Вяжущее для закрепления грунта
Иллюстрации
Показать всеРеферат
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
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l9) (И) 3(51) Е 02 D 3/12, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
По ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;,:,"/
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ, ГРУНТА включающее кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного остатка и низкозастывакщую фракцию
180-350 С перегонки крекированногс, 10-30
T21) 3364446/29-33 (22) 16.12.81 (46) 30.07.83. Бюл. В 28 (72) P.M.Èóðçàêîâ, T.Ã.Âåäåðíèêîýà, P.Í. Гимаев, Л.A Áàáèê, П.Л.Ольков, A.Ô.Nkxos, П.A.Ëàíèí, A.Ì.Âàèìбетов и Г.Г.Теляшев (71) уфимский нефтяной институт (53) 624 .138.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9 S63763, кл. E 02 D..Ç/12; 06.06.79.
2. Авторское свидетельство СССР
9 866045, кл. E 02 D 3/12, 30.11.79 (прототип). нефтяново остатка, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения прочности и снижения набухания закрепленного грунта, оно дополни тельно содержит гудрон высокосмолистой нефти прн;следующем соотношении комопнентов, мас.Ъ
Еубовый остаток перегонки креки" рованного нефтяного остатка 35-65
Низкозастывающая фракция
180-350 C перегонки крекиро-. ванного нефтя». ного остатка 25-35
Гудрон высоко смолистой нефти
1032096
5 !
15
35
Изобретение относится к строительстну и может бить использовано для закрепления грунта, например,. при сооружении магистральных трубопроводов.
Известно вяжущее для закрепления грунта (1J, включающее, мас.Ъ
Остаток термического крекинга гудрона 25-75
Легкий газойль замедленного коксования 25-75
Наиболее близким к предлагаемому является вяжущее для закрепления 2 грунта, включающее, мас.Ъ
Кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного остатка 40-7 5
Низкозастывающая фракция
180-350 С перегонки крекированного нефтяного остатка 25-60
Недостатками известных вяжущих являются невысокая прочность закрепленного грунта и высокое его набухание.
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 низкозастынающуюI фракцию 180-350ОС перегонки крекированного нефтяного остатка, дополнительно содержит гудрон высокосмолистой нефти при следующем соотношении. компонентов, мас.Ъ
Кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного остатка 35-65
Низкозастынающая фракция
180-350 С перегонки крекированного нефтяного остатка 25-35
Гудрон высокосмолистой нефти 10-30
Вакуумированный остаток перегон.ки крекированного нефтяного остатка представляет собой черний вязкий продукт, нерастворимый в воде, при хранении загустевающий, обладающий нысокими адгезионными свойствами по отношению к грунтовым частицам. Вакуумированный остаток является хорошим гидрофобиэатором, но обладает высокой темнературой застывания и высокой вязкостью, что не позволяет наносить его на грунт при температуре окружающего воздуха ниже О С беэ разогрева до 150 С.
Нефтяная ниэкозастывающая фракция с пределами выкипания 180-ЗБО С используется. в качестве раэжижителя.
Гудрон высокосмолистой, например, арланской нефти представляет собой темный вязкий продукт, нерастворимый в воде, загустевающий при хранении.
Гудрон высокосмолистой арланской нефти выполняет роль пластификаторе. Введение некоторого количества арланского гудрона приводит к повышению эластичности вяжущего вещества, поскольку асфальтены активного присхождения гораздо лучше набухают в углеводородах и смолах, как обладающие рыхлой структурой с большим количестном 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 нязкостью и прочностью.
С увеличением содержания гудрона:арланской. нефти в вяжущем растет содержание смол. Поскольку когеэия вяжущего вещества зависит от прочности дисперсионной среды, от концентрации смол в углеводородах
f добавка 10-30 мас.Ъ гудрона арланской нефти, увеличиная: содержание смол, повышает когезионные свойства вяжущего вещества.
Кроме того, известна склонность вяжущих веществ на основе крекинг-остатка к быстрому старению, так как большое количество насыщенных соединений облегчает взаимодействие с кислородом воздуха вследствие небольшой энергии активации. Компаундирование вакуумированного крекинг-остатка с гудроном арланской нефти повышает энергию активации(: старения вяжущего в целом, вследствие чего получают вяжущее с высокой устойчивостью к термоокнслительно. му старению, что в свою очередь в значительной мере предопределяет обеспечение долговечности закрепленных предлагаемым вяжущим грунтов.
"Физико-химические свойства вакуумированного остатка перегонки крекированного нефтяного гудрона, нефтяной фракции и гудрона арланской: неФти представлены соответственно в табл. 1-3.
Технология приготовления вяжущего заключается в сменении предварител.; но нагретых до 120-130 С ваку;1032096
Таблица 1
Показатель з
Плотность, xr/M
1170-1240
Вязкость условная при
150 Ср ВУ 150 (условные градусы) 5,01-8,33
Температура, С вспышки ,застывания, 220-240
37-62
Групповой углеводородный состав, мас .:5
9,03-10,58
Парафино-нефтеновые
Ароматические, в том числе
4,52-9,75, 3, 28-.11, 65
29,81-32,97 моноциклические бициклические. полициклические
21,36-21,13
Смолы
Ксфальтены
Доля воды, мас.%
18,40-21,52
Отсутствует
Т а б л и и а 2
Показатель
Плотность, кг/и
900-902
Вязкость условная при
50 С о ВУ 150
1,20-1,22 мированного крекинг-остатка и гудрона .арланской нефти и последующем разжижении полученной смеси нефтяной фракцией 180-350<С.
В лабораторных условиях готовят несколько составов предлагаемого вя- 5 жущего с использованием вакуумированного остатка перегонки крекирован ного гудрона западно-сибирской нефти нефтяной фракции 180-350 С и гудрона арланскрй нефти . 10
Физико-химические свойства вакуумирован ного остатка перегонк и к рекированного гудрона, нефтяной фракции и гудрона арланской нефти представлены соответственно в табл. 4-6, ;В табл. 7 приведены примеры количественного соотношения компонентов вяжущего и его свойств.
Полученными составами вяжущего закрепляют тяжелый суглинок. Для
Физико-химические свойства
Физико-химические свойства этого суглинок смешИвают с вяжущим, взятым в количестве 8 4 от массыу грунта,иэ смеси формируют образцы диаметром и высотой по 50 мм,которые испытывают на прочность при сжатии в неводонасыщенном состоянии ин набухание через 7 сут твердения их на воздухе при 20 С. Таким же путем готовят образцы из грунта„ закрепленного иэвестньм вяжущим.
Сравнительные результаты определений свойств закрепленного грунта представлены в табл.8 °
Предлагаемое вяжущее являетсй малотокснчньик (ХУ класс), пожаро- беэопасньи (температура вспышки
112 C), недефицитным, а закрепи.. ленный нм грунт имеет более высокие показатели прочности и более низкое набухание по сравнению с грунтом закрепленньзи известньм вяжущим.
1032096
76-80
-23 — 26 застывания
10%
50%
331-330
90%
352-355 к @к °
30,89-47,20
Смолы
1130-1150
4,90-6,35
216"220
30-34 вспышки застывания
14,86-15,20
11-69-12,62
7,00-7,93
32,43-34,8
Температура, 0 C вспышк и
Фракционный состав:
Нака
Групповой углеводородный состав, мас. Ъ
Парафино- нафтеновые
Ароматические, в том числе моноциклические бициклические полициклические
Физико-химические свойства
Плотность| кг/м
Вязкость условная при
150 С, ВУ f50 (условные градусы)
Температура,> С
Групповой углеводородный состав мас.В
Парафино-нафтеновые;
Ароматическйе, в том числе: моноциклические бициклические .полициклические
Продолжение табл. 2
174-176
204-205
240-274
3,74-11 60
ll 20;18,92
22,70-.40,226,23 7,30
Т а б л и ц а 3
1032096
Образец 2
0,1-0,2
Показатель
1170
5,01
220
+37
9,03
Смолы
Отсутствует
902
1 i 20
-26
Смолы Асфальтены
Сцепление с мрамором,„ метод A
Содеркание водорастворимых соединений,мас.В
Изменение температуры размягчения после прогрева, С
Физико-химические свойства
Плотность, кг/м
Вязкость условная при 150 С, ВУ .МВ (условные градусы) Температура вспыжи,оС
Температура застывания, С
Групповой состав, мас.Ъ: йарафино-нафтеновйе моноциклические ароматические бициклические ароматическ
Ф .полициклические ароматические
Асфаль тены
Содераание воды, мас.Ъ:
Физико-химические свойства
Плотность, кг/м
Вязкость условная при
50оС î Ву 5
Температура вспьиаки, С о
Температура застывания, С
ПРЩЗолхение табл, 3
25ю30 26 52
5,30-6,29
Таблица 4
9, 2.5
И,65
29 81
21,36
18,40
Таблица 5
1032096
176 н.к.
205
10%
50 Ъ
331
903 к.к
352
47,2
11,6
l1 2
22,7
7,3
Таблица б
1150
14,86
Моноциклические ароматические
11,69
7,00
134
220
6 35,Фракционный состав:
Групповой углеводородный состав, мас. Ъ:
Парафино-нафтеновые
Моноциклические ароматические
Бициклические арома тические
Полициклические ароматические
Физико-химические свойства
Плотность, кг/м
Групповой углеводородный состав, мас.%:
Парафино-нафтеновые
Бициклические ароматические
Полициклические ароматические
Смолы
Асфальтены
Температура застывания, С
Температура вспьпаки, С
Вязкость условная, при
150 С, ВУ 150
Продолаение табл. 5
34,86
25,30
6,29
1032096
Продолжение табл, 6
Сцепление с мрамором, метод. A
Образец 2
Содержание водорастворимых соединений, мас.Ъ:
0,2
Изменение температуры размягчения после прогрева, аС
Таблица 7
Показатель
Физико-химические свойства
Крекинг-остаток
65
25
20
10
1085 1102
1070
2l 0
Парафино-нафтеновые
25,2
22,9
11,8 11,9
11,5
12, 1 12,3.
10,7
30 3 - 29,4
12,6 12,8
Смолы
Асфаль тены
10,3
8,3
12ю6
-16 о
Температура застывания, С
Температура вспышки, С
110
112
116
9,3
17,8
Содержание воды, маа.Ъ:
Следы
Следы
Сцепление с мрамором, метод Б
Номер состава вяжущего
П р и м е ч а н и e . Предварительный нагрев крекинг-остатка и гудрона арланской нефти осуществляют при 120".С.
Ъ
Плотность, кг/м
Групповой углеводородный состав, мас.%:
Моноциклические -ароматические
Бициклические ароматические
Полициклическне ароматические
Вязкость условная при
50О С, о ВУ 150
Фракция 180-350 С
Гудрон арланской нефти
30,1
14,2
Образец 2
13,6
Следы
Образец
Образец 2
1032096
ТабЛица 8
Набухание закрепленного грунта, об.Ъ
Состав вяжущего
Предлагаемый
Известный
Составитель В.Горлов
Редактор Н.Ковалева Техред И.Гайду Корректор A.Ôe eíè
Заказ 5348/35 Тираж 673 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Предел прочности закрепленного грунта, МПа
1,73
1,88
1,90
1,49
3,4
3,6
3,9:
4,2