Композитный материал из твердых промышленных отходов для формирования земляного полотна и основания автомобильных и железных дорог


Y02W30/00 -
Y02W30/00 -

Владельцы патента RU 2671012:

Кайфаджян Владимир Ашотович (RU)
Кайфаджян Карен Ашотович (RU)
Общество с ограниченной ответственностью Строительная корпорация "АМГ "Инжиниринг" (RU)
Неделяев Олег Александрович (RU)
Ибрагимов Руслан Шарпудинович (RU)

Настоящее изобретение относится к транспортному строительству, а именно к строительным материалам для устройства автомобильных и железных дорог. Композитный материал из твердых промышленных отходов для формирования земляного полотна и основания автомобильных и железных дорог, полученный перемешиванием фосфогипса, нефелинового шлама, серы технической, шлакового вяжущего, содержащего 90% фосфорного гранулированного шлака, и известково-зольного вяжущего, включающего, масс. %: зола гидроудаления 90 и известь (на СаО и MgO акт.) 10 в дезинтеграторе Хинта при 1500-3000 об/мин до перевода дигидрата сульфата кальция в полугидрат сульфата кальция при следующем соотношении компонентов, масс. %: фосфогипс 30-60, нефелиновый шлам 20-30, сера техническая 7-15, указанное шлаковое вяжущее 7-10, указанное известково-зольное вяжущее 5-7. Технический результат – повышение степени утилизации промышленных отходов при увеличении межремонтного срока за счет повышения прочностных свойств.

 

Настоящее изобретение относится к транспортному строительству, а именно к строительным материалам для устройства автомобильных и железных дорог. Качество дорог и их долговечность во многом зависят от надежности основания земельного полотна. Высокая стоимость основания часто является следствием использования дорогих вяжущих материалов для улучшения свойств оснований. Не менее важной является проблема переработки и утилизации промышленных отходов, которая является одной из самых крупных в настоящее время. Решение проблемы утилизации промышленных отходов и предотвращения их негативного влияния на окружающую среду является одной из приоритетных для России. В настоящее время использование отходов в качестве вторичного сырья или их обезвреживание в России удается в среднем только на 45%. В частности, наиболее распространенными крупнотоннажными промышленными отходами являются такие отходы промышленного производства, как фосфогипс, шламы производства глинозема, различные шлаки и золы, являющиеся перспективным вторичным ресурсом, используемым в различных отраслях, в том числе строительной промышленности, в частности при решении проблем дорожного строительства, однако невостребованные запасы таких отходов и сейчас достаточно велики.

Известен композитный материал для дорожного строительства из твердых промышленных отходов, включающий продукт совместного помола нефелинового шлама и золошлаковых отходов при их соотношении 3-4:1 20-25 и золошлаковый отход 75-80 (SU 516479, опубл. 23.10.1989).

Известен также композитный материал, в котором предусмотрено использование твердых промышленных отходов, таких как бокситовый шлам, фосфорный шлак, зола ТЭЦ в количестве, составляющем 20-30% от смеси, при этом требуется использование цемента, что удорожает материал (KZ 18267, опубл. 15.02.2007).

Недостатком известных материалов является низкая степень утилизации промышленных отходом при недостаточно высоких обеспечиваемых при их использовании получаемых прочностных свойств.

Техническим результатом является повышение степени утилизации промышленных отходов при увеличении межремонтного срока за счет повышения прочностных свойств. Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что композитный материал из твердых промышленных отходов для формирования земляного полотна и основания автомобильных и железных дорог получен перемешиванием фосфогипса, нефелинового шлама, серы технической, шлакового вяжущего, содержащего 90% фосфорного гранулированного шлака, и известково-зольного вяжущего, включающего, масс. %: зола гидроудаления 90 и известь (на CaO и MgO акт.) 10, в дезинтеграторе Хинта при 1500-3000 об/мин до перевода дигидрата сульфата кальция в полугидрат сульфата кальция при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Фосфогипс 30-60

Нефелиновый шлам 20-30

Сера техническая 7-15

Указанное шлаковое вяжущее 7-10

Указанное известково-зольное вяжущее 5-7

При осуществлении заявленного изобретения используют следующие компоненты:

фофосфогипс - побочный отход производства экстракционной фосфорной кислоты, получаемой при разложении фосфатного сырья или апатитового концентрата дигидратным способом, применяемый в основном для производства вяжущих материалов - ГОСТ 125-79 Вяжущие гипсовые, Технические условия, 01.07.1980; шлам нефелиновый (белитовый)-отход, получаемый при комплексной переработке нефелинового сырья в результате гидрохимической переработки спека при щелочном способе производства глинозема методом спекания, представляющий собой в основном двухкальциевый силикат, находящий применение в частности, в дорожном строительстве для оснований дорог как в чистом виде, так и в смеси с грунтами или каменным материалом - ТУ 5743-039-05785164-2001, Шлам нефелиновый натуральный, 28.03.2001; сера техническая - получаемая при очистке природных и коксовых газов, отходящих газов нефте- и сланцепереработки, очистки добываемой нефти - ГОСТ 127.1-93, Сера техническая, Технические условия. Часть такой серы используется в различных областях ее применения, однако, поскольку, например, в большинстве месторождений нефть богата серой и требует очистки, получаемая сера накапливается в отвалах, так как реализация ее недостаточно высока, что приводит к негативному воздействию на окружающую среду; фосфорный шлак - ГОСТ 3476-74, Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цемента, 01.01. 1975. Фосфорный шлак получают при производстве фосфора методом возгонки в электропечах, он характеризуется содержанием SiO2 не менее 38%, Р205 не более 2, 5%, CaO и MgO акт. не менее 43%; зола гидроудаления - ГОСТ 25592-91, введен 01.07.1991 (взамен 25818-83 и ТУ 34-31-16502-84 - Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетона. Золы гидроудаления получают удалением золы гидротранспортом в золоотвалы. Золы гидроудаления используются в дорожном строительстве, но при этом обычно в сочетании с укрепляющим агентом - цементом. Степень их утилизации составляет около 4%.

Композитный материал по изобретению получают совместной обработкой исходных указанных компонентов в заявленном их соотношении в дезинтеграторе Хинта при 1500-3000 об/мин с переводом дигидрата сульфата кальция в его полугидратную активную форму без термообработки, т.е. воздействию на молекулярном уровне с изменением кристаллической решетки, причем для всех компонентов обрабатываемой смеси, с переходом пассивной поверхности как активных вяжущих материалов, так и более инертных материалов к химически активному состоянию, обеспечивающему повышенную способность к реакциям в ходе последующих технологических операций в получении конечного продукта. Время обработки в дезинтеграторе может составлять в зависимости от исходного состояния используемых материалов 15-30 минут, затем полученный материал готов к использованию. Применение полученного композитного материала при формировании земляного полотна и основания железной дороги взамен фильтрующего слоя из песка толщиной от 1000 мм и выше создает оптимизацию затрат на 40-70%, а применение взамен технологического пирога автомобильных дорог в составе - дренирующий слой из песка толщиной 500 мм, дополнительный слой гравийно-песчаной смеси - 150 мм, основание из щебня, пропитанного битумом, - 80 мм, создает оптимизацию затрат на 30-50%. Полученный материал обеспечивает за счет его активности получение более высоких прочностных свойств, что обеспечивает повышение межремонтного срока на 30-50%.

Композитный материал из твердых промышленных отходов для формирования земляного полотна и основания автомобильных и железных дорог, характеризующийся тем, что получен перемешиванием фосфогипса, нефелинового шлама, серы технической, шлакового вяжущего, содержащего 90% фосфорного гранулированного шлака, и известково-зольного вяжущего, включающего, масс. %: зола гидроудаления 90 и известь (на СаО и MgO акт.) 10 в дезинтеграторе Хинта при 1500-3000 об/мин до перевода дигидрата сульфата кальция в полугидрат сульфата кальция при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Фосфогипс 30-60
Нефелиновый шлам 20-30
Сера техническая 7-15
Указанное шлаковое вяжущее 7-10
Указанное известково-зольное вяжущее 5-7



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области дорожного и аэродромного строительства и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов.
Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для устройства оснований автодорог и аэродромов из каменных материалов. Технический результат: увеличение прочности дорожного основания и быстрота ее достижения по времени, а также увеличение сдвигоустойчивости основания.

Изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано в качестве состава для устройства различных конструктивных слоев транспортных сооружений, в частности автомобильных дорог, например конструкций дорожного покрытия, откосов земляного полотна, укрепленных обочин, конусов насыпей мостовых сооружений, оснований дорог, оголовков водопропускных труб, парковок автомобильного транспорта, газонов, укрепленных щебнем, а также аэродромов, промышленных и строительных площадок.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства земляного полотна, оснований и покрытий дорожных одежд промысловых дорог и площадок.

Изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано для укрепления оснований и покрытий транспортных сооружений, в частности автомобильных дорог и других транспортных сооружений, конструкций дорожного покрытия, откосов, укрепленных обочин, конусов мостов, оснований автомобильных дорог, а также аэродромов, промышленных и строительных площадок, для защиты водоотводных канав, береговых линий, русел водоемов от размыва, при благоустройстве и строительстве объектов гидротехнического, гражданского и промышленного строительства и т.п.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах.

Изобретение относится к способу изготовления геологической гранулометрии, обладающей функцией предотвращения природных бедствий и экологичностью, а именно к формированию гранулометрического слоя в поверхностном покрытии дороги.

Изобретение относится к области строительства, предназначено для изготовления пространственно-полимерных решеток (ППР), используемых для армирования строительных конструкций и укрепления слабых оснований промышленных и гражданских сооружений, откосов береговых линий и русел водоемов, при строительстве аэродромов, дорожных одежд, откосов, подпорных стенок.

Изобретение относится к строительству и ремонту автомобильных дорог и может быть использовано для устройства нижних слоев основания одежд и верхних слоев земляного полотна в дорожном и сельскохозяйственном строительстве, а также для площадок зернотоков или хранения сельскохозяйственной техники.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства основания дорожных одежд. .

Группа изобретений относится к строительным материалам на основе модифицированной серы и может быть использована для приготовления бетонных и растворных смесей при строительстве и ремонте различного типа покрытий: бетонных, асфальтобетонных, гидроизоляционных.
Изобретение относится к химической промышленности, более конкретно к утилизации отхода сернокислотных производств (кека серного/шлам-битума), образуемого при плавлении и фильтрации серы, с получением серобетона, с дальнейшей переработкой его в готовое изделие (тротуарную плитку, блоки, бордюрный камень).

Изобретение относится к способам получения серных бетонов для его использования в изготовлении строительных конструкций и производстве строительных изделий, подверженных кислотной и солевой агрессии.

Вяжущее // 2555166
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении вяжущего для растворов и бетонов, конструкций из них. Технический результат - повышение прочности серобетона на основе вяжущего.

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 может быть использовано в строительстве, в резинотехнической промышленности, в производстве минеральных серосодержащих удобрений. Технологическая линия для производства серополимерного вяжущего включает в себя приемный бункер 1, аппарат вихревого слоя АВС 2, плавильную емкость 3, емкость для одоранта-модификатора 4, компрессор 5, полупогружной насос 7, воздухопровод 8, люк для удаления примесей 9 и вытяжную трубу 6.
Изобретение относится к составу повышения прочности и морозостойкости серобетона, применяемого при производстве строительных материалов и других конструкций и сооружений.
Изобретение может быть использовано для получения бетонов и композитных материалов на основе серы. Способ получения стабильного связывающего серу композитного материала включает подготовку твердого заполнителя, пропитку заполнителя органическим модификатором, нагревание и осушение пропитанного модификатором заполнителя, смешивание его с элементарной серой и охлаждение до формирования твердого продукта.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для модифицирования портландцементных бетонов и растворов. Технический результат - коррозионная стойкость и повышение долговечности изделий и конструкций, эксплуатируемых в мягкой воде, усиление сопротивляемости изделий знакопеременным механических нагрузкам.
Изобретение относится к композиционным строительным материалам, изготовленным на основе серы, и может быть использовано для изготовления элементов ограждающих конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных сред, а также в условиях воздействия ионизирующих излучений.

Изобретение относится к суспезии, содержащей гипс, пену и кетонную смолу, где кетонная смола представляет собой продукт конденсации циклогексанона/формальдегида/сульфита, а гипс включает глину, причем кетонную смолу выбирают из размеров с молекулярными массами от 10000 до 50000 г/моль.

Настоящее изобретение относится к транспортному строительству, а именно к строительным материалам для устройства автомобильных и железных дорог. Композитный материал из твердых промышленных отходов для формирования земляного полотна и основания автомобильных и железных дорог, полученный перемешиванием фосфогипса, нефелинового шлама, серы технической, шлакового вяжущего, содержащего 90 фосфорного гранулированного шлака, и известково-зольного вяжущего, включающего, масс. : зола гидроудаления 90 и известь 10 в дезинтеграторе Хинта при 1500-3000 обмин до перевода дигидрата сульфата кальция в полугидрат сульфата кальция при следующем соотношении компонентов, масс. : фосфогипс 30-60, нефелиновый шлам 20-30, сера техническая 7-15, указанное шлаковое вяжущее 7-10, указанное известково-зольное вяжущее 5-7. Технический результат – повышение степени утилизации промышленных отходов при увеличении межремонтного срока за счет повышения прочностных свойств.

Наверх