Шламобетон

 

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при устройстве основания автомобильных дорог и аэродромов. Шламобетон, включающий нефтешлам и минеральное вяжущее - цемент или известь, в качестве нефтешлама содержит шлам нефтедобычи, состоящий из 50-75 мас.% высокодисперсных частиц металла, кварца, гидроксидов железа, алюминия и кальция, карбонатов кальция и магния, сырой нефти - 20-40 мас.% и воды - остальное, при следующем соотношении компонентов в шламобетоне, мас.%: шлам нефтедобычи - 86-88, цемент или известь - 14-12. Технический результат: получение высококачественного шламобетона низкой себестоимости, с низкими энерго- и трудозатратами на его приготовление и расширение сырьевой базы грунтов за счет применения отходов промышленности. 2 табл.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при устройстве оснований автомобильных дорог и аэродромов.

Известны грунтобетоны, в которых в качестве вяжущего применяют нефть, цемент или известь. Соотношение ингредиентов в композиционном вяжущем (% от массы сухого грунта): нефть - 5...6, цемент - 4...5 или нефть - 4, известь - 4.

Такие грунтобетоны соответствуют I и II классам прочности и отличаются сравнительно высокой морозостойкостью и малым водонасыщением (Безрук В.М., Линцер А. В. и др. Применение нефтегрунта в строительстве автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1975, 72 с.).

Наиболее близким аналогом к предложенному изобретению является шламобетон, содержащий в качестве основы, формирующий скелет бетона - нефтешлам, образующийся в процессе очисти сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, а в качестве стабилизатора - минеральное вяжущее (цемент или известь).

Шламобетон отличается высокой деформационной стабильностью, относительно низкой себестоимостью, за счет применения взамен грунта многотоннажных отходов промышленности. Для них характерна упрощенная технология. Однако они имеют сравнительно узкий диапазон применения, поскольку по прочности относятся ко II и III классам (патент на изобретение 2150546, С1/ Шламобетон. Шеина Т.В., Коренькова С.Ф., Клименков О.В., Бюл. 16, 2000).

Технологическим результатом изобретения, на достижение которого направлено создание нового технического решения, является получение высококачественного шламобетона низкой себестоимости, энерго- и трудозатратами на его приготовление и расширение сырьевой базы грунтов за счет применения отходов промышленности.

Поставленный технический результат достигается тем, что шламобетон, включающий нефтешлам и минеральное вяжущее - цемент или известь, отличающийся тем, что в качестве нефтешлама он содержит шлам нефтедобычи, состоящий из 50-75 мас.% высокодисперсных частиц металла, кварца, гидроксидов железа, алюминия и кальция, карбонатов кальция и магния, сырой нефти - 20-40 мас.% и воды - остальное, при следующем соотношении компонентов в шламобетоне, мас. %: шлам нефтедобычи - 86-88 цемент или известь - 14-12 Шламы нефтедобычи сопутствуют процессу добычи и транспортирования нефти. Основным отличием органической составляющей шлама нефтедобычи от шлама нефтепереработки является большее содержание смол и асфальтов, а минеральной части - ионообменных комплексов Са+2 и Mg+2, против Аl+3 и Fe+3 у шламов нефтепереработки.

Стабилизацию шлама нефтедобычи осуществляли ПЦ 400 - ДО и негашенной известью 2 сорта (СаО и MgO>80%). Изготовление и испытание шламобетонов проводились согласно "Инструкции по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов". - М., 1975, 126 с.

Расход цемента (извести) для состава 1 составил - 11% в счет 100% шлама нефтедобычи, для состава 2-12%, для состава 3-13%, для состава 4-14%, а для состава 5-15%.

Как видно из результатов табл. 1 и 2, шламобетоны состава 1 не отвечают поставленному техническому результату, а состав 5 - по качеству соответствует требованиям к стабилизированным грунтам 1 и 2 класса по прочности, но экономически нецелесообразны, так как заведомо ведут к перерасходу вяжущего.

Составы 2, 3 и 4 следует считать оптимальными. Большая прочность при сжатии шламобетонов на основе шламов нефтедобычи объясняется наличием в составе органической части соединений с ненасыщенной химической связью, которые повышают их реакционную способность. Поскольку средняя молекулярная масса углеводородов приближается по абсолютной величине к битуму, а соотношение С/Н изменяется согласно приведенному ряду: Битумы (6,29-10,7)> шламы нефтедобычи (8,56-8,79)> шламы нефтепереработки (6,76-7,54).

Приоритет по прочности при растяжении у шламобетона на шламах нефтедобычи можно объяснить большим содержанием смол, обеспечивающих адгезионно-когезионные связи и эластичность.

Оптимальные составы могут быть рекомендованы, согласно СНиП 2.05.02-85 "Автомобильные дороги" М., 1986 для устройства оснований аэродромов класса А-Г (1 кл. по прочности) и Д-Е (2 кл. по прочности) или покрытий со слоем износа; их можно использовать как для нижних, так и верхних слоев оснований широкого спектра категорий автодорог или в качестве покрытия автодорог местного значения. Они могут быть также рекомендованы в качестве оснований, выполняющих функцию трещино-прерывающих слоев. При этом: - Улучшаются технологические свойства: удобообрабатываемость, за счет наличия пластифицирующих добавок - нефти, а значит и гомогенность и удобоукладываемость.

- Повышаются эксплуатационные показатели: прочность при сжатии и растяжении, морозостойкость и деформационная способность за счет образования разветвленного каркаса из продуктов гидролиза и гидратации цементного клинкера и гидрофобизации частиц.

- Социальный эффект достигается за счет улучшения экологической обстановки в районах добычи нефти и снижения интенсивности загрязнения биосферы, реабилитации территорий, загрязненных шламами нефтедобычи, а также ресурсных альтернатив стройиндустрии.

Приведенный заявителем анализ по научно-техническим и патентным источникам информации позволил выявить отличные признаки в заявительном техническом решении, следовательно, заявленный шламобетон удовлетворяет критерию изобретения "Новизна". В обнаруженной информации отсутствуют сведения об указанном результате и из нее не выявляется влияние отдельных признаков на достижение технического результата. Следовательно данное техническое решение удовлетворяет критерию "Изобретательный уровень".

Критерий изобретения "Промышленная применимость" подтверждается тем, что предлагаемый шламобетон отличается упрощенной технологией: незначительными энерго- и трудозатратами; низкой себестоимостью и позволяет найти широкое применение многотоннажным отходам, под которые отводятся значительные земельные угодья.

Описываемый шламобетон может быть использован при устройстве автомобильных дорог и аэродромов без значительного увеличения капиталовложений.

Формула изобретения

Шламобетон, включающий нефтешлам и минеральное вяжущее - цемент или известь, отличающийся тем, что в качестве нефтешлама он содержит шлам нефтедобычи, состоящий из 50-75 мас. % высокодисперсных частиц металла, кварца, гидроксидов железа, алюминия и кальция, карбонатов кальция и магния, сырой нефти - 20-40 мас. % и воды - остальное, при следующем соотношении компонентов в шламобетоне, маc. %: Шлам нефтедобычи - 86-88 Цемент или известь - 14-12

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления глинистых, суглинистых, песчаных, супесчаных и лессовидных грунтов, в особенности в случае наличия в грунтах стальных конструкций, подверженных кислотной коррозии
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления глинистых, суглинистых, песчаных, супесчаных и лессовидных грунтов, в особенности в случае наличия в грунтах стальных конструкций, подверженных кислотной коррозии

Изобретение относится к технологии строительства, может быть использовано при контроле формообразования свай и других фундаментов, создаваемых нагнетанием вяжущих материалов в грунт
Изобретение относится к эксплуатации напорных гидротехнических сооружений, а конкретно к способу улучшения эксплуатационных свойств основания гидротехнического сооружения

Изобретение относится к вяжущим средствам для закрепления песков и может быть использовано для этих целей при строительстве, ремонте и эксплуатации магистральных газопроводов и продуктопроводов, железных и автомобильных дорог, откосов каналов, оснований опор линий электропередач и связи

Изобретение относится к вяжущим средствам для закрепления песков и может быть использовано для их закрепления при строительстве и эксплуатации магистральных газопроводов и продуктопроводов, железных и автомобильных дорог, откосов каналов, оснований опор линий электропередач и связи

Изобретение относится к вяжущим средствам для закрепления песков и может быть использовано для этих целей при строительстве и эксплуатации магистральных газопроводов, железных и автомобильных дорог, откосов каналов, оснований опор линий электропередач и связи

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению зданий, сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах с осуществлением воздействия на грунты с целью изменения свойств последних способами инженерной мелиорации

Изобретение относится к вяжущим средствам для закрепления песков и может быть использовано для их закрепления при строительстве и эксплуатации магистральных газопроводов и продуктопроводов, железных и автомобильных дорог, откосов каналов, оснований опор линий электропередач и связи

Изобретение относится к вяжущим средствам для закрепления почв и песков и может быть использовано для их закрепления при строительстве и эксплуатации магистральных газопроводов и продуктопроводов, железных дорог, автомобильных дорог, откосов каналов, оснований опор линий электропередач и связи

Изобретение относится к составам композиционных материалов для строительства и может быть использовано для устройства дорожных оснований и покрытий, приготовления растворов и бетонов

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для строительства автомобильных дорог

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при устройстве автомобильных дорог и аэродромов

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, а именно к составам для устройства основания автомобильных дорог

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при капитальном строительстве, устройстве дорожных оснований и покрытий, а также при рекультивации земельных участков нефтедобывающих районов

Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к составам для обеспыливания, гидрофобизации и укрепления грунтовых дорог различного назначения, кюветов и откосов, также к способам упрочнения, обеспыливания и гидрофобизации грунта

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве и реконструкции оснований дорог, аэродромов, фундаментов зданий и сооружений, создании противофильтрационных экранов и буронабивных свай

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве оснований автомобильных и железных дорог, аэродромов, площадок различного назначения, фундаментов зданий и сооружений, буронабивных свай, ядер плотин, оснований свалок городского мусора и промышленных отходов, при тампонаже карстовых и других пустот и т.п

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве оснований автомобильных и железных дорог, аэродромов, площадок различного назначения, фундаментов зданий и сооружений, буронабивных свай, свалок городского мусора и промышленных отходов, тампонаже карстовых и других пустот, ядер плотин и т.п

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве оснований автомобильных и железных дорог, аэродромов, площадок различного назначения, фундаментов зданий и сооружений, свалок городского мусора и промышленных отходов, ядер плотин и т.п

Изобретение относится к строительству дорог, в частности к строительству временных технологических дорог при прокладке магистральных и промысловых трубопроводов на слабых грунтах
Наверх