Способ приготовления черного щебня

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. В способе приготовления черного щебня путем пропитки его под давлением ведут пропитку известнякового щебня деасфальтизатом тяжелых нефтяных остатков при содержании его 40-80 мас. % в экстрагенте, находящемся в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 113-140°С и под давлением 4,5-8 МПа, в качестве экстрагента берут пропан, или бутан, или их смесь, пропитку щебня ведут до значения водопоглощения не более 0,7%. Технический результат - снижение водопоглощения. 2 табл., 9 пр.

 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог.

Известен способ приготовления черного щебня, получаемый путем перемешивания просушенного рядового щебня в смесителе с битумом в количестве 3,0-4,5% по массе либо путем пропитки или полупропитки битумом в количестве 5,0-8,5% по массе, см. Инструкции по устройству покрытий и оснований из щебеночных, гравийных и песчаных материалов, обработанных органическими вяжущими: ВСН 123-77. - М.: Транспорт, 1978, с. 24-28; с. 31-32; с. 48.

Недостатком такого способа является то, что полученный таким способом черный щебень в процессе постройки дороги и первых лет эксплуатации интенсивно дробится, в результате чего оголяется внутренняя необработанная часть щебня. Это приводит к увеличению водопоглощения материала и ухудшению его физико-механических свойств.

Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления черного щебня, заключающийся в пропитке щебня нагретым до 110-120°С под давлением 5-15 МПа расплавленным вязким битумом в течение 5-20 мин или нагретым до 90-100°С битумом, разжиженным экстрагентом, в качестве которого используют 5-15% керосин в течение 3-5 минут, см. SU Авторское. свидетельство №1520043, МКИ 4 С04В 26/26, 1989.

Недостатком такого способа является недостаточное снижение водопоглощения. Кроме того, это приводит к увеличению потребности в относительно дорогом керосине.

Задачей изобретения является уменьшение водопоглощения щебня.

Техническая задача решается способом приготовления черного щебня путем пропитки его под давлением, в котором ведут пропитку известнякового щебня деасфальтизатом тяжелых нефтяных остатков при содержании его 40-80 мас.% в экстрагенте, находящемся в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 113-140°С и под давлением 4,5-8 МПа, в качестве экстрагента берут пропан, или бутан, или их смесь, пропитку щебня ведут до значения водопоглощения не более 0,7%.

Решение технической задачи позволяет уменьшить водопоглощение щебня в среднем в 9,5 раза.

Характеристика веществ, используемых в способе.

Деасфальтизат получают из тяжелых нефтяных остатков. Тяжелые нефтяные остатки представляют собой сложную смесь углеводородов и гетероорганических соединений.

Основные физико-химические свойства тяжелого нефтяного остатка, взятого для осуществления примера конкретного выполнения:

Плотность кг/м3 - более 950.

Температура размягчения °С - ниже 41.

Содержание серы более 1%.

Содержание механических примесей 0-5%.

Обводненность 0-5%.

Химический состав, % масс.:

асфальтены - более 30,5;

силикагелевые смолы - до 50;

карбоны - до 15;

карбоиды - до 20;

содержание серы - более 1;

масла - до 60.

Деасфальтизат, полученный из указанного нефтяного остатка, представляет собой маслянистую вязкую жидкость коричневого цвета и имеет следующие характеристики:

Кинематическая вязкость при 100°С, сСт - не более 50,0.

Содержание воды, % - следы.

Плотность кг/м - не более 960.

В качестве экстрагента используют пропан, или бутан, или пропан-бутановую смесь.

Для осуществления примеров конкретного выполнения используют пропан, или бутан, или пропан-бутановую смесь.

Для получения деасфальтизата в экстрактор, снабженный насадкой, загружают тяжелый нефтяной остаток, который предварительно подогревают, в качестве экстрагента используют пропан, или бутан, или пропан - бутановую смесь, экстракцию ведут под давлением 4,5-8 МПа.

Параметры экстрагента доводят до критических значений, деасфальтизат в экстрагенте, находящийся в сверхкритическом флюидном состоянии, подают в емкость для пропитки известнякового щебня фракции 20-40 с водопоглощением 3,6% при температуре 113-140°С под давлением 4,5-8,0 МПа. Данные по давлению (Р) и температуре (Т) экстрагента, соотношению экстрагент:нефтяной остаток и выход деасфальтизата приведены в таблице 1.

В качестве щебня для выполнения конкретного примера используют известняковый щебень фракции 20-40 по ГОСТ 8267-93.

При использовании в качестве экстрагента пропана критические параметры его характеризуются Ткр (критической температурой), равной 369,82 К, Ркр (критическим давлением), равным 4,247 МПа.

При использовании в качестве экстрагента бутана критические параметры его характеризуются Ткр (критической температурой), равной 425,35 К, Ркр (критическим давлением), равным 3,797 МПа.

При использовании в качестве экстрагента пропан-бутановой смеси, содержащей 73,77% пропана и 26,23% бутана, критические параметры его характеризуются Ткр (критической температурой), равной 386,15К, Ркр (критическим давлением), равным 4,306 МПа.

При использовании в качестве экстрагента пропан-бутановой смеси, содержащей 30,85% пропана и 69,15% бутана, критические параметры его характеризуются Ткр (критической температурой), равной 410,15К, Ркр (критическим давлением), равным 4,015 МПа.

При использовании в качестве экстрагента пропан-бутановой смеси, содержащей 50% пропана и 50% бутана, критические параметры его характеризуются Ткр (критической температурой), равной 401,15К, Ркр (критическим давлением), равным 4,246 МПа.

Деасфальтизат тяжелых нефтяных остатков в экстрагенте по примерам 1-9, см. Таблицу 1, используют для приготовления черного щебня в примерах конкретного выполнения 1-9, см. Таблицу 2.

Способ приготовления черного щебня осуществляют следующим образом.

Пример 1. В емкость для пропитки загружают известняковый щебень фракции 20-40 с водопоглощением 3,6%. Деасфальтизат тяжелых нефтяных остатков в экстрагенте, конкретно в пропан-бутановой смеси: 73,77% пропана и 26,23% бутана, находящийся в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 140°С и под давлением 4,5 МПа, подают в емкость с известняковым щебнем. Пропитку деасфальтизатом ведут до значения водопоглощения 0,7%.

Пример 2. Способ приготовления черного щебня аналогичен примеру 1, но пропитку щебня ведут деасфальтизатом в экстрагенте при температуре 140°С и под давлением 6 МПа. Пропитку деасфальтизатом ведут до значения водопоглощения 0,63%.

Пример 3. Способ приготовления черного щебня аналогичен примеру 1, но пропитку щебня введут деасфальтизатом в экстрагенте при температуре 140°С и под давлением 8 МПа. Пропитку деасфальтизатом ведут до значения водопоглощения 0,51%.

Пример 4. Способ приготовления черного щебня аналогичен примеру 1, но пропитку щебня введут при температуре 113°С и под давлением 8 МПа. Пропитку деасфальтизатом ведут деасфальтизатом в экстрагенте до значения водопоглощения 0,52%.

Пример 5. Способ приготовления черного щебня аналогичен примеру 1, но пропитку щебня введут деасфальтизатом в экстрагенте при температуре 130°С и под давлением 8 МПа. Пропитку деасфальтизатом ведут до значения водопоглощения 0,54%.

Пример 6. Способ приготовления черного щебня аналогичен примеру 1, но пропитку щебня введут деасфальтизатом тяжелых нефтяных остатков в экстрагенте, конкретно в пропан-бутановой смеси: 30,85% пропана и 69,15% бутана, находящейся в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 140°С и под давлением 8 МПа. Пропитку деасфальтизатом ведут до значения водопоглощения 0,62%.

Пример 7. Способ приготовления черного щебня аналогичен примеру 1, но пропитку щебня введут деасфальтизатом тяжелых нефтяных остатков в экстрагенте, конкретно в пропан-бутановой смеси: 50% пропана и 50% бутана, находящейся в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 140°С и под давлением 8 МПа. Пропитку деасфальтизатом ведут до значения водопоглощения 0,53%.

Пример 8. Способ приготовления черного щебня аналогичен примеру 1, но пропитку щебня введут деасфальтизатом тяжелых нефтяных остатков в экстрагенте, в качестве которого используют пропан, находящийся в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 140°С и под давлением 8 МПа. Пропитку деасфальтизатом ведут до значения водопоглощения 0,58%.

Пример 9. Способ приготовления черного щебня аналогичен примеру 6, но в качестве экстрагента используют бутан. Пропитку деасфальтизатом ведут до значения водопоглощения 0,67%.

Данные по давлению (Р, МПа) и температуре (Т, °С) пропитки щебня и данные по водопоглощению приведены в таблице 2.

Водопоглощение определяют после дробимости щебня по ГОСТ 8269.0-97.

Таким образом, как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый объект по сравнению с прототипом позволяет уменьшить водопоглощение щебня в среднем в 9,5 раза.

Способ приготовления черного щебня путем пропитки его под давлением, отличающийся тем, что ведут пропитку известнякового щебня деасфальтизатом тяжелых нефтяных остатков при содержании его 40-80 мас.% в экстрагенте, находящемся в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 113-140°С и под давлением 4,5-8 МПа, в качестве экстрагента берут пропан, или бутан, или их смесь, пропитку щебня ведут до значения водопоглощения не более 0,7%.



 

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

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 промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.ч.: портландцемент 30,0-35,0; золошлаковый наполнитель 27,8-32,0; молотый до полного прохождения через сетку 014 спонголит 17,0-21,0; этилсиликонат натрия 1,0-1,5, при водоцементном отношении 0,45-0,5.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения земляного полотна и устройства укрепленных дорожных оснований на дорогах I-V категорий во II-V дорожно-климатических зонах, а также покрытий на дорогах IV-V категорий в качестве материала для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок.

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

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 композиции, включающей кислотостойкое неорганическое связующее и волокна. Композиционный строительный материал, содержащий по меньшей мере одно неорганическое связующее и волокнистый материал, где неорганическое связующее представляет собой растворимое стекло, доля содержания растворимого стекла в композиционном строительном материале составляет 2-99 мас. %, волокнистый материал присутствует в виде волокон в насыпном состоянии, и/или в виде нитей, и/или в виде тканого, и/или вязаного, и/или сетчатого, и/или нетканого волокнистого материала, и/или холста, и/или в виде полых волокон, и/или в форме порванных волокон, и/или в форме нарезанных волокон, и/или в форме штапелированных волокон, и/или в форме измельченных волокон, в указанном материале помимо указанного растворимого стекла содержится связующее со скрытыми гидравлическими свойствами так, чтобы с помощью состава и/или катализатора предотвращать образование Са(ОН)2, указанный состав или катализатор содержит по меньшей мере один комплексообразователь. Формованное изделие, содержащее или состоящее из указанного композиционного материала. Покрытие, состоящее из указанного композиционного материала. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат - повышение химической стойкости, водостойкости, температуростойкости. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. В способе приготовления черного щебня путем пропитки его под давлением ведут пропитку известнякового щебня деасфальтизатом тяжелых нефтяных остатков при содержании его 40-80 мас. в экстрагенте, находящемся в сверхкритическом флюидном состоянии при температуре 113-140°С и под давлением 4,5-8 МПа, в качестве экстрагента берут пропан, или бутан, или их смесь, пропитку щебня ведут до значения водопоглощения не более 0,7. Технический результат - снижение водопоглощения. 2 табл., 9 пр.

Наверх