0,35, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
суглинок | 65-68 |
железосодержащий отход металлургического | |
производства с остатком на сите № 008 7-11 | |
мас.%, содержащий оксид Fe (II), | 6-8 |
указанная скорлупа от куриных яиц | 5-7 |
ортофосфорная кислота плотностью | |
1,24-1,25 г/см3 | остальное |
Новым по сравнению с прототипом для понижения теплопроводности материала является использование скорлупы от куриных яиц.
Изготовление материала
Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите № 008 7-11 мас.%, содержащего оксид Fe(II), и скорлупу от куриных яиц 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; Al2О3 - 0,4; Мо3O4 - 0,1; NiO - 0,2; SiO2 - 2,0; Cr2О 3 - 0,3; С - 0,3; суглинок; ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3 (ГОСТ 65-52-80), скорлупу от куриных яиц с остатком на сите № 008 3-5%, содержащую, мас.%: СаСО3 - 98,4; MgCO3 - 0,9; Mg3(PO4)2 - 0,35; Са3(PO4)2 - 0,35.
После затвердевания на воздухе получается водостойкий глинофосфатный материал с пониженной теплопроводностью, который можно использовать в строительстве.
Для определения модуля крупности мелкие фракции железосодержащего отхода металлургического производства и скорлупы от куриных яиц с размером частиц менее 5 мм подвергались рассеву на стандартном наборе сит по ГОСТ 8735-88.
Прочность материалов определяется по ГОСТ 10180.
Коэффициент теплопроводности определяется по ГОСТ 7076-87. Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.
Анализ результатов таблицы показывает, что дополнительное использование скорлупы от куриных яиц с остатком на сите № 008 3-5%, содержащей, мас.%: СаСО3 - 98,4; MgCO3 - 0,9; Mg3(PO4)2 - 0,35; Са3(PO4)2 - 0,35, дает возможность понизить теплопроводность глинофосфатного материала по сравнению с прототипом.
Состав материала, мас.% | Прочность после водонасыщения, МПа | Коэффициент теплопроводности , Вт/(м/К) | |
Суглинок | 65 | 10, 9 | 0,32 |
Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 7 мас.%, содержащий оксид Fe (II) | 8 | ||
Скорлупа от куриных яиц с остатком на сите № 008 5 мас.%, содержащая, мас.%: СаСО3 - 98,4; MgCO3 - 0,9; Mg3(PO4)2 - 0,35; Са3(PO4)2 - 0,35 | 7 | ||
Ортофосфорная кислота плотностью 1,24 г/см3 | 20 | ||
Суглинок | 68 | 11,1 | 0,32 |
Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 10 мас.%, содержащий оксид Fe (II) | 6 | ||
Скорлупа от куриных яиц с остатком на сите № 008 3 мас.%, содержащая мас.%: СаСО3 - 98,4; MgCO3 - 0,9; Mg3(PO4)2 - 0,35; Са3(PO4)2 - 0,35 | 5 | ||
Ортофосфорная кислота плотностью 1,245 г/см3 | 21 | ||
Суглинок | 67 | 10,9 | 0,31 |
Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 11 мас.%, содержащий оксид Fe (II) | 7 | ||
Скорлупа от куриных яиц с остатком на сите № 008 5 мас.%, содержащая мас.%: СаСО3 - 98,4; MgCO3 - 0,9; Mg3(PO4)2 - 0,35; Са3(PO4)2 - 0,35 | 6 | ||
Ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см3 | 20 | ||
Суглинок Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008 7-11 мас.%, содержащий оксид Fe (II) Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 | 71-74 5-7 остальное | 9,0 | 0,4 |
Класс C04B28/34 содержащие низкотемпературные фосфатные связующие
Класс C04B111/20 сопротивление химическому, физическому или биологическому воздействию