МИНЕРАЛЬНЫЙ ПОРОШОК Российский патент 2014 года по МПК C04B26/26 C04B20/02 C04B111/27 

Изобретение может быть использовано для получения асфальтобетонной смеси.

Минеральный порошок является активной структурирующей составляющей асфальтобетона. От его качества зависят эксплуатационные характеристики и срок службы дорожного покрытия. Традиционными считаются минеральные порошки из карбонатных горных пород. Однако в последнее время ведутся разработки по получению минерального порошка из других видов сырья, в частности кремнеземсодержащих видов пород.

Наиболее близким к заявленному изобретению составом того же назначения по совокупности признаков является минеральный порошок из активированного кварцита (Босхолов К.А. Асфальтобетон с применением активированных кремнеземсодержащих минеральных порошков. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: ВСГТУ: 05.23.05. Улан-Удэ, 2007, 114 с.).

Известный минеральный порошок, принятый за прототип, отличается от предлагаемого тем, что содержит кремнеземсодержащую породу - кварцит. А предлагаемый минеральный порошок содержит магнийсиликатную породу - верлит и обладает более высокими физико-механическими показателями по сравнению с прототипом.

Технический результат предлагаемого изобретения - получение нового вида минерального порошка из верлита, обладающего повышенной водостойкостью, адсорбционной активностью и низкой себестоимостью.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемый минеральный порошок состоит из магнийсиликатной породы - верлита, измельченного в течение 13 минут.

Сравнение предлагаемого изобретения с другими известными из уровня техники техническими решениями позволило установить следующее. В известном техническом решении для получения минерального порошка использовали кварцит. Минеральный порошок активировали путем совместного помола кварцита с негашеной известью в количестве 3% от массы минерального порошка до величины удельной поверхности 350 м²/кг. Недостатком является применение негашеной извести в качестве активирующей добавки.

В заявленном минеральном порошке использована магнийсиликатная порода - верлит, которая является природным сырьем Прибайкалья. Измельчение данной породы в течение 13 минут обеспечивает не только ее тонкое измельчение, а также активацию частиц и изменение структуры их поверхностных слоев, что влияет на адсорбционную активность минерального порошка и улучшение его физико-механических показателей.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведение об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня аналогов, а также и прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату - получение новых видов минеральных порошков с достаточно высокими физико-механическими характеристиками отличительных признаков в заявленном веществе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований. А именно взаимодействие верлита, измельченного в течение 13 минут в стержневой вибрационной установке, с битумом, что обеспечивает положительную реакцию на достижение технического результата - повышение надежности дорожного покрытия.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Верлит Северного Прибайкалья, предлагаемый как минеральный порошок, является магнийсиликатной горной породой следующего химического состава, мас.% (см. табл.1). Он представляет собой разновидность перидотита, состоящую из оливина и моноклинного пироксена, причем фаялитовая молекула в оливине составляет 10-14%. При разработке месторождений будет находиться в отвалах.

В данном техническом решении это сырье впервые используется в качестве минерального порошка после измельчения его в течение 13 минут.

Характеристики полученного минерального порошка приведены в таблице 2. Для сравнения приведены показатели известного прототипа в таблице 3.

Анализ результатов таблицы 2 показывает, что:

- минеральный порошок, состоящий из верлита, измельченного в течение 10 минут, по основным физико-механическим показателям соответствует требованиям ГОСТ Р 52129-2003 для минерального порошка марки МП-2;

- у него не наблюдается набухания образцов из смеси порошка с битумом;

- он обладает повышенной водостойкостью по сравнению с обычным минеральным порошком из карбонатных пород;

- имеет хороший показатель битумоемкости.

Таблица 1 Химический состав верлита, мас.% Компонент SiO₂ А1₂O₃ FeO Fe₂O₃ CaO MgO K₂O
+Na₂O Верлит 39,70 1,80 10,70 0,42 0,81 43,83 0,19

Таблица 2 Физико-химические показатели минерального порошка из верлита №п/п Наименование Показатели Требования ГОСТ Р 52129-2003 (МП-2) 1. Зерновой состав, % по массе:     мельче 1,25 мм 100 не менее 95 мельче 0,315 мм 94,2 от 80 до 95 мельче 0,071 мм 84,8 не менее 60 2. Истинная плотность, г/см³ 3,34 - 3. Пористость, % 30,7 Не более 40 4. Набухание образцов из смеси порошка с битумом 0 Не более 3,0 5. Водостойкость образцов из смеси порошка с битумом 0,2 Не более 0,7 6. Показатель битумоемкости, г 55,6 Не более 80 7. Влажность, % по массе 1,8 Не более 2,5

Таблица 3 Физико-химические показатели известного прототипа № п\п Наименование Показатели Требования ГОСТ Р 52129-2003 (МП-2) 1. Зерновой состав, % по массе:     мельче 1,25 мм 100 не менее 95 мельче 0,315 мм 95 от 80 до 95 мельче 0,071 мм 90 не менее 60 2. Пористость, % 32,1 Не более 40 3. Набухание образцов из смеси порошка с битумом 0,93 Не более 3,0 4. Показатель битумоемкости, г 53,2 Не более 80 5. Влажность, % по массе 0,2 Не более 2,5

Таким образом, предлагаемый минеральный порошок имеет следующие преимущества по сравнению с известным:

- не требует активации путем совместного помола с известью по сравнению с прототипом;

- отсутствует набухание образцов из смеси порошка с битумом;

- образцы из смеси порошка с битумом обладают повышенной водостойкостью;

- снижена себестоимость минерального порошка за счет использования отвальной породы, каковой является верлит;

- расширена сырьевая база для получения минерального порошка за счет местных сырьевых ресурсов.

Предлагаемый минеральный порошок отличается от прототипа тем, что содержит в своем составе магнийсиликатную породу - верлит и обладает улучшенными физико-механическими показателями.

Предлагаемый минеральный порошок разработан в лаборатории химии и технологии природного сырья БИП СО РАН.

Вышеизложенное свидетельствует о возможности осуществления изобретения с получением указанного технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии предложения условию "промышленная применимость".

Изобретение относится к составам минерального порошка и может быть использовано для получения асфальтобетонной смеси. Технический результат - повышение водостойкости. Минеральный порошок для асфальтобетонной смеси, активированный измельчением природного сырья, в качестве природного сырья содержит магнийсиликатную породу - верлит, а измельчение осуществляется в стержневой вибрационной установке в течение 13 минут до зернового состава, мас.%: менее 1,25 мм - 100; менее 0,315 мм - 94,2; менее 0,071 мм - 84,8. 3 табл.

Минеральный порошок для асфальтобетонной смеси, активированный измельчением природного сырья, отличающийся тем, что в качестве природного сырья он содержит магнийсиликатную породу - верлит, а измельчение осуществляется в стержневой вибрационной установке в течение 13 минут до зернового состава, мас.%: менее 1,25 мм - 100; менее 0,315 мм - 94,2; менее 0,071 мм - 84,8.