RU2401819C1 - Способ получения смеси для серного бетона (варианты) - Google Patents
Способ получения смеси для серного бетона (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2401819C1 RU2401819C1 RU2009137389A RU2009137389A RU2401819C1 RU 2401819 C1 RU2401819 C1 RU 2401819C1 RU 2009137389 A RU2009137389 A RU 2009137389A RU 2009137389 A RU2009137389 A RU 2009137389A RU 2401819 C1 RU2401819 C1 RU 2401819C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfur
- mixture
- sulphur
- concrete
- bitumen
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/36—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing sulfur, sulfides or selenium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к изготовлению бетонных изделий и дорожных покрытий. Способ получения смеси для серного бетона включает модифицирование серы путем введения в нее битума в количестве 1-8 мас.% при температуре 125-155°С и воздействия в течение 1-10 мин ультразвуком низкой частоты; перемешивание модифицированной серы с разогретой до 125-155°С смесью минерального наполнителя - песка, щебня и золы-уноса с расплавленной серой в весовом соотношении золы-уноса с серой (0,2-3,0):1, при весовом соотношении модифицированной серы к указанной смеси (0,001-0,05):1. Для получения смеси для серного бетона для дорожного покрытия в указанную разогретую смесь минерального наполнителя и расплавленной серы дополнительно вводят 5-20 мас.% битума. 2 н.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к изготовлению бетонных изделий и дорожных покрытий.
Известно множество вариантов способа производства изделий из серного бетона на основе сополимерной серы, полученной путем модифицирования серы дициклопентадиеном. Эта технология существует несколько десятилетий и продолжает совершенствоваться до настоящего времени (например, Патент РФ №2298019, опубликован 27.04.2007). Общим недостатком этих способов является относительно высокая себестоимость, связанная с применением дорогих в сравнении с другими компонентами смеси реагентов, а также их токсичность.
Существуют также альтернативные способы, связанные с использованием более доступных и нетоксичных материалов. Наиболее близким из них к предлагаемому изобретению и поэтому принятым в качестве прототипа является способ (Патент РФ №2223991, опубликован 20.02.2004), включающий модифицирование серы путем ее перемешивания с предварительно активированным битумом и обработки смеси кавитационно-акустическим воздействием.
К недостаткам названного способа относится необходимость предварительной активации битума, что усложняет технологию, а также недостаточная прочность получаемого материала.
Используемый в принятом за прототип способе метод кавитационно-акустического воздействия в последнее время нашел широкое применение в техпроцессах пищевой промышленности и технологиях переработки нефти. Для его реализации обычно используют так называемые роторные импульсные аппараты (РИА). Особенностью их является создание периодических импульсов давления с частотой не боле 2 кГц. Это также может рассматриваться в качестве недостатка принятого за прототип способа, поскольку ограничивает его возможности.
Наконец, анализируемый способ имеет ограниченное применение, а именно производство сероасфальтобетона для дорожных покрытий.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение и удешевление производства при увеличении прочности получаемого материала, а также расширение сферы его применения на производство бетонных изделий.
Указанная задача решается тем, что серу плавят при температуре не менее 125°С (либо при возможности используют промышленный источник жидкой серы), после чего в жидкую серу вводят 1-8 мас.% битума и в течение 1-10 мин воздействуют на нее ультразвуком частотой от 22 до 88 кГц. Ультразвуковое воздействие позволяет осуществить химическую связь между серой и битумом, в результате чего образуется модифицированная сера со стабильной, близкой к моноклинной кристаллической структурой. Далее, полученную таким образом модифицированную серу используют при производстве серного бетона путем введения ее в весовых соотношениях (0,001-0,05):1 в разогретую до 125-155°С и тщательно перемешанную до состояния однородной массы смесь расплавленной серы с минеральными наполнителями. При этом в состав минеральных наполнителей включают золу-унос в весовом соотношении с серой (0,2-3,0):1. Частицы золы-уноса с преобладающим размером порядка 50-60 мкм, т.е. имеющие значительно меньшие размеры, чем частицы песка, обволакиваются тонкой пленкой модифицированной серы, и их масса заполняет промежутки между частицами песка, щебня и прочих твердых минеральных компонентов смеси, связывая их. Это обеспечивает более высокую прочность материала, чем прочность серного бетона, полученного без применения золы-уноса.
В составе минерального наполнителя может использоваться щебень, причем способ допускает использование различных видов и марок щебня (щебень гранитный, гравий, известковый щебень, керамзит), а также разных его фракций (от крупных - 40-70 до отсева), в зависимости от конкретного назначения и марки требуемого серобетона. Возможно также полное отсутствие щебня в составе минерального наполнителя (т.н. пескобетон). Опыты показывают, что получаемый материал малочувствителен к виду применяемого песка. Помимо часто применяемого промытого речного песка возможно использование загрязненного барханного песка с глинистыми включениями, что практически не сказывается на свойствах получаемого материала.
Также в составе минерального наполнителя может использоваться минеральный порошок МП-1, соответствующий требованиям ГОСТ Р 52129-2003.
Таким образом получается серный бетон для производства бетонных изделий, отличающихся высокой прочностью, износостойкостью, морозостойкостью, устойчивостью к воздействию факторов агрессивной среды и другими эксплуатационными преимуществами. А при введении в смесь расплавленной серы с минеральными наполнителями 5-20 мас.% битума получают сероасфальтобетон для дорожных покрытий.
Способ может быть осуществлен с применением стандартного оборудования химических производств (емкостей и трубопроводов, насосов, запорной и регулирующей арматуры, средств теплоизоляции и систем теплообмена и пр.), а также промышленных ультразвуковых установок как погружных, так и проточного типа, обеспечивающих воздействие ультразвуком низкой частоты (от 22 до 88 кГц).
Пример 1 осуществления способа получения смеси для серного бетона.
Получают модифицированную серу, для чего серу плавят, вводят в нее 3 мас.% битума марки БНД 60/90 при температуре серы 140°С и в течение 10 минут подвергают воздействию ультразвука частотой 22 кГц на установке ИЛ 100 - 6/8. Далее в разогретую до температуры 150°С смесь минеральных компонент, содержащую 40 мас.% известкового щебня фракции 5-20 мм, 55 мас.% кварцевого песка и 5 мас.% минерального порошка МП-1, добавляют серу в количестве 10% от массы смеси минеральных компонентов, золу-унос в весовом соотношении с серой 2:1 и модифицированную серу в весовом отношении 0,03:1 ко всей смеси, которую перемешивают до полной гомогенизации.
Пример 2 осуществления способа получения смеси для сероасфальтобетона.
Получают модифицированную серу, для чего серу плавят, вводят в нее 8 мас.% битума марки БНД 60/90 при температуре серы 140°С и в течение 10 минут подвергают воздействию ультразвука частотой 22 кГц на установке ИЛ 100 - 6/8. Далее в разогретую до температуры 150°С смесь минеральных компонент, содержащую 40 мас.% известкового щебня фракции 5-20 мм, 55 мас.% кварцевого песка и 5 мас.% минерального порошка МП-1, добавляют серу в количестве 10% от массы смеси минеральных компонентов, золу-унос в весовом соотношении с серой 2:1, дополнительно 15 мас.% битума и модифицированную серу в весовом отношении 0,03:1 ко всей смеси, которую перемешивают до полной гомогенизации.
При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, заключающийся в упрощении и удешевлении производства при увеличении прочности получаемого материала, а также в расширении сферы его применения на производство бетонных изделий.
Использование изобретения позволяет повысить экономичность производства серобетонных изделий и сероасфальтофых покрытий и улучшить их эксплуатационные характеристики.
Claims (2)
1. Способ получения смеси для серного бетона, включающий модифицирование серы путем введения в нее битума при повышенной температуре и перемешивание модифицированной серы с минеральным наполнителем, отличающийся тем, что при модифицировании, осуществляемом при использовании битума в количестве 1-8 мас.% и температуре 125-155°С, дополнительно оказывают воздействие в течение 1-10 мин ультразвуком низкой частоты, указанное перемешивание осуществляют с разогретой до 125-155°С смесью минерального заполнителя - песка и щебня, содержащего дополнительно золу-унос в весовом соотношении с серой (0,2-3,0):1, с расплавленной серой при весовом соотношении модифицированной серы к указанной смеси (0,001-0,05):1.
2. Способ получения смеси для серного бетона, включающий модифицирование серы путем введения в нее битума при повышенной температуре и перемешивание модифицированной серы с минеральным наполнителем, отличающийся тем, что при модифицировании, осуществляемом при использовании битума в количестве 1-8 мас.% и температуре 125-155°С, дополнительно оказывают воздействие в течение 1-10 мин ультразвуком низкой частоты, указанное перемешивание осуществляют с разогретой до 125-155°С смесью минерального заполнителя - песка и щебня, содержащего дополнительно золу-унос в весовом соотношении с серой (0,2-3,0):1, с расплавленной серой и дополнительными 5-20 мас.% битума при весовом соотношении модифицированной серы к указанной смеси (0,001-0,05):1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009137389A RU2401819C1 (ru) | 2009-10-09 | 2009-10-09 | Способ получения смеси для серного бетона (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009137389A RU2401819C1 (ru) | 2009-10-09 | 2009-10-09 | Способ получения смеси для серного бетона (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2401819C1 true RU2401819C1 (ru) | 2010-10-20 |
Family
ID=44023934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009137389A RU2401819C1 (ru) | 2009-10-09 | 2009-10-09 | Способ получения смеси для серного бетона (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2401819C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626083C1 (ru) * | 2016-04-05 | 2017-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Сырьевая смесь для серного бетона и способ ее приготовления |
PL422745A1 (pl) * | 2017-06-29 | 2019-01-02 | Centrum Wdrożeniowo Innowacyjne Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Masa siarkobetonowa |
RU2705337C1 (ru) * | 2018-12-03 | 2019-11-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ получения дорожного битума |
RU2753433C1 (ru) * | 2021-01-29 | 2021-08-16 | Виктор Петрович Хвостенко | Способ изготовления серобетона |
PL441950A1 (pl) * | 2022-08-05 | 2024-02-12 | Jacek Rybak | Metoda wytwarzania polimeru siarkowego |
RU2824100C1 (ru) * | 2024-03-11 | 2024-08-06 | Марат Зуфарович Хайрутдинов | Способ получения серобетона |
-
2009
- 2009-10-09 RU RU2009137389A patent/RU2401819C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626083C1 (ru) * | 2016-04-05 | 2017-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Сырьевая смесь для серного бетона и способ ее приготовления |
PL422745A1 (pl) * | 2017-06-29 | 2019-01-02 | Centrum Wdrożeniowo Innowacyjne Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Masa siarkobetonowa |
RU2705337C1 (ru) * | 2018-12-03 | 2019-11-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ получения дорожного битума |
RU2753433C1 (ru) * | 2021-01-29 | 2021-08-16 | Виктор Петрович Хвостенко | Способ изготовления серобетона |
PL441950A1 (pl) * | 2022-08-05 | 2024-02-12 | Jacek Rybak | Metoda wytwarzania polimeru siarkowego |
RU2824100C1 (ru) * | 2024-03-11 | 2024-08-06 | Марат Зуфарович Хайрутдинов | Способ получения серобетона |
RU2824100C9 (ru) * | 2024-03-11 | 2024-08-21 | Марат Зуфарович Хайрутдинов | Способ получения серобетона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Mechanical and durability properties of metakaolin blended with slag geopolymer mortars used for pavement repair | |
Mhaya et al. | Long-term mechanical and durable properties of waste tires rubber crumbs replaced GBFS modified concretes | |
CN103819109B (zh) | 一种用于水泥基材料的废旧橡胶粉处理方法 | |
US10106461B2 (en) | Masonry blocks | |
RU2401819C1 (ru) | Способ получения смеси для серного бетона (варианты) | |
Mohammadinia et al. | Strength development and microfabric structure of construction and demolition aggregates stabilized with fly ash–based geopolymers | |
US9346713B2 (en) | Use of a cement accelerator and electric arc furnace dust in cement | |
KR102020594B1 (ko) | 상온 재생 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트의 시공방법 | |
Premkumar et al. | Effect of silica fume and recycled concrete aggregate on the mechanical properties of GGBS based geopolymer concrete | |
Bualuang et al. | Non-OPC binder based on a hybrid material concept for sustainable road base construction towards a low-carbon society | |
Lewandowski et al. | Assessment of sulfur concrete properties for use in civil engineering | |
Sarde et al. | Effect of calcined kaolin clay on mechanical and durability properties of pet waste-based polymer mortar composites | |
RU2519464C2 (ru) | Способ получения стабильной связывающей серу композиции и полученная этим способом композиция | |
RU2515007C1 (ru) | Способ упрочнения асфальтового дорожного покрытия углеродным наноматериалом | |
Hamid et al. | Sustainable geopolymerization approach to stabilize sabkha soil | |
Dayal et al. | Effect of fly-ash based geopolymer coated aggregate on bituminous mixtures | |
CN111056771A (zh) | 一种高性能水泥乳化沥青混合料及其制备方法 | |
AU2021103680A4 (en) | A composition of environmental friendly self-compacting geopolymer concrete and method of preparation thereof | |
Jahanian et al. | Alkali ash material, a novel material for infrastructure enhancement | |
US9278888B1 (en) | Use of non-chloride cement accelerator and electric arc furnace dust in cement | |
Polydorou et al. | Use of quarry waste in concrete and cementitious mortars | |
Wang et al. | Experimental Investigation of the Rheological Properties, Interaction, and Microstructure Characteristics of Emulsified Asphalt with Red Mud–Based Geopolymer | |
Kushartomo | Mechanical properties of powder concrete with a geopolymer bond | |
KR102450046B1 (ko) | 내염해성 도로포장구조 | |
TW593198B (en) | Polymer concrete containing industrial waste as raw material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121010 |