Способ получения фишсб(фибро-шламо-серо-бетон)

Номер инновационного патента: 30348

Опубликовано: 15.09.2015

Авторы: Баубеков Ходжамурат Оразгелдиевич, Жармухаметов Арман Муратович

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

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).
Классы МПК:
- С04В28/36 содержащие серу, сульфиды или селен;
- С04В12/00 цементы, не предусмотренные в группах 7/00
-С04В111/20 сопротивление химическому, физическому или биологическому воздействию.
Целью изобретения является получение серного вяжущего, 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 тем, что серное вяжущее - модифицированная сера (сополимер серы) выработанное из комовой серы посредством аппарата вихревого слоя (ABC), серобетонная смесь содержащая серное вяжущее, органические добавки и инертные наполнители для дисперсного армирования и композита: буровой шлам, неочищенный нефтянной шлам или замазученный грунт после очистки (термодесорбции) или без термодесорбции; базальтовая фибра (короткие отрезки базальтового волокна, предназначенные для дисперсного армирования, диаметр волокна от 20 мкм до 500 мкм, длина волокна от 1 мм до 150 мм); строительный песок (ГОСТ 8736-93) при следующем соотношении компонентов, мас.%: серное вяжущее (модифицированная сера) - 25-30%; органические добавки (нефтяной шлам или замазученный грунт) - 15-20%; базальтовая фибра - 5-3%; строительный песок - 55-47%.
АСТАНА
07.03.2014 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).
Классы МПК:
- С04В28/36 содержащие серу, сульфиды или селен;
- С04В12/00 цементы, не предусмотренные в группах 7/00
-С04В111/20 сопротивление химическому, физическому или биологическому воздействию.
Целью изобретения является получение серного вяжущего, 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 тем, что серное вяжущее - модифицированная сера (сополимер серы) выработанное из комовой серы посредством аппарата вихревого слоя (ABC), серобетонная смесь содержащая серное вяжущее, органические добавки и инертные наполнители для дисперсного армирования и композита: буровой шлам, неочищенный нефтянной шлам или замазученный грунт после очистки (термодесорбции) или без термодесорбции; базальтовая фибра (короткие отрезки базальтового волокна, предназначенные для дисперсного армирования, диаметр волокна от 20 мкм до 500 мкм, длина волокна от 1 мм до 150 мм); строительный песок (ГОСТ 8736-93) при следующем соотношении компонентов, мас.%: серное вяжущее (модифицированная сера) - 25-30%; органические добавки (нефтяной шлам или замазученный грунт) - 15-20%; базальтовая фибра - 5-3%; строительный песок - 55-47%.
АСТАНА
07.03.2014

Текст

Смотреть все

(51) 04 12/00 (2006/01) 04 28/36 (2006.01) 04 111/20 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ 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 этаповэтап - получение серного вяжущего модифицированной серы (сополимера серы) вырабатываемой из комовой серы посредством аппарата вихревого слояс максимальной продуктивностью 15-35 м 3/час.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.(76) Жармухаметов Арман Муратович Баубеков Ходжамурат Оразгелдиевич(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИШСБ (ФИБРОШЛАМО-СЕРО-БЕТОН)(57) 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 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). Серное вяжущее - модифицированная сера(сополимер серы) выработанное из комовой серы посредством аппарата вихревого слоя ,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 мкм до 500 мкм, длина волокна от 1 мм 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. 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 от массы 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. Недостатком ее является токсичность технологии получения (серное вяжущее получают при разогреве серы до температуры 140-150 С) недостаточное сопротивление истираемости низкая водонепроницаемость. 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. Указанная цель достигается определенной последовательностью, состоящей из двух этапов 2 этап - получение серного вяжущего модифицированной серы (сополимера серы) вырабатываемой из комовой серы посредством аппарата вихревого слояс максимальной продуктивностью 15-35 м 3/час. Серное вяжущее получают следующим образом. Комовая сера проходит через аппарат вихревого слоя , 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 оборотов в секунду. Вращаясь и соударяясь, частицы излучают колебания широкого спектра частот (от десятков Гц до нескольких КГц с максимумом в области 1015 кГц) - акустические и ультразвуковое. 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. Использование энергии электромагнитных полей является одним из способов повышения эффективности различных химико-технологических процессов. 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). 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. 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 наполнителем. 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. 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(миллионная доля (- частей на миллион) - единица измерения концентрации) и более. Поэтому без предварительной дегазации, серу использовать нельзя, так как произойдет неизбежное выделение сероводорода. 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. 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. В дальнейшем сополимер серы используется по принципу приготовления серного бетона, подается объемно-весовым дозатором в мобильный асфальтовый завод.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. На мобильный асфальтовый завод подаются, в пропорциональном соотношении объемно-весовым дозатором, для смешивания - сополимер серы,буровой шлам(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 мкм до 500 мкм, длина волокна от 1 мм до 150 мм) подается дозатором фиброволокна ДЦУ-80 Ф. Дозирование фибры осуществляется в автономном и автоматическом режиме в составе технологической линии. Процесс смешивания происходит в мобильном асфальтовом заводе при температуре 120 С в течение 20 - 30 мин. 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 желудочно-кишечного тракта кумулятивными свойствами не обладает. 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/м 3 сернистого ангидрида - 10 мг/м 3 сероводорода -10 мг/м 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. 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 объемно-весовым дозатором. Подача базальтовой фибры производится Дозатором фибры ДДУ-80 Ф компанииОу, который предназначен для работы со стальной, базальтовой, стеклянной, полимерной и карбоновой фиброй длиной до 50 мм. Устройство и принцип действия Дозатора фиброволокна ДДУ-80 Ф представляет собой уникальную разработку дискового дозатора для работы с трудносыпучими и сильно связанными материалами. ДДУ-80 Ф состоит из установленного на тензодатчики дискового питателя особой конструкции, соединнного с накопительной мкостью и пневмотранспортной установкой(модель ДДУ-80 ФП). ДДУ-80 Ф является дифференциальным дозатором, работающим с потерей веса (- ). Дозатор полностью соответствует требованиям ГОСТ 10223-97 Дозаторы весовые дискретного действия. На конечной стадии, ФиШСБ (100-120 С) перевозится в термальном грузовом транспорте до места строительства дорог или на участок приготовления бетонных плит, канализационных труб, фундаментальных свай и других строительных изделий. 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 3 армирования - базальтовую фибру. 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 НРБ-99 (Ауд.эфф.370 Бк/кг). Относится к 1 классу радиационной опасности. (Приложение на 10 листах). 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. 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 2030 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. Таблица 1 Качественные показатели ФиШСБ Наименование показателя Средняя плотность, кг/м 3 Прочность на сжатие, МПа Водопоглощение,Изменение прочности на сжатие при температуре 80 С, не более Морозостойкость, циклов, не менее (побазовому методу), кгс/см 2 Истираемость, г/см 2, не более Коэффициент водостойкости, не менее Водонепроницаемость, ати Метод определения ГОСТ 12730.1 ГОСТ 10180 ГОСТ 12730.3 СТО 5745-006-17725983- 2012 Название компонента- модифицированная сера (сополимер серы) С - нефтяной шлам или замазученный грунт- базальтовая фибра О 2 - строительный песок Реализация способа получения ФиШСБ позволит снизить себестоимость изготовляемого бетона,так как вместо дорогостоящего сырья (битум, цемент, вода,щебень) используется более дешевые отходы нефтедобычи (комовая сера, нефтяной шлам,замазученный грунт)- 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- не исключает использование неочищенного нефтяного шлама или замазученного грунта с содержаниями нефтепродуктов. Этот процесс 4 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 позволяет утилизировать всю серу,накопленную в Казахстане в качестве заполнителей для строительства дорог или бетонных изделий для агрессивных сред. В данном случае, для недропользователей и государства отпадает необходимость в строительстве серо-хранилищ и выделения дополнительных затрат на экологический мониторинг, сверхнормативные и нормативные платежи за эмиссии- 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- 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 капиталозатратным и трудоемким процессом, что можно упростить и удешевить с применением ФиШСБ- 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- 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- представляет безопасное производство, при котором не выделяются вредные вещества(сероводород и сернистый ангидрид), так как процесс смешивания происходит в мобильном асфальтовом заводе при температуре 120 С- снимает необходимость в большом количестве строительной дорожной техники, для уплотнения дорог- 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- 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 инженернотранспортной инфраструктуры(городские автомобильные дороги, внутрипоселковые и внутрипроизводственные дороги,подъездные дороги, дороги районного значения, тротуары,плотины, дамбы и мосты). Сырьем для ФиШСБ является 1. Комовая сера - промышленный отход. 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. 2. Нефтешламы - промышленный отход. В Казахстане скопилось большое количество нефтяных шламов - отходов, образованных в процессе бурения нефти. Образованные шламы можно отнести к историческим загрязнениям так и к современным. Шламы в основном образуются в процессе бурения и аварийных утечках нефти на рельеф местности. В способе получения ФиШСБ предлагаем использовать как неочищенный нефтяной шлам так и очищенный в процессе термодесорбции. Процесс термодесорбции - это обжиг нефтяного шлама при 5 высоких температурах в результате которого образуются очищенный шлам, вода и состав базового масла или нефтепродуктов. 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. 3. Базальтовая Фибра. Базальтовая фибра (от лат.- волокно) короткие отрезки базальтового волокна,предназначенные для дисперсного армирования вяжущих смесей, типа бетона, в строительстве. Диаметр волокна от 20 мкм до 500 мкм. Длина волокна от 1 мм до 150 мм. Базальтовая фибра производится из расплава горных пород типа базальта при температуре выше 1400 С. Назначение дисперсное 3 армирование бетонных и других изделий на основе вяжущих. Уникальность материала состоит в том, что базальтовое волокно, созданное из природного камня, имеет очень хорошие показатели по химической стойкости. Волокна диаметром 1618 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. Дисперсное армирование базальтовой фиброй повышает следующие показатели изделий 1. Ударную прочность до 500. Этот показатель характеризует хрупкость материала и оценивается количеством работы, которую нужно затратить на разрушение материала. 2. Сопротивление истираемости до 300. 3. Прочность на растяжение при изгибе до 300, на раскалывание до 200, сжатие до 150,по осевому растяжению до 150. 4. Предел трещиностойкости до 250. Этот показатель характеризует способность фибры препятствовать возникновению и распространению трещин, за счет трехмерного армирования. 5. Морозостойкость до 200 . 6. Коррозионная стойкость до 500 . Этот показатель достигается за счет отсутствия трещин и оказывает влияние снижение глубины карбонизации. 7. Кавитационная стойкость до 400. 6 8. Водонепроницаемость до 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. 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 низкая 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. Основные преимущества гидросооружений изготовленных с применением базальтовой фибры это 1. Долговечность 2. Высокое сопротивление истираемости 3. Высокая ударная стойкость 4. Высокая морозостойкость 5. Высокая коррозионная стойкость 6. Повышенная водонепроницаемость. Отличие базальтовой фибры от металлической состоит в том, что прежде всего базальтовая фибра не имеет в изделиях негативного катодного эффекта,так же 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/м 3, а базальтовой 2,8 т/м 3. Это значит,что по массе фибры требуется в 2,7 раза меньше и изделие на основе базальтового волокна легче. Так же в 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. 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. 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 102, эта минимальная концентрация составляет около 0,3 при оптимальной - порядка 11,5. 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 510-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 дисперсноармированным оголовком показали эффективность фибробетонов в производстве свай высокой ударной выносливости. 4. Строительный песок. 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 так же 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). 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. 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 (песчано-гравийной 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. Для получения ФиШСБ используется песок для строительных работ в соответствии с ГОСТ 8736-93. Настоящий стандарт распространяется на природный песок горных пород с истинной плотностью зерен от 2,0 до 2,8 г/см,предназначенные 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. Способ получения ФиШСБ (Фибро-ШламоСеро-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 7 серу,сульфиды и предназначенной для строительства качественно нового дорожного покрытия или различных гидротехнических сооружений. 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. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения ФиШСБ (Фибро-ШламоСеро-Бетон), включающий расплавление серы в среде органических добавок, 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 2030 мин. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при следующем соотношении компонентов, мас.

МПК / Метки

МПК: C04B 28/36, C04B 111/20, C04B 12/00

Метки: фишсб(фибро-шламо-серо-бетон, способ, получения

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/8-ip30348-sposob-polucheniya-fishsbfibro-shlamo-sero-beton.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ получения фишсб(фибро-шламо-серо-бетон)</a>

Похожие патенты