СОСТАВ ДЛЯ ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ Российский патент 2006 года по МПК E01C5/06 C04B28/04 C04B24/24 C04B111/20 

Изобретение относится к области производства бетонных изделий, декоративных плит, дорожных и тротуарных покрытий и может быть использовано в строительных и отделочных работах.

Известен шламобетон (см. патент РФ № 2150546, Е01С 3/04, 7/36, E02D 3/12, опубл. 10.06.2000 г.), который содержит нефтешлам - продукт очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов и минеральное вяжущее - известь или цемент. При этом минеральная часть нефтешлама представляет собой полидисперсные частицы (мас.%): СаСО₃ и MgCO₃, гидроксиды Са(ОН)₂, Mg(OH)₂, Al(ОН)₃, Fe(ОН)₃ - 70-75, а органическая часть содержит сырую нефть и продукты ее переработки (включающие фракции масел, смол, асфальтенов и их модификации - асфальтогеновые кислоты), а также воду - 25-30, причем соотношение органической части смеси и воды составляет 1:2. Соотношение компонентов шламобетона, мас.%, следующее: органоминеральная смесь - 86,2-87,6; известь или цемент - 12,4-14,8. К недостаткам этого бетона можно отнести то, что он имеет сравнительно узкий диапазон применения, поскольку по прочности относятся ко II и III классам.

Наиболее близким аналогом предложенного изобретения является бетонная смесь (см. патент РФ № 2131856, опубл. 10.07.2000), которая содержит, мас.%: портландцемент 19,5-20,1, щебень 48,2-48,5, песок 30,0-31,5, суперпластификатор на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида С-3 0,21-0,50, порошкообразный бентонит 0,4-1,2. Недостатком этого состава является недостаточная прочность и истираемость, а также крошливость краев плитки в процессе укладки.

Техническим результатом изобретения, на достижение которого направлено создание нового технического решения, является получение высококачественного состава для тротуарной плитки низкой себестоимости, энерго- и трудозатрат на его приготовление и расширение возможности утилизации нефтешламов вагоноремонтных, машиностроительных и других заводов.

Указанный технический результат достигается тем, что предложенный состав для тротуарной плитки, включающий цемент марки 500 - 450 мас.ч.; песок - 100-560 мас.ч.; щебень - 1000 мас.ч. и воду в количестве 150 мас.ч., в качестве связующего вещества и пластификатора содержит нефтесодержащие шламы в количестве 100-560 мас.ч. Нефтесодержащие шламы содержат в своем составе до 200 г/кг нефтепродуктов.

Использование в составе тротуарной плитки нефтесодержащих шламов препятствует агрегированию частиц, адсорбционно блокируя места сцепления частиц, т.е. препятствует их сближению. Добавки нефтесодержащих шламов, разрушая пространственную сетку, снижают количество жидкой среды, не связанной молекулярными силами, но механически удерживаемой в ячейках структуры, тем самым резко снижают водопотребность при сохранении подвижности, после затвердевания повышают прочность изделия, снижают истираемость и крошливость краев плитки в процессе укладки. Применение нефтесодержащих шламов способствует равномерному отвердению бетона по всему объему плитки, в результате чего уже на третьи сутки бетон достигает проектной прочности.

Состав для тротуарной плитки включает в себя, мас.ч.:

Цемент марки500 - 450Песок100-560Щебень1000Нефтесодержащие шламы100-560Вода150

Для приготовления указанного состава используются цемент марки 500, песок, щебень, вода и нефтесодержащие шламы вагоноремонтных, машиностроительных и других заводов, содержащие в своем составе от 20 до 200 г/кг нефтепродуктов с влажностью от 10 до 40%. Шламы играют роль связующего вещества и пластификатора при получении тротуарной плитки.

Технология производства тротуарной плитки включает следующие операции. Сухие составляющие - цемент, песок, щебень - загружаются в бункеры для сухих продуктов, оборудованные весовыми дозаторами. Нефтесодержащие шламы загружаются в реактор, где они предварительно подогреваются до температуры 27-33°C. Смешивание компонентов производится в обычной бетономешалке с добавлением воды согласно рецептуре при обычной температуре воздуха до пластичной, однородной консистенции. Для производства плитки используются пластмассовые формы. При подаче в формы смесь продавливают в шнековом прессе под давлением 0,2-0,3 МПа через коническую насадку, нагретую до температуры 120-130°С. Для получения гладкой поверхности плитки и равномерного распределения компонентов формы с плиткой транспортируют в закалочную камеру на виброконвейере не более 3-5 минут. Закаливание производят в тепловой камере при температуре 68-72°С.

Физико-механические показатели предложенного состава для тротуарной плитки в сравнении с физико-механическими свойствами составов для тротуарной плитки, в которых использованы известные пластификаторы "Биотех НМ" и С-3, приведены в таблице.

Физико-механические показатели состава для тротуарной плитки№
п/пФизико-механические показателиСостав для тротуарной плитки  С использованием в качестве пластификатора нефтесодержащих шламов - заявляемыйПластификатор "Биотех НМ"Пластификатор С-31Предел прочностиПри сжатии39,828,038,7 При изгибе6,123,86,102Плотность, кг/м³2400228024103Морозоустойчивость, (МРЗ)2901802904Водопоглощение, %4,06,43,75Истираемость, %2,05,62,06Усадка, %1,43,61,3

Как видно из результатов испытаний, использование в качестве пластификатора нефтесодержащих шламов повышает прочностные свойства смеси, снижает истираемость, повышает водонепроницаемость бетона с W8 до W20 и одновременно позволяет утилизировать нефтесодержащие твердые шламы - отходы вагоноремонтных, машиностроительных и других заводов.

Заявляемый состав может быть изготовлен на имеющемся оборудовании и не требует создания нового оборудования.

Изобретение относится к области производства бетонных изделий, декоративных плит, дорожных и тротуарных покрытий и может быть использовано в строительных и отделочных работах. Состав для тротуарной плитки, содержащий цемент, щебень, песок, пластификатор и воду, в качестве пластификатора содержит нефтесодержащие шламы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: цемент - 450, песок - 100-560, щебень - 1000, нефтесодержащие шламы - 100-560, вода - 150. Нефтесодержащие шламы содержат в своем составе до 200 г/кг нефтепродуктов. Технический результат - повышение прочностных свойств смеси и утилизация нефтесодержащих твердых шламов - отходов вагоноремонтных, машиностроительных и других заводов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Состав для тротуарной плитки, содержащий цемент, щебень, песок, пластификатор и воду, отличающийся тем, что в качестве пластификатора он содержит нефтесодержащие шламы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Цемент450Песок100-560Щебень1000Нефтесодержащие шламы100-560Вода150