Способ получения вяжущего Советский патент 1983 года по МПК C10C3/04 

о

4

о: Изобретение относится к.способу получения вяжущего для дорожного строительства и может быть использо вано в нефтеперерабатывающей и сланцехимической промышленности. Известен способ получения вяжуще го путем термической обработки сла цевых фусов, предварительно иэмель ченных до 0,005-1,3 мм, при 130230°С 1. Наиболее близким к изобретению является способ получения вяжущего путем обезвоживания при 90-100°С легких сланцевых фусов ( содержание механических примесей до 20 вес.% ) с последующим окислением воздухом при 125-135°с 2. Недостатками, известного способа являются низкие прочность и водосто кость вяжущих, не обеспечивающие ас фальтобетонным смесям для дорожных покрытий, полученным на их основе, высоких показателей физико-механиче ких свойств, Целью изобретения является повышение качества вяжущего, в частности повышение водостойкости вяжущего и прочности асфальтобетонных смесей для дорожных покрытий, полученных на его основе. Поставленная цель достигается способом получения вяжущего путем обезвоживания легких сланцевых фусов , смешения обезвоженных фусов с кислым гудроном, взятым в количеств 16-32 вес.% от фусов, и окисления смеси воздухом при 100-150°G. -Пример. Окисление смеси фусов и кислого гудрона проводят путе их продувки воздухом при 100-150°С в стационарных окисли гельных установках, используемых на асфальтобетонных заводах для окисления нефтяных гудронов, по обычной технологии принятой при окислении гудронов. Выбор режима окисления (.100-150°С ) объясняется следующим, При температурах ниже 100°С продувка сланцевых фусов, как и других вяжущих, налример гудронов, затруднена ввиду их высокой вязкости, оказывающей существенное сопротивление продвижени воздуха в процессе продувки, что требует подогрева этих материалов до температур выше 100°С, При продувке фусов при температурах выше 150°С конечный продукт обладает меньшей стабильностью своих свойств при старении по сравнению с вяжущим окисленным при температурах ниже 150°С. В качестве кислого гудрона приме няют кислые гудрон } сланцеперераба тывающей промышленности, получаемые при очистке ароматических углеводор дов, например бензола и толуола. Основные свойства кислого гудрона приведены в табл. 1. В табл. 2. приведены показатели изменения глубины проникания вяжущего в результате прогрева и стабильности в соответствии с ГОСТ 11955-74 для дорожных битумов. Из табл. 2 следует, что увеличв-гс. ние температур при окислении вяжущих неизбежно приводит к снижению их стабильности (показатель стабильности увеличивается). В соответствии с требованиями ТУ-38-9-31 на сланцевые вяжущие для дорожных покрытий (битум сланцевый показатель их стабильности не должен превышать 55%, Этому условию удовлетворяют крайние значения принятых температурных интервалов 100-150°С} и состава вяжущего - содержание в нем кислого гудрона (16-32% от веса фусов. При увеличении окисления показатель стабильности значительно возрастает. При добавлении в фуоы перед их окислением кислого гудрона в количестве более 32% показатель стабильности также резко увеличивается. Качество вяжущего, полученного по предлагаемому способу, испытано в дорожных смесях с каменными материалами для дорожных покрытий. Используют для этой цели мелкозернистые плотные малощебенистые смеси на гранитных материалах; общий расход вяжущего 7% от массы смеси. Испытанию подвергают пять образцов смеси с вяжущим, полученным по ,предлагаемому способу, при различном содержании компонентов: 1 состав - 90% легких фусов +10% кислого гудрона; II состав - 84% легких фусов+16% кислого гудрона; III состав - 76% легких фусов + 24% кислого гудрона; 1У состав - 68% легких фусов + 32% кислого гудрона и У состав - 60% легких фусов + 40% кислого гудрона. Результаты испытаний приведены в табл. 3. Для сравнения приведены также показатели физико-механических свойств смеси с вяжущим, полученным по известному способу ( окисленные легкие фусы без добавок кислого гудрона ). Из данных табл. 3 следует, что с смеси на вяжущем, приготовленном по предлагаемому способу, по прочности и водостойкости существенно превосходят смеси на вяжущем, приготовленном по известному способу (по прочности в сухом состоянии, на 2,7-14,8 кг/см ; по прочности в водонасыщенном состоянии в среднем на 3,9-15,8 кг/см ; по водостойкости в среднем на 11,1-19,5%, так как коэффициент водостойкости выше на 0,08-0,14); Кроме того, добавлять кислый гудрон в сланцевые фусы перед их окислением целесообразно в количестве .

16-32% от массы фусов. Это подтверждают .результаты испытаний 1 и У составов, которые выходят за пределы 16-32%, а показатели их свойств не выше аналогичных показателей свойств

Показатели

других состсшов. При увеличении содержания кислого гудрона выше 32% наблюдается резкое снижение показателей физико-механических свойств вяжущего..

|Таблица 1 Кислый гудрон от очистки

бензола

толуола

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО путем обезвоживания и последующего окисления воздухом легких сланцевых фусов при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения качества вяжущего, обезвоженные фусы смешивают с кислым :гудроном, взятым в количестве 1632 вес.% от фусов, и окисление проводят при 100-150С.

Плотность при 20с, кг/м

Содержание асфальтосмолистых веществ, мас.%

Содержание сульфокислот, : мае.%

Содержание свободной серной кислоты, мае.%

:Содержание воды, мас.%

1720

1660

6,3

3,3

17,6

13,1

49,2

67,0 16,6 26,9

о Л

о

о 1

о г

о г

in

VO

тН

m

VO

r-l

in

VO

о in

о

in

о in

о

00

VO

г

п

1Л

о VO

го

VO

ve

-w о

10

in in

f,

tN

N

о

VO

in in

o

in

r

r

00

r 00

tn

о

in r

in

о

о

VO

Вяжущее, приготовленное по предщагаемому дпособу

Показатели

LL.J...L..L.L.L.1L...1.-L-: Водонасыцение, 4.3 4,4 4,3 об. % набухание, об.% 0,43 0,44 0,44

Предел прочности при сжатии при , кг/см2

до водонасы36,1 28,0

щения 21,2 24,0

после водона19,2 - 31,1 22,7 сыщения 15,2

Коэффициент водо0,86 0,81 стойкости- 0,72 0,80

Таблица 3

Вяжущее, приготовленное по известному способу

21,3

15,3

0,72 4,4 4,5 6,1 0,43 0,44 0;44