EA028854B1 - Method for obtaining fssc (fibre-sludge-sulfur concrete) - Google Patents

Method for obtaining fssc (fibre-sludge-sulfur concrete) Download PDF

Info

Publication number
EA028854B1
EA028854B1 EA201500831A EA201500831A EA028854B1 EA 028854 B1 EA028854 B1 EA 028854B1 EA 201500831 A EA201500831 A EA 201500831A EA 201500831 A EA201500831 A EA 201500831A EA 028854 B1 EA028854 B1 EA 028854B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
sulfur
concrete
production
construction
fiber
Prior art date
Application number
EA201500831A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201500831A2 (en
EA201500831A3 (en
Inventor
Арман Муратович Жармухаметов
Ходжамурат Оразгелдиевич Баубеков
Original Assignee
Арман Муратович Жармухаметов
Ходжамурат Оразгелдиевич Баубеков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Арман Муратович Жармухаметов, Ходжамурат Оразгелдиевич Баубеков filed Critical Арман Муратович Жармухаметов
Publication of EA201500831A2 publication Critical patent/EA201500831A2/en
Publication of EA201500831A3 publication Critical patent/EA201500831A3/en
Publication of EA028854B1 publication Critical patent/EA028854B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Road Paving Structures (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to the building materials industry - for road construction, in the manufacture of concrete and reinforced concrete products or structures, and also mortars. The technical result is the production of a new road surface, as well as construction concrete and reinforced concrete products or structures resistant to external mechanical and thermal impacts, aggressive environments, with increased crack resistance, hydrophobicity and production safety, during which no harmful substances (hydrogen sulphide and sulfurous anhydride) are emitted. The object of the invention is to develop a method for obtaining of FSSC having high resistance to corrosive environments, low and high temperatures, dynamic overloads, and the use in production of a sulfur-concrete mixture of industrial environmental waste for their utilization and elimination of occupational hazards. The said goal is achieved by a certain sequence, consisting of two stages: stage I - production of sulfur binder - modified sulfur (sulfur copolymer) produced from the lump sulfur acid by means of the vortex bed apparatus (VBA) with maximum capacity of 15-35 m/h; stage II - production of FSSC - at a mobile asphalt plant, sulfur binder and organic additives with inert fillers are mixed and heated (temperature no higher than 120°C, for 20-30 minutes): drilling sludge, basalt fiber and construction sand, resulting in melting of the modified sulfur (sulfur copolymer) in the environment of organic additives and inert fillers, for disperse reinforcement and composite.

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов - для дорожного строительства, при производстве бетонных и железобетонных изделий или конструкций, а также строительных растворов. Технический результат - получение нового дорожного покрытия, а также строительных бетонных и железобетонных изделий или конструкций, устойчивых к внешним механическим и температурным воздействиям, агрессивным средам, обладающих повышенной трещиностойкостью, гидрофобностью и безопасностью производства, при котором не выделяются вредные вещества (сероводород и сернистый ангидрид). Целью изобретения является разработка способа получения ФиШСБ, обладающего высокой устойчивостью к воздействию агрессивных сред, низких и высоких температур, динамических перегрузок, а также использование в производстве серобетонной смеси промышленных экологических отходов для их утилизации и исключения вредности производства. Указанная цель достигается определенной последовательностью, состоящей из двух этапов: I этап - получение серного вяжущего - модифицированной серы (сополимера серы), вырабатываемой из комовой серы посредством аппарата вихревого слоя (АВС) с максимальной продуктивностью 15-35 м/ч; II этап - получение ФиШСБ - в мобильном асфальтовом заводе смешивают и нагревают (температура не выше 120°С, в течение 20-30 мин) серное вяжущее и органические добавки с инертными наполнителями: буровой шлам, базальтовая фибра и строительный песок, в результате чего происходит расплавление модифицированной серы (сополимера серы) в среде органических добавок и инертных наполнителей для дисперсного армирования и композита.The invention relates to the construction materials industry - for road construction, in the production of concrete and reinforced concrete products or structures, as well as mortars. EFFECT: obtaining a new pavement, as well as building concrete and reinforced concrete products or structures that are resistant to external mechanical and temperature effects, aggressive media, have increased crack resistance, hydrophobicity and safety of production, in which no harmful substances are emitted . The aim of the invention is to develop a method of obtaining FISSB with high resistance to aggressive environments, low and high temperatures, dynamic overloads, as well as the use in the production of sulfur-concrete mixture of industrial environmental waste for their disposal and eliminate the harmfulness of production. This goal is achieved by a specific sequence consisting of two stages: Stage I - the production of sulfur binder - modified sulfur (sulfur copolymer) produced from lump sulfur by means of a vortex layer apparatus (ABC) with a maximum productivity of 15-35 m / h; Stage II - production of FIShSB - in a mobile asphalt plant they mix and heat (temperature not higher than 120 ° C, for 20-30 min) sulfur binder and organic additives with inert fillers: drill cuttings, basalt fiber and building sand, as a result melting of modified sulfur (copolymer of sulfur) in the environment of organic additives and inert fillers for dispersion reinforcement and composite.

028854 Β1028854 Β1

028854028854

Изобретение относится к промышленности строительных материалов - для дорожного строительства, при производстве бетонных и железобетонных изделий или конструкций, а также строительных растворов. Технический результат - получение нового дорожного покрытия, а также строительных бетонных и железобетонных изделий или конструкций, устойчивых к внешним механическим и температурным воздействиям, агрессивным средам, обладающих повышенной трещиностойкостью, гидрофобностью и безопасностью производства, при котором не выделяются вредные вещества (сероводород и сернистый ангидрид).The invention relates to the construction materials industry - for road construction, in the production of concrete and reinforced concrete products or structures, as well as mortars. EFFECT: obtaining a new pavement, as well as building concrete and reinforced concrete products or structures that are resistant to external mechanical and temperature effects, aggressive media, have increased crack resistance, hydrophobicity and safety of production, in which no harmful substances are emitted .

Серное вяжущее - модифицированная сера (сополимер серы) выработанное из комовой серы посредством аппарата вихревого слоя (АВС), серобетонная смесь содержащая серное вяжущее, органические добавки и инертные наполнители для дисперсного армирования и композита: буровой шлам (неочищенный нефтяной шлам (без термодесорбции), или замазученный грунт, или очищенный нефтяной шлам (после очистки - термодесорбции); базальтовая фибра (короткие отрезки базальтового волокна, предназначенные для дисперсного армирования, диаметр волокна от 20 до 500 мкм, длина волокна от 1 до 150 мм); строительный песок (ГОСТ 8736-93, неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм) при следующем соотношении компонентов в сумме составляющих 100%, мас.%: серное вяжущее (модифицированная сера) - 25-30%; органические добавки (нефтяной шлам или замазученный грунт) -15-20%; базальтовая фибра - 3-5%; строительный песок - 47-55%.Sulfur binder - modified sulfur (sulfur copolymer) produced from lump sulfur by means of a vortex layer apparatus (ABC), sulfur concrete mixture containing sulfur binder, organic additives and inert fillers for dispersed reinforcement and composite: drilling cuttings (crude oil sludge (without thermal desorption), or oily soil, or cleaned oil sludge (after cleaning - thermal desorption); basalt fiber (short sections of basalt fiber, intended for dispersed reinforcement, fiber diameter from 20 to 500 microns, ina fiber from 1 to 150 mm); construction sand (GOST 8736-93, inorganic granular material with a grain size of up to 5 mm) in the following ratio of components in the total of 100%, wt.%: sulfur binder (modified sulfur) - 25- 30%; organic additives (oil sludge or contaminated soil) -15-20%; basalt fiber - 3-5%; building sand - 47-55%.

Описание изобретенияDescription of the invention

Изобретение, как определено выше, относится к промышленности строительных материалов - для дорожного строительства, при производстве бетонных и железобетонных изделий или конструкций, а также строительных растворов.The invention, as defined above, relates to the building materials industry - for road construction, in the production of concrete and reinforced concrete products or structures, as well as building solutions.

Наиболее близким аналогом серного вяжущего по изобретению (Патент РФ № 2306285 опубликован 20.09.2007) является серное вяжущее, содержащее серу и модификатор, причем в качестве модификатора вяжущее содержит бициклические терпены - пинен в количестве 1-5 мас.% серы. Серобетонная смесь содержит серное вяжущее вышеуказанного состава и наполнитель - щебень фракции 5-10 мм, песок речной фракции 0,5-2,5 мм и минеральную муку при следующем соотношении компонентов наполнителя, мас.%: указанный щебень - 40-60, указанный песок - 20-30, минеральная мука - остальное.The closest analogue of the sulfur binder according to the invention (RF Patent No. 2306285 published September 20, 2007) is a sulfur binder containing sulfur and a modifier, with the binder containing bicyclic terpenes - pinene in an amount of 1-5 wt.% Sulfur as a modifier. Sulfur concrete mixture contains sulfur binder of the above composition and filler - crushed stone fraction 5-10 mm, river river sand 0.5-2.5 mm and mineral flour in the following ratio of components of the filler, wt.%: Specified crushed stone - 40-60, specified sand - 20-30, mineral flour - the rest.

Недостатком ее является токсичность технологии получения (серное вяжущее получают при разогреве серы до температуры 140-150°С); недостаточное сопротивление истираемости; низкая водонепроницаемость.The disadvantage of it is the toxicity of the production technology (sulfur binder is obtained when the sulfur is heated to a temperature of 140-150 ° C); insufficient resistance to abrasion; low water tightness.

Целью изобретения является разработка способа получения ФиШСБ, обладающего высокой устойчивостью к воздействию агрессивных сред, низких и высоких температур, динамических перегрузок, а также использование в производстве серобетонной смеси промышленных экологических отходов для их утилизации и снижения вредности производства.The aim of the invention is to develop a method of obtaining FISSB, which is highly resistant to aggressive media, low and high temperatures, dynamic overloads, and the use in the production of sulfur-concrete mixture of industrial environmental waste for their disposal and reduce the harmfulness of production.

Указанная цель достигается определенной последовательностью, состоящей из двух этапов:This goal is achieved by a specific sequence consisting of two stages:

I этап - получение серного вяжущего - модифицированной серы (сополимера серы) вырабатываемой из комовой серы посредством аппарата вихревого слоя (АВС) с максимальной продуктивностью 1535 м/ч.Stage I - production of sulfur binder - modified sulfur (sulfur copolymer) produced from lump sulfur by means of a vortex layer apparatus (ABC) with a maximum productivity of 1,535 m / h.

Серное вяжущее получают следующим образом. Комовая сера проходит через аппарат вихревого слоя (АВС), который представляет собой полый цилиндр из немагнитного материала, внутри которого помещены неравноосные ферромагнитные частицы, а снаружи смонтирован индуктор с системой обмоток, создающих вращающееся магнитное поле. Приводя частицы в сложное движение, поле образует из них в рабочей зоне реактора вихревой слой. Каждая частица перемещается в направлении вращения поля со скоростью, которая может достигать скорости его вращения, и одновременно совершает процессионное вращение вокруг своей наименьшей оси со скоростью до 10 об/с. Вращаясь и соударяясь, частицы излучают колебания широкого спектра частот (от десятков Гц до нескольких КГц с максимумом в области 10-15 кГц) - акустические и ультразвуковое.Sulfur binder is obtained as follows. Lump sulfur passes through the apparatus of the vortex layer (ABC), which is a hollow cylinder of non-magnetic material, inside which there are non-axial ferromagnetic particles, and an inductor with a system of windings that creates a rotating magnetic field is mounted outside. By bringing particles into a complex motion, the field forms a vortex layer from them in the working zone of the reactor. Each particle moves in the direction of rotation of the field with a speed that can reach its speed of rotation, and at the same time performs procession rotation around its smallest axis with a speed of up to 10 revolutions per second. Rotating and colliding, the particles emit vibrations of a wide range of frequencies (from tens of Hz to several KHz with a maximum in the range of 10-15 kHz) - acoustic and ultrasonic.

В аппаратах вихревого слоя происходят сложные взаимодействия между ферромагнитными частицами, приводимыми в движение вращающимся магнитным полем и обрабатываемым материалом. Это приводит к ускорению процессов перемешивания и измельчения; кроме того, эти аппараты могут использоваться как реакторы.In the apparatus of the vortex layer, complex interactions occur between ferromagnetic particles, set in motion by a rotating magnetic field and the material being processed. This leads to the acceleration of the processes of mixing and grinding; In addition, these devices can be used as reactors.

Использование энергии электромагнитных полей является одним из способов повышения эффективности различных химико-технологических процессов.Using the energy of electromagnetic fields is one of the ways to improve the efficiency of various chemical-technological processes.

Отличительной чертой вихревых аппаратов с вращающимся слоем ферромагнитных частиц является высокая удельная производительность, т.е. производительность, отнесенная к единице рабочего объема, а также низкие затраты энергии на производство единицы продукции (удельный расход энергии).A distinctive feature of the vortex apparatus with a rotating layer of ferromagnetic particles is high specific productivity, i.e. productivity per unit of working volume, as well as low energy costs per unit of production (specific energy consumption).

Под термином "модифицирования" понимается процесс, позволяющий контролировать и улучшать микроструктуру и механические свойства комовой серы. Таким образом, модифицирование является средством преобразования нежелательных форм серы в требуемые.The term "modifying" refers to a process that allows you to control and improve the microstructure and mechanical properties of lump sulfur. Thus, the modification is a means of converting undesirable forms of sulfur into the required.

Раннее, получение модифицированной серы являлось отдельной технологической стадией, включающей проведение химической реакции жидкой серы с модификатором, в результате чего сера приобретает свойства пластичности и обеспечивается более прочное соединение серы с инертным наполните- 1 028854Earlier, the production of modified sulfur was a separate technological stage, which included the chemical reaction of liquid sulfur with a modifier, with the result that sulfur acquires plastic properties and provides a more durable sulfur compound with inert filler.

лем. В данном случае - порошкообразная полимерная сера, а не жидкая сера вступает в процесс химической реакции. В качестве модификаторов могут быть использованы различные органические соединения, которые вступают с серой в химическую реакцию, образуя сополимерную серу.Lem. In this case, powdered polymer sulfur, and not liquid sulfur, enters the process of chemical reaction. As modifiers, various organic compounds can be used, which chemically react with sulfur to form copolymer sulfur.

Существующие патенты показывают, что при длительности реакции серы с модификатором из-за сложности системы перемешивания реагентов и неизбежное выделение сероводорода. Это объясняется тем, что обычно серу получают из сероводорода методом Клауса, что приводит к насыщению товарной серы сероводородом до содержания 30-35 ррт (миллионная доля (рай8 рег ιηιΐΐίοη - частей на миллион) единица измерения концентрации) и более. Поэтому без предварительной дегазации, серу использовать нельзя, так как произойдет неизбежное выделение сероводорода.Existing patents show that with the duration of the reaction of sulfur with a modifier due to the complexity of the system of mixing reagents and the inevitable release of hydrogen sulfide. This is explained by the fact that sulfur is usually obtained from hydrogen sulfide by the Claus method, which leads to saturation of marketable sulfur with hydrogen sulfide to a content of 30-35 ppm (one millionth part (paradise reg reg ιιιΐΐίοη - parts per million) unit of measurement of concentration) and more. Therefore, without preliminary degassing, sulfur cannot be used, since inevitable release of hydrogen sulfide will occur.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения качественно нового серобетона с использованием модифицированной серы, путем изменения технологических условий и параметров процесса взаимодействия серы с реагентами, что обеспечивает ее очистку от сероводорода, при существенном повышении качества серного вяжущего.The basis of the invention is the task of improving the method of obtaining a qualitatively new sulfur concrete using modified sulfur by changing the technological conditions and parameters of the process of interaction of sulfur with reagents, which ensures its purification from hydrogen sulfide, while significantly improving the quality of sulfur binder.

Данный сополимер серы, с измененной молекулярной структурой, представляет собой мелкодисперсный порошковый материал, что дает основное отличие от остальных технологий изготовления серобетона и отвечает критерию "новизна".This copolymer of sulfur, with a modified molecular structure, is a fine powder material, which gives the main difference from other manufacturing techniques of sulfur concrete and meets the criterion of "novelty."

В дальнейшем сополимер серы используется по принципу приготовления серного бетона, подается объемно-весовым дозатором в мобильный асфальтовый завод.Subsequently, the sulfur copolymer is used according to the principle of preparing sulfur concrete, supplied by a volume-and-weight batcher to a mobile asphalt plant.

II этап - получение ФиШСБ - в мобильном асфальтовом заводе смешивают и нагревают (температура не выше 120°С, в течение 20-30 мин) серного вяжущего и органических добавок с инертными наполнителями: буровой шлам, базальтовая фибра и строительный песок, в результате чего происходит расплавление модифицированной серы (сополимера серы) в среде органических добавок и инертных наполнителей, для дисперсного армирования и композита.Stage II - production of FIShSB - in a mobile asphalt plant they mix and heat (temperature no higher than 120 ° C, for 20-30 min) sulfur binder and organic additives with inert fillers: drill cuttings, basalt fiber and building sand, resulting in melting of modified sulfur (sulfur copolymer) in the medium of organic additives and inert fillers, for disperse reinforcement and composite.

На мобильный асфальтовый завод подаются, в пропорциональном соотношении объемно-весовым дозатором, для смешивания - сополимер серы, буровой шлам (неочищенный (очищенный) нефтяной шлам или замазученный грунт), строительный песок (ГОСТ 8736-93, неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм), а базальтовая фибра (короткие отрезки базальтового волокна, предназначенные для дисперсного армирования, диаметр волокна от 20 до 500 мкм, длина волокна от 1 до 150 мм) подается дозатором фиброволокна ДДУ-80Ф. Дозирование фибры осуществляется в автономном и автоматическом режиме в составе технологической линии.For the mobile asphalt plant, a copolymer of sulfur, drill cuttings (crude (cleaned) oil sludge or oily soil), construction sand (GOST 8736-93, inorganic granular material with grain size up to 5) are used for mixing in proportion to the volume-and-weight metering unit. mm), and basalt fiber (short sections of basalt fiber, intended for disperse reinforcement, fiber diameter from 20 to 500 microns, fiber length from 1 to 150 mm) is fed by fiber dispenser DDU-80F. Fiber dosing is carried out in an autonomous and automatic mode as part of a processing line.

Процесс смешивания происходит в мобильном асфальтовом заводе при температуре 120°С в течение 20-30 мин.The mixing process takes place in a mobile asphalt plant at a temperature of 120 ° C for 20-30 minutes.

Сера относится к 4-му классу опасности (ГОСТ 12.1.005-88). Сера вызывает воспаление слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, раздражение кожных покровов, заболевание желудочнокишечного тракта; кумулятивными свойствами не обладает.Sulfur belongs to the 4th hazard class (GOST 12.1.005-88). Sulfur causes inflammation of the mucous membranes of the eyes and upper respiratory tract, irritation of the skin, disease of the gastrointestinal tract; cumulative properties does not possess.

При температуре 150°С выделяется сероводород и сернистый ангидрид. Сероводород - сильнодействующий яд на центральную нервную систему. Сернистый ангидрид, который образуется при горении серы, вызывает раздражение слизистых оболочек носа и верхних дыхательных путей. Предельно допустимые массовые концентрации в воздухе рабочей зоны: серы - 6 мг/м3; сернистого ангидрида - 10 мг/м3; сероводорода - 10 мг/м3.At a temperature of 150 ° C, hydrogen sulfide and sulfur dioxide are released. Hydrogen sulfide is a potent poison on the central nervous system. Sulfurous anhydride, which is formed by burning sulfur, causes irritation of the mucous membranes of the nose and upper respiratory tract. Maximum permissible mass concentrations in the air of the working zone: sulfur - 6 mg / m 3 ; sulfuric anhydride - 10 mg / m 3 ; hydrogen sulfide - 10 mg / m 3 .

Разработанная, новейшая технологическая смесь - является горячей смесью, в соответствии с ГОСТ 22245-90 - температура горячих смесей при укладке должна быть не ниже 100-120°С.Developed, the latest technological mixture - is a hot mixture, in accordance with GOST 22245-90 - the temperature of hot mixtures during installation should not be below 100-120 ° C.

Буровой шлам, после температурной обработки - 120°С в термодесорбционной системе, подается объемно-весовым дозатором в мобильный асфальтовый завод и разбавляется в процентном соотношении с качественно новой модифицированной серой. Сополимер серы имеет свойство, при расплавленном состоянии, смешиваться со шламом. Далее идет процесс добавления процентного соотношения строительного песка и базальтовой фибры. Строительный песок (ГОСТ 8736-93) - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, в качестве инертного компонента ФиШСБ подается объемновесовым дозатором.The drill cuttings, after thermal treatment - 120 ° C in a thermal desorption system, are fed by a volume-weight batcher to a mobile asphalt plant and diluted as a percentage of the qualitatively new modified sulfur. Sulfur copolymer has the property, when molten, to mix with the sludge. Next is the process of adding the percentage of building sand and basalt fiber. Construction sand (GOST 8736-93) is an inorganic granular material with a grain size of up to 5 mm; as an inert component, FISHSB is supplied by a volume-weighted dispenser.

Подача базальтовой фибры производится Дозатором фибры ДДУ-80Ф компании "Тее\уП1 Оу" Ρίη1аиЕ, который предназначен для работы со стальной, базальтовой, стеклянной, полимерной и карбоновой фиброй длиной до 50 мм.The basalt fiber is supplied by the Tee \ yP1 Oy fiber dosing unit manufactured by Tee \ yP1 Oy Ρίη1аиЕ, which is designed to work with steel, basalt, glass, polymeric and carbon fiber up to 50 mm in length.

Устройство и принцип действия Дозатора фиброволокна ДДУ-80Ф представляет собой уникальную разработку дискового дозатора для работы с трудносыпучими и сильно связанными материалами.The device and principle of operation of the Fiber Dispenser DDU-80F is a unique development of a disk dispenser for working with difficult-to-loose and strongly bonded materials.

ДДУ-80Ф состоит из установленного на тензодатчики дискового питателя особой конструкции, соединённого с накопительной ёмкостью и пневмотранспортной установкой (модель ДДУ-80ФП).DDU-80F consists of a special design mounted on strain gauges of a disk feeder connected to a storage tank and a pneumatic conveying installation (model DDU-80FP).

ДДУ-80Ф является дифференциальным дозатором, работающим с потерей веса (То55-и1-\Уещ1ц §у8Гет).DDU-80F is a differential dosing unit that works with weight loss (To55-i1- \ Uesch1ts §u8Get).

Дозатор полностью соответствует требованиям ГОСТ 10223-97 "Дозаторы весовые дискретного действия".The dispenser fully complies with the requirements of GOST 10223-97 Discrete Weight Dispensers.

На конечной стадии, ФиШСБ (100-120°С) перевозится в термальном грузовом транспорте до места строительства дорог или на участок приготовления бетонных плит, канализационных труб, фундамен- 2 028854At the final stage, FISSB (100-120 ° C) is transported in thermal cargo transport to the road construction site or to the site for the preparation of concrete slabs, sewer pipes, foundation 2 028854

тальных свай и других строительных изделий.tal piles and other construction products.

Новизна способа получения ФишСБ состоит также в том, что в качестве различных органических соединений, используются буровые шламы (очищенные (неочищенные) нефтешламы или замазученный грунт), а для дисперсного 3Ό армирования - базальтовую фибру.The novelty of the method of obtaining PhishSB also lies in the fact that drill sludge (cleaned (uncleaned) sludge or oil contaminated soil) are used as various organic compounds, and for dispersed 3Ό reinforcement - basalt fiber.

Были проведены исследования в испытательной лаборатории строительных материалов ЗАО "ЦИВССМ" с предоставлением заключения подрядчику ООО "Инжиниринг", которому был предоставлен материал в виде бурового шлама в количестве 40 кг. На основании полученных результатов были выбраны оптимальные составы в количественно-процентном соотношении. По заключению было выявлено, что при переработке буровых шламов, содержание вредных веществ во вновь произведенных материалах снижается до безвредных уровней. Были проведены исследования на радиактивность опытных образцов в Мангистауском областном центре санэпидэкспертизы, где было выявлено, что данные пробы по удельной эффективной активности ЕРН не являются радиационно-опасными в соответствии с нормами НРБ99 (Ауд.эфф. <370 Бк/кг). Относится к 1 классу радиационной опасности. (Приложение на 10 листах).Studies were conducted in the testing laboratory of construction materials CJSC CIVSSM with the provision of a conclusion to the contractor LLC Engineering, which was provided with material in the form of drill cuttings in the amount of 40 kg. Based on the results obtained, the optimal compositions were selected in a quantitative-percentage ratio. According to the conclusion, it was revealed that during the processing of drill cuttings, the content of harmful substances in newly produced materials is reduced to harmless levels. Studies were conducted on the radioactivity of the prototypes in the Mangistau regional center of sanitary and epidemiological examination, where it was found that the sample data on the specific effective activity of the ERN are not radiation-hazardous in accordance with the NRB99 norms (Aud. Effe. <370 Bq / kg). Belongs to the 1st class of radiation hazard. (Annex on 10 pages).

В соответствии с критерием "промышленная применимость", ФиШСБ, как конечный продукт представляет собой особую разновидность серобетона, характеристики которого соответствуют всем строительным, санитарно-гигиеническим, и экологическим нормам.In accordance with the criterion of "industrial applicability", FISSB, as a final product, is a special kind of sulfur concrete, the characteristics of which correspond to all construction, sanitary and hygienic, and environmental standards.

Если после разрушения бетонных конструкций обычный бетон представляет собой строительный отход, то особенность ФиШСБ в том, что после разрушения - необходимо раздробить и вторично использовать в мобильном асфальтовом заводе, разогреть до температуры 120°С в течение 20-30 мин и заново приготовить новую продукцию. Таким образом, технология ФиШСБ не имеет отходов. Особенно, это качество важно при ремонте бетонных дорог. Способ получения ФиШСБ предполагает использование специального оборудования и обученного персонала. Высокая адгезия ФиШСБ требует точного соблюдения технологического регламента и постоянного контроля параметров и свойств получаемого продукта: температуры, срока использования, времени укладки и т.д. Кроме того, сера является "небезопасным" элементом, требующим особой аккуратности.If, after the destruction of concrete structures, ordinary concrete is a construction waste, then the FISSB feature is that after destruction, it is necessary to crush and reuse in a mobile asphalt plant, heat up to a temperature of 120 ° C for 20-30 minutes and re-prepare a new product. Thus, the FISSB technology has no waste. Especially, this quality is important in the repair of concrete roads. The method of obtaining FIShB involves the use of special equipment and trained personnel. High adhesion of FIShSB requires precise observance of technological regulations and constant monitoring of the parameters and properties of the resulting product: temperature, useful life, laying time, etc. In addition, sulfur is an "unsafe" element that requires special care.

Качественные показатели ФиШСБQuality indicators of FIShSB

Таблица 1Table 1

Наименование показателя Name of the indicator Значение Value Метод определения Method of Definition Средняя плотность, кг/м7 Average density, kg / m 7 2167 2167 ГОСТ 12730.1 GOST 12730.1 Прочность на сжатие, МПа Compressive strength, MPa 31,83 31.83 ГОСТ 10180 GOST 10180 Водопоглощение, % Water absorption,% 0,06 0.06 ГОСТ 12730.3 GOST 12730.3 Изменение прочности на сжатие при The change in compressive strength when 12 12 СТО 5745-006-17725983- STO 5745-006-17725983- температуре 80°С, не более temperature 80 ° С, not more 2012 2012 Морозостойкость, циклов, не менее (по II базовому методу), кгс/см2 Frost resistance, cycles, not less (by the II basic method), kgf / cm 2 129,3 129.3 ГОСТ 10060.0 GOST 10060.0 Истираемость, г/см2, не болееAbradability, g / cm 2 , not more than 0,3 0.3 ГОСТ 13087 GOST 13087 Коэффициент водостойкости, не менее Water resistance coefficient, not less 0,94 0.94 Водонепроницаемость, ати Water resistant, ATI 9620 9620 ГОСТ 12730,5 GOST 12730,5

Таблица 2table 2

Название компонента Component name Содержание (мас.%) Content (wt.%) 8 - модифицированная сера (сополимер серы) 8 - modified sulfur (sulfur copolymer) 25-30 25-30 С - нефтяной шлам или замазученный грунт C - oil sludge or contaminated soil 15-20 15-20 ГЬ- базальтовая фибра Gb- basalt fiber 3-5 3-5 8Ю2 - строительный песок SiO2 - construction sand 47-55 47-55

Реализация способа получения ФиШСБ позволит снизить себестоимость изготовляемого бетона, так как вместо дорогостоящего сырья (битум, цемент, вода, щебень) используются более дешевые отходы нефтедобычи (комовая сера, нефтяной шлам, замазученный грунт);The implementation of the method of obtaining FISSB will reduce the cost of manufactured concrete, because instead of expensive raw materials (bitumen, cement, water, crushed stone), cheaper oil production waste (lump sulfur, oil sludge, oily soil) are used;

повторное использование отходов нефтедобычи (комовая сера, буровой шлам, замазученный грунт) в качестве строительных материалов, позволить минимизировать техногенное воздействие нефтегазового сектора на экологию и может представлять собой один из прорывных проектов зеленой экономики Республики Казахстан;reuse of oil production waste (lump sulfur, drill cuttings, oily soil) as building materials, to minimize the anthropogenic impact of the oil and gas sector on the environment and can be one of the breakthrough projects of the green economy of the Republic of Kazakhstan;

не исключает использование неочищенного нефтяного шлама или замазученного грунта с содержаниями нефтепродуктов. Этот процесс позволяет сэкономить на очистке нефтяного шлама или замазученного грунта и использовать его в качестве строительного материала. На сегодняшний день практически все объекты нефтяного бурения на суше имеют большое количество образованного нефтяного шлама, за образование и утилизацию которого производится выделение колоссальных денежных средств, в качестве оплаты экологических платежей и штрафов;does not exclude the use of crude oil sludge or contaminated soil with oil content. This process allows you to save on the cleaning of oil sludge or contaminated soil and use it as a building material. Today, almost all oil drilling facilities on land have a large amount of oil sludge formed, for the formation and disposal of which huge amounts of money are allocated, as a payment for environmental fees and fines;

позволяет утилизировать всю серу, накопленную в Казахстане в качестве заполнителей для строительства дорог или бетонных изделий для агрессивных сред. В данном случае, для недропользователей иallows to utilize all sulfur accumulated in Kazakhstan as aggregates for the construction of roads or concrete products for aggressive media. In this case, for subsoil users and

- 3 028854- 3 028854

государства отпадает необходимость в строительстве серохранилищ и выделения дополнительных затрат на экологический мониторинг, сверхнормативные и нормативные платежи за эмиссии;the state eliminates the need for the construction of sulfur storages and the allocation of additional costs for environmental monitoring, excessive and regulatory payments for emissions;

из-за отсутствия воды в составе, делают этот материал водоотталкивающим (гидрофобным), который очень устойчив к коррозийным и химическим воздействиям. ФиШСБ является идеальным материалом для изготовления фундаментальных свай для строений сооружений в местностях с близким залеганием грунтовых вод, а также для покрытия пандусов в мегаполисах, которое не даст протеканию и затоплению от дождевых вод и при таянии снега;due to the lack of water in the composition, make this material water-repellent (hydrophobic), which is very resistant to corrosive and chemical influences. The FIShSB is an ideal material for the manufacture of fundamental piles for structures of structures in areas with close groundwater storage, as well as for covering ramps in megalopolises that will not allow leakage and flooding from rainwater and snow melting;

предоставляет идеальный материал для строительства гидротехнических сооружений, таких как дамбы, каналы, причалы. При строительстве причалов фундамент можно нарастить из кубических конструкций, сделанных из ФиШСБ, а поверхность причала залить горячим ФиШСБ или покрыть заранее изготовленными бетонными плитами из ФиШСБ. Строительство прочного основания для причалов является капитало-затратным и трудоемким процессом, что можно упростить и удешевить с применением ФиШСБ;provides an ideal material for the construction of hydraulic structures, such as dams, canals, moorings. During the construction of the berths, the foundation can be extended from cubic structures made of FIShSB, and the surface of the berth can be poured with hot FISHSB or covered with pre-fabricated concrete slabs of FSHSB. Building a solid foundation for moorings is a capital-intensive and time-consuming process that can be simplified and cheapened with the use of FIShB;

дает возможность строительства дорожных покрытий при низких температурах (строительство дорог в зимний период) из-за отсутствия воды в процессе производства, что позволит экономике Республике Казахстан совершить прорыв в технологиях строительства и ускорить темпы строительства дорожных покрытий на значительных расстояниях. По принципу строительства дорог из обычного бетона, строительство дорог в зимнее время невозможно. Любая строительная компания приостанавливает работы на несколько месяцев с наступлением холодов и может начать строительство только в теплый период года;enables the construction of pavements at low temperatures (construction of roads in the winter) due to lack of water in the production process, which will allow the economy of the Republic of Kazakhstan to make a breakthrough in construction technologies and accelerate the pace of construction of pavements at significant distances. According to the principle of the construction of roads of ordinary concrete, the construction of roads in the winter is impossible. Any construction company suspends work for several months with the onset of cold weather and can start construction only during the warm period of the year;

открывает новые физические свойства благодаря отсутствию воды в составе ФиШСБ, продукт не подвергается разрушению под воздействием влаги, обладает устойчивостью к агрессивным средам и динамическим нагрузкам, что дает, к примеру -эксплуатацию дорожных покрытий в течение 10-15 лет;opens new physical properties due to the absence of water in the composition of FIShSB, the product is not subject to destruction under the influence of moisture, it is resistant to aggressive media and dynamic loads, which gives, for example, the use of pavements for 10-15 years;

представляет безопасное производство, при котором не выделяются вредные вещества (сероводород и сернистый ангидрид), так как процесс смешивания происходит в мобильном асфальтовом заводе при температуре 120С°;represents a safe production, in which no harmful substances are released (hydrogen sulfide and sulfur dioxide), since the mixing process takes place in a mobile asphalt plant at a temperature of 120 ° C;

снимает необходимость в большом количестве строительной дорожной техники для уплотнения дорог;eliminates the need for a large number of road construction equipment for road sealing;

дает хороший материал для ремонта дорожного полотна. Обычное асфальтовое полотно легко разрушается под воздействием влаги и высоких температур. Также дороги, построенные в советский период по проекту, не рассчитаны на вес современного грузового автотранспорта и перевозимых грузов. Под воздействием осадков, температуры, веса транспорта обычный асфальт легко подвергается разрушению, что особенной заметно в весенний период. Для бюджета ремонт дорог представляет собой затратную часть, которую необходимо выделять ежегодно. При ремонтных работах в ФиШСБ можно добавлять цветовые пигменты (красители) и таким образом готовить горячий бетон схожим цветом с дорожным полотном. Таким образом, отремонтированные участки дорог не будут выделяться отдельным цветом от большей части дорожного полотна;gives good material for the repair of the roadway. The usual asphalt cloth easily collapses under the influence of moisture and high temperatures. Also, the roads built during the Soviet period under the project are not designed for the weight of modern trucks and transported goods. Under the influence of precipitation, temperature, weight of transport, ordinary asphalt is easily destroyed, which is especially noticeable in the spring. For the budget, road repair is a costly part that needs to be allocated annually. When repairing at FISHSB, you can add color pigments (dyes) and thus prepare hot concrete in a similar color to the roadway. Thus, the repaired road sections will not stand out in a separate color from most of the roadway;

при практическом внедрении и строительстве дорог для местного населения, недропользователи и государство смогут решить стратегические социальные проблемы, улучшить дорожную инфраструктуру дорог местного значения, что в свою очередь приведет к созданию дополнительных рабочих мест и удешевление транспортных перевозок, а также снизит бремя финансовых затрат на местный бюджет для строительства дорог и повысит репутацию нефтяных компаний. В соответствии с постановлением Правительства Республики Казахстан от 31 декабря 2013 года № 1548 "О внесении изменения в постановление Правительства Республики Казахстан от 19 июня 2013 года № 636 "Об утверждении Дорожной карты занятости 2020", данное направление предусматривает содействие занятости населения, путем реализации инфраструктурных проектов по следующим видам работ и объектов - капитальный, средний и текущий ремонты инженерно-транспортной инфраструктуры (городские автомобильные дороги, внутрипоселковые и внутрипроизводственные дороги, подъездные дороги, дороги районного значения, тротуары, плотины, дамбы и мосты).in practical implementation and construction of roads for the local population, subsoil users and the state will be able to solve strategic social problems, improve the road infrastructure of local roads, which in turn will lead to the creation of additional jobs and cheaper transportation costs, as well as reduce the burden of financial costs for the local budget to build roads and enhance the reputation of oil companies. In accordance with the Decree of the Government of the Republic of Kazakhstan dated December 31, 2013 No. 1548 “On Amendment to the Decree of the Government of the Republic of Kazakhstan dated June 19, 2013 No. 636“ On Approval of the Roadmap for Employment 2020 ”, this direction provides for the promotion of employment by implementing infrastructure projects for the following types of work and facilities - capital, medium and current repairs of engineering and transport infrastructure (urban roads, intra-settlement and intra-production to horns, access roads, regional roads, sidewalks, dams, dams and bridges).

Сырье для ФиШСБRaw materials for FIShSB

1. Комовая сера - промышленный отход.1. Lump sulfur - industrial waste.

На территории Казахстана скопилось огромное количество попутной серы. Только на месторождении Тенгиз его объемы составляют около 10 млн тонн. Данная сера хранится на открытых площадках. Хотя руководство нефтяных компаний не считает серу, как производственный отход и не рассматривает ее в качестве опасного материала для окружающей среды, необходимо отметить, что сам факт хранения большого объема попутно добываемого токсического материала на открытых площадках уже представляет собой внушительный процесс техногенного воздействия. Систематически, крупные компании получают колоссальные штрафы за образование и хранение серы. Кроме того, с началом промышленного освоения месторождения Кашаган, жители Атырауской области получат дополнительный колоссальный объем образования серы.A huge amount of passing sulfur has accumulated on the territory of Kazakhstan. Only at the Tengiz field, its volume is about 10 million tons. This sulfur is stored in open areas. Although the management of the oil companies does not consider sulfur as industrial waste and does not consider it as a hazardous material for the environment, it should be noted that the very fact of storing large amounts of toxic materials in open areas already represents an impressive process of technogenic impact. Systematically, large companies receive huge fines for the formation and storage of sulfur. In addition, with the start of industrial development of the Kashagan field, residents of Atyrau region will receive an additional colossal amount of sulfur formation.

2. Нефтешламы - промышленный отход.2. Oil sludge - industrial waste.

В Казахстане скопилось большое количество нефтяных шламов - отходов, образованных в процессе бурения нефти. Образованные шламы можно отнести к историческим загрязнениям так и к современ- 4 028854In Kazakhstan, a large amount of oil sludge has accumulated - waste generated in the process of drilling oil. Formed sludge can be attributed to historical pollution as well as to modern 4 028854

ным. Шламы в основном образуются в процессе бурения и аварийных утечках нефти на рельеф местности.nym. Sludge is mainly formed during the drilling process and emergency oil leaks on the terrain.

В способе получения ФиШСБ предлагаем использовать как неочищенный нефтяной шлам так и очищенный в процессе термодесорбции. Процесс термодесорбции - это обжиг нефтяного шлама при высоких температурах в результате которого образуются очищенный шлам, вода и состав базового масла или нефтепродуктов.In the method of obtaining FIShB, we suggest using both crude oil sludge and purified in the process of thermal desorption. The process of thermal desorption is the burning of oil sludge at high temperatures as a result of which purified sludge, water and the composition of the base oil or oil products are formed.

Очищенный шлам после термодесорбции представляет собой порошок в виде суглинка, который не смешивается с водой, является гидрофобным. Из-за этого качества, шлам после термодесорбции складируется на полигонах и не может использоваться повторно в качестве строительного сырья. Складирование шлама на полигонах приводит к увеличению площади таких полигонов и изъятия дополнительного объема земель из сельскохозяйственного оборота. ФиШСБ позволяет использовать очищенный шлам после термодесорбции в качестве инертного материала за счет плавления сополимера серы. Сополимер серы имеет свойство при расплавленном состоянии смешиваться со шламом. На сегодняшний день практически все объекты нефтяного бурения на суше имеют большое количество образованного нефтяного шлама, за образование и утилизацию которого, производится оплата колоссальных средств в качестве экологических платежей и штрафов.Purified sludge after thermal desorption is a powder in the form of loam, which is not miscible with water, is hydrophobic. Because of this quality, the sludge after thermal desorption is stored at landfills and cannot be reused as building materials. Storage of sludge at landfills leads to an increase in the area of such landfills and withdrawal of additional land from agricultural use. FIShSB allows the use of purified sludge after thermal desorption as an inert material due to the melting of the sulfur copolymer. Sulfur copolymer tends to mix with sludge when molten. Today, almost all oil drilling facilities on land have a large amount of oil sludge formed, for the formation and disposal of which, enormous funds are paid as environmental payments and fines.

3. Базальтовая фибра.3. Basalt fiber.

Базальтовая фибра (от лат. йЪга - волокно) - короткие отрезки базальтового волокна, предназначенные для дисперсного армирования вяжущих смесей, типа бетона, в строительстве. Диаметр волокна от 20 до 500 мкм. Длина волокна от 1 до 150 мм. Базальтовая фибра производится из расплава горных пород типа базальта при температуре выше 1400°С. Назначение - дисперсное 3Ό армирование бетонных и других изделий на основе вяжущих.Basalt fiber (from the Latin. Yomga - fiber) - short sections of basalt fiber, designed for dispersed reinforcement of cementitious mixtures, such as concrete, in construction. Fiber diameter from 20 to 500 microns. Fiber length from 1 to 150 mm. Basalt fiber is produced from the melt of rocks of the basalt type at a temperature above 1400 ° С. Purpose - dispersed 3Ό reinforcement of concrete and other products based on binders.

Уникальность материала состоит в том, что базальтовое волокно, созданное из природного камня, имеет очень хорошие показатели по химической стойкости. Волокна диаметром 16-18 мкм имеют 100% стойкость к воде, 96% к щелочи, 94% к кислоте. Модуль упругости волокна находится в пределах от 7 до 60 ГПа, прочность на растяжение от 600 до 3500 МПа.The uniqueness of the material lies in the fact that basalt fiber, made from natural stone, has very good chemical resistance. Fibers with a diameter of 16-18 microns have 100% resistance to water, 96% to alkali, 94% to acid. The modulus of elasticity of the fiber is in the range from 7 to 60 GPa, tensile strength from 600 to 3500 MPa.

Дисперсное армирование базальтовой фиброй повышает следующие показатели изделий:Dispersed reinforcement with basalt fiber increases the following indicators of products:

1) Ударную прочность до 500%. Этот показатель характеризует хрупкость материала и оценивается количеством работы, которую нужно затратить на разрушение материала.1) Impact strength up to 500%. This indicator describes the fragility of the material and is estimated by the amount of work that needs to be spent on the destruction of the material.

2) Сопротивление истираемости до 300%.2) Abrasion resistance up to 300%.

3) Прочность на растяжение при изгибе до 300%, на раскалывание до 200%, сжатие до 150%, по осевому растяжению до 150%.3) Flexural strength up to 300%, splitting up to 200%, compression up to 150%, along axial stretching up to 150%.

4) Предел трещиностойкости до 250%. Этот показатель характеризует способность фибры препятствовать возникновению и распространению трещин за счет трехмерного армирования.4) The crack resistance limit is up to 250%. This indicator characterizes the ability of the fiber to prevent the occurrence and spread of cracks due to three-dimensional reinforcement.

5) Морозостойкость до 200%.5) Frost resistance up to 200%.

6) Коррозионная стойкость до 500%. Этот показатель достигается за счет отсутствия трещин и оказывает влияние снижение глубины карбонизации.6) Corrosion resistance up to 500%. This indicator is achieved due to the absence of cracks and is influenced by a decrease in the carbonization depth.

7) Кавитационная стойкость до 400%.7) Cavitation resistance up to 400%.

8) Водонепроницаемость до 150%.8) Water resistant to 150%.

Базальтовая фибра повышает трещиностойкость в три раза, прочность на раскалывание в два раза, ударную прочность в 5 раз, что дает возможность эффективно использовать ее при возведении сейсмостойких сооружений, взрывобезопасных объектов и военных укреплений. Характеристики базальтовой фибры позволяют использовать ее для сооружения радио-прозрачных конструкций сложной формы. Ни один из материалов не может повысить стойкость к истираемости полов как базальтовая фибра. Общеизвестно, что имея уникальные свойства, базальтовое литье с успехом применяется в промышленности в качестве покрытия с целью предотвращения абразивному износу.Basalt fiber increases crack resistance three times, splitting strength twice, impact strength 5 times, which makes it possible to effectively use it in the construction of earthquake-resistant structures, explosion-proof objects and military fortifications. The characteristics of basalt fiber allow it to be used for the construction of radio-transparent structures of complex shape. None of the materials can improve the resistance to abrasion of floors like basalt fiber. It is well known that having unique properties, basalt casting is successfully used in industry as a coating in order to prevent abrasive wear.

Механизм действия фибры в промышленных полах аналогичен, волокно препятствует абразивному износу. Стойкость к истираемости повышается минимум в три раза и соответственно срок эксплуатации полов утраивается. Очень важным показателем для полов является ударная нагрузка. Базальтовая фибра позволяет повысить ударную нагрузку более чем в 5 раз. Соблюдаются все требования к качеству промышленных полов: высокая устойчивость к разным видам нагрузок (статистическим, ударным, динамическим, абразивным), хорошая устойчивость к перепаду температур, очень высокая стойкость к химическим воздействиям. К преимуществам полов, выполненных на основе базальтовой фибры, можно отнести низкий расход стали и бетона, малое время и низкую трудоемкость работ по заливке, предотвращение трещинообразования уже на стадии твердения изделий, получение объемного армирования, трехмерной структуры, существенное уменьшение толщины бетонного пола при сохранении прочностных характеристик.The mechanism of action of the fiber in industrial floors is similar, the fiber prevents abrasive wear. Resistance to abrasion increases at least three times and, accordingly, the useful life of floors is tripled. A very important indicator for floors is shock load. Basalt fiber allows you to increase the shock load more than 5 times. All requirements to the quality of industrial floors are met: high resistance to various types of loads (statistical, shock, dynamic, abrasive), good resistance to temperature changes, very high resistance to chemical influences. The advantages of floors made on the basis of basalt fiber include low consumption of steel and concrete, short time and low laboriousness of filling works, preventing cracking at the stage of hardening products, obtaining volume reinforcement, three-dimensional structure, a significant reduction in the thickness of the concrete floor while maintaining strength characteristics.

Основные преимущества гидросооружений, изготовленных с применением базальтовой фибры:The main advantages of hydraulic structures made with basalt fiber:

1) долговечность;1) durability;

2) высокое сопротивление истираемости;2) high resistance to abrasion;

3) высокая ударная стойкость;3) high impact resistance;

4) высокая морозостойкость;4) high frost resistance;

- 5 028854- 5 028854

5) высокая коррозионная стойкость;5) high corrosion resistance;

6) повышенная водонепроницаемость.6) increased water resistance.

Отличие базальтовой фибры от металлической состоит в том, что прежде всего базальтовая фибра не имеет в изделиях негативного катодного эффекта, также она не подвержена какой-либо коррозии. По объему одна металлическая фибра диаметром 1 мм соответствует более чем 600 базальтовых фибр, при этом площадь поверхности у базальтовой фибры больше в 25 раз. Удельный вес металлической фибры 7,8 т/м3, а базальтовой 2,8 т/м3. Это значит, что по массе фибры требуется в 2,7 раза меньше и изделие на основе базальтового волокна легче. Также изделия на основе базальтового волокна радиопрозрачны и не имеют эффекта трансформатора. Металлическую фибру выпускают разной конфигурации волнистую, с расплющенными и загнутыми концами для увеличения анкерности, в связи со слабой адгезией металла и цементной матрицы. Дисперсионное армирование базальтовой фиброй повышает пластичность бетонной массы и уменьшает образование усадочных трещин и в отличие от стальной сетки, которая имеет ценность только после того, как бетон треснул, фибра предотвращает появление трещин в бетоне еще на стадии, когда он пребывает в пластическом состоянии.The difference between basalt fiber and metal fiber is that, first of all, basalt fiber does not have a negative cathode effect in the products, and it is also not subject to any corrosion. By volume, one metal fiber with a diameter of 1 mm corresponds to more than 600 basalt fibers, while the surface area of the basalt fiber is more than 25 times greater. The specific weight of the metal fiber is 7.8 t / m 3 , and basalt 2,8 t / m 3 . This means that the mass of fiber requires 2.7 times less and the product based on basalt fiber is lighter. Also products based on basalt fiber are radio transparent and have no transformer effect. Metal fibers are produced in different configurations with a wavy, with flattened and curved ends to increase anchorness, due to the weak adhesion of the metal and the cement matrix. Dispersion reinforcement with basalt fiber increases the plasticity of the concrete mass and reduces the formation of shrinkage cracks and, unlike steel mesh, which has value only after the concrete has cracked, the fiber prevents cracks in the concrete even at the stage when it is in a plastic state.

В настоящее время, при строительстве дорог дорожными покрытиями из бетона предусматривают возникновение трещин и чтобы трещины не имели продолжения, данные бетонные плиты имеют межбетонные разделительные участки.At present, during the construction of roads, pavements made of concrete provide for the occurrence of cracks and so that the cracks do not have a continuation, these concrete slabs have inter-concrete separation areas.

В работах Парфенова А.В. "Ударная выносливость бетонов на основе стальной и синтетической фибры" показано, что позитивное влияние дисперсного армирования на стадиях структурообразования и нагружения бетона начинает реализовываться после достижения объемной концентрации фибры, обусловливающей начальную объемно-пространственную связность фиброструктуры. Для фибры с соотношением длины к диаметру и 102, эта минимальная концентрация составляет около 0,3% при оптимальной - порядка 1-1,5%. Также исследован ряд эффективных видов фибры, которые при введении в бетонную смесь повышают ударную выносливость бетонов до десятичного порядка. На основе стальной и синтетической фибры получены бетоны 51-кратной ударной выносливости по сравнению с исходным тяжелым бетоном. Анализ полученных на основе экспериментов линейных зависимостей относительного уровня динамических напряжений от количества ударов до разрушения в полулогарифмических координатах, характеризуемых количественно коэффициентами динамического упрочнения и выносливости, показал, что повышенная ударная выносливость бетонов с дисперсным армированием предопределяется повышенными упруго-вязкими свойствами названных бетонов и повышенным коэффициентом динамического упрочнения. Данные сравнительного анализа результатов забивки свай на основе тяжелого бетона и стандартных плотных заполнителей и экспериментальных свай с дисперсно-армированным оголовком показали эффективность фибробетонов в производстве свай высокой ударной выносливости.In the works of Parfenov A.V. "Impact endurance of concretes based on steel and synthetic fibers" shows that the positive effect of disperse reinforcement at the stages of structure formation and loading of concrete begins to be realized after reaching the volume concentration of fiber that determines the initial volume-spatial connectivity of the fibrous structure. For fiber with a ratio of length to diameter and 10 2 , this minimum concentration is about 0.3% at the optimum - about 1-1.5%. Also investigated a number of effective types of fibers, which, when introduced into the concrete mix, increase the impact endurance of concrete to a decimal order. On the basis of steel and synthetic fibers, concretes of 51-fold impact endurance were obtained in comparison with the initial heavy concrete. The analysis of linear dependences of the relative level of dynamic stresses on the basis of experiments from the number of impacts to failure in semilogarithmic coordinates, characterized by quantitative coefficients of dynamic hardening and endurance, showed that the increased impact endurance of concrete with dispersed reinforcement is predetermined by the increased elastic-viscous properties of these concrete and the increased coefficient of dynamic hardening. The data of a comparative analysis of the results of piling on the basis of heavy concrete and standard dense aggregates and experimental piles with dispersed-reinforced head showed the effectiveness of fiber-reinforced concrete in the production of high impact endurance piles.

4. Строительный песок.4. Construction sand.

Песок - осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зерен горных пород, мелкая смесь зерен различных минералов размером от 0,15 до 5 мм, которая образуется при разрушении твердых горных пород. Различают по видам залегания, содержанию в его составе глинистых и пылевидных частиц, а также модулю крупности. По крупности зерен пески различаются на крупные (размер частиц от 2 до 5 мм), средние (от 0,5 до 2 мм) и мелкие (менее 0,5 мм). Плотность его зависит от содержания в нем глины - чистый песок может иметь плотность 1,3 т в куб. метре, а с большим содержанием глины и влаги - 1,8 т в куб. метре. Песок бывает различных видов в зависимости от добывания и степени очистки от примесей, а именно "Супесь", "Намывной", "Карьерный", "Морской", "Строительный" и "Песчано-гравийные смеси". Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество диоксид кремния).Sand is a sedimentary rock, as well as artificial material consisting of rock grains, a fine mixture of grains of various minerals ranging in size from 0.15 to 5 mm, which is formed during the destruction of solid rocks. They are distinguished by the type of occurrence, the content of clay and dust particles in its composition, and the size of the module. According to the grain size, the sands differ in large (particle size from 2 to 5 mm), medium (from 0.5 to 2 mm) and small (less than 0.5 mm). Its density depends on the clay content in it - pure sand may have a density of 1.3 tons per cubic meter. meter, and with a high content of clay and moisture - 1.8 tons per cubic meter. meter Sand can be of different types depending on the extraction and the degree of purification from impurities, namely, "Supez", "Alluvium", "Quarry", "Sea", "Construction" and "Sand-gravel mixtures". Very often consists of an almost pure quartz mineral (silica substance).

Песок "Карьерный" - это песок, местом добычи которого природные и искусственные карьеры. На территории Актюбинской области есть несколько крупных карьеров и множество мелких. В настоящее время песок карьерный добывается в карьерах как в качестве основного материала, так и в качестве попутного продукта при добычи щебня. Песок карьерный представляет собой крупный сыпучий материал, отличительной особенностью которого является повышенное содержание каменно-глиняных примесей и крупных фрагментов различных инородных частиц. Строительные карьерные пески нашли широкое применение в дорожном и жилищном строительстве для обратной засыпки. По своим характеристикам карьерный песок не отличается высоким качеством, но благодаря сравнительно низкой стоимости песок карьерный широко применяется в работах нулевого цикла, при возведении дорог и закладки нефтегазовых участков.The "Career" sand is sand, where natural and artificial quarries are mined. On the territory of the Aktobe region there are several large quarries and many small ones. Currently, quarry sand is mined in quarries, both as the main material and as a by-product in the extraction of rubble. Quarry sand is a large bulk material, the distinguishing feature of which is the high content of stone-clay impurities and large fragments of various foreign particles. Construction career sands are widely used in road and residential construction for backfilling. According to its characteristics, career sand is not of high quality, but due to its relatively low cost, quarry sand is widely used in zero-cycle works, in erecting roads and laying oil and gas areas.

Песок такого вида как "песчано-гравийные смеси" предназначен для использования в дорожных работах. Сегодня на рынке представлены два вида продукции: обогащенные пески и природные. В соответствии с ГОСТ 8267-93 гравийные смеси характеризуются определенными показателями, песок (песчаногравийной смеси) натурального происхождения предусматривает наличие размера зерен не менее 5 мм. Они должны, как правило, составлять минимум десять процентов и максимум девяносто пять процентов от общей массы песка. Настоящий стандарт распространяется на щебень и гравий из горных пород со средней плотностью зерен от 2,0 до 3,0 г/см, применяемые в качестве заполнителей для тяжелого бетона, а также для дорожных и других видов строительных работ.Sand such as "sand and gravel mix" is intended for use in road works. Today on the market there are two types of products: enriched sands and natural. In accordance with GOST 8267-93, gravel mixes are characterized by certain indicators; sand (sand-gravel mix) of natural origin provides for a grain size of at least 5 mm. They should, as a rule, be at least ten percent and maximum ninety-five percent of the total mass of sand. This standard applies to crushed stone and gravel from rocks with an average density of grains from 2.0 to 3.0 g / cm, used as aggregates for heavy concrete, as well as for road and other types of construction work.

- 6 028854- 6 028854

Для получения ФиШСБ используется песок для строительных работ в соответствии с ГОСТ 873693. Настоящий стандарт распространяется на природный песок горных пород с истинной плотностью зерен от 2,0 до 2,8 г/см, предназначенных для применения в качестве заполнителя тяжелых, легких, мелкозернистых, ячеистых и силикатных бетонов, строительных растворов, приготовления сухих смесей, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Требования настоящего стандарта не распространяются на фракционированные и дробленые пески.To obtain FIShSB used sand for construction work in accordance with GOST 873693. This standard applies to natural sand rocks with a true density of grains from 2.0 to 2.8 g / cm, intended for use as aggregate of heavy, light, fine-grained, cellular and silicate concretes, building mortars, preparation of dry mixes, for the device of the bases and coverings of highways and airdromes. The requirements of this standard do not apply to fractionated and crushed sands.

ВыводConclusion

Способ получения ФиШСБ (Фибро-Шламо-Серо-Бетона) - способ преобразования экологических нефтепромышленных отходов в процессе технического производства для создания, с оптимальными затратами, качественно-нового по составу бетона, являющегося гидрофобной бетонной смесью, содержащей модифицированную серу, сульфиды и предназначенной для строительства качественно нового дорожного покрытия или различных гидротехнических сооружений.The method of producing FIShSB (Fibro-Shlamo-Sero-Concrete) is a method of converting environmental oil industry waste in the process of technical production to create, with optimal costs, a qualitatively new composition of concrete, which is a hydrophobic concrete mixture containing modified sulfur, sulfides and intended for construction qualitatively new pavement or various hydraulic structures.

Данный способ получения ФиШСБ представляется также ресурсосберегающим в связи с повторным использованием промышленных отходов нефтедобычи в качестве строительного сырья при строительстве современных бетонных дорог с привлекательной стоимостью.This method of obtaining FISSB also appears to be resource-saving due to the reuse of industrial waste oil as a building material in the construction of modern concrete roads with an attractive cost.

Claims (2)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ получения ФиШСБ (Фибро-Шламо-Серо-Бетон), включающий получение серного вяжущего, отличающийся тем, что серное вяжущее, органические добавки и инертные наполнители для дисперсного армирования и композита смешивают и нагревают до температуры не выше 120°С в течение 20-30 мин, обеспечивая таким образом расплавление серы или сополимера серы в среде органических добавок.1. The method of obtaining FIShSB (Fibro-Shlamo-Sero-Concrete), including the preparation of sulfur binder, characterized in that the sulfur binder, organic additives and inert fillers for disperse reinforcement and composite are mixed and heated to a temperature not exceeding 120 ° C for 20 -30 min, thus ensuring the melting of sulfur or copolymer of sulfur in the environment of organic additives. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при следующем соотношении компонентов, мас.%:2. The method according to claim 1, characterized in that the process is carried out in the following ratio, wt.%: модифицированная сера (сополимер серы) 25-30; нефтяной шлам или замазученный грунт 15-20; базальтовая фибра 3-5;modified sulfur (sulfur copolymer) 25-30; oil sludge or contaminated soil 15-20; basalt fiber 3-5; строительный песок 47-55.building sand 47-55.
EA201500831A 2014-06-24 2015-08-07 Method for obtaining fssc (fibre-sludge-sulfur concrete) EA028854B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ20140858 2014-06-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA201500831A2 EA201500831A2 (en) 2015-12-30
EA201500831A3 EA201500831A3 (en) 2016-05-31
EA028854B1 true EA028854B1 (en) 2018-01-31

Family

ID=54978676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201500831A EA028854B1 (en) 2014-06-24 2015-08-07 Method for obtaining fssc (fibre-sludge-sulfur concrete)

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA028854B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2280301A (en) * 1941-07-01 1942-04-21 Hercules Powder Co Ltd Sulphur composition
SU1025712A1 (en) * 1981-06-29 1983-06-30 Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Asphalt mix
US4426458A (en) * 1982-07-30 1984-01-17 Sulphur Development Institute Of Canada (Sudic) Fiber reinforced sulphur concretes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2280301A (en) * 1941-07-01 1942-04-21 Hercules Powder Co Ltd Sulphur composition
SU1025712A1 (en) * 1981-06-29 1983-06-30 Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Asphalt mix
US4426458A (en) * 1982-07-30 1984-01-17 Sulphur Development Institute Of Canada (Sudic) Fiber reinforced sulphur concretes

Also Published As

Publication number Publication date
EA201500831A2 (en) 2015-12-30
EA201500831A3 (en) 2016-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Feasibility analysis of treating recycled rock dust as an environmentally friendly alternative material in Ultra-High Performance Concrete (UHPC)
Gayana et al. Sustainable use of mine waste and tailings with suitable admixture as aggregates in concrete pavements-A review
Karimaei et al. Mechanical performance of green concrete produced with untreated coal waste aggregates
CN108101456B (en) High-water-absorption coarse aggregate high-performance marine concrete and construction method thereof
Palanisamy et al. Effect of molarity in geo polymer earth brick reinforced with fibrous coir wastes using sandy soil and quarry dust as fine aggregate.(Case study)
Usman et al. Performance evaluation of asphalt micro surfacing–a review
Carrión et al. Mechanical and physical properties of polyester polymer concrete using recycled aggregates from concrete sleepers
Senin et al. A review on the suitability of rubberized concrete for concrete bridge decks
Ingalkar et al. Replacement of natural sand by crushed sand in the concrete
Sangiorgi et al. Reuse of mining waste into innovative alkali-activated-based materials for road pavement applications
Kumar et al. Influence of use of additives on engineering properties of clayey soil
CZ300195B6 (en) Fibrous concrete intended particularly for earth structures
Topçu et al. Sustainability of using waste rubber in concrete
Kanmani et al. A novel approach on usage of waste sludge from textile dyeing units in paver block manufacturing
Meena et al. Construction and demolition waste as an alternative of rigid pavement material: A review
Whiting et al. Synthesis of current and projected concrete highway technology
Choudhary et al. Use of tyre waste in concrete: A review
Bieliatynskyi et al. Pollution of the roadside environment with dust from road surface repairs
Mukhopadhyay et al. Recycling and reuse of materials in transportation projects-current status and potential opportunities including evaluation of RCA concrete pavements along an Oklahoma interstate highway
EA028854B1 (en) Method for obtaining fssc (fibre-sludge-sulfur concrete)
Mishra et al. Partial Replacement of Fine Aggregate by Glass Powder in Concrete
RU2382010C2 (en) Raw mix for production of sulfur concrete
WO2007054960A2 (en) A method of production for metallic iron concrete hardener and cement concrete made therefrom
Singh et al. Red mud as a sustainable road construction material: An experimental investigation
Aravind et al. Industrial waste in highway construction

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU