органоминеральная смесь для дорожного строительства

Формула изобретения

Органоминеральная смесь для дорожного строительства, включающая минеральный материал, нефтешлам, известьсодержащий компонент, отличающаяся тем, что она содержит твердый нефтешлам следующего состава, мас.%: асфальтены 1,5-4,0, смолы 4,0-7,0, непредельные углеводороды 6,0-10,0, парафины 20,0-50,0, механические примеси 40,0-60,0, вода 2,0-10,0, в качестве минерального материала - отсевы дробления малопрочного известняка, или дробленые пески, или смеси дробленых песков с природными песками с крупностью зерен менее 5 мм, в качестве известьсодержащего компонента - шлам водоумягчения следующего химического состава, мас.%: SiO ₂ - 5,44, TiO₂ - 0,07, Al₂O ₃ - 1,48, Fe₂O₃ - 5,73, MnO - 0,08, CaO - 42,5, MgO - 4,29, Na₂O - 0,11, K₂ O - 0,21, P₂O₅ - 0,16, SO₃ - 0,27, ппп - 39,6, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Указанный минеральный материал 100

Твердый нефтешлам указанного состава 12-20

Шлам водоумягчения указанного состава 10-18

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области дорожного и аэродромного строительства и может быть использовано для устройства оснований автомобильных дорог и аэродромов.

Известен состав грунтовой смеси для устройства оснований дорожных одежд, включающий, % масс:

глинистый грунт	100
сырая маловязкая нефть	5-8
известь	3-5

[Безрук В.М., Линцер А.В., Юрченко В.А., Илясов Б.Ф. Применение нефтегрунта в строительстве автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1975, с.23-25].

Материал известного состава недостаточно прочен. Кроме того, использование нефти в дорожном строительстве нецелесообразно.

Прототипом изобретения является грунтобетонная смесь, включающая компоненты, масс.ч:

грунт	100
известь	4-5
нефтешлам	2-4
вода	8-16

Грунт является минеральным материалом. Нефтешлам в известном составе представляет собой эмульсию отходов переработки нефти. Он содержит 15-25% воды, 3-6% соединений, близких по составу к нефти, 20-30% сложных по составу органических соединений, 15-25% минеральных веществ, 6-10% механических примесей [авторское свидетельство СССР №607870, М. кл. Е 01 С 7/36, Е 02 Д 3/12].

Грунтобетонная смесь известного состава имеет недостаточно высокую прочность при сжатии.

Изобретение направлено на повышение прочности материала, снижение его стоимости и утилизация отходов производств нефтедобывающей промышленности и процессов водоумягчения ТЭЦ.

Результат достигается тем, что органоминеральная смесь для дорожного строительства, включающая минеральный материал, нефтешлам, известьсодержащий компонент, содержит твердый нефтешлам следующего состава, % масс.: асфальтены 1.5-4.0; смолы 4.0-7.0; непредельные углеводороды 6.0-10.0; парафины 20.0-50.0; механические примеси 40.0-60.0; вода 2.0-10.0, в качестве минерального материала - отсевы дробления малопрочного известняка или дробленые пески или смеси дробленых песков с природными песками крупностью зерен менее 5 мм, в качестве известьсодержащего компонента - шлам водоумягчения следующего химического состава, % масс.: SiO₂ - 5.44; TiO₂ - 0.07; Al₂O₃ - 1,48; Fe ₂O₃ - 5.73; MnO - 0.08; CaO - 42.5; MgO - 4.29; Na₂O - 0.11; K₂O -0.21; Р₂ О₅ - 0,16; SO₃ - 0.27; ппп - 39.6, при следующем соотношении компонентов, масс.ч: указанный минеральный материал - 100; твердый нефтешлам указанного состава - 12-20; шлам водоумягчения указанного состава - 10-18.

Твердые нефтешламы - многотоннажные отходы нефтедобывающей промышленности.

Шламы водоумягчения, характеризующиеся вязкопластичной консистенцией, являются отходами процессов водоумягчения ТЭЦ.

Органоминеральную смесь для дорожного строительства готовят по следующей технологии. Разогретую до температуры 90-100°С смесь минерального материала и высушенного шлама водоумягчения перемешивают с разжиженным при температуре 85-95°С нефтешламом до однородного состояния. Для приготовления смесей пригодно смесительное оборудование асфальтобетонных заводов. Готовая смесь не снижает своих

качеств в течение продолжительного времени и может быть заготовлена впрок. Процесс уплотнения смеси практически не зависит от ее температуры, а достаточная плотность и прочность материала достигается при уплотняющей нагрузке 15 МПа.

Испытания проводили по ГОСТ 30491-97. Результаты испытаний образцов заявляемой смеси с отсевами дробления в качестве минерального материала приведены в таблице для образцов смесей 7-ми суточного твердения с последующим 2-х ступенчатым водонасыщением.

Применение заявляемых органоминеральных смесей в дорожном и аэродромном строительстве позволит высвободить значительные площади, занятые шламами в населенных пунктах и за их пределами. А замена извести шламами водоумягчения, содержащими около 50% CaO+MgO, обеспечит снижение стоимости смеси.

Таблица
Состав компонентов смеси, масс.ч.			Прочность при сжатии водонасыщенных образцов, МПа	Водонасыщение, масс.%
Минеральный материал	Твердый нефтешлам	Шлам водоумягчения
Отсевы дробления малопрочного известняка - 100	12	10	1,9	1,5
		12	2,4	1,2
		14	2,0	1,3
		16	2,01	1,2
		18	1,7	1,4
	14	10	2,1	1,1
		12	2,6	1,1
		14	3,1	0,9
		16	3,0	1,2
		18	2,6	1,3
	16	10	2,7	1,1
		12	2,9	1,0
		14	3,2	0,8
		16	3,4	0,6
		18	2,8	1,0
	18	10	3,3	0,8
		12	3,6	0,5
		14	4,1	0,5
		16	2,7	0,6
		18	2,3	0,9
	20	10	2,4	0,7
		12	3,3	0,6
		14	2,6	0,80
		16	2,1	0,9
		18	1,9	1,1
Грунтобетонная смесь грунт - 100	Нефтешлам 2-4	Известь 4-5	1,8	1,8