Сырьевая смесь для устройства теплоизоляционного слоя дорожной одежды

 

Использование: строительство дорог облегченного типа. Сущность изобретения: смесь содержит ваграначный шлак 5-10 мас.ч., сернокислый алюминий или хлористый кальций 1,0-1,5 мас.ч., омыленный талловый пек 2-4 мас.ч., вода 20-30 мас.ч., отвальный осадок очистки сточных вод городских очистных сооружений 100 мас.ч. Смесь готовят смешением отвального осадка с омыленным талловым пеком и раствором сернокислого алюминия или хлористого кальция с последующим перемешиванием полученной смеси с ваграночным шлаком. Коэффициент теплопроводности 0,29-0,3 вт/мК, прочность при сжатии 0,5-0,7 МПа. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАР СТ В Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Р1 т 034

К АВТ0РСКОМУ СВИДETERI CTBY (21) 4872102/33 (22) 30.07.90. (46) 15.07.92, Бюп. ¹ 26 (71) Институт общей и неорганической химии АН БССР и Государственный проектный институт "Минскинжпроект" (72) А, А. Загоровская, В. В, Зыков и Х. M. Александрович (53) 624.138.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, № 1523638, кл. Е 02 0 3/12, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 551426, кл, С 09 К 17/00, 1975. (54) СЪ|РЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВА

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО СЛОЯ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

Изобретение относится к материалам, пригодным для устройства теплоизоляционного слоя дорожной одежды, и может найти применение при строительстве дорог облег- . ченного типа.

Известна сырьевая смесь, включающая шлам промышленных очистных сооружений гальванического производства, щелочной компонент, в качестве которого используется отход производства синтетического каучука, и дополнительно целлюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Шлам промышленных очистных сооружений 100

Отход производства синтетического каучука на стадии его выделения 2-4

Вода 13-19

Целлюлоза 3 — 7

„„SU ÄÄ 1747586 A1 (я|)5 Е 01 С 3/04, С 04 В 28/08 (57) Использование: строительство дорог облегченного типа. Сущность изобретения: смесь содержит ваграначный шлак 5-10 мас.ч., сернокислый алюминий или хлористый кальций 1,0 — 1,5 мас,ч„омыленный тапловый пек 2 — 4 мас.ч., вода 20 — 30 мас.ч., отвальный осадок очистки сточных вод городских очистных сооружений 100 мас.ч, Смесь готовят смешением отвального осадка с омыленным талловым пеком и раствором сернокислого алюминия или хлористого кальция с последующим перемешиванием полученной смеси с ваграночным . шлаком, Коэффициент теплопроводности 0,29 — 0,3 вт/мК, прочность при сжатии 0,5 — 0,7 МПа, 1 табл, Недостатком данной смеси является высокое значение коэффициента теплопроВодности.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь, включающая, мас.ч

Электросталеплавильный самораспада ющийся рафинировочный шлак 8 — 10

Азотнокислый кальций 1 — 2

Камнеугольная смола 1 — 2

Грунт Остальное.

Недостатком указанной сырьевой смеси является высокое значение коэффициента теплопроводности.

Цель изобретения — снижение коэффициента теплопроводности и утилизация отхода производства.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для устройства теплоизоляционного слоя дорожной одежды, включаю1747586

2-4 щая вяжущее, шлак, воду, в качестве вяжущего содержит отвальный осадок сточных вод (OCB) и дополнительно омыленный талловый пек и сернокислый алюминий (или хлористый кальций) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Отвальный осадок сточных вод 100 .Ваграночный шлак 5 — 10

Омыленный талловый пек

Сернокислый алюминий (или хлористый кальций} 1-1,5

Вода 20-30

Отвальный осадок городских сточных вод взят со станции аэрации г. Минска со сроком консерваций в природных условиях

3 года. Осадок представлял из себя сыпучую массу с влажностью 30%. Размер частиц находился в пределах 2-5 мм, По данным термогравиметрического анализа потери при прокаливании до 750 составили 32%.

Состав минеральной части осадка, мас.ч.:

Si0z-47,0; AlzOa-9,0; Ре20з — 13,6; СаΠ— 15,0;

Mg0 — 3,2; К20-2,2; NazO — 3,0; $0з — 4,0: CuO—

0,3; NiO — 1.0; Сг20з-1,6 и следы других металлов.

Ваграночный шлак является отходом производства Минского тракторного завода и имеет следующий состав, мас.ч.: .Si02—

46,5: А!20з — 8,92; Ре20з — 12,44; TiOz 0,62;

Са0-23,66; Мп0-2,57; $0з-1,54; NAG — 0,5/

К20 — 0,36; MgO — 3,21.

Омыленный талловый пек выпускается в виде твердого продукта или 60 — 70%-ной пасты коричневого или темнокоричневого цвета, хорошо растворим в воде, по химическому составу он представляет собой следующие, мас.ч: Na - соли жирных кислот

С7-С1о 25-32; нейтральные вещества 18 — 38, Na — соли полимерных смоляных кислот 518; омыленные вещества в виде терпеновых спиртов, кетонов, альдегидов 18 — 27; свободная щелочь 4-5. По структурному составу он представляет собой высокоустойчивую эмульсию малополярных соединений(терпенов и полимерных смоляных кислот) в воде, стабилизированных щелочными солями жирных кислот и терпеновыми спиртами.

Осадок сточных вод смешивают с ваграночным шлаком, омыленным талловым пеком и раствором .сернокислого алюминия или хлористого кальция, до равномерного распределения частиц и формируют образцы в виде таблеток диаметром 1,5 см и высотой 0,7 см. Образцы высушивают до постоянного веса и определяют коэффициент теплопроводности на приборе "Изме30

Предлагаемое техническое решение

35 включает в свой состав дешевые реагенты (отходы производства), утилизирует осадок

45 уменьшению механической прочности сырьевой массы.

55

25 ритель1еплопроводности ИТ-1-400", в котором использован метод динамического калориметра. Прочность на сжатие определяют на образцах размеров 5х5х5 см после 28 суточного хранения.

Результаты экспериментальных данных, полученных при испытании, приведены в таблице.

Пример 1.,100 г отвального осадка сточных вод смешивают с 1,5 r омыленного таллового пека и раствором сернокислого алюминия (или хлористого кальция) в количестве 0,9 и 15 мл воды и далее прибавляют

4 г ваграночного шлака. После перемешивания до однородного состояния формуют образцы в виде таблеток 1,5х0,7 см и образцов

5х5х5 см. Определяют коэффициент теплопроводности в образцах, высушенных до постоянного веса. Предел прочности на сжатие определяют после 28 суточного хранения как среднее из 3 определений.

Пример ы 2-9. Сырьевую смесь для устройства теплоизоляционного слоя дорожной одежды готовят при соотношениях компонентов, указанных в таблице.

Из таблицы следует; что коэффициент теплопроводности в образцах предлагаемого технического решения почти в 2 раза меньше, чем в образцах известного технического решения, что обеспечивает положительный эффект. Предел прочности. при сжатии в 1,2-1,7 раза больше; сточных вод и тем самым улучшает экологию окружающей среды. Изменение содержания ваграночного шлака, омыленного таллового пека, сернокислого алюминия или хлористого кальция в сторону уменьшения приводит к снижению предела прочности при сжатии сырьевой смеси, т.е, уменьшению консолидации между частицами и

Увеличение содержания выграночного шлака, омыленного таллового пека, сернокислого алюминия или хлористого кальция за указанные пределы приводит к повышеwe величины коэффициента телпопроводности, т.е. к ухудшению теплофизических показателей, что является нежелательным для дорожного покрытия.

Технология приготовления сырьевой смеси для устройства теплоизоляционного слоя дорожной одежды проста и состоит в перемешивании всех компонентов до однородной массы и последующем введении

1747586 при утилизации отходов производства. она содержит в качестве электросталеплавильного шлака ваграночный шлак, в качестве активизатора сернокислый алюминий или хлористый кальций, а в качестве органического компонента омыленный талловый пек и дополнительно отвальный осадок очистки сточных вод городских очистных сооружений при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Ваграночный шлак 5-10

Сернокислый алюминий или хлористый кальций 1,0 — 1,5

Омыленный талловый пек

Вода

Отвальный осадок очистки сточных вод г ородских очистных сооружений 100

2-4

20-30

Со е жание компонентов, мас. ч.

Коэффициент теплопроводности, Вт/мК

Предел прочности при сжатии

МПа

Вид технического решения

Отвал ьный

ОСВ

Сернокислый алюми ний

Омыленный талловый пек

Вода

Хлористый кальций

Ваграночны шлак

26

0,9

1,0

1,5

1,5

2,0

5,0

3,0

4,0

6,0

3,0

3,0

4,0

5

11

8

100

1,2

1,5

1,6

1,25

1,0

1,5

Составитель А. Загоровская

Редактор И. Касарда Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид

Заказ 2478 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 смеси в дорожное покрытие известными способами.

Технико-экономические преимущества предлагаемого технического решения состоят в том, что оно позволяет создать материал, пригодный в качестве 5 теплоизоляционного слоя в дорожной одежде, утилизировать отвальный осадок городских сточных вод и ваграночный шлак (отходы производства), заменяя дефицитные строительные материалы, что приводит 10 к защите окружающей среды от загрязнения отходами производства и созданию безотходной технологии.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для устройства тепло- 15 изоляционного слоя дорожной одежды, включающая электросталеплавильный шлак, активизат органический компонент и воду. отличающаяся тем, что, с целью снижения коэффициента теплопроводности 20

Предлагаемый

Примеры 1

3 4

6

8

Прототип

Аналог

0,29

0,29

0,29

0,3

- 0,3

0,33

0,29

0,29

0,3

0,57

059

0,32

0,5

0,63

0,7

0,7

0,72

0,68

0,66

0,7

0,43

0,4