20.01.2014
216.012.97d2

ДОРОЖНЫЙ АСФАЛЬТОБЕТОН НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО БИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов. Асфальтобетонная смесь включает в качестве минерального материала известняковый щебень фракции 0-5 мм, в качестве связующего - нефтяной вязкий битум марки БНД 90/130, а в качестве модификатора - механоактивированный бурый уголь. Соотношение компонентов следующее, мас.%: известняковый щебень фракции 0-5 мм - 93; битум - 6,3; механоактивированный бурый уголь - 0,7. Использование указанного модификатора позволяет увеличить адгезионную способность системы «щебень - связующее», что позволяет получать асфальтобетон с высокими значениями механических характеристик, а также упростить технологический процесс приготовления смеси и сократить его продолжительность. 3 табл., 4 пр.
Основные результаты: Асфальтобетонная смесь, включающая в качестве минерального материала известняковый щебень фракции 0-5 мм, в качестве модификатора - бурый уголь, отличающаяся тем, что она содержит в качестве связующего нефтяной вязкий битум марки БНД 90/130, а в качестве модификатора - механоактивированный бурый уголь при следующем соотношении компонентов, мас.%:известняковый щебень фракции 0-5 мм - 93;нефтяной вязкий битум - 6,3;механоактивированный бурый уголь - 0,7.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов. Изобретение позволяет улучшить механические характеристики асфальтобетона, упростить технологический процесс приготовления смеси и сократить его продолжительность.

Известна асфальтобетонная смесь, содержащая битум, модификатор, включающий эластомерную крошку, нефтепродукты и минеральный заполнитель (1. Патент РФ №2095325 «Асфальтобетонная смесь». Авт.К.В. Раков, А.П. Сафронов). Модификатором служит отработанный набухший эластомерный сорбент установок по очистке промышленных сточных вод от нефтепродуктов, в котором соотношение эластомерная крошка: нефтепродукты составляет от 1:1 до 1:3, при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%: битум 5,0-8,0; указанный отработанный сорбент 0,2-2,0; минеральный заполнитель остальное. Эластомерный сорбент представляет собой эластомерную крошку из отходов производства резинотехнических изделий из сшитых карбоцепных каучуков с удельной поверхностью 10-30 м2/г при следующем фракционном составе, мас. фракция менее 1,0 мм - 20-30%; фракция 1,0-2,5 мм - 60-75%; фракция 2,5-3,0 мм - 5-10%.

Предлагаемый фракционный состав усложняет процесс приготовления асфальтобетонной смеси, при этом не всегда удается достичь однородного распределения эластомерного модификатора, что отрицательно сказывается на свойствах асфальтобетона. Кроме того, процесс смешивания компонентов асфальтобетонной смеси, набухание эластомерного модификатора в битуме занимает продолжительное время (в течение 3 ч), что увеличивает длительность технологического цикла производства асфальтобетонной смеси.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является асфальтобетонная смесь с применением активированного угольного порошка в качестве структурирующей добавки для модифицирования связующего - гудрона при производстве асфальтобетонной смеси при следующем соотношении компонентов, мас.%: щебень - 83; гудрон - 7; бурый уголь - 10 (2. Буренина О.Н., Николаева Л.А., Копылов В. Е. Влияние органо-минеральных добавок на свойства связующего и асфальтобетона // Сб. тр. межд. науч.-практ. конф. «Высокие технологии, фундаментальные исследования, экономика». - СПб.: Изд-во Политехн., ун-та, 2011. Т.2. - С.361-365).

Асфальтобетонные смеси на основе гудрона получены путем смешения компонентов в лопастном смесителе при скорости вращения ротора 50 об/с. В предварительно нагретый при 110°С и измельченный известняковый щебень вводится связующая композиция. Технология получения связующей композиции заключается в высушивании при 110°С диспергированных бурых углей и последующем соединении с предварительно нагретым при 90°С гудроном.

К недостатку этой технологии следует отнести несоответствие требованиям ГОСТ 9128-2009 показателей механических характеристик.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества асфальтобетона.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве связующего предлагается использовать битум БНД 90/130, модифицированный добавкой механоактивированного бурого угля при следующем соотношении компонентов мас.%: битум - 6,3; механоактивированный уголь - 0,7; щебень - 93.

Битум нефтяной вязкий дорожный БНД 90/130 (ГОСТ 22245-90) (далее - битум) представляет собой смесь углеводородов и гетероорганических соединений и углеводородов, не выкипающую при температурах перегонки нефти (основные составляющие: асфальтены, смолы и масла парафиновой, нафтеновой и ароматической основы), имеет следующие свойства (табл.1).

Таблица 1
Технические характеристики битума БНД 90/130
Наименование показателя Норма по ГОСТ
Пенетрация, 0,1 мм при температуре:
25°С 90-130
0°С, не менее 28
Температура, °С:
размягчения, не ниже 43
хрупкости, не выше -17
вспышки, не ниже 230
Дуктильность, см, не менее при температуре:
25°С 65
0°С 4,0
Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более 5
Индекс пенетрации От -1,0 до +1,0

Однако выбранный битум имеет недостаточную трещиностойкость, нетеплостоек, неэластичен и не обладает требуемой адгезией к поверхности минеральных материалов кислых пород (3. Гохман Л.М. Битумы, полимерно-битумные вяжущие, асфальтобетон, полимерасфальтобетон. - М.: ЗАО «ЭКОН-ИНФОРМ», 2008. - 117 с.).

С целью улучшения качества битума и адгезионной способности системы «уголь - связующее» предлагается введение в битум в качестве структурно-активной добавки активированного бурого угля.

Бурые угли это типично гумусовые, плотные осадочные породы (4. Угольная база России. Угольные бассейны и месторождения Дальнего Востока России. - М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999. T.V. Кн.2. - 638 с.). Предпосылкой использования дисперсного органо-минерального материала в качестве модифицирующей добавки для модификации битума в технологии получения асфальтобетонной смеси, помимо обширной сырьевой базы и дешевизны, явились его специфические свойства, обусловленные его повышенной удельной поверхностью, развитой поровой структурой, а также высокими адсорбционными характеристиками (5. Николаева Л.А. Брикетирование бурого угля с использованием модифицированного гудрона // Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 25.00.13. - Иркутск, 2011. - 135 с).

Изучение текстурных характеристик бурых углей показывает, что активированный бурый уголь характеризуется меньшим размером частиц, повышенной удельной геометрической поверхностью, а также увеличенным количеством пор, о чем можно судить по увеличению удельного объема пор по сравнению с неактивированным угольным порошком (табл.2).

Таблица 2
Текстурные характеристики бурых углей
Показатели Неактивированный бурый уголь Активированный бурый уголь
Удельный объем пор, см3 0,013 0,140
Удельная геометрическая поверхность, м2 2,704 5,440

Исследования дисперсности наполнителей показывают, что если размер отдельных частиц бурых углей до активации составляет >180 мкм, то после обработки в планетарной мельнице он снижается на два порядка. Таким образом, исследования показали, что механоактивация приводит к усилению адсорбционных свойств и увеличению дисперсности бурых углей.

Известняковый щебень (далее - щебень) - это осадочная горная порода, состоящая главным образом из карбоната кальция (кальцита), имеющего химическую формулу СаСО3 (6. Копылов В.Е., Николаева Л.А. Повышение качества асфальтобетона за счет использования модифицированного нефтяного вяжущего // Сб. тр. Всеросс. науч. - пр. конф. «Живые системы и конструкционные материалы в условиях криолитозоны». - Якутск: Изд-во СВФУ, 2011. - С.304-307).

Состав для асфальтобетонной смеси готовят следующим образом.

Асфальтобетонная смесь включает в качестве минерального материала известняковый щебень фракции 0-5 мм, в качестве связующего - битум марки БНД 90/130 и содержит в качестве структурирующей добавки механоактивированный активированный бурый уголь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

известняковый щебень фракции 0-5 мм - 93

нефтяной вязкий битум - 6,3

активированный бурый уголь - 0,7.

Бурый уголь перед смешением с битумом (нефтяным связующим) высушивается при 110°С для удаления части остаточной воды и подвергается механической активации на планетарной мельнице АГО-2 с частотой вращения водила 630 об/мин и барабана 1290 об/мин в течение двух минут для диспергирования и повышения адсорбционной способности. В предварительно нагретый при 110°С и измельченный известняковый щебень (размер фракции 0-5 мм) вводится приготовленная связующая композиция и смесь перемешивается при заявляемых отношениях при температуре 140-150°С до образования однородной смеси.

Приготовление предлагаемой асфальтобетонной смеси не требует дополнительных устройств и приспособлений. Смесь легко получается смешением входящих в ее состав ингредиентов на стандартном оборудовании, имеющемся на асфальтобетонных заводах.

Исследуемые цилиндрические образцы диаметром 50,5 мм и высотой 50,5 мм испытывали на прочность при сжатии согласно ГОСТ 9128-2009. Результаты сравнительных испытаний сведены в табл.3. Как следует из сопоставительного анализа механических характеристик асфальтобетона, прочность при сжатии образцов предложенного состава выше примерно в 1,5-3 раза по сравнению с асфальтобетонными смесями известных составов и прототипа.

Таблица 3
Прочностные характеристики асфальтобетонов
Состав σсж, МПа
0°С 20°С 50°С
1 Щебень 93 мас.% + битум 7 мас.% 13,5 1,8 2,0
2 Щебень 83 мас.% + гудрон 7 мас.% + уголь 10 мас.% (прототип) 7,8 1,6 0,8
3 Щебень 93 мас.% + битум 6,3 мас.% + акт.уголь 0,7 мас.% 14,6 6,1 2,8
4 ГОСТ 9128-2009 9,0 2,5 1,0

Асфальтобетонная смесь, включающая в качестве минерального материала известняковый щебень фракции 0-5 мм, в качестве модификатора - бурый уголь, отличающаяся тем, что она содержит в качестве связующего нефтяной вязкий битум марки БНД 90/130, а в качестве модификатора - механоактивированный бурый уголь при следующем соотношении компонентов, мас.%:известняковый щебень фракции 0-5 мм - 93;нефтяной вязкий битум - 6,3;механоактивированный бурый уголь - 0,7.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 52.
10.01.2013
№216.012.1921

Устройство для сбора нефти под водой

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для обеспечения превентивных мер защиты водоемов от аварийных разливов нефти в подводных переходах нефтепровода. Устройство выполнено в виде гибкого водо- и нефтенепроницаемого полотна 2. Полотно 2 покрывает поверхность траншейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471925
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1923

Нефтесборщик для рек с быстрым течением

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может использоваться при сборе случайных или аварийных проливов нефти и нефтепродуктов с поверхности рек с быстрым течением. Устройство содержит емкость 1, наполненную водой, и водяное колесо 4. Емкость 1 перевернута вверх дном и ее края...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471927
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.05.2013
№216.012.40e1

Штамм бактерий bacillus atropheus - деструктор нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм бактерий Bacillus atropheus IPNG - ELA-2, обладающий утилизирующей способностью по отношению к нефти и нефтепродуктам, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) под регистрационным номером ВКПМ В-10592 и может быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482179
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.4876

Штамм бактерий pseudomonas panipatensis вкпм в-10593 - деструктор нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к области микробиологии. Предложен штамм бактерий Pseudomonas panipatensis ВКПМ В-10593, обладающий способностью быстро утилизировать нефть и нефтепродукты, в частности дизельное топливо. Штамм может быть использован для очистки почв и водоемов, загрязненных нефтью и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484130
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.09.2013
№216.012.6b8c

Морозостойкая резина на основе пропиленоксидного каучука и природных бентонитов

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке эластомерных материалов уплотнительного назначения с высоким уровнем морозостойкости и низким значением остаточной деформации сжатия. Разработанные резиновые смеси могут быть использованы для изготовления резиновых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493183
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.12.2013
№216.012.90ca

Износостойкая резина на основе пропиленоксидного каучука и ультрадисперсного политетрафторэтилена

Изобретение относится к эластомерным материалам уплотнительного назначения. Резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука СКПО содержит серу, стеариновую кислоту, оксид цинка, тиурамдисульфид, технический углерод П-803, дибензотиазолдисульфид, фенил-β-нафтиламин, дибутоксиэтиладипинат,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502759
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.9121

Устройство для сбора нефти под водой

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для обеспечения мер защиты водоемов от аварийных разливов нефти в подводных переходах нефтепровода. Устройство содержит металлический поддон с приваренным покрытием. В днище поддона выполнены отверстия. Один угол покрытия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502846
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.01.2014
№216.012.9bb1

Полимерная композиция для изготовления труб

Изобретение относится к полимерным композициям и может быть использовано для изготовления полимерных труб, предназначенных для транспортировки воды, газа, нефтепродуктов и т.д. Композиция включает полиэтилен низкого давления средней плотности марки ПЭ80Б и рубленные углеродные волокна в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505563
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.03.2014
№216.012.a956

Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума

Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов. Асфальтобетонная смесь, включающая известняковый щебень...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509065
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac27

Способ получения полимерной композиции для труб

Изобретение относится к области полимерного материаловедения, а именно к получению композиционного дисперсно-армированного материала для изготовления труб на основе полиэтилена низкого давления средней плотности марки ПЭ80Б и дисперсно-армирующего наполнителя. Способ получения композиционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509786
Дата охранного документа: 20.03.2014
Показаны записи 1-10 из 53.
10.01.2013
№216.012.1921

Устройство для сбора нефти под водой

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для обеспечения превентивных мер защиты водоемов от аварийных разливов нефти в подводных переходах нефтепровода. Устройство выполнено в виде гибкого водо- и нефтенепроницаемого полотна 2. Полотно 2 покрывает поверхность траншейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471925
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1923

Нефтесборщик для рек с быстрым течением

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может использоваться при сборе случайных или аварийных проливов нефти и нефтепродуктов с поверхности рек с быстрым течением. Устройство содержит емкость 1, наполненную водой, и водяное колесо 4. Емкость 1 перевернута вверх дном и ее края...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471927
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.05.2013
№216.012.40e1

Штамм бактерий bacillus atropheus - деструктор нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм бактерий Bacillus atropheus IPNG - ELA-2, обладающий утилизирующей способностью по отношению к нефти и нефтепродуктам, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) под регистрационным номером ВКПМ В-10592 и может быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482179
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.4876

Штамм бактерий pseudomonas panipatensis вкпм в-10593 - деструктор нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к области микробиологии. Предложен штамм бактерий Pseudomonas panipatensis ВКПМ В-10593, обладающий способностью быстро утилизировать нефть и нефтепродукты, в частности дизельное топливо. Штамм может быть использован для очистки почв и водоемов, загрязненных нефтью и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484130
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.09.2013
№216.012.6b8c

Морозостойкая резина на основе пропиленоксидного каучука и природных бентонитов

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке эластомерных материалов уплотнительного назначения с высоким уровнем морозостойкости и низким значением остаточной деформации сжатия. Разработанные резиновые смеси могут быть использованы для изготовления резиновых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493183
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.12.2013
№216.012.90ca

Износостойкая резина на основе пропиленоксидного каучука и ультрадисперсного политетрафторэтилена

Изобретение относится к эластомерным материалам уплотнительного назначения. Резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука СКПО содержит серу, стеариновую кислоту, оксид цинка, тиурамдисульфид, технический углерод П-803, дибензотиазолдисульфид, фенил-β-нафтиламин, дибутоксиэтиладипинат,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502759
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.9121

Устройство для сбора нефти под водой

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для обеспечения мер защиты водоемов от аварийных разливов нефти в подводных переходах нефтепровода. Устройство содержит металлический поддон с приваренным покрытием. В днище поддона выполнены отверстия. Один угол покрытия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502846
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.01.2014
№216.012.9bb1

Полимерная композиция для изготовления труб

Изобретение относится к полимерным композициям и может быть использовано для изготовления полимерных труб, предназначенных для транспортировки воды, газа, нефтепродуктов и т.д. Композиция включает полиэтилен низкого давления средней плотности марки ПЭ80Б и рубленные углеродные волокна в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505563
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.03.2014
№216.012.a956

Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума

Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов. Асфальтобетонная смесь, включающая известняковый щебень...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509065
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac27

Способ получения полимерной композиции для труб

Изобретение относится к области полимерного материаловедения, а именно к получению композиционного дисперсно-армированного материала для изготовления труб на основе полиэтилена низкого давления средней плотности марки ПЭ80Б и дисперсно-армирующего наполнителя. Способ получения композиционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509786
Дата охранного документа: 20.03.2014

Похожие РИД в системе