×
19.04.2019
219.017.2950

Способ получения битумных вяжущих для дорожных покрытий

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам получения битумных вяжущих, которые могут быть использованы при строительстве дорог, и обусловлено необходимостью снижения энергозатрат на их производство. Способ получения битумного вяжущего для дорожных покрытий, включающий смешение и гомогенизацию битума, блок-сополимера диена со стиролом, индустриального масла, в котором смешение и гомогенизацию проводят при 110-200°С при осуществлении рециркуляции жидкой среды в рециркуляционном контуре, включающем битумоплавильный котел, насос и камеру кавитационно-кумулятивной обработки, в которой гидродинамическую кавитацию осуществляют путем ультразвукового воздействия колебаниями с частотой 18-68 кГц, широтно-импульсно-модулированными в частотном диапазоне 10-400 Гц. Изобретение обеспечивает сокращение времени достижения качественных показателей путем ультразвуковой интенсификации процесса смешения, а также расширения температурного интервала работоспособности полимерно-битумных вяжущих. 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам получения битумных вяжущих, которые могут быть использованы при строительстве дорог.

Известен способ получения битумного вяжущего модифицированного полиолефинами путем предварительного приготовления концентрата смешением и гомогенизацией битума и полиолефина в соотношении 1:1 при температуре 260-310°С до падения вязкости на 25% от максимального ее значения. Полученный концентрат битум-полиолефин разбавляют битумом и гомогенизируют смесь в скоростном смесителе со скоростью 140-180 м/с в течение 2,5-3,5 мин при соотношении битум-концентрат (6-10): 1. Полученное вяжущее имеет высокую степень гомогенности (см. патент РФ №2053241, МПК C08L 95/00, 1996).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа относится то, что в известном способе требуется высокая температура смешения и гомогенизации композиции (260-310°С), которая существенно превышает максимальную технологическую температуру битума, соответствующую 160°С. Выдерживание битумно-полимерной композиции при температуре значительно выше 160°С сопровождается процессами старения битума, что приводит к падению его качественных показателей. В структуре битума образуются активные соединения, наличие которых приводит к еще более интенсивному старению битума при получении асфальтобетона. Указанные температурные границы превышают максимальную температуру вспышки битума, что может представлять высокую пожарную опасность.

Известен способ получения битумного вяжущего включающий введение при перемешивании в битум блоксополимера бутадиена и стирола, причем блоксополимер, взятый в количестве 0,1-22,3 масс. % предварительно смешивают при температуре 80-160°С с 1,9-33,5 масс. % масла индустриального, после чего полученную смесь вводят при температуре 110-160°С в 44,4-98,0 масс. % битума (см. патент РФ №2038360, МПК C08L 95/00, 1995).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа относится то, что в известном способе значительное время теряют на малоэффективный процесс предварительного смешивания блоксополимера с индустриальным маслом. Известно (см. Киреев В.В. Высокомолекулярные соединения. Москва, Высшая школа, 1992. - 512 с.), что сополимеры бутадиена и стирола набухают в алифатических растворителях, к которым относится индустриальное масло, с образованием чрезвычайно вязких гелей. Такие гели затем очень медленно взаимодействуют с растворителем, что не позволяет им эффективно диспергироваться в битуме. Кроме того, после длительного диспергирования в битуме остаются частицы геля, в которых сополимер по-прежнему связан с компонентами индустриального масла, т.е. изолирован от компонентов битума. Таким образом, известный способ не обеспечивает достаточную гомогенность битумного вяжущего.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ получения битумных вяжущих для дорожных покрытий, включающий смешение и гомогенизацию битума, блоксополимера диена со стиролом, индустриального масла, которые проводят при 110-200°С при осуществлении рециркуляции жидкой среды в рециркуляционном контуре, включающем, по крайней мере, битумплавильный котел, насос и камеру кавитационно-кумулятивной обработки, где осуществляют режим гидродинамической кавитации в частотном диапазоне 10-80 Гц (см. патент РФ №2162867, МПК C08L 95/00, 53/02, 1998), принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе используют для получения эффекта гидродинамической кавитации энергию механического насоса, создавая на пути потока перекачиваемого битума фиксированное механическое препятствие. Кроме того, для получения эффекта гидродинамической кавитации требуется давление потока битума не менее 0,2 МПа, при ограничении верхней частоты колебаний в 80 Гц. Другим недостатком способа является отсутствие учета таких факторов как: зависимость плотности и вязкости битумного вяжущего от температуры процесса смешения; значительная неоднородность смеси на начальном этапе смешения.

Проблема при получении битумных вяжущих заключается в том, что возникла необходимость снижения энергозатрат на их производство, за счет сокращения времени достижения требуемых качественных показателей, а также расширения температурного интервала работоспособности полимерно-битумных вяжущих.

Технический результат - сокращение времени достижения качественных показателей путем ультразвуковой интенсификации процесса смешения, а также расширение температурного интервала работоспособности полимерно-битумных вяжущих, за счет увеличения степени гомогенизации полимера в битуме.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе получения битумного вяжущего для дорожных покрытий, включающий смешение и гомогенизацию битума, блоксополимера диена со стиролом, индустриального масла, в котором смешение и гомогенизацию проводят при 110-200°С при осуществлении рециркуляции жидкой среды в рециркуляционном контуре, включающем битумплавильный котел, насос и камеру кавитационно-кумулятивной обработки, в которой гидродинамическую кавитацию осуществляют путем ультразвукового воздействия колебаниями с частотой 18-68 кГц широтно-импульсно модулированными в частотном диапазоне 10-400 Гц.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, получены в ходе апробации способа получения битумного вяжущего для дорожных покрытий и экспериментов на опытной установке ультразвуковой активации.

Способ получения битумного вяжущего для дорожных покрытий осуществляют следующим образом. Смесь битума, индустриального масла и блоксополимера диена со стиролом марки ДСТ-30-01 при температуре 110-200°С рециркулируют насосом (применялся лабораторный смеситель с проточной перемешивающей насадкой) из битумплавильного котла через камеру кавитационно-кумулятивной обработки, представляющую собой проточный стальной реактор с фланцами, снабженный волноводом ультразвуковых колебаний, который расположен на оси реактора и соединен с внешним пьезокерамическим преобразователем. Электропитание пьезокерамического преобразователя осуществляют от управляемого блока питания, генерирующего переменный ток с частотой 18-68 кГц и имеющего возможность широтно-импульсной модуляции тока в частотном диапазоне 10-400 Гц. В зависимости от акустических свойств среды, в которой находится волновод, блок питания автоматически настраивает резонансную частоту в диапазоне 18-68 кГц для достижения максимальной амплитуды акустических колебаний, вызывающих интенсивное кавитационное воздействие на смесь, увеличивающее степень ее гомогенизации. Одновременно накладывается широтно-импульсная модуляция тока в частотном диапазоне 10-400 Гц для создания в кавитационно-кумулятивной камере стоячей волны, обеспечивающей максимальное кумулятивное воздействие на поток жидкости и интенсификацию процесса смешения компонентов. Соотношение компонентов и время обработки указано в таблице.

Данные эксперимента говорят о том, что максимальный эффект увеличения температурного интервала работоспособности полимерно-битумных вяжущих наблюдается при низкотемпературной обработке (110°С) и спадает с увеличением температуры, что может быть связано с частичной деструкцией полимера. Однако нельзя исключать потерю летучих компонентов смеси за счет испарения при 200°С. Время обработки без ультразвукового воздействия было подобрано экспериментально, в соответствии с параметрами лабораторной установки и данными прототипа.

Температурный интервал работоспособности полимерно-битумных вяжущих, полученных в условиях ультразвуковой обработки предлагаемым способом, также увеличился по сравнению с прототипом и опытом без такой обработки, что говорит об относительно высокой структурированности вяжущего, связанной с увеличением степени гомогенизации полимера в вяжущем.

Таким образом, преимущество предлагаемого способа получения битумных вяжущих для дорожных покрытий состоит в сокращении времени получения вяжущего, в сравнении с классической технологией, более чем на 25%, что позволяет снизить энергозатраты, связанные с поддержанием массы полимерно-битумного вяжущего в нагретом состоянии. С учетом актуальных промышленных объемов получения полимерно-битумных вяжущих и длительности процесса смешения полимера и битумной основы, можно предполагать получение значительного экономического эффекта от внедрения предлагаемого изобретения.

Способ получения битумного вяжущего для дорожных покрытий, включающий смешение и гомогенизацию битума, блок-сополимера диена со стиролом, индустриального масла, в котором смешение и гомогенизацию проводят при 110-200°С при осуществлении рециркуляции жидкой среды в рециркуляционном контуре, включающем битумоплавильный котел, насос и камеру кавитационно-кумулятивной обработки, в которой осуществляют режим гидродинамической кавитации, отличающийся тем, что гидродинамическую кавитацию осуществляют путем ультразвукового воздействия колебаниями с частотой 18-68 кГц, широтно-импульсно-модулированными в частотном диапазоне 10-400 Гц.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 191 items.
20.04.2016
№216.015.35e3

Способ получения композиционных материалов для строительства на основе переработанных отходов

Изобретение может быть использовано при производстве композиционных материалов, которые могут быть применены в строительстве, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для технической и биологической рекультивации нарушенных земель. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581178
Дата охранного документа: 20.04.2016
13.01.2017
№217.015.8b89

Способ оценки огнестойкости стальной фермы здания

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений. Сущность:осуществляютпроведение технического осмотра, инструментальное измерение геометрических характеристик элементов фермы в их опасных сечениях; выявление условий опирания и крепления элементов фермы, схем обогрева...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604478
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.8c1b

Способ оценки огнестойкости железобетонной фермы здания

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений, в частности оно может быть использовано для классификации железобетонных ферм зданий по показателям сопротивления их воздействию пожара. Сущность изобретения: испытание растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604820
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.916f

Способ получения диэфиров 5,7-диметил-3-карбокси-1-адамантилуксусной кислоты

Изобретение относится к способу получения диэфиров 5,7-диметил-3-карбокси-1-адамантилуксусной кислоты, которые могут быть использованы в качестве ключевых компонентов базовых основ синтетических индустриальных масел. Способ получения диэфиров заключается во взаимодействии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605936
Дата охранного документа: 27.12.2016
25.08.2017
№217.015.a12e

Способ замены каменного столба здания

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции, усилении и восстановлении сильно поврежденных несущих конструкций зданий, более конкретно для замены аварийной кладки столбов. Технический результат - обеспечение прочности и устойчивости каменных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606478
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a365

Устройство для замены каменного столба здания

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при ремонте, усилении и реконструкции зданий, более конкретно для замены аварийного каменного столба. Технический результат заключается в повышении жесткостных, прочностных и деформативных характеристик каменной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607124
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.ae0b

Способ очистки сточных вод

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод от ионов хрома, хлоридов, жиров, СПАВ и взвешенных веществ. Для осуществления способа сточные воды подают в устройство цилиндрической формы (1), сначала в отстойник (2), далее во флотатор (3) с зоной флотации и зоной отстаивания во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612724
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.ae9e

Состав для повышения нефтеотдачи пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для повышения нефтеотдачи пласта, и предназначено для использования при разработке и эксплуатации нефтяных месторождений. Состав для повышения нефтеотдачи пласта, включающий неионогенное и анионоактивное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612773
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.aea0

Способ получения нерацемического 1-(адамант-1-ил)-2-(2-нитро-1-фенилэтил)бутан-1,3-диона

Изобретение относится к способу получения нерацемического 1-(адамант-1-ил)-2-(2-нитро-1-фенилэтил)бутан-1,3-диона формулы I. Способ осуществляют путем энантиоселективного присоединения 1-(адамант-1-ил)бутан-1,3-диона к ω-нитростиролу в присутствии комплекса никеля формулы II в соответствии с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612966
Дата охранного документа: 14.03.2017
25.08.2017
№217.015.b000

Способ работы парогазовой установки электростанции

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Технический результат - повышение надежности и экономичности работы парогазовой установки электростанции. Предлагается способ работы парогазовой установки электростанции, по которому органическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611138
Дата охранного документа: 21.02.2017
Showing 1-10 of 51 items.
27.02.2013
№216.012.2b2d

Способ получения битума

Изобретение относится к области нефтепереработки. Способ включает вакуумную перегонку мазута при остаточном давлении верха колонны 20-30 мм рт.ст. с получением утяжеленного гудрона. Затем разделяют полученный утяжеленный гудрон на два потока, окисляют часть потока кислородом воздуха при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476580
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2013
№216.012.2fa9

Полимерно-битумное вяжущее для дорожного покрытия и способ его получения

Изобретение относится к способам получения полимерно-битумных вяжущих, которые могут быть использованы при строительстве дорог. Вяжущее содержит битум, блоксополимер алкадиена и стирола, парафино-нафтеновый пластификатор и ароматический пластификатор. В качестве ароматического пластификатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477736
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.335d

Судовое маловязкое топливо

Изобретение относится к судовому маловязкому топливу, содержащему смесь дистиллятов атмосферной и вакуумной перегонки нефти. Топливо характеризуется тем, что оно содержит фракцию атмосферной перегонки с интервалом выкипания 210-365°С и фракцию вакуумной перегонки с интервалом выкипания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478692
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.335f

Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам

Изобретение относится к способу получения многофункциональной присадки к автомобильным бензинам на основе оснований Манниха, полученных взаимодействием алкильных производных гидроксиароматических соединений, полиоксиметилена - параформа и соединения, содержащего аминогруппу. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478694
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.07.2013
№216.012.568f

Способ утилизации твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области рекультивации земель. Способ включает размещение твердых бытовых отходов в чаше полигона, отведение дренажных вод на испарительный пруд, последовательное нагнетание отходов и воздуха в нагнетательные скважины, расположенные в свалочном теле, формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487767
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.02.2014
№216.012.9e93

Способ переработки нефтесодержащих шламов

Изобретение относится к способу переработки отходов - нефтесодержащих шламов. Способ переработки твердых нефтяных шламов осуществляют путем раздельного отбора из накопительного амбара верхнего слоя нефтешлама и донного слоя нефтешлама, от донного слоя нефтешлама отделяют замазученный грунт,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506303
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.02.2014
№216.012.a239

Пакет присадок к дизельным маслам и дизельное масло его содержащее

Настоящее изобретение относится к пакету присадок для дизельных масел, содержащему алкилсалицилат кальция и цинковую соль эфиров дитиофосфорной кислоты, при этом он дополнительно содержит беззольный сукцинимидный дисперсант, а в качестве алкилсалицилата кальция - малозольный алкилсалицилат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507244
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.05.2014
№216.012.c178

Минеральный порошок для асфальтобетонной смеси

Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к производству минерального порошка для асфальтобетонной смеси. Технический результат - повышение гидрофобности минерального порошка, снижение набухания порошка и повышение предела прочности асфальтобетона на его основе. Минеральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515277
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c23a

Способ получения битума из нефтесодержащих отходов

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения битума путем окисления. Способ включает обработку исходного сырья с получением целевого продукта и последующим его компаундированием с получением дорожного битума. При этом сначала путем обработки нефтесодержащих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515471
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.07.2014
№216.012.df88

Компрессорное масло

Настоящее изобретение относится к компрессорному маслу, содержащему базовое нефтяное масло и полиметилсилоксан, при этом оно дополнительно содержит 4,4'-динонилдифениламин, пентаэритритовый эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовой кислоты, 1,2,3-бензотриазол, сложный эфир...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523010
Дата охранного документа: 20.07.2014
+ добавить свой РИД