Способ получения гидрофобной добавки в асфальтобетонную смесь и способ получения асфальтобетонной смеси с ее использованием


 


Владельцы патента RU 2550767:

Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (RU)

Изобретение относится к области получения товарных продуктов, а именно - гидрофобной добавки для асфальтобетонных смесей и асфальтобетонной смеси с ее использованием. В способе получения гидрофобной добавки в асфальтобетонную смесь, включающем смешение нефтесодержащего шлама с негашеной известью и последующее введение нагретого компонента, интенсивное перемешивание в течение не более 20 мин с последующей выгрузкой полученного гранулированного продукта, используют нефтяной шлам, предварительно обезвоженный, содержащий не более 20 мас. % углеводородов и до 10 мас. % воды, к которому добавляют негашеную известь при их соотношении 1:0,1-0,2 от массы обезвоженной смеси, после перемешивания и получения однородной смеси, разогревшейся до температуры 70°C, полученную смесь загружают в скоростной гранулятор с вращающимся ротором, снабженным пальцами для перемешивания материала, разогретый до температуры 110-130°C, добавляют в качестве предварительно нагретого компонента дорожный битум с температурой 120-150°C в количестве 10-15% от массы загруженной смеси, перемешивание проводят при частоте вращения ротора 500 об/мин и линейной скорости пальцев ротора 6,5 м/с, при этом получают гранулированную гидрофобную добавку. Способ получения асфальтобетонной смеси, характеризующийся смешиванием нагретых щебня гранитного фракции до 5 мм с гранитной пылью, битума и гидрофобной добавки, в качестве которой используют указанную выше добавку, при этом соотношение смешиваемых ингредиентов составляет: щебень гранитный фракции до 5 мм в смеси с гранитной пылью, гранулированная гидрофобная добавка и битум составляет, %: (88-89):(6-6,5):(5-5,5). Технический результат - повышение гидрофобных свойств. 2 н.п. ф-лы, 6 пр.

 

Изобретение относится к области получения товарных продуктов, а именно - гидрофобной добавки для асфальтобетонных смесей и асфальтобетонной смеси с ее использованием.

Известен способ переработки нефтесодержащего шлама для получения гранулированного материала, в котором осуществляют ввод рабочего агента, содержащего окись кальция в качестве основного компонента, в контакт с нефтесодержащим шламом для осуществления реакции между водным компонентом нефтесодержащего шлама и окисью кальция в рабочем агенте, тем самым частично испаряя, диспергируя и удаляя за счет тепла реакции. Смесь перемешивается лопастями, вращающимися с высокой скоростью. В результате образуется продукт реакции в виде рассыпчатого и гранулированного материала, в котором адсорбирован нефтяной компонент. Полученный продукт извлекается из реактора. Рабочий агент содержит окись кальция в количестве от 50-100% по отношению к нефтесодержащему компоненту нефтяного шлама. WO 01/56939, опубл. 09.08.2001, на основе заявки РФ №2001129712/12.

В результате указанного способа получают недостаточно качественный продукт в связи с недопалом извести и нехваткой ее для образования гидрофобных и прочных гранул.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения гидрофобной добавки для смеси, используемой в дорожном строительстве, включающий перемешивание предварительно нагретого до 50-80°C и смешанного с органическим разжижителем нефтяного шлама с негашеной известью, которую подают в двухвальный смеситель с лопастями на валах двумя порциями - первую до подачи указанного шлама, вторую одновременно с ним, затем после интенсивного перемешивания вводят жидкость - воду или глиняное молоко, нагретую до 60-70°C, при соотношении негашеной извести, нефтесодержащего компонента шлама и жидкости 1:0,5-0,6:0,1-0,2, перемешивание компонентов ведут в смесителе при скорости вращения 100-150 об/мин в течение 15-20 мин, затем осуществляют выгрузку или извлечение полученного гранулированного продукта - порошка, используемого в дорожном строительстве и для других строительных целей. Патент РФ 2266258, 20.12.2005.

Изобретение обеспечивает переработку любого нефтесодержащего шлама независимо от его природы и вязкости (нефти, масла, мазута, гудрона и т.д.), срока и места его захоронения, содержания влаги в шламе, однако полученные гранулы не обладают достаточными гидрофобными свойствами.

Известна асфальтобетонная смесь, полученная смешиванием нагретых до 2200°C щебня и песка с нефтесодержащим шламом, содержащим 10-30% воды, с испарение при этом воды из шлама с последующим смешиванием с минеральным порошком и затем с нагретым до 140-1600°C битумом, при содержании, мас. %: битум 3-5, нефтесодержащий шлам 1-4, минеральный материал остальное. А.С. 1025712, 30.06.1983.

Наиболее близкой является асфальтобетонная смесь, полученная путем смешивания минерального компонента, нагретого до 150-1600°C, с нефтесодержащим шламом, содержащим 8-10% воды и предварительно вспененным при нагреве до 80-950°C, с последующим смешением с нагретым до 140-1500°C битумом, при количестве нефтесодержащего шлама 18-20% от массы битума. Патент РФ 2110496, 10.05.1998.

Недостатком является недостаточная водостойкость и высокий коэффициент водонасыщения.

Задачей изобретения является разработка способа получения гидрофобной добавки для использования в дорожном строительстве.

Техническим результатом является повышение гидрофобных свойств.

Задача решается и технический результат достигается тем, что в способе получения гидрофобной добавки в асфальтобетонную смесь, включающем смешение нефтесодержащего шлама с негашенной известью и последующее введение нагретого компонента, интенсивное перемешивание в течение не более 20 мин с последующей выгрузкой полученого гранулированного продукта, используют нефтяной шлам, предварительно обезвоженный, содержащий не более 20 мас. % углеводородов и до 20 мас. % воды, к которому добавляют негашеную известь при их соотношении 1:0,1-0,2 от массы обезвоженной смеси, после перемешивания и получения однородной смеси, разогревшейся до температуры 70°C (см. примеры), полученную смесь загружают в скоростной гранулятор с вращающимся ротором, снабженным пальцами для перемешивания материала, разогретый до температуры 110-130°C, добавляют в качестве предварительно нагретого компонента дорожный битум с температурой 120-150°C в количестве 10-15% от массы загруженной смеси, перемешивание проводят при частоте вращения ротора 500 об/мин и линейной скорости пальцев ротора 6,5 м/с. При этом получают гранулированную гидрофобную добавку.

Задача решается и технический результат достигается также тем, что способ получения асфальтобетонной смеси характеризуется смешиванием нагретых щебня гранитного фракции до 5 мм с гранитной пылью, битума и гидрофобной добавки, в качестве которой используют полученную в соответствии с изобретением гранулированную гидрофобную добавку, при этом соотношение: щебень гранитный фракции до 5 мм, гранулированная гидрофобная добавки и битум составляет, %: (88-89):(6-6,5):(5-5,5).

В качестве нефтесодержащих отходов могут быть использованы различные отходы - придонные, резервуарные, грунтовые и др. видов нефтяные шламы, а также тяжелые отходы нефтепереработки и буровые шламы

Используют нефтесодержащий шлам, предварительно обезвоженный механически, содержащий не более 20% углеводородов и до 20% воды. К нефтешламу добавляют негашеную известь с дисперсным составом в массовом соотношении 1:0,1-0,2 от массы обезвоженной смеси. После перемешивания и получения однородной смеси, разогревшейся за счет тепловыделения при гашении извести до температуры 70°C (см. примеры 1 и 2), полученную смесь загружают в скоростной гранулятор с вращающимся ротором, снабженный пальцами для перемешивания материала и разогретый до температуры 110-130°C. В гранулятор добавляют предварительно разогретый дорожный битум температурой 120-150°C, взятый в количестве 10-15% от массы загруженной смеси, процесс гранулирования проводят при частоте вращения ротора 500 об/мин и линейной скорости пальцев ротора 6,5 м/с в течение не более 20 минут, после чего выгружают гранулированный продукт из аппарата.

Важной характеристикой способа является добавление определенного количества разогретого битума непосредственно в гранулятор, что влияет на возможность получения определенного гранулометрического состава конечного продукта и оптимальных гидрофобных свойств.

Битум является связующим, благодаря чему в грануляторе и происходит агломерация мелких частиц порошка в более крупные размером 1,5-5 мм, которые по мере пребывания в аппарате окатываются, упрочняются и формируются в гранулы с высокой степенью гидрофобности. При смешении извести с нефтешламом важно получить сыпучую смесь, а так как нефтешлам всегда содержит какое-то количество влаги, то произойдет реакция гашения с увеличением поверхности.

При реализации способа выбирают оптимальное соотношение между нефтешламом и известью с учетом предварительного обезвоживания последнего для исключения дополнительного добавления воды.

Пример 1.

В качестве нефтесодержащего отхода - НСО использовали нефтешлам, взятый из амбара-шламонакопителя буровой площадки и предварительно обезвоженный, содержащий, мас. %: 20 углеводородов, 6 воды и 74 механических примесей в виде песка и глины. Негашеную известь добавляли к нефтешламу в соотношении 1:0,2 от массы гранулируемой смеси, подаваемой в установку. После перемешивания и получения однородной смеси, разогревшейся до температуры 70°C за счет тепловыделения реакции гашения извести, полученную смесь загружали в скоростной гранулятор с вращающимся ротором, снабженным пальцами для перемешивания материала, разогретый до температуры 110°C, затем добавили в гранулятор предварительно разогретый битум температурой 150°C в количестве 10% от массы загруженного в гранулятор порошка смеси и провели процесс гранулирования интенсивным смешиванием при частоте вращения ротора 500 об/мин при линейной скорости пальцев ротора 6,5 м/с в течение 6 минут, после чего выгружали гранулированный продукт из аппарата. Полученный продукт был сыпучим, с гранулометрическим составом от 1 до 3 мм и вода не впитывалась на поверхности пластины из гранулы в течение 60 минут.

Пример 2.

В качестве НСО использовали буровой шлам, взятый из шламонакопителя нефтеперерабатывающего завода и предварительно обработанный и обезвоженный, содержащий, мас. %: 14,8 углеводородов, 10 воды и 75,2 механических примесей в виде песка и глины. Негашеную известь добавляли к нефтешламу в соотношении 1:0,1 от массы НСО, воду для гашения извести не добавляли. После перемешивания и получения однородной смеси, разогревшейся до температуры 70°C за счет тепловыделения реакции гашения, полученную смесь загружали в скоростной гранулятор с вращающимся ротором, снабженным пальцами для перемешивания материала, разогретый до температуры 130°C, затем добавляли в гранулятор предварительно разогретый битум температурой 120°C в количестве 15% от массы загруженного в гранулятор порошка смеси, провели процесс интенсивного перемешивания при частоте вращения ротора 500 об/мин при линейной скорости пальцев ротора 6,5 м/с в течение 15 минут, после чего выгружали полученный гранулированный продукт из аппарата. Полученный продукт был сыпучим, с гранулометрическим составом от 1 до 3 мм и вода не впитывалась на поверхности пластины из гранулы в течение 25 минут.

Пример 3.

В качестве НСО использовали буровой шлам, взятый из шламонакопителя как в примере 1 и предварительно обработанный и обезвоженный, содержащий, мас. %: 14,8 углеводородов, 10 воды и 75,2 механических примесей в виде песка и глины. Негашеную известь добавляли к нефтешламу в соотношении 1:0,1 от массы НСО, воду для гашения извести не добавляли. После перемешивания и получения однородной смеси, разогревшейся до температуры 70°C за счет тепловыделения реакции гашения, полученную смесь загружали в скоростной гранулятор с вращающимся ротором, снабженным пальцами для перемешивания материала, разогретый до температуры 110°C, затем добавляли в гранулятор предварительно разогретый битум температурой 150°C в количестве 9% от массы загруженного в гранулятор порошка смеси, провели процесс интенсивного перемешивания при частоте вращения ротора 500 об/мин при линейной скорости пальцев ротора 6,5 м/с в течение 10 минут, после чего выгружали полученный гранулированный продукт из аппарата. Полученный продукт был сыпучим, с гранулометрическим составом от 1 до 3 мм, однако количество несгранулированного материала, т.е. мелкой фракции, составило около 40% от общей массы загруженного материала, при этом нарушился однородный состав гранул по содержанию битума и около 15% материала потеряла гидрофобность и сразу впитывала воду.

В качестве НСО использовали буровой шлам, взятый из шламонакопителя как в примере 1 и предварительно обработанный и обезвоженный, содержащий 18% углеводородов, 8% воды и 74% механических примесей в виде песка и глины. Негашеную известь добавляли к нефтешламу в соотношении 1:0,1 от массы НСО смеси воду для гашения извести не добавляли. После перемешивания и получения однородной смеси, разогревшейся до температуры 70°C за счет тепловыделения реакции гашения, полученную смесь загружали в скоростной гранулятор с вращающимся ротором, снабженным пальцами для перемешивания материала, разогретый до температуры 120°C, затем добавляли в гранулятор предварительно разогретый битум температурой 120°C в количестве 18% от массы загруженного в гранулятор порошка смеси и провели процесс интенсивного смешения при частоте вращения ротора 500 об/мин при линейной скорости пальцев ротора 6,5 м/с в течение 10 минут, после чего выгружали полученный гранулированный продукт из аппарата. Полученный продукт не был сыпучим, содержал около 30% комков, при этом значительная часть материала налипла на корпус, ротор и пальцы гранулятора. Выгруженная масса была гидрофобна, вода не впитывалась в течение 420 минут.

Пример 4.

Приготовлялась смесь, состоящая из щебня гранитного фракции «2,5-5 мм» - 26,19%, то же фракции «0-2,5 мм» - 57,15%, гранитной пыли - 5,05%, битума марки БНД 60/90 - 5,27% и гранулы гранулированной минеральной добавки, полученной в примере 2, - 6,34%. Температура смеси для укладки составляла 150°C в соответствии с ВСН 14-95 Инструкция по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий.

Полученная смесь обладала следующими физико-механическими свойствами: водонасыщение 1,2%, что значительно менее, чем допускаемое по ГОСТ 9128-2009 - 4%, а прочностью при сжатии при 20°C 4,8 МПа, против допускаемых 2,2 МПа.

Пример 5.

Приготовлялась смесь, состоящая из щебня гранитного фракции «2,5-5 мм» - 26,19%, то же фракции «0-2,5 мм» - 57,15%, гранитной пыли - 5,16%, битума марки БНД 60/90 - 5,5% и гранулы гранулированной минеральной добавки, полученной в примере 2, - 6,0%. Температура смеси для укладки составляла 150°C. Полученная смесь обладала следующими физико-механическими свойствами: водонасыщение 1,7%, что соответствует допускаемому по ГОСТ 9128 - 2009 - 4%, а прочностью при сжатии при 20°C 4,5 МПа, против допускаемых 2,2 МПа.

Пример 6.

Приготовлялась смесь, состоящая из щебня гранитного фракции «2,5-5 мм» - 26,19%, то же фракции «0-2,5 мм» - 57,15%, гранитной пыли - 5,16%, битума марки БНД 60/90 - 5,0% и гранулы гранулированной минеральной добавки, полученной в примере 2, - 6,5%. Температура смеси для укладки составляла 150°C. Полученная смесь обладала следующими физико-механическими свойствами: водонасыщение 1,1%, что существенно меньше, чем допускаемое по ГОСТ 9128 - 2009 - 4%, а прочностью при сжатии при 20°C 5,0 МПа, против допускаемых 2,2 МПа.

Данные высокие качества покрытия обусловлены высокой однородностью смешения, полученной на предварительной стадии смешения, гидрофобостью гранул в грануляторе и лучшими условиями смешения при образовании асфальтобитумной смеси для получения покрытия.

Гидрофобность важна для того, чтобы асфальт не впитывал воду. Иначе в зимних условиях, когда вода замерзает и образуется лед, в асфальте образуются разрывы, приводящие к нарушению дорожного полотна.

1. Способ получения гидрофобной добавки в асфальтобетонную смесь, включающий смешение нефтесодержащего шлама с негашеной известью и последующее введение нагретого компонента, интенсивное перемешивание в течение не более 20 мин с последующей выгрузкой полученого гранулированного продукта, отличающийся тем, что используют нефтяной шлам, предварительно обезвоженный, содержащий не более 20 мас. % углеводородов и до 10 мас. % воды, к которому добавляют негашеную известь при их соотношении 1:0,1-0,2 от массы обезвоженной смеси, после перемешивания и получения однородной смеси, разогревшейся до температуры 70°C, полученную смесь загружают в скоростной гранулятор с вращающимся ротором, снабженным пальцами для перемешивания материала, разогретый до температуры 110-130°C, добавляют в качестве предварительно нагретого компонента дорожный битум с температурой 120-150°C в количестве 10-15% от массы загруженной смеси, перемешивание проводят при частоте вращения ротора 500 об/мин и линейной скорости пальцев ротора 6,5 м/с, при этом получают гранулированную гидрофобную добавку.

2. Способ получения асфальтобетонной смеси, характеризующийся смешиванием нагретых щебня гранитного фракции до 5 мм с гранитной пылью, битума и гидрофобной добавки, в качестве которой используют гранулированную гидрофобную добавку по п. 1, при этом соотношение смешиваемых ингредиентов составляет: щебень гранитный фракции до 5 мм в смеси с гранитной пылью, гранулированная гидрофобная добавка и битум составляет, %: (88-89):(6-6,5):(5-5,5).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве для устройства покрытий и оснований автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей, дорог промышленных предприятий.
Изобретение относится к области производства дорожно-строительных материалов и может быть использовано для ремонта аэродромных и дорожных покрытий, в частности, для выполнения оперативного, аварийного восстановления разрушенных участков асфальтобетонных покрытий.

Изобретение касается дегтебетонных смесей для устройства и ремонта дорожек, тротуаров. Дегтебетонная смесь содержит, мас.%: песок кварцевый 47,0-54,0; каменноугольный деготь 6,0-8,0; андезитовая мука 40,0-45,0.

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к стабилизирующим добавкам, которые используются в асфальтобетонных смесях и могут найти применение при изготовлении дорожных покрытий при использовании щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА).

Изобретение относится к производству щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей, используемых для устройства верхних слоев дорожных и аэродромных покрытий. Технический результат - повышение прочности и водостойкости асфальтобетона.
Изобретение относится к технологии защиты дорожных покрытий и может быть использовано при строительстве и ремонте дорожных покрытий различного типа. Смесь для защиты дорожных покрытий включает черное органическое вяжущее, модификатор отверждения и растворитель в соотношении, мас.%: черное органическое вяжущее пек 45-55%; модификатор отверждения ацетон 4-6%; адгезионная присадка СТАРДОП 130П 1-3 мас.%; растворитель сольвент остальное.
Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано в качестве вяжущего материала цветного асфальтобетонного покрытия. Вяжущее для цветных асфальтобетонов включает нефтеполимерную смолу, индустриальное масло, синтетический полибутадиеновый каучук и дополнительно содержит вторичный полимер, представляющий собой смесь полиэтилена низкой плотности, частиц алюминиевой фольги и полиолефина с активными функциональными группами.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления асфальтобетонных смесей для ремонта покрытий автомобильных дорог и аэродромов, и может быть использовано для получения холодных асфальтобетонов с одновременной утилизацией нефтесодержащих отходов - нефтяных шламов.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к асфальтобетонным смесям, используемым для устройства покрытий автомобильных дорог, аэродромов, спортивных площадок, автомобильных стоянок и т.п.

Изобретение относится к области добавок к асфальтобетонным композиционным смесям для дорожных покрытий, в частности к поверхностно-активным веществам (ПАВ) - адгезионным присадкам к битумам.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сухим строительным смесям на основе вяжущих веществ и минерального заполнителя, используемых для оштукатуривания стен.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для отделки бетонных, оштукатуренных поверхностей. Технический результат - снижение сроков отверждения композиции и повышение водостойкости.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для отделки бетонных, оштукатуренных поверхностей. Технический результат - повышение устойчивости к сползанию с вертикальной поверхности отделочного слоя.

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве для устройства покрытий и оснований автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей, дорог промышленных предприятий.

Изобретение относится к добавке для цементирующей композиции, содержащей микрофибриллярную целлюлозу и/или ее производное. Изобретение также относится к способу изготовления вышеуказанной добавки и к применению микрофибриллярной целлюлозы и/или ее производного в добавке в бетон.

Изобретение относится к составу высокопрочного фибробетона и может найти применение в промышленности строительных материалов. Высокопрочный легкий фибробетон, полученный из смеси, содержащей цемент, микрокремнезем со средним размером частиц 0,01-1 мкм, каменную муку, продукт измельчения кварцевого песка с удельной поверхностью 700-800 м2/кг, кварцевый песок фракции 0,16-0,63 мм, гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе, базальтовое и/или полипропиленовое волокно и воду, дополнительно содержит наполнитель микросферы при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 34,5-52,7, микрокремнезем - 7,0-13,65, указанная каменная мука - 1,5-11,9, указанный кварцевый песок - 5,1-31,3, микросферы - 4,3-19,2, указанный гиперпластификатор - 0,3-0,48, указанное волокно - 0,3-1,5, вода - остальное.

Изобретение относится к составам сырьевых смесей на цементной основе, применяемых для производства теплоизоляционных строительных материалов, отличающихся повышенной пожаростойкостью.
Настоящая группа изобретений обеспечивает полиуретановые композиции, основанные на кремнии. Полиуретановая композиция, основанная на кремнии, получаемая посредством реагирования ингредиентов, содержащих полиизоцианат, водный силикат и гидратируемый алюмосиликат, выбранный из метакаолина, летучей золы и их смесей, полиол и необязательно инертный наполнитель.

Изобретение относится к трубопроводной технике, а именно к материалам, наносимым на наружную поверхность труб в качестве защитного утяжеляющего покрытия. Технический результат - обеспечение плотности защитного бетонного материала в пределах от 2600 до 3400 кг/м3.

Комплексная добавка для бетонной смеси, содержащая пластификатор и углеродные нанотрубки, отличающающаяся тем, что содержит в качестве пластификатора гиперпластификатор «Remicrete SP-60» плотностью 1,09 г/см3, в качестве углеродных нанотрубок - углеродные нанотрубки «Таунит», и дополнительно - гидрофобизатор «Типром-С» при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного слоя, содержащая синтетический волокнистый наполнитель, жидкое стекло, добавку, согласно изобретению в качестве добавки включает портландцемент М 500 при следующем соотношении компонентов, вес.ч: синтетический волокнистый наполнитель длиной 2-100 мм 100, жидкое стекло 40-60, портландцемент М 500 30-40. Технический результат - повышение прочности сцепления теплоизоляционного слоя. 1 табл.
Наверх