СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ИЗВЕСТНЯКОВОГО СТРОИТЕЛЬНОГО ЩЕБНЯ Российский патент 2018 года по МПК C04B20/10 C04B24/18 

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности строительного щебня, для дальнейшего применения в гражданском и дорожном строительстве.

Известен способ приготовления известнякового строительного щебня, включающий пропитку известнякового щебня в водном растворе лигносульфонатов при температуре 50-60°С в соотношении лигносульфонаты:вода 1:(8÷12) и выдержку в течение 12 ч с последующей сушкой при температуре 120-180°С до постоянной массы [патент RU №2408550 - прототип].

Недостатком известного способа являются низкие прочностные характеристики щебня, так как для пропитки известнякового строительного щебня в нагретом водном растворе лигносульфонатов используют щебень при температуре окружающего воздуха, что не позволяет в процессе пропитки обеспечить оптимальную глубину раскрытия пор щебня и создать внутри тела щебня достаточно прочный каркас из пленки лигносульфоната.

Недостатком способа является также то, что пропитка щебня в растворе лигносульфоната осуществляется в течение длительного времени - 12 часов, что приводит к увеличению продолжительности процесса приготовления строительного щебня, увеличивая затраты на осуществление способа.

Кроме этого, недостатком способа является также то, что сушка до постоянной массы осуществляется при достаточно высокой температуре 120-180°С, что значительно повышает энергозатраты на осуществление способа и вызывает удорожание производства щебня в целом.

Технический результат - повышение прочностных характеристик известнякового строительного щебня.

Техническая задача - повышение прочностных характеристик известнякового строительного щебня за счет увеличения глубины пропитки в водном растворе лигносульфонатов при одновременном сокращении времени пропитки и снижении энергозатрат на осуществление способа.

Решение технической задачи

Техническая задача решается тем, что в способе приготовления известнякового строительного щебня, включающем пропитку известнякового строительного щебня в водном растворе лигносульфонатов в соотношении лигносульфонаты:вода 1:(8-12) и последующую сушку до постоянной массы, согласно изобретению перед пропиткой в водном растворе лигносульфонатов известняковый строительный щебень предварительно нагревают при температуре 50-60°С, саму пропитку осуществляют при интенсивном перемешивании в течение 20-30 минут, а сушку до постоянной массы осуществляют при температуре 100-110°С.

Сущность способа приготовления строительного щебня.

Заявленный технический результат достигается тем, что в способе приготовления известнякового строительного щебня щебень предварительно нагревают до температуры 50-60°С, а затем осуществляют пропитку нагретого щебня в водном растворе лигносульфонатов в соотношении лигносульфонаты:вода соответственно 1:(8-12) при интенсивном перемешивании в течение 20-30 минут и с последующей сушкой при температуре 100-110°С до постоянной массы.

Экспериментальным путем установлено, что предварительный нагрев строительного щебня до температуры 50-60°С перед его пропиткой в водном растворе лигносульфонатов способствует оптимальному раскрытию пор щебня, которые при погружении щебня в водный раствор лигносульфонатов заполняются им, а интенсивное перемешивание щебня в процессе пропитки обеспечивает более активное и глубокое проникновение водного раствора лигносульфонатов в тело щебня, образуя каркас, который обеспечивает, в сравнении с прототипом, повышение прочностных характеристик, сокращая при этом время пропитки. Последующая сушка строительного щебня при более низких, в сравнении с прототипом, температурах - 100-110°С до постоянной массы обеспечивает испарение влаги с поверхности щебня.

Снижение времени пропитки щебня и температуры сушки позволяет снизить энергозатраты на осуществление способа.

Способ приготовления известнякового строительного щебня позволяет использовать его для приготовления асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог сельскохозяйственного назначения.

Для экспериментальной проверки заявленного способа проводили ряд испытаний, наилучшие результаты приведены в примерах конкретного исполнения. При испытаниях использовали известняковый строительный щебень из Фроловского карьера Волгоградской области марки 600 различных фракций: 0-5 мм, 5-10 мм, 10-15 мм. Испытания по определению физико-механических характеристик - по дробимости, истираемости, водопоглощению и др. - проводились в соответствии с ГОСТ 8269.0-97.

Примеры конкретного исполнения.

Пример 1

Для приготовления известнякового строительного щебня использовали щебень марки 600, фракции 0-5 мм. Щебень предварительно нагревали до температуры 50°С, а затем пропитывали в водном растворе лигносульфонатов в соотношении лигносульфонаты:вода 1:8 при интенсивном перемешивании в течение 20-30 минут, после чего щебень высушивали при температуре 100-110°С до постоянной массы. Испытания проводились по ГОСТ 8269-97. Марка щебня по дробимости составила 1000, марка щебня по истираемости составила И-1, водопоглощение щебня составило 1,6.

Пример 2

Для приготовления известнякового строительного щебня использовали щебень марки 600, фракции 5-10 мм. Щебень предварительно нагревали до температуры 60°С, а затем пропитывали в водном растворе лигносульфонатов в соотношении лигносульфонаты:вода 1:10 при интенсивном перемешивании в течение 20-30 минут, после чего щебень высушивали при температуре 100-110°С до постоянной массы. Испытания проводились по ГОСТ 8269-97. Марка щебня по дробимости составила 1200, марка щебня по истираемости составила И-1, водопоглощение щебня составило 1,4.

Пример 3

Для приготовления известнякового строительного щебня использовали щебень марки 600, фракции 10-15 мм. Щебень предварительно нагревали до температуры 60°С, а затем пропитывали в водном растворе лигносульфонатов в соотношении лигносульфонаты:вода 1:12 при интенсивном перемешивании в течение 20-30 минут, после чего щебень высушивали при температуре 100-110°С до постоянной массы. Испытания проводились по ГОСТ 8269-97. Марка щебня по дробимости составила 1200, марка щебня по истираемости составила И-1, водопоглощение щебня составило 1,5.

Для сравнительного анализа заявленного способа со способом по прототипу проводились аналогичные испытания известнякового строительного щебня марки 600 для фракций 0-5 мм и 10-15 мм в соответствии со способом по прототипу.

Результаты испытаний заявленного способа приготовления известнякового строительного щебня и способа по прототипу приведены ниже в таблице.

Из таблицы видно, что наилучшими прочностными характеристиками обладает строительный щебень по примеру 2, марка щебня по дробимости составляет 1200, т.е., в сравнении с прототипом, увеличилась на 20%, а водопоглощение щебня снизилась на 22%. Кроме того, предварительный нагрев строительного щебня перед пропиткой в водном растворе лигносульфонатов, а также интенсивное перемешивание щебня в процессе самой пропитки позволяет сократить время приготовления щебня, а сушка до постоянной массы при более низких температурах - снизить энергозатраты на осуществление способа.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности строительного щебня, для дальнейшего применения в гражданском и дорожном строительстве. Способ приготовления известнякового строительного щебня включает предварительный нагрев известнякового строительного щебня до температуры 50-60°С, пропитку нагретого щебня в водном растворе лигносульфонатов в соотношении лигносульфонаты:вода соответственно 1:(8-12) при интенсивном перемешивании в течение 20-30 мин, последующую сушку щебня при температуре 100-110°С до постоянной массы. Технический результат – повышение прочностных характеристик известнякового строительного щебня при одновременном сокращении времени пропитки и снижении энергозатрат. 1 табл., 3 пр.

Способ приготовления известнякового строительного щебня, включающий пропитку известнякового строительного щебня в водном растворе лигносульфонатов в соотношении лигносульфонаты:вода 1:(8-12) и последующую сушку до постоянной массы, отличающийся тем, что перед пропиткой в водном растворе лигносульфонатов известняковый строительный щебень предварительно нагревают при температуре 50-60°С, пропитку осуществляют при интенсивном перемешивании в течение 20-30 мин, а сушку щебня до постоянной массы осуществляют при температуре 100-110°С.