Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий



Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий
Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий
Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий

Владельцы патента RU 2712215:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) (RU)

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в дорожном строительстве. Предложена композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий, содержащая (в мас.%): промышленный отход металлургического производства - доменный основной гранулированный шлак (46-49), органоминеральную добавку - комплексную добавку, состоящую из «Линамикс ПК» (1-3) и битумной эмульсии (4-6), и кремнеземсодержащий компонент - гидроотвальную низкокальциевую буроугольную золу ТЭС (44-47). Технический результат - снижение пористости и повышение прочности и значений коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструктивного качества получаемого материала. 2 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в дорожном строительстве.

Известна сырьевая смесь, приведенная в авторском свидетельстве СССР №513953 МКл2 С04В 13/10, 1976 г.

Данная смесь имеет состав: 1700 г. суспензий (грунт), 300 г. извести и 800 г. воды. Смесь измельчают в шаровой мельнице при температуре 80-100°С в течение 1-2 ч и затем при влажности 10-20% прессуют образцы-цилиндры, и испытывают через 7 суток. Наряду с достоинствами данной смеси и способа её приготовления имеется существенный недостаток, резкое снижение прочности при водонасыщении - с 30 до 10 МПа.

Известна сырьевая смесь, приведенная в авторском свидетельстве СССР №990723 МКл3 С04В 15/06, 1980 г.

Смесь включает компоненты, масс %: гидратированный нефелиновый шлам 50-90; регидратированый на 50-90; нефелиновый шлам - 25-50.

Наряду с достоинствами (увеличенная прочность к 28 суткам в два раза незначительном изменении водопоглощения) имеется и недостаток: коэффициент гидравличности изменяется незначительно.

Наиболее близкий состав сырьевой смеси приведен в авторском свидетельстве СССР №785262 МКл3 С04В 15/06, 1980 г который имеет следующий состав, масс %; промышленный отход металлургической промышленности в виде нефелинового шлама гидратированного - 40-80, органоминеральной добавки (асбеста - 5-10 и Al2(SO4)3 - 1-10) и кремнеземсодержащий компонент - остальное.

Недостатком данного технического решения является повышенная пористость, недостаточная прочность и низкие значения коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструкционного качества.

Заявленная смесь отличается от известной новым соотношением компонентов.

Задача изобретения - снижение пористости за счет повышения прочности и увеличение значений коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструктивного качества.

Для реализации задачи в состав композиционной сырьевой смеси для изготовления дорожных покрытий содержащей промышленный отход металлургического производства, органоминеральную добавку и кремнеземсодержащий компонент, причем в качестве промышленного отхода металлургического производства взят доменный основной гранулированный шлак, в качестве органоминеральной добавки взята комплексная добавка («Линамикс ПК» и битумная эмульсия), в качестве кремнеземсодержащего компонента взята гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола ТЭС при следующем соотношении компонентов, масс %:

доменный основной гранулированный шлак 46-49;
гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола ТЭС 44-47;
линамикс ПК 1-3;
битумная эмульсия 4-6.

Состав предполагаемой композиционной смеси и прототипа приведены в таблице 1.

В качестве критерия оценки коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструктивного качества приняты следующие соотношения:

Характеристика материалов

1. Доменный основной шлак мокрой грануляции ПАО «Тулачермет» с химическим составом, масс %: . SiO2 - 38,47-39,39; Al2O3 - 7,5-9,05; СаО - 43,26-45,66; MgO - 7,27-7,9; FeO - 0,31-0,35; MnO - 0.23-0.26.

2. Гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола от сжигания углей Подмосковного бассейна. Отвечает требованиям ГОСТ 25818-2017 «Зола унос тепловых электростанций для бетона». Химический состав низкокальциевой золы от сжигания бурых углей Подмосковного бассейна, масс. %: SiO2 - 49,5-64,0; Al2O3 - 13,2-27,29; FeO - 5,72-7,82; СаО - 1,44-2,4; SO3 - 0.81-0.89; Fe2O3 - 8,18-11,18; MgO - 0,63-0,7; TiO2 - 0.84-1.42; Na2O - 0.1-0.14; K2O - 0.32-0.45; п.п.п. - 3,28-3,6.

3. Добавка Линамикс ПК. Основу добавки составляет смесь на основе полиоксиэтиленовых производных поликарбоновых кислот и полиэтилегликоля. Добавка «Линамикс ПК» производится ООО «Полипласт Новомосковск», расположенным по адресу: Тульская обл., г. Новомосковск, ул. Комсомольское шоссе, д. 72. Применяемая добавка Линамикс ПК имеет следующие свойства: плотность раствора 1,09 г/см3; концентрация - 15,0%.

4. Битумная эмульсия класса МА, марки МА-2. Свойства битумной эмульсии: скорость распада при смешивании с цементом - более 10 минут; содержание битума с эмульгатором - 51-55%; вязкость при 20°С по вискозиметру ВУ в градусах - 2-8; устойчивость по остатку на сите с сетками №014 в % через 7 суток не более 0,8.

Пример реализации

В начале приготавливали смесь мутабильной структуры. Для этого дозировали компоненты по массе, тщательно перемешивали и помещали смесь в шаровую мельницу и производили помол до Sуд - 3000-3200 см2/г. После помола смесь помещали в пропарочную камеру, где выдерживали 12 часов при t=95-100°С по режиму 2+7+3 ч при непрерывном перемешивании. После тепловой обработки, смесь вновь помещали в шаровую мельницу и производили домол до Sуд - 6000-7000 см2/г.

Из полученной смеси формовали образцы-цилиндры при давлении 20-40 МПа с выдержкой под штампами пресса 3-5 мин.

Свойства образца и численные значения коэффициентов определяли сразу после формования и через 28 суток. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Анализ результатов испытаний.

Предлагаемое техническое решение позволило получить композиционную сырьевую смесь с улучшенными физико-механическими характеристиками по отношению к прототипу.

1. Оптимальным составом является №2, так как он обеспечивает выполнение поставленной задачи изобретения.

2. По результатам сравнения показателей разработанной композиционной сырьевой смеси с показателями прототипа, установлено:

- прочность образцов на сжатие увеличилась в 1,5-2 раза;

- пористость - снизилась на 16,5%;

- коэффициент водостойкости - увеличился на 5%;

- коэффициент гидравличности - увеличился на 10%;

- коэффициент конструктивного качества - увеличился в 1,5 раза.

Механизм твердения заявляемой композиционной сырьевой смеси объясняется действием термодинамических и поверхностных явлений, которые позволяют дисперсным системам мутабильной структуры конденсироваться в момент возникновения контактов между слагающих их частицами в водостойкие камнеподобные тела значительной прочности, которые они способны повышать как на воздухе, так и в воде.

В основе этих процессов лежит эффект упорядочения дисперсных структур, т.е. их конденсации в камнеподобные водостойкие тела, которые не сопровождаются изменением химического состава и объема твердой фазы частиц композиционной смеси, являясь следствием только изменением их физического состояния.

Упрочнение композиционной смеси контактного твердения, под которой понимается процесс возникновения достаточно прочных водостойких связей между её частицами, осуществляется мгновенно в момент возникновения между ними контактов в результате действия поверхностных сил притяжения.

Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий, содержащая промышленный отход металлургического производства, органоминеральную добавку и кремнеземсодержащий компонент, отличающаяся тем, что в качестве промышленного отхода металлургического производства взят доменный основной гранулированный шлак, в качестве органоминеральной добавки взята комплексная добавка («Линамикс ПК» и битумная эмульсия), в качестве кремнеземсодержащего компонента взята гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола ТЭС при следующем соотношении компонентов, мас. %:

доменный основной гранулированный шлак 46-49
гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола ТЭС 44-47
линамикс ПК 1-3
битумная эмульсия 4-6



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления бетонных изделий и конструкций, тротуарной плитки, бордюров, для устройства верхних слоев дорожного полотна и их последующем ремонте, а также для ремонта трещин и в качестве заполнителя соединительных швов.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к сухим смесям для приготовления расширяющегося тампонажного раствора, используемого при цементировании скважин.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных изделий из газобетона неавтоклавного твердения, применяемых для строительства жилых, административных и промышленных зданий и сооружений.

Группа изобретений относится к производству изделия из волокнистого цемента, в частности листов или панелей из волокнистого цемента, и таких изделий из волокнистого цемента, как листы из волокнистого цемента или панели из волокнистого цемента.

Изобретение относится к составам бетона и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве для изготовления цементных композитов с высокими звукопоглощающими свойствами.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из высокопрочного бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также для изготовления конструкций специального назначения.

Изобретение относится к области строительства, а именно к цементно-стружечным плитам, и может найти применение при устройстве ограждающих конструкций зданий. Технический результат заключается в снижении водопоглощения, повышении прочности, долговечности и эксплуатационной надежности плиты.

Данное изобретение относится к композиции для строительной смеси, включающей (α) по меньшей мере, одно неорганическое связующее вещество и (β) по меньшей мере, один водорастворимый сополимер на основе (а) 0.1-20 мас.

Изобретение относится к строительным материалам и может использоваться в гражданском, промышленном, дорожном и специальном строительстве. Технический результат - получение бетона с коэффициентом теплопроводности λ≤0,14 Вт/м*К и прочностью на сжатие - Rсж≥12,5 МПа.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению ячеистых бетонов неавтоклавного твердения с повышенным коэффициентом конструктивного качества и сниженным коэффициентом теплопроводности.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных изделий из газобетона неавтоклавного твердения, применяемых для строительства жилых, административных и промышленных зданий и сооружений.

Группа изобретений относится к способу получения карбонатного связанного прессованного в пресс-форме изделия. Способ включает стадии получения дисперсного материала, который является карбонатизируемым и который содержит воду, прессования в пресс-форме дисперсного материала для получения уплотненной заготовки и карбонатизирования дисперсного материала в упомянутой уплотненной заготовке для получения карбонатов при преобразовании уплотненной заготовки в упомянутое карбонатное связанное прессованное в пресс-форме изделие.

Изобретение относится к области создания композиционных материалов, в частности к получению магнитоактивных эластичных композитов (полимеров), предназначенных для изготовления управляемых магнитным полем элементов цементной смеси, а также к методам крепления газо-нефте-вододобывающих скважин при цементировании обсадных колонн на разных этапах строительства и эксплуатации скважины, при необходимости обеспечивая предельно низкие значения флюидопроницаемости тампонирующего материала за эксплуатационной колонной.

Изобретение относится к отрасли производства строительных материалов, в частности аналога гранулированного пеностекла – заполнителя искусственного пористого, применяемого в качестве заполнителя при приготовлении легких и силикатных бетонов, а также в качестве засыпок для теплоизоляции кровель, стен, перекрытий, полов нижних этажей зданий и сооружений различного назначения.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий на основе щелочных вяжущих. Смесь для получения силикатного кирпича включает золу, песок и известь негашеную.

Изобретение относится к способам производства бетонной смеси и жаростойких бетонных изделий, пригодных для изготовления футеровки промышленных тепловых и огнеупорных агрегатов, в частности для футеровки вагонеток обжига кирпича и других агрегатов.

Изобретение относится к составам строительных композиций и может быть использовано для получения композиционных материалов. Технический результат: повышение теплотехнических характеристик строительных изделий, снижение массы изделий, утилизация одновременно полимерных коммунальных отходов и древесных коммунальных отходов.

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительным смесям и способам, пригодным для конструктивных элементов автомобильных дорог на участках прохождения болот и слабых переувлажненных грунтах.

Настоящее изобретение относится к гидравлическому вяжущему, содержащему, в массовых процентах: от 17 до 55% портландцемента, частицы которого имеют D50 от 2 до 11 мкм; по меньшей мере 5% микрокремнезема; от 36 до 70% минеральной добавки А1, частицы которой имеют D50 от 15 до 150 мкм; где сумма этих процентов составляет от 80 до 100%; сумма процентного содержания цемента и микрокремнезема составляет более 28%; минеральная добавка А1 выбрана из шлаков, пуццолановых добавок или кремнистых добавок, таких как кварц, минеральных добавок кремнистого известняка, добавок известняка, таких как карбонат кальция, или их смесей.

Сухая строительная смесь и твердофазный состав для ее изготовления относятся к безусадочным водонепроницаемым и морозостойким сухим строительным смесям, используемым для ремонта и защиты строящихся и существующих бетонных, кирпичных, каменных и иных минеральных конструкций.

Изобретение относится к области строительства скважин, в частности к тампонажным растворам для цементирования обсадных колонн, газоконденсатных и нефтяных скважин, осложненных наличием слабосвязанных, склонных к гидроразрыву многолетних мерзлых пород.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в дорожном строительстве. Предложена композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий, содержащая : промышленный отход металлургического производства - доменный основной гранулированный шлак, органоминеральную добавку - комплексную добавку, состоящую из «Линамикс ПК» и битумной эмульсии, и кремнеземсодержащий компонент - гидроотвальную низкокальциевую буроугольную золу ТЭС. Технический результат - снижение пористости и повышение прочности и значений коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструктивного качества получаемого материала. 2 табл., 4 пр.

Наверх