Способ получения вяжущего

 

Изобретение относится к получению вяжущих веществ для использования их в дорожном строительстве. Цель - расширение интервала пластичности целевого продукта. Для этого исходный каменноугольный деготь смешивают с тяжелой кубовой смолой, полученной после нейтрализации и полимеризации кубовых остатков ректификации сырого бензола, взятой в количестве 5-20 мас.% на смесь, и затем окисляют О<SB POS="POST">2</SB> - воздуха при 160-170°С. Эти условия позволяют получить вяжущие, у которых интервал пластичности после прогрева расширяется на 1-6°С, что обеспечивает у дегтебетона на основе этих вяжущих возрастание предела прочности при сжатии на 15-50% и коэффициента длительной водостойкости на 24-31%. 3 табл.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)5 С 1о С 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 011(РЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4338685/31-04 (22) 22. 09.87 (46) 23.10.90. Бюл. If 39 (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им, Комсомола Украины (72) В.А.Золотаpes, В.К.Жданюк, В.А.Псюрник, А.И.Коваль, Л.П.Денисенко и Н,П.Гапотченко (53) 665.637(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

If 1286612, кл. С 10 С 3/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

If 1447836, кл. С 10 С 3/04, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО (57) Изобретение относится к получению вяжущих веществ для использования их в дорожном строительстве.

Изобретение относится к способу получения вяжущих и может быть использовано в дорожном строительстве.

Цель изобретения - расширение интервала пластичности целевого продукта после прогрева.

Пример. Иаловязкий деготь марки Д-3 нагревают до 120 С и в количестве 1000 г закачивают в окислительную установку. Применяемый для приготовления вяжущих деготь имеет следующие свойства: показатель услов<о ной вязкости С - 10-50 с; содержание веществ, нерастворимых в толуоле, 17-18 мас.<, фенолов 0,81,0 мас.1; нафталина 7,0-8,2 мас.4; температура размягчения остатка после отбора фракций до 3 00 С 58-60 ; температура вспышки 140-150 С. От2

Цель — расширение интервала пластичности целевого продукта. Для этого исходный каменноугольный деготь смешивают с тяжелой кубовой смолой,полученной после нейтрализации и полимеризации кубовых остатков ректификации сырого бензола, взятой в количестве 5-20 мас.3 на смесь, и затем окисляют О воздуха при l60-170 С.

Эти условия позволяют получить вяжущие, у которых интервал пластичности

О после прогрева расширяется на 1-6 С, что обеспечивает у дегтебетона на основе этих вяжущих возрастание предела прочности при сжатии на 15-503 и коэффициента длительной водостойкости на 24-313. 3 табл. дельно нагревают до 60 С смолу тяжелую кубову и в количестве 200 г добавляют в деготь.

Смола тяжелая кубовая представляет собой сложную смесь высококипящих продуктов алкилирования и сополимеризации бензольных углеводородов, тиофенсодержащих соединений. Ее готовят из кубовых остатков ректификации сырого бензола путем их нейтрализации NaOH и последующей полимеризации при температурах выше 130 С в специальных кубах.

Смола тяжелая кубовая (СТК) имеет следующие войства; показатель ус<о ловной вязкости С >0 = 50 с; содержание воды 0,5 ма с.Ф; плотность

1220 кг/мз; вещества, нерастворимые в толуоле, отсутствуют; зольность

1601105

3 мас.1; температура стеклования при с.:орости охлаждения 5 С/мин — 54 С.

Повышают температуру смеси дегтя и смолы тяжелой кубовой до 12г>"С, ! Включают компрессор и осуществляют (! пода «у воздуха в окислительную ус-! тановку при давлении воздуха через воздуходувное устройство 0,5 МПа, что соответствует расходу воздуха

550 дмз/ч, При включенном компрессоре повышают температуру окисляемой смеси дегтя и смолы тяжелой кубовой до 1/0 С со скоростью 10 С/ч.

Окисление проводят до достижения вяжущим вязкости С " = 80 с или

«о

С г, = 180 с. При окончании окисления выход готового вяжущего составляет 1120 г.

Применение дегтя с условной вязкостью С = 10 с или Сз = 50 с не влияет на процесс окисления и свойства полученных окисленных вяжущих, Свойства полученных вяжущих приведены в табл.l-3.

20

В табл.l-3 значения показателей свойств вяжущих и дегтебетонов на их основе приведены в виде дробей.

B табл.1 в числителе приведены показатели свойств для окисленных вяжущих до вязкости С вЂ” — 80 с, а в зна >о

10 менателе - до вязкости С = 180 с.

В табл.2 приведены соответственно свойства дегтебетонов на основе вяжущего С " = 80 с в знаменателе, а 5О йа основе вяжущего С = 180 с в числителе. Окисленные вяжущие с вязкостью С = 80 с соответствуют ГОСТУ на дегость марки Д-б.

Как следует.из табл.1, вяжущие полученные по предлагаемому способу, обладают более широким интервалом пластичности (на 6-17 p) более. низкой температурой хрупкости (на

3-13 С) меньшим изменением темпера9 б туры размягчения (на 2-5 С) и хрупкости (на 5-13 С) после прогрева.

Из табл,2 следует, что интервал пластичности окисленного таллового пека совместно с СТК после прогрева сужается на 11 С, окисленного талловоР го пека сужается на 3,0ОС, окислен. ного каменноугольного дегтя остается неизменным, а окисленного дегтя совместно с СТК расширяется после

О прогрева на 1-6 С. физико-механические свойства мелкозернистого дегтя бетона типа В на основе полученных вяжущих с использованием гранитных каме::ных материалов приведены в таол.3. Из табл,3 следует, что бетоны на основе вяжущих, полученных по предлагаемому способу, хара ктеризуются повышенными коэффициентами длительной водостойкости (на 24-3 11) по сравнению с бетоном на оснг>ве дегтя °

Используемая концентрация добавки смолы тяжелой кубовой 5-20 мас3 является оптимальной. При содержании

СТК в дегте менее 5 мас,i свойства вяжущих, полученных по предлагаемому способу, и дегтебетонов на их основе практически не отличаются от свойств вяжущего и дегтебетона полученного при окислении дегтя ° При содержании в дегте смолы тяжелой кубо вой более 20 мас. вяжущее имеет более низкую температуру хрупкости и меньшее изменение температуры раз; мягчения и хрупкости после прогрева, но при приготовлении из этого вяжущего дегтебетона коэффициент длительной водостойкости у такого дегтебетона (состав 4, табл.3) по сравнению с дегтебетоном на основе предлагаемого вяжущего хуже. Поэтому содержание cMoflbi тяжелой кубовой в дегте следует ограничить 20 мас ° «,.

Оптимальным интервалом температур окисления смеси дегтя с СТК является интервал 160-170 С.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить интервал пластичности вяжущего после прогрева на 1-6 С. Кроме того возрастает предел прочности при сжатии дегтебетона, полученного из этого вяжущего (при 50 С) на 15-501 и коэффициент длительной водостойкости на 24-31 отн.l по сравнению с дегтебетоном, полученным на основе промышленного вяжущего - каменноугольного дегтя, Формула изобретения

Способ получения вяжущего путем совместного окисления углеводородного сырья со смолой тяжелой кубовой; полученной после нейтрализации и полимеривации кубовых остатков рект.ификации сырого бензола кислородом воздуха при. 160-170 С, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью рас5 i60)105 6 щирения интервала пластичности целе-- зуют каменноугольный деготь и смолу вого продукта после прогрева в ка- тяжелую кубовую в количестве

Э о честве углеводородного сырья исполь-. 5,0-20,0 мас.4 на смесь.

Таблица 1

Свойства

Показатели свойств для примера

2 1 3

Вяжуи(ее иэ дегтя ю

Деготь с С 1050 с, мас.Ф

Смола тяжелая, ку бовая, мас.

Показатель условной вязкости, С о

Температура размяго чения, С

Температура хрупкости, С

Содержание нафталина, мас.Ф

Содержание фенолов, мас. 4

Содержание веществ, нерастворимых в толуоле, мас.Ф

Изменение температуры размягчения посе ле прогрева, С

Изменение температуры хрупкости после прогрева, С

Продолжительность окисления, ч

70

95

20

80/180

80/180

8O/180

80/180

80/180

31/41

35/46

35/50

35/47

34/43

-16/""10

-12/-5

-18/-12

2,8/2, 1

-3/+1

3.4/2,6

-6/-2

3,4/2,4

3,3/2,4

3,1/2,2

Менее 1

13.5/)6,2

l5,3/18,3

19,2/22,0

18 1/19,8 17,2/19,7

21/14

22/14

25/ 1 9

22/15

23/15

25/26

16/12

20/16

16/13

19/15

3,5/4,5

3,5/4,5

3,5/4,5

3,5/4,5

3,5/4,5

Та бли ца 2

Пример

Свойства

Окисленный талловый

Окисленный каОкисленный менноугольный деготь талловый пек пек совместно с

СТК (известный способ) Интервал пластичности, С до прогрева вяжущего после прогрева вяжущего

40 47 51 53

43 50 57 54

49

46

46

° 1601105

Табли ца 3

Показатели свойств для примера

Свойства

Вяжущее из дегтя

2392

2387

2390 2384

«

2390 2381

2390

2392

2390

Средняя плотность, .,-Умз

Водонасыщение, об.3

Набухание, об.4

«3,3»

5,Г

6 1.

« г

1 3 г

1,9

50 С

0 77 г

0,90

О 55 г»

0,63

0 90 г»

0,94

0 90 г

0,92

Коэффициент водо" стойкости

0 53 г»

0,55

0 50 г

0,56

0 77 г

0 79

«««ВВ«

Составитель Н.Королева редактор Н Яцола Техред л.сердюкова

Корректор T. Èàëåö

4 » ««««««»«. Заказ 3245 Тираж 441 Подписное . НИИЛИ Государственного комитета по изо5ратениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

«1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Предел прочности при сжатии, ИПа при температуре

20 С.

Коэффициент длительной водостойкости

2 4

-*

2, 0 48 г

0,40

«7г7»

8,5

5 г

2,1

2 8 г

2,6

0 54 г

0,63

0 78 г

0,85

3 4 г

3,1

0 64 г

0,35

4 5 2 ,5

1 2 г

1, 0 69 г

0,79

0 67 г

0,53

1 0 г

1,5

2 6 г»

2,3

0 46 г

0,54

8 8

1,1

1 0

«г

4,1

0 86

-г»

0,71