Способ получения вяжущего для дорожного строительства

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА путем окисления смеси нефтяного гудрона и каменноугольного компонента при 200-220 С кислородом воздуха, отличающийся тем, что, с целью повьшения качества целевого продукта и расширения сьфьёвой базы, в качестве каменноугольного компонента используют необезвоженную каменноугольную смолу или деготь, который вводят в количестве 4-8 мае./ в окисляемый гудрон за I5-20% времени до окончания процесса окисления . б

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I!) (51)4 С 10 С 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3709217/23-04 (22) 11. 03. 84 (46 ) 23.08.85. Бюл. N- 31 (72) E. Я. Фарберов и В. П. Лаврухин (71) Воронежский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт (53) 665,673(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1062244, кл.. С 10 С 3/04, 1982.

Руководство по применению каменноугольных вяжущих в дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1979, п. 10. 13. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО

ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕПЬСТВА путем окисления смеси нефтяного гудрона и каменноугольного компонента при

200-220 С кислородом воздуха, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта и расширения сырьевой базы, в качестве каменноугольного компонента используют необезвоженную каменноугольную смолу или деготь, который вводят в количестве 4-8 мас.Х в окисляемый гудрон за 15-20X speмени до окончания процесса окисления.

1 1174460

40

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления составов вяжущих веществ.

Цель изобретения — повышение ка- 5 чества целевого продукта и расширение сырьевой базы при введении

4-8 мас.% каменноугольного компонента в окисляемый гудрон за 15207. времени до окончания процесса окисления.

Пример, Проведены сопоставительные опыты по получению каменноугольных вяжущих путем смещения компонентов, окисления смеси.компонентов и по предлагаемому способу.

Исследования влияния различных количеств добавки дегтя марки Д-2 и каменноугольной смолы в битум на склонность дегтебитумов к старению и их адгезионныа свойства на примере битумов БНД 60-90 приведены в табл. 1, а также время старения до хрупкого разрушения и оценка сцеп-. ления битума с минеральными материа- 25 лами при различном содержании каменноугольных вяжущих в смеси, Сцепление дегтебитумов с минеральной частью оценивают по шкале

Лысихиной после кипячения в течение

30 мин щебенок, обработанных вяжущим.

Из табл. 1 следует, что для достижения высокихадгезионных свойств битума кминеральному материалунеобходима добавка не менее 10 мас.7 дегтя или смолы, однако указанное количество

35 добавки каменноугольных вяжущих снижает термоокислительную устойчивость битумов с 28 до 16-18 ч, Исследование влияния количества добавки каменноугольных материалов в гудрон до окисления на свойства образующихся битумов приведено в табл. 2.

Как следует из данных, приведенных в табл. 2, добавка дегтя в количестве 5-10 мас.7 в гудрон перед окислением не оказывает существенногс влияния на адгезионные свойства 50 образующихся вяжущих. Добавка дегтя

15 мас.7 позволяет получить вяжущие с высокими адгеэионными свойствами лишь с основными породами (известняками). В то же время стабильность свойств таких вяжущих несколько снижена (период старения до хрупкого разрушения понижен с 28 до 22 ч), 2

Кроме того, добавка к гудрону перед окислением 15 мас.% дегтя спо.. собствует образованию осадка уже при температуре окисления 220 С. Добавка дегтя в количестве 20 мас.7 позволяет получить окислениеМ вяжущие с высокими адгеэионными свойствами, как к основным, так и к кислым породам, но при этом снижается их термоокислительная устойчивость и образуется осадок уже при температуре окисления более 180 С. Добавка к гудрону 25 мас.7. дегтя способствует образованию осадка уже при температуре окисления 180 С.

Каменноугольная смола в количестве 10 мас.7, добавляемая к гудрону перед окислением, позволяет повысить адгезионные свойства образуюшихся вяжущих как к основным, так и к кислым породам, однако температура окисления компаунда не должна превышать 180 С, так как уже !5мас.7. смолы в гудроне при такой темпера- . туре способствует образованию осадка.

Окисление по предлагаемому спосо-" бу проводят в лабораторной окислительной установке компрессорного типа емкостью 4 л. В окисляемое нефтяное сырье через горловину в крышке окислительной установки вводят различное -количество дегтя марки Д-2 и каменноугольной смолы высокотемпературного коксования, отвечающей требованиям ГОСТ 4492-69 после различного времени окисления нефтяного гудрона.

В качестве нефтяного сырья используют гудрон со свойствами, приведенными в табл. 3.

Применяемый каменноугольный деготь марки Д-2 имеет свойства, приведенные в табл. 4.

Используемая каменноугольная смола обладает свойствами, приведенными в табл. 5.

Окисление проводят при 200 и о

220 С. Результаты практически идентичны и отдельно не приводятся. У получаемых вяжущих исследуют период старения и адгезионные свойства, Установлено, что 4-8 мас.7 каменноугольного дегтя или смолы, введенных в окисляемое нефтяное сырье за 15207 времени до конца окисления, ие влияет на термоокислительную устойчивость битума и резко повьппает его

1174460 4

24 ч. При введении 10 мас.% добавки ранее, после 75+ времени окисления, ухудшаются адгезионные свойства при.готавливаемых при использованиидегтя вяжущих, а при использовании смолы образуется осадок.

Образующиеся вяжущие обладают свойствами, приведенными в табл. 7.

Результаты, приведенные в табл. 7, 1О свидетельствуют о том, что образующиеся вяжущие отвечают требованиям, предъявляемым к вязким нефтяным дорожным битумам, а по показателю сцепления соответствуют улучшенным битумам.

Таблица 1

Вяжущее

Сос ма н

У з ран вестняком

Битум

Неудовлетворительно

Удовлетворительно

Деготь

Битум

Деготь

Битум

22

Хорошо

Деготь

Хорошо

Отлично

Битум

Смола

Битум

Смола

24

Удовлетво- Хорошо рительно!

Битум

Смола

10

Хорошо

Отлично

Битум 100

Неудовлетворительно

Удовлетворительно

3 адгезионные свойства. Результаты исследований приведены в табл. 6.

По данным табл. 6 видно, что 48 мас.% как дегтя, так и каменноугольной смолы, введенные после. 8085% времени окисления нефтяного гудрона позволяют получить вяжущие с высокими адгезнонными свойствами без изменений устойчивости последних к старению. Увеличение времени предварительного окисления нефтяного гудрона — введение дегтя или смо лы после 90% времени окисления до готовности битума, даже малых количеств 4-6 мас.% — сохраняет высокие адгезионные свойства вяжущего, но снижает его термоокислительную устойчивость. Более раннее, после

75% времени окисления, введение как дегтя, так и смолы даже в количестве

8 мас.% снижает адгезионные свойства вяжущих. Введение 10 мас.% добавки после 85% времени окисления снижает период старения с 28 до 20-.

Таким образом, введение непосредственно в окисляемый нефтяной гудрон 4-8 мас.% каменноугольных вяжу» щих позволяет получать органические

1 вяжущие.для дорожного строительства с высокими адгезионными свойствами без снижения их термоокислительной устойчивости. енка сцепления с минеальным материалом

Удовлетво- Удовлетворирительно тельно

1174460

1j

1(1 о

° ч

1 е

t о в

6 о ф 3

Cat

ОО

< 4

Р.

I" I»

v . е

IaI а о з е и о о

ы

Ц

1 о о н о а о о н о

CL к о а

1!о о

3Ф й 3 й(Lao

1 оое

ЙР! фее о

Н. о а о х ф е х о о. фоо е й

0 о х о

co ф О Саа о

Cat сч сч сч t сч

t 1

В Я рн

)ii е! ь, оь о е! а а ф л ф

О О аса и ф еч ю сч ю

Ь Е! е

1tl

CI е ! ч

i5

1k ю ао

О о х

Р е5

К 1„-!!О О

Ю й

I

I ! и ф о о о

С1 Ф

Р I

D и е

Ц о, Р о о.

Г! О г. ф сч

1 C ! t

1174460

20-40

18

5-20 орма

1,22

2,5

0,1

Зольность

2,5-4,2

3,6

Показатели

Вязкость условная при 80 С, с, дно аметр отверстия 5 мм

Температура вспьппки, С

Показатели

Вязкость, с С

Содержание веществ нерастворимых в толуоле, мас.X

Содержание фенолов, мас.7

Содержание нафталина, мас.7.

Показатели

Плотность при

20 С, г/см

Содержание веществ, не растворимых в толуоле

Содержание нафталина, X ..

Вязкость условная при 80 С, Е

Таблица 3

195 Не ниже 190

Таблица 4

Не более 20

Не более 3

Не более 4

Таблица 5

Не более 1,22

Не более 9

Не более 0,2

Не более 10

1174460

l0

6 кале стняДеготь

Нет

85

28

85

Отлично

90

Отлично

Отлично

22

28

24

26

Смола

Нет

Отлично

Хорошо

28

Отлично

75

90

Отлично

Отлично

90

28

Есть

Неудовлетво- Хорошо рительно

Хорошо Отлично

Неудовлетво- Хорошо рительно

Удовлетвори- Хорошо тельно

Удовлетвори- Хорошо тельно

Удовлетвори- Хорошо тельно

1174460

l2

Таблица

Сос

Показател

Гудр

Дего

83

28

Температура размягчения, С 49

Не ниже 47

Растяжимость, см, при С

Не менее 50

80

Не менее 3,5

5,0

5,5

Сцепление с мрамором или песком

Индекс пенетрации -0,2

I - -1

-0,3

Редактор Е. Лушникова

Заказ 5141/27 Тираж 546 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Глубина прони- кания иглы, при С

61-90

Не менее 20

Выдерживает по

Выдерживает по кон- контрольному трольному образцу образцу В 2

У 1

Составитель Е. Горлов

Техред Т.Дубинчак Корректор М. Помо