способ приготовления асфальтобетонной смеси

Классы МПК:C04B26/26 битуминозные материалы, например деготь, пек
C04B40/00 Способы вообще, для воздействия на свойства составов строительных растворов, бетона или искусственных камней, например их схватывание или твердение
C04B111/27 водостойкость,те водонепроницаемость или водоотталкивающие материалы
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-11-07
публикация патента:

Изобретение относится к способу приготовления асфальтобетона для дорожного строительства с использованием продукта утилизации нефтяного шлама в качестве добавки. В способе приготовления асфальтобетонной смеси путем смешивания нагретых минеральных компонентов, битума и добавки с использованием нефтяного шлама, в качестве добавки используют мелкодисперсный порошок, полученный интенсивным перемешиванием рабочего агента с нефтяным шламом при их соотношении 1,5:1 с добавлением воды для полного гашения извести, обработкой полученного продукта углекислым газом в течение 10-15 мин и выдержкой в герметичных условиях 18-30 ч, где рабочий агент получен смешением, мас.%: животного жира 1-3, адсорбента, полученного пиролизом изношенных автомобильных покрышек при 850-1100°C с последующим отделением металлического корда и измельчением до 10-3÷10 -5 м, 18-22, негашеной извести, измельченной до 10 -3÷10-5 м, остальное, при содержании битума 66-83% от массы указанной добавки, минеральные компоненты нагреты до 70-90°C, смесь битума с указанной добавкой - до 90-100°C, а смешение всех компонентов смеси осуществляют при нагреве до 140-170°C. Технический результат - улучшение показателей асфальтобетонной смеси по водостойкости и водонасыщению. 1 табл., 4 пр.

Формула изобретения

Способ приготовления асфальтобетонной смеси путем смешивания нагретых минеральных компонентов, битума и добавки с использованием нефтяного шлама, отличающийся тем, что в качестве добавки используют мелкодисперсный порошок, полученный интенсивным перемешиванием рабочего агента с нефтяным шламом при их соотношении 1,5:1 с добавлением воды для полного гашения извести, обработкой полученного продукта углекислым газом в течение 10-15 мин и выдержкой в герметичных условиях 18-30 ч, где рабочий агент получен смешением, мас.%: животного жира 1-3, адсорбента, полученного пиролизом изношенных автомобильных покрышек при 850-1100°C с последующим отделением металлического корда и измельчением до 10-3÷10 -5 м, 18-22, негашеной извести, измельченной до 10 -3÷10-5 м, остальное, при содержании битума 66-83% от массы указанной добавки, минеральные компоненты нагреты до 70-90°C, смесь битума с указанной добавкой - до 90-100°C, а смешение всех компонентов смеси осуществляют при нагреве до 140-170°C.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу приготовления асфальтобетона с использованием продукта утилизации нефтешлама химическим способом с участием оксида кальция и адсорбента, полученного путем пиролиза изношенных автомобильных покрышек в качестве добавки.

Одной из самых актуальных и масштабных проблем, связанных с ухудшением качества окружающей среды, является экологически опасное и не всегда организованное обращение с отходами. Комплексная переработка и использование отходов в качестве вторичного сырья обеспечивают сохранение природных ресурсов, снижает уровень загрязнения окружающей среды, позволяет получить прибыль.

Известна асфальтобетонная смесь, включающая нефтешлам, минеральные компоненты: гравий, песок, щебень и битум (Турсумуратов М.Т., Бекбулатов Ш.X. Использование нефтяных шламов в дорожном строительстве // Вестник НИА РК, 2010. № 1, с.138-151). Технология использования нефтяного шлама для активации поверхности зерен минерального материала (щебня и песка) заключается в том, что нефтяной шлам в количестве 3% вводится на каменный материал, затем температура смеси доводится до рабочей и подается минеральный порошок и битум. Недостатком являются низкие показатели асфальтобетонной смеси по водостойкости и водонасыщению.

Известен способ приготовления асфальтобетонной смеси путем вспенивания нефтешлама, содержащего 8-10% воды, при температуре 80-95°C, смешивания его с предварительно нагретым до 150-160°C минеральным компонентом (щебень, песок) и добавки к этой смеси нагретого битума до 140-150°C (пат. РФ № 2110496, МПК 6 C04B 26/26, 1998). Количество нефтешлама составляет 18-20 мас.% от массы битума. Недостатком данного способа является низкая водостойкость и высокий процент водонасыщения. Кроме того, дозирование нефтешлама - отхода 3 класса опасности создает опасные производственные условия на рабочем месте при разгрузке, хранении, подаче и смешивании смеси.

Задача предлагаемого изобретения - расширение ассортимента асфальтобетонных смесей за счет использования безопасных продуктов утилизации отходов нефтегазового комплекса.

Технический результат: улучшение показателей асфальтобетонной смеси, содержащей добавку - продукт утилизации нефтяного шлама, по водостойкости и водонасыщению.

Задача решается тем, что асфальтобетонную смесь получают путем смешивания нагретых минеральных компонентов, битума и добавки с использованием нефтяного шлама. В качестве добавки используют мелкодисперсный порошок, полученный интенсивным перемешиванием рабочего агента с нефтяным шламом при их соотношении 1,5:1 с добавлением воды для полного гашения извести, обработкой полученного продукта углекислым газом в течение 10-15 мин и выдержкой в герметичных условиях 18-30 ч, где рабочий агент получен смешением, мас.%: животного жира 1-3, адсорбента, полученного пиролизом изношенных автомобильных покрышек при 850-1100°C с последующим отделением металлического корда и измельчением до 10-3÷10 -5 м, 18-22, негашеной извести, измельченной до 10 -3÷10-5 м, остальное. Добавку смешивают с битумом в количестве 66-83% от массы указанной добавки и нагревают до 90-100°C, минеральные компоненты - до 70-90°C, смешение всех компонентов смеси при соотношении минеральных компонентов к смеси битума с добавкой (1-0,93):(0,15-0,18) осуществляют при нагреве до 140-170°C.

Технический результат достигается за счет того, что в состав асфальтобетонной смеси вводят добавку - продукт утилизации нефтяного шлама, содержащий животный жир и адсорбент, полученный пиролизом изношенных автомобильных покрышек. Компоненты добавки: ПАВ, входящие в состав нефтяного шлама, животного жира и являющиеся активаторами добавки, карбонаты кальция, образующиеся при взаимодействии оксида кальция в составе рабочего агента с углекислым газом, улучшают показатели водостойкости и водонасыщения асфальтобетонной смеси.

Способ осуществляют путем смешивания нагретых минеральных компонентов, битума и добавки с использованием нефтяного шлама. На способ получения добавки получен патент РФ № 2354670. В качестве добавки используют мелкодисперсный порошок, полученный интенсивным перемешиванием рабочего агента с нефтяным шламом с добавлением воды для полного гашения извести, обработкой полученного продукта углекислым газом и выдержкой в герметичных условиях. Рабочий агент получают смешением: животного жира, адсорбента, полученного пиролизом изношенных автомобильных покрышек с последующим отделением металлического корда и измельчением и измельченной негашеной извести. Отдельно нагревают смесь битума с добавкой и минеральные компоненты. Затем при нагреве смешивают все компоненты смеси.

Пример 1

Смешивают нагретые минеральные компоненты, битум и добавку с использованием нефтяного шлама. Добавку получают интенсивным перемешиванием рабочего агента с нефтяным шламом при их соотношении 1,5:1 с добавлением воды для полного гашения извести, обработкой полученного продукта углекислым газом в течение 10 мин и выдержкой в герметичных условиях 18 ч. Рабочий агент получают смешением, мас.%: животного жира 1, адсорбента, полученного пиролизом изношенных автомобильных покрышек при 850°C с последующим отделением металлического корда и измельчением до 10-3 м, 18, негашеной извести, измельченной до 10-3 м, остальное. Добавку смешивают с битумом в количестве 66% от массы указанной добавки и нагревают до 90°C. Минеральные компоненты нагревают до 70°C. Смешение всех компонентов смеси при соотношении минеральных компонентов к смеси битума с добавкой 1:0,15 осуществляют при нагреве до 140°C, до тех пор, пока масса не станет однородной черного цвета. Подготовленную смесь небольшими порциями закладывают, прессуя в металлические формы размером 10×10×10 см, и оставляют затвердеть в течение недели. Формы смазывают жиром для облегчения процесса извлечения образца.

Пример 2

Способ осуществляют аналогично примеру 1, обрабатывая полученную добавку углекислым газом в течение 12 мин и выдерживая в герметичных условиях 22 ч. Рабочий агент получают смешением, мас.%: животного жира 2, адсорбента, полученного пиролизом изношенных автомобильных покрышек при 950°C с последующим отделением металлического корда и измельчением до 10-4 м, 19, негашеной извести, измельченной до 10-4 м, остальное. Добавку смешивают с битумом в количестве 72% от массы указанной добавки и нагревают до 94°C. Минеральные компоненты нагревают до 77°C. Смешение всех компонентов смеси при соотношении 0,98:0,16 осуществляют при нагреве до 150°C.

Пример 3

Способ осуществляют аналогично примеру 1, обрабатывая полученную добавку углекислым газом в течение 14 мин и выдерживая в герметичных условиях 25 ч. Рабочий агент получают смешением, мас.%: животного жира 2,5, адсорбента, полученного пиролизом изношенных автомобильных покрышек при 1000°C с последующим отделением металлического корда и измельчением до 10-4 м, 21, негашеной извести, измельченной до 10 -4 м, остальное. Добавку смешивают с битумом в количестве 78% от массы указанной добавки и нагревают до 97°C. Минеральные компоненты нагревают до 84°C. Смешение всех компонентов смеси при соотношении 0,95:0,17 осуществляют при нагреве до 160°C.

Пример 4

Способ осуществляют аналогично примеру 1, обрабатывая полученную добавку углекислым газом в течение 15 мин и выдерживая в герметичных условиях 30 ч. Рабочий агент получают смешением, мас.%: животного жира 3, адсорбента, полученного пиролизом изношенных автомобильных покрышек при 1100°C с последующим отделением металлического корда и измельчением до 10-5 м, 22, негашеной извести, измельченной до 10-5 м, остальное. Добавку смешивают с битумом в количестве 83% от массы указанной добавки и нагревают до 100°C. Минеральные компоненты нагревают до 90°C. Смешение всех компонентов смеси при соотношении 0,93:0,18 осуществляют при нагреве до 170°C.

Результаты опытов представлены в таблице 1.

Таблица 1
Характеристика опытных образцов асфальтобетонной смеси
Показатели для пористого асфальтобетона Номер образца асфальтобетона Прототип
123 4
Водостойкость, не менее 0,960,960,95 0,940,93
Водонасыщение, об.%3,81 3,893,91 4,004,10

Использование продукта утилизации нефтяного шлама 4 класса опасности в качестве добавки, являющегося вторичным материальным ресурсом, способствует улучшению показателей асфальтобетонной смеси по водостойкости и водонасыщению и обеспечивает снижение опасности на рабочем месте, а следовательно, повышение экологической безопасности окружающей среды по сравнению с прототипом.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2515652

patent-2515652.pdf

Класс C04B26/26 битуминозные материалы, например деготь, пек

высоконаполненный композиционный материал -  патент 2525074 (10.08.2014)
ресурсосберегающая щебеночно-мастичная смесь для строительства и ремонта дорожных покрытий -  патент 2524081 (27.07.2014)
асфальтобетонная смесь -  патент 2522497 (20.07.2014)
асфальтобетонная смесь на наномодифицированном вяжущем -  патент 2521988 (10.07.2014)
способ приготовления асфальтобетонной смеси -  патент 2520256 (20.06.2014)
асфальтобетонная смесь -  патент 2515840 (20.05.2014)
минеральный порошок для асфальтобетонной смеси -  патент 2515277 (10.05.2014)
минеральный порошок -  патент 2515274 (10.05.2014)
минеральный порошок -  патент 2515239 (10.05.2014)
способ упрочнения асфальтового дорожного покрытия углеродным наноматериалом -  патент 2515007 (10.05.2014)

Класс C04B40/00 Способы вообще, для воздействия на свойства составов строительных растворов, бетона или искусственных камней, например их схватывание или твердение

Класс C04B111/27 водостойкость,те водонепроницаемость или водоотталкивающие материалы

сырьевая смесь для изготовления материала, имитирующего природный камень -  патент 2528810 (20.09.2014)
тепло- шумовлагоизолирующий термостойкий материал и способ его изготовления -  патент 2526449 (20.08.2014)
бетонная смесь -  патент 2522559 (20.07.2014)
асфальтобетонная смесь -  патент 2522497 (20.07.2014)
гранулированный композиционный заполнитель для силикатных стеновых изделий на основе трепела и силикатное стеновое изделие -  патент 2516028 (20.05.2014)
гранулированный композиционный заполнитель для силикатных стеновых изделий на основе кремнистых цеолитовых пород и силикатное стеновое изделие -  патент 2515743 (20.05.2014)
минеральный порошок -  патент 2515274 (10.05.2014)
высокопрочный бетон -  патент 2515255 (10.05.2014)
минеральный порошок -  патент 2515239 (10.05.2014)
торфодревесная формовочная смесь для изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий -  патент 2514973 (10.05.2014)
Наверх