C08L95 - Compoziții de materiale bituminoase, de exemplu asfalt, gudron, var
C08K9 / 04 - componente tratate cu substanțe organice
C08K7 / 22 - particule expandate, poroase sau goale
C04B20 / 10 - acoperire sau impregnare
Proprietarii brevetului RU 2470048:
Instituția de învățământ de stat pentru învățământul profesional superior "Academia de Stat pentru Autobuze și Autostrăzi Siberne (SibADI)" (RU)
Invenția se referă la materiale de construcție a drumurilor și poate fi utilizată pentru construcția suprafețelor și bazelor rutiere. Amestecul bituminos mineral include bitum, pulbere minerală și nisip natural. Amestecul conține de asemenea agregat grosier ca pietriș, argilă expandată sau rocă concasată, tuf, hidrofobizat 3-5% în greutate rășină de piroliză grele -. Subprodus al benzinei de piroliză în producția de etilenă. Amestecarea. următorul raport,% în greutate: Bitum - 5,1-6,5, pudra minerala - 11,4-17,4, nisip natural - 39,3-44,7, piatra sparta sau pietriș, argilă expandată, tuf, hidrofobizează 3- 5% din greutatea rășinii de piroliză greu este restul. Rezultatul este o creștere a rezistenței la apă, a rezistenței, a rezistenței la căldură a materialului bituminos și a scăderii consumului de bitum. 3-il. 10 pr.
Invenția se referă la materiale de construcție a drumurilor și poate fi utilizată pentru construcția suprafețelor și bazelor rutiere.
Construcția de suprafețe de drum de asfalt și fundații în multe regiuni ale țării este limitată de lipsa de materiale de piatră înalte. Pentru dezvoltarea de construcții de drumuri și de a reduce costul de mare importanță este utilizarea pentru producerea de amestecuri bituminoase din materiale naturale din piatră poroase (calcar, dolomit, tuf vulcanic și zgură, etc), utilizate pe scară largă în multe zone ale țării, și agregate poroase artificiale de materii prime argilă (bloc de beton , agloporitul, termolitul).
Scopul utilizării amestecurilor bituminoase pe agregate poroase se datorează capacității lor ridicate de izolare termică și rezistenței la crăpături la temperaturi scăzute, ceea ce face astfel de materiale un material eficient de construire a drumurilor pentru zonele cu climat continental ascuțit.
Cu toate acestea materiale bituminoase cu agregate poroase necesită un consum ridicat de bitum, au scăzut de apă și rezistență la îngheț, sensibilitate crescută la îmbătrânire și fragilizare datorită filtrarea selectivă a componentelor ușoare ale bitumului în porii materialului de umplutură poros.
Este cunoscut faptul că sporirea materialelor bituminoase de apă și la îngheț cu calcarele poroase pot fi realizate cu bitum provizorii lichid calcar hidrofobizare cu aditivi de surfactant anionic [Gezentsvey AL Îmbunătățirea calității materialelor bituminoase minerale din calcar slab. [Text] Autostrăzi / A.L.Gezentsvey, N.V.Gorelyshev, G.S.Bahrah //. - 1972. - №5. - P.19]. Hidroizolare de bitum lichid cu aditivi de agenți tensioactivi anionici este eficient atunci când se utilizează agregate poroase ale rocilor carbonice. Pentru agregate poroase hidrofobe de specii acide, este recomandabil să se aplice un amestec de bitum cu surfactanți cationici, care sunt scumpe și rare.
Este cunoscut un amestec mineral bituminos [A. 447423 URSS, MKI 3 C04B 13/30. Amestec bituminos mineral. [Text] / MGBass, KT Bondarev, SA Bondarenko, SM Bagdasarov, E.M Goldman și alții (URSS). - Nr. 1884443 / 29-33; Appl. 19/02/73; publ. 10.25.74. Bull. # 39 - 2 p.], Care conțin, în masă%: bitum 6-9; piatră zdrobită din material sticloscristalin poros 25-50; densitate de umplutură minerală densă mai mică de 0,315 mm 10-20; adjuvant surfactant 0,01-0,05; nisip - restul.
Dezavantajul acestui amestec îl constituie rezistența scăzută la apă și rezistența scăzută la căldură a materialului mineral bituminos.
Dezavantajul acestui amestec este rezistența scăzută la apă după saturația prelungită a apei și rezistența la îngheț.
Cea mai apropiată în ceea ce privește esența tehnică și rezultatul obținut este un amestec de bitum-ceramsite [Litvinova Т.V. Bitumoemkost road claydite. [Text] / TV Litvinova, Yu.V Sokolov, L.S. Petrova / Asfalt și betoane de ciment pentru condiții sibiene: col. științifice. tr. - Omsk, 1989, P.66-67], inclusiv pietriș de argilă, nisip, pudră minerală și bitum cu următorul raport de componente, masă%:
Proprietățile agregate mari poroase înainte și după hidrofobizare rășină piroliza grele sunt prezentate în Figura 1 (tabelul 1), compozițiile de amestecuri bituminoase prezentate în Figura 2 (Tabelul 2), proprietățile fizico-mecanice ale amestecurilor bituminoase - 3 (tabel. 3).
Rășina de piroliză groasă este un produs secundar multi-ton al procesului de piroliză a benzinei în producția de etilenă. Este un lichid vâscos de culoare maro închis, având următoarele proprietăți:
Densitate la 20 ° C, kg / m3
Viscozitatea este cinematică, la 20 ° C, cSt
Capacitatea de cocsificare, masă%, mai puțin
Compoziție fracțională: distilată
Compoziția chimică în grup a rășinii pirolize grele, masa în%:
Rășina de piroliză puternică conține o cantitate mare de asfaltene și hidrocarburi aromatice, care sunt polare și au o aderență ridicată la suprafața materialelor minerale. Hidrocarburile aromatice sunt solvenți foarte activi pentru macromoleculele de asfaltene, ceea ce determină o vâscozitate scăzută a rășinii de piroliză grea și puterea ei puternică de penetrare în porii materialelor minerale.
Hidrofobizarea promovează: crearea condițiilor favorabile pentru învelirea granulelor din materiale minerale poroase cu bitum (inclusiv suprafața interioară dezvoltată formată din pori), protejându-l de acțiunea umidității; formarea unei barieri structurale și mecanice care să împiedice filtrarea selectivă a componentelor bitumului ușor în interiorul materialului de piatră și contribuind la reducerea fragilității materialului mineral bituminos; formarea compușilor de chimisorbție la interfața dintre bitum și boabe poroase [Gesenzvei LB. Asfalt beton rutier. [Text] / L.B.Gezentsvay, N.V. Gorelyshev, A.M. Boguslavsky, I.V.Korolev. / Ed. L.B.Gezentsvaya - M. Transport, 1985. P.102-104].
Teste de materii prime pentru amestecuri bituminoase (pietriș argilă, piatră spartă, tuf, nisip, pulbere minerală naturală, bitum și piroliza gudronului grele) și amestecurile bituminoase sunt realizate în laboratorul departamentului „Materiale de construcții și tehnologii speciale“ SEI „SibADI“ materializate protocol de testare.
Amestecul bituminos mineral conform invenției este preparat conform următoarei tehnologii. Tuful piatră uscată și se încălzește la o temperatură de 140-160 ° C cu pietriș sau strivit cheramzit, argila expandata încărcat în amestecător și la acesta se administrează 3-5% greut. Din rășină piroliza grele încălzită la 50-60 ° C După 10-15 s după începerea amestecării pietriș argilă sau rocă concasată, tuf cu rășină piroliza grele este introdus într-un amestecător încălzit la C nisip 140-160 ° și pulberi minerale naturale și se agită timp de 10-15 secunde. Apoi, bitumul încălzit la 130-150 ° C este introdus în mixer și amestecul este agitat timp de încă 10-15 secunde.
Și o densitate adevărată, porozitate și de absorbție a apei argilă pietriș medie și tuf piatră spartă determinată conform GOST 82,069.0-97, rezistența de stoarcere cilindru - în conformitate cu GOST 9758-86.
Datele din fig.1 arată că după hidrofobizarea granulelor de argilă expandată și moloz din tufă cu o rășină de piroliză grea în cantitate de 3-5% în greutate, porozitatea și absorbția de apă în volum scad. Întindere cilindru stoarcere hidrofobizează boabe argilă expandată crește cu 20,6-34,5%, tuf piatră spartă - cu 54,6-73,9%, comparativ cu puterea de boabe netratate. Aceste date indică eficacitatea hidrofobizării argilei expandate și a molozului din tufa propusă de rășina de piroliză grea.
Efectul constă în hidrofobizarea "profundă" a granulelor din materiale poroase cu rășină de piroliză grea. Ca urmare a unei astfel de procesări a lutului expandat și a molozului tufa, suprafața interioară a porilor acestor materiale este hidrofobată și parțial colmatată, ceea ce ajută la reducerea numărului de pori deschise și a absorbției apei. Prezența asfaltenelor și a hidrocarburilor aromatice cu rășină de piroliză grea în straturi mai profunde de materiale de piatră îmbunătățește semnificativ eficiența hidrofobizării.
La o rată pentru hidrofobizarea unei rășini de piroliză grea mai mică de 3% în greutate, de exemplu 2% în greutate, porozitatea și absorbția de apă sunt crescute, iar concentrațiile agregatelor poroase sunt reduse.
Creșterea numărului de rășini de piroliză grele pentru hidrofobizare mai mult de 5% gr., De exemplu, aproximativ 6% gr., Nu este practic, deoarece porozitatea și absorbția de apă este practic nu sa schimbat, iar puterea este redus în comparație cu acești indicatori pentru pietriș argilă și tuf piatră spartă, hidrofobizează 5 gr. % din rășina de piroliză grea. Cele mai bune proprietăți mecanice sunt extinse pietriș argilă și tuf piatră spartă, hidrofobizează 3-5% gr. Din rășină pirolizei grele (1).
Stabilitatea termică a materialului mineral bituminos a fost evaluată prin coeficientul de stabilitate termică, care ia în considerare efectul temperaturii asupra rezistenței materialului mineral bituminos și este determinat prin formula [Kolbanovskaya, A.S. Bitum rutier. [Text] / A.Kolbanovskaya, V.V. Mikhailov. M. Transport, 1973. - P.159-160]:
unde КТ - coeficientul de rezistență la căldură; R0 și R50 - rezistență la compresiune la temperaturi de 0 și 50 ° C, respectiv MPa.
Cu atât mai puțin rezistența betonului asfaltic se modifică în intervalul de temperaturi de la + 50 ° C la 0 ° C și mai mare R50 și sub R0. cu cât este mai mare stabilitatea termică a materialului mineral bituminos și cu atât este mai mică valoarea CT.
Măsura de fragilitate a fost determinată din expresia [Ponomareva SG. Metodă pentru determinarea temperaturii de fragilitate a betonului asfaltic. [Text] / SG Ponomareva // Inform. numărul frunzei 85 - 38 / Omsk CSTI. - Omsk, 1985. - 3 secunde]:
unde X - o măsură de fragilitate, op. R - rezistența la tracțiune la scindare la temperatură - 10 ° С, MPa; cu; A este coeficientul unghiular al secțiunii inițiale rectilinii în coordonatele timpului de tensiune, tp este timpul până la eșec.
La un debit de hidrofobizare rășină piroliza grele mai mic de 3% gr., De exemplu, 2 gr. Crește saturare% Apă, rezistența este coborâtă la 50 ° C, rezistența la apă și rezistență la căldură redusă, friabilitatea crește materialul bituminos. Când pietriș hidrofob argilă și rășină piroliza grele zdrobite tuf piatră într-o cantitate mai mare de 5% gr., De exemplu, aproximativ 6% gr., Forța de aderență este coborâtă la 50 ° C și o termostabilitate crescută de material bituminos fragilității. Cel mai bun set de proprietăți fizice și mecanice sunt caracterizate prin materialul bituminos în care expandat argilă și pietriș zdrobit tuf piatră hidrofobizează 3-5% gr. Din rășină grele de piroliză (3).
Triturației parțială a boabelor agregate poroase sub acțiunea de etanșare și sarcini de exploatare expuse nouă suprafață subiacentă anterior în profunzime. Deoarece hidrofobizare acoperă granule agregate poroase la o adâncime mai mare, suprafața nou format este, de asemenea, parțial hidrofobizează, rezultând bitum fără un material bituminos este mai puțin susceptibil la îmbătrânire. Pavaje este rezistent la mai multă apă, stabil termic și puternic, mai puțin casant, în consecință, longevitatea este crescută.
Compoziția bituminoasă pentru un dispozitiv de suprafete si baze cuprinzând bitum, o pulbere minerală și nisip natural, caracterizat prin aceea că acesta conține ca agregat grosier, pietriș argilă expandată sau roca concasată, tuful, hidrofobizat piroliza gudronului grele - subprodus procesului de piroliză benzinei în producția de etilenă, cu următorul raport de componente, masă%:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: