Вяжущее для закрепления грунта Советский патент 1983 года по МПК E02D3/12 

о

ND

О

;о

а:

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления грунта, например, при сооружении магистральных трубопроводов.

Известно вяжущее для закреплен грунта 1, включающее , мас.% Остаток термического крекинга гудрона 25-75 Легкий газойль замедленного

коксования25-75

Наиболее близким к предлагаемом является вяжущее для закрепления Г грунта, включающее, мас.% Кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного остатка 40-75 Низкоэастывающая фракция 180-350с перегонки крекированного нефтяного остатка25-60

Недостатками известных вяжущих являются невысокая прочность закреленного грунта и высокое его набухние .

Цель изобретения - повышение прочности и снижение набухания закрепленного грунта.

Поставленная цель достигается тем, что вяжущее для закрепления грунта, включающее кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного остатка и низкозастывающуюi фракцию 180-350С перегонки крекированного нефтяного остатка, дополнительно содержит гудрон высокосмолистой нефти при следующем соотношении-компонентов, мас.% Кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного остатка 35-65 Низкозастывающая фракция 180-350°С нерегонки крекированного нефтяного остатка 2S-35 Гудрон высокосмолистой

нефти10-30

Вакуумированный остаток перегон.ки. крекированного нефтяного остатка представляет собой черный вязкий продукт, нерастворимый в воде, при хранении загустева1ощий, обладаюаий высокими адгезионными свойствами по отношению к грунтовым частицам. Вакуумированный остаток является хороиим гидрофобизатором, но обладает высокой температурой застывания и высокой вязкостью, что не позволяет наносить его на

грунт при температуре окружающего воздуха ниже без разогрева до 150 С.

Нефтяная низкозастывающая фракция с пределами выкипания 180-3501 0 5 используется в качестве разжижителя.

Гудрон высокосмолистой, например, арланской нефти представляет собой темный вязкий продукт, нерастворимый 10 в воде, загустевающий при хранении.

Гудрон высокосмолистой арланской нефти выполняет роль пластификатора t Введение некоторого количества арланского гудрона приводит 5 к повышению эластичности вяжущего вещества, поскольку асфальтены активного присхождения гораздо лучше набухают в углеводородах и смолах, как обладающие рыхлой Q структурой с большим количеством - боковых цепей по сравнению с асфальтенами вакуумированного крекинг-остатка, которые лиофобны по отношению к дисперсной среде. Асфальтены адсорбируют смолы, переводя, их в пленочное состояние, обладающее повышенной вязкостью и прочностью.

С увеличением содержания гудрона : арланской: нефти в вяжущем 0 растет содержание смол. Поскольку когезия вяжущего вещества зависит от прочности дисперсионной среды, от концентрации смол в углеводородах добавка 10-30 мас.% гудрона арлан5 ской нефти, увеличивая; содержание смол, повышает когезионные свойст ва вяжущего вещества.

Кроме того, известна склонность вяжущих веществ на основе кре0 кинг-остатка к быстрому старению, так как большое количество насыщенных соединений облегчает взаимодействие с кислородом воздуха вследствие небольшой энергии 5 активации. Компаундирование вакуумированного крекинг-остатка с гудроном арланской нефти повышает энергию (активации ; старения вяжущего в целом, вследствие 0 чего получают вяжущее с высокой устойчивостью к термоокислительному старению, что в свою очередь в значительной мере предопределяет обеспечение долговечности е закрепленных предлагаемым вяжущим грунтов.

Физико-химические свойства вакуумированного остатка перегонки крекированного нефтяного гудрона, 0 нефтяной фракции и гудрона арланской нефти представлены соответственно в табл. 1-3.

Технология приготовления вяжув1.его заключается в смешении предварнтель 5 но нагретых до 120-13flC вакуумированног крекинг-остатка и гудрона .арланской нефти и последующем разжижении полученной смеси нефтяной фракцией 180-35О П.

В лаборатореных услориях готовят несколько составов предлагаемого вяжуадего с использованием вакуумиррванного остатка перегонки крекирован кого гудрона западно-сибирской нефти :нефтяной фракция 180-350 С и гудрона арланской нефти .

Физико-химические свойства вакуумированного остатка перегонки крекированного гудрона, нефтяной фракции и гудрона арланской нефти представлены соответственно в табл. 4-6,

. (В табл. 7 приведены примеры количественного соотношения компонентов вяжушего и его свойств.

Полученными составами вяжущего закрепляют тяжелый суз линок. Для .

Физико-химические свойства

-л Плотность, кг/м

Вязкость условная при , ВУ 150 (условные градусы)

Темп.ература, С вспышки .застывания.

Групповой углеводородный состав, мае. %

Парафино-нефтеновые Ароматические, в то числе

МО ноцик лич еск ие бициклические. полициклические

Смолы

сфальтены

Доля воды, мас.%

этого суглинок смешивают с вяжущир, взятым в количестве 8 % от массц грунта,из смеси формируют образцы даметром и высотой по 50 мм,которые испытывают на прочность при сжатии в неводонасыценном состоянии ин набухание через 7 сут твердения их на воздухе при 20t. Таким же путек готовят обраэгца из грунта, закрепленного известным вяжущим.

Сравнительные результаты определений свойств закрепленного грунта представлены в табл.8.

Предлагаемое вяжущее являетсй малотоксичным (1У класс), пожаробезопасным (температура вспгачки ) , недефицитным, а закреп-.. ленный им грунт имеет более высокие показатели прочности и более низкое набухание по сравнению с грунтом, закрепленным известньФ1 вяжущим.

Таблица 1

Показатель

1170-1240

5,01-8,33

220-240 37-62

9,03-10,58

4,52-9,75. 3,28-11,65

29,81-32,97 21,36-27,13 18,40-21,52 Отсутствует

Т а б л .и и а 2

БЯЖУЩЕЕ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИ 1 ГРУНТА, включающее кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного . остатка и ниэкозастываювдую фракцию 180-350®С перегонки крекированнотонефтяного остатка , отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и снижения набухания закрепленного грунта, оно дополни тельно содержит гудрон высокосмолистой нефти при следующем соотношении комопнентов, мас.% Кубовый остаток перегонки креки рованного нефтяногсу остатка 35-65 Низкозастывающая фракция 180-350fC перегонки крекирог ванного нефтя.i ного остатка 25-35 Гудрон высоко(Л смолистой нефти10-30

Плотность, кг/м

Вязкость условная при , ° ВУ 150

900-902 1,20-1,22

Температура, С вспышки застывания

Фракционный состав: н.к. .

10% 50% 90% к.к.

Групповой углеводородный состав, мае.% Парафино-нафтеновы

Ароматические, в том числе

моноциклическиё

бициклические полициклические

Смолы

Плотность, кг/м

Вязкость условная при , 150 (условные градусы) Температура , С

вспышки застывания

Групповой углеводород состав мас.% .

Парафино-нафтеновы

Арсматическивг в том числе:

моноциклические бициклич еск ие полициклические

Продолжение табл. 2

76-80 -23-26

174-176 204-20 240-274 331-330 352-355

30,89-47,20

3,74-11,60 11,20.-1В,92 22,70-.40,22 6,23-7,30

1130-1150 4,90-6,35

216-220 30-34

14,86-15,20

11-69-12,62 7,00-7,93 32,43-34,8ь

Сцепление с MpaMopoNy метод А

Содержание водорастворимых соединений,мае.%

Изменение температуры размягчения после прогрева, С

Физико-химические свойства

Плотность, кг/м

Вязкое условная , ВУ «О (условные градусы)

Температуравспышки, С Температура застывания,с

Групповой состав, мас.%; Парафино-нафтеновйе

моноциклические ароматические

-бйциклические ароматические: .полициклические ароматические

смолы Асфальтены

г

Содержание воды, мас.%:

Плотность, кг/м

Вязкость условна:я при 50 С, °ёУ|50

Температура вспыяки,°С Температура застывания , С

Продолжение табл. 3

2

0,1-0,2

6-8

Таблица 4

Показатель твует

Таблица 5

902

1,20

80

-26

103209610

,Фракционный состав: н.к. 10% 50 % 90% к.к

Групповой углеводородный мае. %:

Парафино-нафтеновые

Моноциклические ароматические

Бициклические арома тические

Полициклические ароматические

Смолы

Плотность , кг/м

Групповой углеводородный состав, мас.%:

Парафино-уафтеновые

Моноциклические арома т иче с к ие

Бициклические ароматические

Полициклические ароматические

Смолы

Асфальтейы

Температура застывания Температура вспышки, с

вязкость условная, при , ВУ 150

Продолжение табл. 5

176 205 274 331 352

47,2 11,6 11,2

22,7 7,3

Таблиц б

1150

14,86 11,69

7,00

34,86 25,30 .6,29 134 220

6,35

Сцепление с мрамором, метод . А

Содержание водорастворимых соединений, мас.%:

Изменение температуры размягчения после прогрева, С

Плотность, кг/м

Групповой углеводородный состав, мас.%:

Пэрафино-нафтеновые Моноциклические ароматиПримечание . Предварительный арланской нефти

Продолжение табл. 6

Образец 2

0,2 8

Таблица 7

1085 1102

1070

25,2 22,9 21,0 нагрев крекинг-остатка и гудрона осуществляют при 120 .С.

13

1032096

Предел прочносвяжути закрепленного грунта, МПа

1,73 1,88 1,90 1,49

Таблица 8

Набухание закрепленного грунта, об.%

3,6

3,9 4,2