Способ получения вяжущего
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к получению вяжущих веществ для использования их в дорожном строительстве. Цель - расширение интервала пластичности целевого продукта. Для этого исходный каменноугольный деготь смешивают с тяжелой кубовой смолой, полученной после нейтрализации и полимеризации кубовых остатков ректификации сырого бензола, взятой в количестве 5-20 мас.% на смесь, и затем окисляют О<SB POS="POST">2</SB> - воздуха при 160-170°С. Эти условия позволяют получить вяжущие, у которых интервал пластичности после прогрева расширяется на 1-6°С, что обеспечивает у дегтебетона на основе этих вяжущих возрастание предела прочности при сжатии на 15-50% и коэффициента длительной водостойкости на 24-31%. 3 табл.
СОЮЗ COBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)5 С 1о С 3/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 011(РЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР
1 (21) 4338685/31-04 (22) 22. 09.87 (46) 23.10.90. Бюл. If 39 (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им, Комсомола Украины (72) В.А.Золотаpes, В.К.Жданюк, В.А.Псюрник, А.И.Коваль, Л.П.Денисенко и Н,П.Гапотченко (53) 665.637(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
If 1286612, кл. С 10 С 3/04, 1985.
Авторское свидетельство СССР
If 1447836, кл. С 10 С 3/04, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО (57) Изобретение относится к получению вяжущих веществ для использования их в дорожном строительстве.
Изобретение относится к способу получения вяжущих и может быть использовано в дорожном строительстве.
Цель изобретения - расширение интервала пластичности целевого продукта после прогрева.
Пример. Иаловязкий деготь марки Д-3 нагревают до 120 С и в количестве 1000 г закачивают в окислительную установку. Применяемый для приготовления вяжущих деготь имеет следующие свойства: показатель услов<о ной вязкости С - 10-50 с; содержание веществ, нерастворимых в толуоле, 17-18 мас.<, фенолов 0,81,0 мас.1; нафталина 7,0-8,2 мас.4; температура размягчения остатка после отбора фракций до 3 00 С 58-60 ; температура вспышки 140-150 С. От2
Цель — расширение интервала пластичности целевого продукта. Для этого исходный каменноугольный деготь смешивают с тяжелой кубовой смолой,полученной после нейтрализации и полимеризации кубовых остатков ректификации сырого бензола, взятой в количестве 5-20 мас.3 на смесь, и затем окисляют О воздуха при l60-170 С.
Эти условия позволяют получить вяжущие, у которых интервал пластичности
О после прогрева расширяется на 1-6 С, что обеспечивает у дегтебетона на основе этих вяжущих возрастание предела прочности при сжатии на 15-503 и коэффициента длительной водостойкости на 24-313. 3 табл. дельно нагревают до 60 С смолу тяжелую кубову и в количестве 200 г добавляют в деготь.
Смола тяжелая кубовая представляет собой сложную смесь высококипящих продуктов алкилирования и сополимеризации бензольных углеводородов, тиофенсодержащих соединений. Ее готовят из кубовых остатков ректификации сырого бензола путем их нейтрализации NaOH и последующей полимеризации при температурах выше 130 С в специальных кубах.
Смола тяжелая кубовая (СТК) имеет следующие войства; показатель ус<о ловной вязкости С >0 = 50 с; содержание воды 0,5 ма с.Ф; плотность
1220 кг/мз; вещества, нерастворимые в толуоле, отсутствуют; зольность
1601105
3 мас.1; температура стеклования при с.:орости охлаждения 5 С/мин — 54 С.
Повышают температуру смеси дегтя и смолы тяжелой кубовой до 12г>"С, ! Включают компрессор и осуществляют (! пода «у воздуха в окислительную ус-! тановку при давлении воздуха через воздуходувное устройство 0,5 МПа, что соответствует расходу воздуха
550 дмз/ч, При включенном компрессоре повышают температуру окисляемой смеси дегтя и смолы тяжелой кубовой до 1/0 С со скоростью 10 С/ч.
Окисление проводят до достижения вяжущим вязкости С " = 80 с или
«о
С г, = 180 с. При окончании окисления выход готового вяжущего составляет 1120 г.
Применение дегтя с условной вязкостью С = 10 с или Сз = 50 с не влияет на процесс окисления и свойства полученных окисленных вяжущих, Свойства полученных вяжущих приведены в табл.l-3.
20
В табл.l-3 значения показателей свойств вяжущих и дегтебетонов на их основе приведены в виде дробей.
B табл.1 в числителе приведены показатели свойств для окисленных вяжущих до вязкости С вЂ” — 80 с, а в зна >о
10 менателе - до вязкости С = 180 с.
В табл.2 приведены соответственно свойства дегтебетонов на основе вяжущего С " = 80 с в знаменателе, а 5О йа основе вяжущего С = 180 с в числителе. Окисленные вяжущие с вязкостью С = 80 с соответствуют ГОСТУ на дегость марки Д-б.
Как следует.из табл.1, вяжущие полученные по предлагаемому способу, обладают более широким интервалом пластичности (на 6-17 p) более. низкой температурой хрупкости (на
3-13 С) меньшим изменением темпера9 б туры размягчения (на 2-5 С) и хрупкости (на 5-13 С) после прогрева.
Из табл,2 следует, что интервал пластичности окисленного таллового пека совместно с СТК после прогрева сужается на 11 С, окисленного талловоР го пека сужается на 3,0ОС, окислен. ного каменноугольного дегтя остается неизменным, а окисленного дегтя совместно с СТК расширяется после
О прогрева на 1-6 С. физико-механические свойства мелкозернистого дегтя бетона типа В на основе полученных вяжущих с использованием гранитных каме::ных материалов приведены в таол.3. Из табл,3 следует, что бетоны на основе вяжущих, полученных по предлагаемому способу, хара ктеризуются повышенными коэффициентами длительной водостойкости (на 24-3 11) по сравнению с бетоном на оснг>ве дегтя °
Используемая концентрация добавки смолы тяжелой кубовой 5-20 мас3 является оптимальной. При содержании
СТК в дегте менее 5 мас,i свойства вяжущих, полученных по предлагаемому способу, и дегтебетонов на их основе практически не отличаются от свойств вяжущего и дегтебетона полученного при окислении дегтя ° При содержании в дегте смолы тяжелой кубо вой более 20 мас. вяжущее имеет более низкую температуру хрупкости и меньшее изменение температуры раз; мягчения и хрупкости после прогрева, но при приготовлении из этого вяжущего дегтебетона коэффициент длительной водостойкости у такого дегтебетона (состав 4, табл.3) по сравнению с дегтебетоном на основе предлагаемого вяжущего хуже. Поэтому содержание cMoflbi тяжелой кубовой в дегте следует ограничить 20 мас ° «,.
Оптимальным интервалом температур окисления смеси дегтя с СТК является интервал 160-170 С.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить интервал пластичности вяжущего после прогрева на 1-6 С. Кроме того возрастает предел прочности при сжатии дегтебетона, полученного из этого вяжущего (при 50 С) на 15-501 и коэффициент длительной водостойкости на 24-31 отн.l по сравнению с дегтебетоном, полученным на основе промышленного вяжущего - каменноугольного дегтя, Формула изобретения
Способ получения вяжущего путем совместного окисления углеводородного сырья со смолой тяжелой кубовой; полученной после нейтрализации и полимеривации кубовых остатков рект.ификации сырого бензола кислородом воздуха при. 160-170 С, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью рас5 i60)105 6 щирения интервала пластичности целе-- зуют каменноугольный деготь и смолу вого продукта после прогрева в ка- тяжелую кубовую в количестве
Э о честве углеводородного сырья исполь-. 5,0-20,0 мас.4 на смесь.
Таблица 1
Свойства
Показатели свойств для примера
2 1 3
Вяжуи(ее иэ дегтя ю
Деготь с С 1050 с, мас.Ф
Смола тяжелая, ку бовая, мас.
Показатель условной вязкости, С о
Температура размяго чения, С
Температура хрупкости, С
Содержание нафталина, мас.Ф
Содержание фенолов, мас. 4
Содержание веществ, нерастворимых в толуоле, мас.Ф
Изменение температуры размягчения посе ле прогрева, С
Изменение температуры хрупкости после прогрева, С
Продолжительность окисления, ч
70
95
20
80/180
80/180
8O/180
80/180
80/180
31/41
35/46
35/50
35/47
34/43
-16/""10
-12/-5
-18/-12
2,8/2, 1
-3/+1
3.4/2,6
-6/-2
3,4/2,4
3,3/2,4
3,1/2,2
Менее 1
13.5/)6,2
l5,3/18,3
19,2/22,0
18 1/19,8 17,2/19,7
21/14
22/14
25/ 1 9
22/15
23/15
25/26
16/12
20/16
16/13
19/15
3,5/4,5
3,5/4,5
3,5/4,5
3,5/4,5
3,5/4,5
Та бли ца 2
Пример
Свойства
Окисленный талловый
Окисленный каОкисленный менноугольный деготь талловый пек пек совместно с
СТК (известный способ) Интервал пластичности, С до прогрева вяжущего после прогрева вяжущего
40 47 51 53
43 50 57 54
49
46
46
° 1601105
Табли ца 3
Показатели свойств для примера
Свойства
Вяжущее из дегтя
2392
2387
2390 2384
«
2390 2381
2390
2392
2390
Средняя плотность, .,-Умз
Водонасыщение, об.3
Набухание, об.4
«3,3»
5,Г
6 1.
« г
1 3 г
1,9
50 С
0 77 г
0,90
О 55 г»
0,63
0 90 г»
0,94
0 90 г
0,92
Коэффициент водо" стойкости
0 53 г»
0,55
0 50 г
0,56
0 77 г
0 79
«««ВВ«
Составитель Н.Королева редактор Н Яцола Техред л.сердюкова
Корректор T. Èàëåö
4 » ««««««»«. Заказ 3245 Тираж 441 Подписное . НИИЛИ Государственного комитета по изо5ратениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д..4/5
«1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101
Предел прочности при сжатии, ИПа при температуре
20 С.
Коэффициент длительной водостойкости
2 4
-*
2, 0 48 г
0,40
«7г7»
8,5
5 г
2,1
2 8 г
2,6
0 54 г
0,63
0 78 г
0,85
3 4 г
3,1
0 64 г
0,35
4 5 2 ,5
1 2 г
1, 0 69 г
0,79
0 67 г
0,53
1 0 г
1,5
2 6 г»
2,3
0 46 г
0,54
8 8
1,1
1 0
«г
4,1
0 86
-г»
0,71