Сырьевая смесь для устройства теплоизоляционного слоя дорожной одежды Советский патент 1992 года по МПК E01C3/04 C04B28/08 

Изобретение относится к материалам, пригодным для устройства теплоизоляционного слоя дорожной одежды, и может найти применение при строительстве дорог облегченного типа.

Известна сырьевая смесь, включающая шлам промышленных очистных сооружений гальванического производства, щелочной компонент, в качестве которого используется отход производства синтетического каучука, и дополнительно целлюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Шлам промышленных

очистных сооружений 100

Отход производства

синтетического

каучука на стадии его

выделения2-4

Вода13-19

Целлюлоза 3-7

Недостатком данной смеси является высокое значение коэффициента теплопроводности.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь, включающая, мас.ч

Электросталеплавильный

самораспадающийся

рафинировочный шлак 8-10

Азотнокислый кальций 1-2

Камнеугольная смола 1-2

ГрунтОстальное.

Недостатком указанной сырьевой смеси является высокое значение коэффициента теплопроводности.

Цель изобретения - снижение коэффициента теплопроводности и утилизация отхода производства.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для устройства теплоизоляционного слоя дорожной одежды, включаю

±

ел

00

о

щая вяжущее, шлак, воду, в качестве вяжущего содержит отвальный осадок сточных вод (ОСВ) и дополнительно омыленный тал- ловый пек и сернокислый алюминий (или хлористый кальций) при следующем соотно- шении компонентов, мас.ч.

Отвальный осадок

сточных вод100

Ваграночный шлак5-10

Омыленный

талловый пек2-4

Сернокислый

алюминий

(или хлористый кальций) 1-1,5

Вода20-30

Отвальный осадок городских сточных вод взят со станции аэрации г. Минска со сроком консервации в природных условиях 3 года. Осадок представлял из себя сыпучую массу с влажностью 30%. Размер частиц находился в пределах 2-5 мм. По данным термогравиметрического анализа потери при прокаливании до 750° составили 32%. Состав минеральной части осадка, мас.ч.: S1O2-47.0; А 20з-9,0; Ре20з-13,6; СаО-15,0; MgO-3,2; K20-2.2; Na20-3,0; 50з-4,0; СиО- 0,3; NiO-1,0: Cr2Os-1,6 и следы других металлов.

Ваграночный шлак является отходом производства Минского тракторного завода и имеет следующий состав, мас.ч.: SlOa- 46,5: А 2Оз-8,92; Fe203-12,44; ТЮ2-0.62; СаО-23,66; МпО-2.57; 80з-1,54; Na2G-0,5/ К20-0,36;МдО-3,21.

Омыленный талловый пек выпускается в виде твердого продукта или 60-70%-ной пасты коричневого или темнокоричневого цвета, хорошо растворим в воде, по химическому составу он представляет собой следующие, мас.ч: Na - соли жирных кислот С -Сю25-32; нейтральные вещества 18-38, Na - соли полимерных смоляных кислот 5- 18; омыленные вещества в видетерпеновых спиртов, кетонов, альдегидов 18-27; свободная щелочь 4-5. По структурному соста- ву он представляет собой высокоустойчивую эмульсию малополярных соединений (терпенов и полимерных смоляных кислот) в воде, стабилизированных щелочными солями жирных кислот и терпеновыми спиртами.

Осадок сточных вод смешивают с ваграночным шлаком, омыленным талловым пеком и раствором сернокислого алюминия или хлористого кальция, до равномерного распределения частиц и формируют образ- цы в виде таблеток диаметром 1,5 см и высотой 0,7 см. Образцы высушивают до постоянного веса и определяют коэффициент теплопроводности на приборе Измерителыеплопроводности ИТ-1-400, в котором использован метод динамического колориметра. Прочность на сжатие определяют на образцах размеров 5x5x5 см после 28 суточного хранения.

Результаты экспериментальных данных, полученных при испытании, приведены в таблице.

Пример 1.100 г отвального осадка сточных вод смешивают с 1,5 г омыленного таллового пека и раствором сернокислого алюминия (или хлористого кальция) в количестве 0,9 и 15 мл воды и далее прибавляют 4 г ваграночного шлака. После перемешивания до однородного состояния формуют образцы в виде таблеток 1,5x0,7 см и образцов 5x5x5 см. Определяют коэффициент теплопроводности в образцах, высушенных до постоянного веса. Предел прочности на сжатие определяют после 28 суточного хранения как среднее из 3 определений.

Примеры 2-9. Сырьевую смесь для устройства теплоизоляционного слоя дорожной одежды готовят при соотношениях компонентов, указанных в таблице.

Из таблицы следует, что коэффициент теплопроводности в образцах предлагаемого технического решения почти в 2 раза меньше, чем в образцах известного технического решения, что обеспечивает положительный эффект. Предел прочности при сжатии в 1,2-1,7 раза больше.

Предлагаемое техническое решение включает в свой состав дешевые реагенты (отходы производства), утилизирует осадок сточных вод и тем самым улучшает экологию окружающей среды. Изменение содержания ваграночного шлака, омыленного таллового пека, сернокислого алюминия или хлористого кальция в сторону уменьшения приводит к снижению предела прочности при сжатии сырьевой смеси, т.е. уменьшению консолидации между частицами и уменьшению механической прочности сырьевой массы.

Увеличение содержания выграночного шлака, омыленного таллового пека, сернокислого алюминия или хлористого кальция за указанные пределы приводит к повышению величины коэффициента телпопровод- ности, т.е. к ухудшению теплофизических показателей, что является нежелательным для дорожного покрытия.

Технология приготовления сырьевой смеси для устройства теплоизоляционного слоя дорожной одежды проста и состоит в перемешивании всех компонентов до однородной массы и последующем введении

смеси в дорожное покрытие известными способами.

Технико-экономические преимущества предлагаемого технического решения состоят в том, что оно позволяет создать материал, пригодный в качестве теплоизоляционного слоя в дорожной одежде, утилизировать отвальный осадок городских сточных вод и ваграночный шлак (отходы производства), заменяя дефицитные строительные материалы, что приводит к защите окружающей среды от загрязнения отходами производства и созданию безотходной технологии.

Формула изобретения Сырьевая смесь для устройства тепло- изоляционного слоя дорожной одежды, включающая электросталеплавильный шлак, активизат органический компонент и воду, отличающаяся тем, что, с целью снижения коэффициента теплопроводности

при утилизации отходов производства, она содержит в качестве электросталеплавильного шлака ваграночный шлак, в качестве активизатора сернокислый алюминий или хлористый кальций, а в качестве органического компонента омыленный талловый пек и дополнительно отвальный осадок очистки сточных вод городских очистных сооружений при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Ваграночный шлак5-10

Сернокислый

алюминий или

хлористый кальций1,0-1,5

Омыленный

талловый пек2-4

Вода20-30

Отвальный осадок

очистки сточных вод г

ородских очистных

сооружений100

Использование: строительство дорог облегченного типа. Сущность изобретения: смесь содержит ваграначный шлак 5-10 мас.ч., сернокислый алюминий или хлористый кальций 1,0-1,5 мас.ч., омыленный тал- ловый пек 2-4 мас.ч., вода 20-30 мас.ч., отвальный осадок очистки сточных вод городских очистных сооружений 100 мас.ч. Смесь готовят смешением отвального осадка с омыленным талловым пеком и раствором сернокислого алюминия или хлористого кальция с последующим перемешиванием полученной смеси с ваграночным шлаком. Коэффициент теплопроводности 0,29-0,3 вт/мК, прочность при сжатии 0,5-0,7 МПа. 1 табл.