Результат интеллектуальной деятельности: БИТУМНАЯ ВОДОЭМУЛЬСИОННАЯ ПАСТА

Изобретение относится к битумным пастам (эмульсиям) и может быть использовано в дорожном строительстве для органоминеральных смесей, холодных асфальтобетонов, поверхностной обработки, в составе комбинированных вяжущих при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог.

Известна битумная эмульсия [патент РФ №2407764 С2, МПК C08L 95/00, 2010], включающая нефтяной битум, эмульгатор на основе аминов, диаминов, полиаминов и четвертичных аммониевых солей, соляную кислоту, воду и дополнительный компонент. Причем в качестве дополнительного компонента содержит абсорбент 50/370 при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

Недостатком эмульсии является неудовлетворительная сдвигоустойчивость дорожного покрытия, вследствие размягчения битума абсорбентом, а также токсичность компонентов состава.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является битумная эмульсионная паста для дорожных работ, включающая нефтяной битум, твердый эмульгатор и воду. В качестве эмульгаторов для паст используют известь (пушонку или молотую кипелку), содержащую не менее 60% окисей кальция и магния; фильтр-прессную грязь - отходы сахарного производства, содержащие не менее 80% частиц мельче 0,071 мм и другие тонкодисперсные материалы [Битумные дорожные эмульсии (к СНиП 3.06.03.-85) Пособие по приготовлению и применению битумных дорожных эмульсий].

Недостатками этой эмульсии являются невысокие значения стабильности эмульсии и низкой адгезии битума к минеральным материалам.

Целью предлагаемого изобретения является повышение адгезии вяжущего к минеральной части органоминеральной композиции, увеличение однородности и устойчивости паст, а также удешевление технологии их приготовления.

Указанная цель достигается тем, что битумная эмульсионная паста, включающая нефтяной битум, эмульгатор и воду, в качестве эмульгатора содержит шлам центрифугирования (кек) установки «Флоттвег» с содержанием высокодисперсной минеральной части 24-35% мас. при следующем соотношении компонентов:

Шлам центрифугирования (кек) - твердый отход нефтеперерабатывающего предприятия ОАО «Славнефть-ЯНОС», полученный на установке «Флоттвег» методом центрифугирования ловушечной нефти. В настоящее время он используется в качестве рекультиванта.

Отличительной особенностью шлама центрифугирования (кека), применяемого для получения паст, является высокое содержание минеральных компонентов. Физико-химические свойства кека приведены в таблице 1.

Как видно из приведенных данных, минеральная часть кека обладает высокой дисперсностью и может проявлять свойства твердого эмульгатора для битума.

Для приготовления паст использовался битум, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 22245-90 марки БНД 60/90. Показатели битума приведены в таблице 2.

Битумная эмульсия получается механическим методом диспергирования битума в специальном гомогенизаторе.

Пример 1.

Загружают в гомогенизатор шлама центрифугирования (кека) 26%мас.(от массы целевой эмульсии) и воду 38%мас.(от массы целевой эмульсии), нагретую до температуры 70-80°С и перемешивают в течение одной минуты со скоростью 7000-14000 об/мин. Далее порционно вводится битум 35% мае. (от массы целевой эмульсии) и перемешивается со скоростью 12000-14000 в течение одной-двух минут. Для полученного образца проводилась оценка сцепления с поверхностью минеральных материалов. Результаты приведены в таблице 4.

Пример 2-5.

Приготовление паст примеров 2-5 осуществляют аналогично примеру 1 при соотношении компонентов, приведенных в таблице 3.

*В знаменателе указано содержание высокодисперсных минеральных компонентов в шламе

**Состав нефтяной эмульсионной пасты прототипа % мас.: нефтяной битум - 40, известь - пушонка - 18, вода 42.