Дорожная смесь
Владельцы патента RU 2285678:
Казанская государственная архитектурно-строительная академия (RU)
Изобретение относится к области дорожного и аэродромного строительства и может быть использовано для устройства оснований дорожных одежд и морозозащитных слоев земляного полотна автомобильных дорог и аэродромов. Технический результат: повышение водо- и морозостойкости материала, увеличение сроков службы дорожных одежд, повышение экологической безопасности окружающей среды в результате утилизации отходов нефтедобывающей промышленности. Дорожная смесь включает минеральный материал, нефтешлам и битуминозный песчаник, причем она содержит твердый нефтешлам следующего состава, мас.%: асфальтены 1,5-4,0, смолы 4,0-7,0, непредельные углеводороды 6,0-10,0, парафины 20,0-50,0, механические примеси 40,0-60,0, вода 2,0-10,0, в качестве минерального материала - отсевы дробления малопрочного известняка крупностью зерен менее 5 мм, битуминозный песчаник, содержащий 7% природного битума следующего состава, мас.%: смолы - 29,8; асфальтены - 11,6; масла - 57,4; парафины - 1,2, при следующем соотношении компонентов, мас.ч: минеральный материал 25-75, твердый нефтешлам 8-12, битуминозный песчаник 25-75. 1 табл.
Изобретение относится к области дорожного и аэродромного строительства и может быть использовано для устройства оснований дорожных одежд и морозозащитных слоев земляного полотна автомобильных дорог и аэродромов.
Известен состав грунтовой смеси для устройства оснований дорожных одежд, включающий, мас.%:
| глинистый грунт | 100 |
| сырая маловязкая нефть | 5-8 |
| известь | 3-5 |
[Безрук В.М., Линцер А.В., Юрченко В.А., Илясов Б.Ф. Применение нефтегрунта в строительстве автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1975, с.23-25].
Материал известного состава недостаточно прочен. Кроме того, использование нефти в дорожном строительстве нецелесообразно.
Прототипом изобретения является грунтобетонная смесь, включающая компоненты, мас.ч:
| грунт | 100 |
| известь | 4-5 |
| нефтешлам | 2-4 |
| вода | 8-16 |
Грунт является минеральным материалом. Нефтешлам в известном составе представляет собой эмульсию отходов переработки нефти. Он содержит 15-25% воды, 3-6% соединений, близких по составу к нефти, 20-30% сложных по составу органических соединений, 15-25% минеральных веществ, 6-10% механических примесей [Авторское свидетельство СССР №607870, М.Кл. Е 01 С 7/36, Е 02 D 3/12].
Грунтобетонная смесь известного состава имеет недостаточно высокую прочность при сжатии.
Изобретение направлено на повышение водо- и морозостойкости материала, увеличение сроков службы дорожных одежд, повышение экологической безопасности окружающей среды в результате утилизации отходов нефтедобывающей промышленности.
Результат достигается тем, что дорожная смесь, включающая минеральный материал, нефтешлам, битуминозный песчаник, содержит твердый нефтешлам следующего состава, мас.%: асфальтены 1.5-4.0, смолы 4.0-7.0, непредельные углеводороды 6.0-10.0, парафины 20.0-50.0, механические примеси 40.0-60.0, вода 2.0-10.0, в качестве минерального материала - отсевы дробления малопрочного известняка крупностью зерен менее 5 мм, битуминозный песчаник, содержащий 7% природного битума следующего состава, мас.%: смолы - 29.8; асфальтены - 11.6; масла - 57.4; парафины - 1.2, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:
| указанный минеральный материал | 25-75 |
| твердый нефтешлам указанного состава | 8-12 |
| битуминозный песчаник указанного состава | 25-75 |
Твердые нефтешламы - многотоннажные отходы нефтедобывающей промышленности. Для приготовления образцов использовали нефтешламы НШУ-1 ЗАО «Татойлгаз» АО «Татнефть».
Битуминозный песчаник Шугуровского месторождения (Республика Татарстан) содержит 7% природного битума. Тип битума в породе относится к мальтам и имеет состав, мас.%: смолы - 29,8; асфальтены - 11,6; масла - 57,4; парафины - 1,2.
В качестве минерального материала использовали отсевы дробления малопрочного известняка крупностью зерен менее 5 мм.
Дорожную смесь готовят следующим образом.
Разогревают до температуры 90-100°С смесь минерального материала и битуминозного песчаника. Затем перемешивают в течение 10-20 секунд с разжиженным при температуре 85-95°С нефтешламом до однородного состояния. Для приготовления смесей пригодно смесительное оборудование асфальтобетонных заводов, грунтосмесительные установки с системой обогрева.
Заявляемая смесь имеет более высокую прочность при сжатии (до 4,2 МПа), низкое водонасыщение (до 0,24%), продолжительные сроки службы вследствие повышенной морозостойкости материала (до 50 циклов замораживания-оттаивания).
| Таблица | |||||
| Состав смеси, мас.ч. | Прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии, МПа | Водонасыщение, % | Кол-во циклов замораживания-оттаивания | ||
| Минеральный материал | Битуминозный песчаник | Твердый нефтешлам | |||
| 25 | 75 | 6 | 2,80 | 0,80 | 50 |
| 8 | 4,0 | 0,32 | 50 | ||
| 10 | 4,2 | 0,24 | 50 | ||
| 12 | 3,8 | 0,24 | 50 | ||
| 14 | 1,85 | 0,27 | 47 | ||
| 50 | 50 | 6 | 2,75 | 1,33 | 38 |
| 8 | 4,1 | 0,55 | 44 | ||
| 10 | 4,1 | 0,29 | 50 | ||
| 12 | 4,0 | 0,30 | 50 | ||
| 14 | 2,05 | 0,30 | 50 | ||
| 75 | 25 | 6 | 2,05 | 1,78 | 40 |
| 8 | 4,2 | 1,18 | 46 | ||
| 10 | 3,9 | 0,60 | 50 | ||
| 12 | 3,8 | 0,38 | 50 | ||
| 14 | 2,08 | 0,30 | 50 | ||
| Грунтобетонная смесь известного состава | 1,8 | 1,8 | - |
Дорожная смесь, включающая минеральный материал, нефтешлам, битуминозный песчаник, отличающаяся тем, что она содержит твердый нефтешлам следующего состава, мас.%: асфальтены 1,5-4,0, смолы 4,0-7,0, непредельные углеводороды 6,0-10,0, парафины 20,0-50,0, механические примеси 40,0-60,0, вода 2,0-10,0, в качестве минерального материала - отсевы дробления малопрочного известняка крупностью зерен менее 5 мм, битуминозный песчаник, содержащий 7% природного битума следующего состава, мас.%: смолы - 29,8; асфальтены - 11,6; масла - 57,4; парафины - 1,2, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Минеральный материал | 25-75 |
| Твердый нефтешлам | 8-12 |
| Битуминозный песчаник | 25-75 |
