RU2030438C1 - Process for preparation of liquid bitumens to produce cold asphalt-concrete mixes - Google Patents
Process for preparation of liquid bitumens to produce cold asphalt-concrete mixes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2030438C1 RU2030438C1 SU5027777A RU2030438C1 RU 2030438 C1 RU2030438 C1 RU 2030438C1 SU 5027777 A SU5027777 A SU 5027777A RU 2030438 C1 RU2030438 C1 RU 2030438C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxidation
- liquid bitumen
- bitumen
- cold asphalt
- liquid
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 52
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 32
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 22
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 76
- 239000011276 wood tar Substances 0.000 description 12
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 206010063493 Premature ageing Diseases 0.000 description 2
- 208000032038 Premature aging Diseases 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000010742 number 1 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
Abstract
Description
Способ получения жидких битумов для приготовления холодных асфальтобетонных смесей относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления составов органических вяжущих материалов, и может быть использован в промышленности строительных материалов. The method of producing liquid bitumen for the preparation of cold asphalt mixtures relates to road construction, and in particular to the technology for preparing compositions of organic binders, and can be used in the construction materials industry.
В дорожном строительстве известны способы приготовления жидкого битума путем разжижения вязких битумов различными разжижителями - лигроином, керосином прямой гонки [1]. In road construction, methods are known for preparing liquid bitumen by liquefying viscous bitumen with various thinners — naphtha, direct race kerosene [1].
Для приготовления жидких битумов применяются: битумохранилище и заборная насосная станция или агрегат (как для вязких битумов) с системой обогрева до рабочей температуры 60-90оС; расходная емкость (типа Д-335А или типа Д-594) с насосной установкой производительностью 500-1000 л/мин (типа Д-379 или Д-171А), парообразователь передвижного типа (Д-563) [3]. Для приготовления жидких битумов класса МГ наиболее эффективны разжижители в виде тяжелых нефтепродуктов (беспарафинистого мазута), солярового масла и др.) [4] . Снижение стоимости жидких битумов может быть обеспечено применением кубовых остатков нефтепереработки [5]. Дефицит разжижителей - керосина, лигроина, солярового масла и др. резко ограничивает использование жидких битумов. С целью расширения ресурсов разжижителей было предложено масло, полученное из шин термическим их разложением при 350-800оС, и отработанное трансформаторное масло [6].For the preparation of liquid bitumen used: bitumohranilische fence and pumping station or unit (for viscous bitumen) from the heating system to the operating temperature of 60-90 ° C; supply capacity (type D-335A or type D-594) with a pumping unit with a capacity of 500-1000 l / min (type D-379 or D-171A), a mobile steam generator (D-563) [3]. For the preparation of liquid MG class bitumen, thinners in the form of heavy oil products (non-paraffin oil), solar oil, etc.) are most effective [4]. Reducing the cost of liquid bitumen can be achieved by using bottoms of oil refining [5]. Deficiency of thinners - kerosene, naphtha, hydrochloric oil, etc. sharply limits the use of liquid bitumen. To expand the resource was requested diluents oil obtained from their thermal decomposition of tires at 350-800 ° C, and waste transformer oil [6].
Предлагаемые способы получения жидких битумов включают производство вязких битумов с последующим их разжижением различными разжижителями. Они весьма трудоемки, энергоемки и требуют дополнительного оборудования. The proposed methods for producing liquid bitumen include the production of viscous bitumen with their subsequent liquefaction by various thinners. They are very laborious, energy intensive and require additional equipment.
Общими недостатками получаемых жидких битумов кроме сказанных являются недостаточное сцепление их с минеральными материалами и малая устойчивость к старению. The common disadvantages of the obtained liquid bitumen, apart from the foregoing, are their insufficient adhesion to mineral materials and low resistance to aging.
Наиболее близким к предлагаемому решению является способ получения жидкого битума окислением нефтяного сырья с 10-15 мас.% долей каменноугольной смолы при 145-150оС в течение 100-120 мин. Данный способ позволяет уменьшить трудоемкость и энергооемкость производства жидких битумов, улучшить сцепление с минеральными материалами, повысить устойчивость к старению, уменьшить слеживаемость холодных асфальтобетонных смесей. Однако рассматриваемый способ имеет и ряд недостатков - существенный расход каменноугольной смолы, к тому же перешедший в разряд дефицитных материалов, жидкий битум, полученный по этой технологии имеет все же недостаточное сцепление с минеральной частью, а холодный асфальтобетон - недостаточную водостойкость.Closest to the proposed solution is a method for producing liquid bitumen by oxidation of petroleum feed with 10-15 wt.% Fractions of coal tar at 145-150 about With for 100-120 minutes This method allows to reduce the complexity and energy intensity of the production of liquid bitumen, improve adhesion to mineral materials, increase resistance to aging, reduce the caking properties of cold asphalt mixtures. However, the method under consideration has a number of drawbacks - a significant consumption of coal tar, which also went into the category of scarce materials, liquid bitumen obtained by this technology still has insufficient adhesion to the mineral part, and cold asphalt concrete has insufficient water resistance.
Достоинством изобретения является расширение ресурсов органического вяжущего, снижение массовой доли добавки в нефтяном сырье, повышение сцепления жидкого битума, полученного по предлагаемой технологии, с минеральной частью и водостойкости холодного асфальтобетона. Это достигается тем, что в способе получения жидких битумов для приготовления холодных асфальтобетонных смесей, включающем окисление продувкой воздухом нагретого нефтяного сырья с разжижителем, согласно изобретению в качестве разжижителя используют древесную смолу в количестве 3,0-4,5% от массы нефтяного сырья, которую вводят в нефтяное сырье сразу после начала его продувки воздухом, а окисление проводят при 150-165оС в течение 60-90 мин.The advantage of the invention is the expansion of the resources of the organic binder, the reduction in the mass fraction of the additive in the crude oil, the increased adhesion of liquid bitumen obtained by the proposed technology with the mineral part and the water resistance of cold asphalt concrete. This is achieved by the fact that in the method of producing liquid bitumen for the preparation of cold asphalt mixtures, including oxidation by blowing air of heated oil feedstock with a diluent, according to the invention, wood resin is used as a diluent in an amount of 3.0-4.5% by weight of the crude oil, which introduced into the crude oil immediately after the start of its purge with air, and oxidation is carried out at 150-165 about With for 60-90 minutes
На фиг. 1 представлена кинетика окисления нефтяного сырья с добавками древесной смолы в зависимости от времени окисления; на фиг.2 - зависимость прочности холодного асфальтобетона с применением жидкого битума с условной вязкостью С5 60 = 150 с, от отношения щебня к высевкам и массовой доли битума; на фиг.3 - зависимость слеживаемости холодных асфальтобетонных смесей от отношения щебня к высевкам и массовой доли битума; на фиг.4 - зависимость прочности холодного асфальтобетона с применением жидкого битума с условной вязкостью, С5 60 = 200 с, от отношения щебня к высевкам и массовой доли битума; на фиг.5 - зависимость слеживаемости холодных асфальтобетонных смесей от отношения щебня к высевкам и массовой доли битума.In FIG. 1 shows the kinetics of oxidation of petroleum feedstock with wood tar additives depending on the time of oxidation; figure 2 - dependence of the strength of cold asphalt using liquid bitumen with a relative viscosity of C 5 60 = 150 s, the ratio of crushed stone to the seed and the mass fraction of bitumen; figure 3 - dependence of the caking properties of cold asphalt mixtures on the ratio of crushed stone to seed and the mass fraction of bitumen; figure 4 - dependence of the strength of cold asphalt using liquid bitumen with a nominal viscosity, With 5 60 = 200 s, from the ratio of crushed stone to the seedlings and the mass fraction of bitumen; figure 5 - the dependence of the caking properties of cold asphalt mixtures on the ratio of crushed stone to seedings and the mass fraction of bitumen.
П р и м е р. Для исследования были приняты: нефтяное сырье для производства вязких битумов, отвечающее требованиям ТУ 38-101582-75, древесная смола осадочная вареная Верхнесинячихинского лесохимзавода, соответствующая ТУ 13-4000177-67-85, марки Б, каменноугольное масло (ГОСТ 2770-59). PRI me R. The following were accepted for the study: petroleum feedstock for the production of viscous bitumen that meets the requirements of TU 38-101582-75, boiled sedimentary wood resin from the Verkhny Sinyachikhinsky timber chemical plant, corresponding to TU 13-4000177-67-85, grade B, coal oil (GOST 2770-59).
Приготовление жидких битумов производилось на лабораторной окислительной установке компрессорного типа СИ-204, с реактором емк. 4 л. Расход воздуха 1,5 л/кг˙мин. Обезвоженное нефтяное сырье, нагретое до 160оС, помещалось в реактор. Включался компрессор. После начала работы компрессора в течение 10-15 мин вводится необезвоженная древесная смола непосредственно в реактор на поверхность нефтяного сырья. Время совместного окисления принято в минутах.The preparation of liquid bitumen was carried out at the laboratory oxidation plant of the compressor type SI-204, with a capacitive reactor. 4
Интенсивность окислительных процессов зависит от двух факторов - температуры окисления и массовой доли древесной смолы в нефтяном сырье. Поисковыми исследованиями установлено, что минимальной температурой окисления является 150оС. При данной температуре начинают проявляться окислительные процессы при наличии в нефтяном сырье древесной смолы. Эта температура, при которой наблюдается рост условной вязкости, обеспечивающий возможность получения жидкого битума. Также установлено, что 3% массовая доля древесной смолы в нефтяном сырье является минимальной добавкой, при которой наблюдается ощутимый эффект, как в получении необходимой условной вязкости жидкого битума, так и в улучшении его качества и холодного асфальтобетона.The intensity of oxidative processes depends on two factors - the temperature of oxidation and the mass fraction of wood tar in the oil feed. Exploratory studies established that the minimum temperature of the oxidation is 150 ° C. At this temperature, begin to manifest themselves in the presence of oxidative processes in the petroleum raw wood tar. This temperature, at which an increase in conditional viscosity is observed, which makes it possible to obtain liquid bitumen. It was also found that a 3% mass fraction of wood tar in petroleum feedstock is the minimum additive, at which a tangible effect is observed both in obtaining the necessary conditional viscosity of liquid bitumen and in improving its quality and cold asphalt concrete.
Максимальная температура окисления - 180оС принята из условия протекания минимальных окислительных процессов в нефтяном сырье. Ибо наша задача "выбрать" реакционноспособные элементы в нефтяном сырье древесной смолой, при этом температура не должна провоцировать интенсивное образование новых реакционноспособных элементов. Максимальная доля древесной смолы в нефтяном сырье принята 6%. Увеличение этой доли приводит к настолько бурному росту вязкости, что получить жидкий битум не представляется возможным. Если прервать процесс окисления на более ранней стадии, то жидкое вяжущее будет перенасыщено реакционноспособными элементами древесной смолы, которые будут "работать" и в покрытии, вызывая тем самым преждевременное его старение.The maximum oxidation temperature - 180 ° C taken from the condition of minimum flow of oxidative processes in the crude. For our task is to “select” the reactive elements in the petroleum feedstock with wood resin, while the temperature should not provoke the intensive formation of new reactive elements. The maximum proportion of wood tar in petroleum feeds is accepted 6%. An increase in this fraction leads to such a rapid increase in viscosity that it is not possible to obtain liquid bitumen. If the oxidation process is interrupted at an earlier stage, the liquid binder will be oversaturated with the reactive elements of the wood resin, which will also “work” in the coating, thereby causing its premature aging.
Таким образом, принято:
Z1 - температура окисления композиции - нефтяное сырье + древесная смола;
Z1 min = 150оС; Z1 max = 180оС;
Z2 - массовая доля древесной смолы в нефтяном сырье, %.Thus, it is accepted:
Z 1 is the oxidation temperature of the composition is petroleum feed + wood resin;
Z 1 min = 150 ° C; Z 1 max = 180 ° C;
Z 2 - mass fraction of wood tar in petroleum feedstock,%.
Z2 min = 3%; Z2 max = 6%.Z 2 min = 3%; Z 2 max = 6%.
Для проведения эксперимента было принято 2-х факторное планирование эксперимента. For the experiment, 2-factor design of the experiment was adopted.
Центр плана
Z
Z
Интервал варьирования
ΔZ
ΔZ
Закодированные переменные
X1= =
X2= =
Матрица эксперимента приведена в табл.1.Plan center
Z
Z
Range of variation
ΔZ
ΔZ
Encoded variables
X 1 = =
X 2 = =
The experimental matrix is shown in Table 1.
В соответствии с матрицей эксперимента проведены 5 окислений нефтяного сырья с добавками древесной смолы. Кинетика их окисления приведена на фиг. 1. Номера кривых соответствуют номерам опыта. Для обоснования нижнего предела температуры окисления было проведено окисление нефтяного сырья при 150оС (кр.6 фиг.1).In accordance with the experimental matrix, 5 oxidations of petroleum feedstock with wood tar additives were carried out. The kinetics of their oxidation is shown in FIG. 1. The numbers of the curves correspond to the numbers of experience. To justify the lower limit of the temperature of oxidation was carried out the oxidation of crude oil at 150 about C (kr.6 figure 1).
Характеры кривых 1, 6 практически идентичны. Из них следует, что 3%-ная добавка древесной смолы оказывает незначительное влияние на скорость окисления нефтяного сырья, т.е. та минимальная добавка, с величины которой изменяется скорость окисления нефтяного сырья. Увеличение массовой доли древесной смолы в нефтяном сырье в 2 раза (с 3 до 6%) при температуре окисления 150оС изменяет характер кривой. За период 30-60 мин окисления наблюдается падение условной вязкости за счет разжижающего воздействия древесной смолы; за период 60-90 мин - некоторая интенсификация процесса, а по истечении 90 мин происходит существенное ускорение его. Последнее свидетельствует о наличии большого количества реакционноспособных элементов, нейтрализация которых достигается по истечение 150 мин окисления. Далее кривая более полога. Прервать процесс окисления ранее 150 мин, значит оставить "работать" реакционноспособные элементы древесной смолы уже в покрытии, что вызовет преждевременное его старение, а позже получить битум с повышенной условной вязкостью.The characters of
Кривая 2, 4 (фиг.1) свидетельствует об интенсивных процессах окисления, что приводит к резкому росту условной вязкости, и затруднению получения жидкого битума. Ибо древесная смола при 180оС существенно инициирует процесс окисления нефтяного сырья и прервав на ранней стадии приведет к продолжению его при приготовлении смеси и в покрытии. Поэтому верхним пределом массовой доли жидкого битума будет 4,5% при 165оС (кр.5). Именно при этом режиме достигается максимально возможная условная вязкость жидкого битума С5 60 = 200 с. Большая массовая доля древесной смолы или повышение температуры окисления неминуемо приведет к росту условной вязкости и она выйдет за пределы ГОСТа. Таким образом, для производства жидких битумов оптимален температурный режим 150-165оС, а массовая доля древесной смолы 3-4,5%. Исследование влияния каменноугольной и древесной смол на показатель сцепления жидких битумов, полученных по предлагаемой технологии и имеющих примерно одинаковую условную вязкость, проводились по методу, основанному на способности некоторых красителей избирательно адсорбироваться из водных растворов на минеральной части поверхности, не адсорбируясь на битуме. В качестве красителя принят метиленовый голубой.
В табл.2 приведены показатели сцепления жидких битумов, содержащих различное количество добавок, с минеральными материалами:
а) мрамор карьера Зестофони карьероуправления Грузии, характеризующийся следующим составом: Мд = 0,47%, СоО - 98,85%, нерастворимый осадок - 0,68%;
б) гранит составил: О2 - 37%, калий - 51%, Х - 12%.Table 2 shows the adhesion indicators of liquid bitumen containing various amounts of additives with mineral materials:
a) marble of the Zestofoni quarry of the quarry of Georgia, characterized by the following composition: M d = 0.47%, С о О - 98.85%, insoluble sediment - 0.68%;
b) granite amounted to: O 2 - 37%, potassium - 51%, X - 12%.
Показатель сцепления жидкого битума с минеральной частью приведен в табл.2. The coefficient of adhesion of liquid bitumen to the mineral part is given in table 2.
Как видно из табл.2, жидкие битумы полученные с древесной смолой имеют более высокий показатель сцепления, чем жидкие битумы с каменноугольной смолой. As can be seen from table 2, liquid bitumen obtained with wood resin have a higher adhesion rate than liquid bitumen with coal tar.
Исследование физико-механических свойств холодных асфальтобетонов проводилось с применением местных материалов Екатеринбургской области. The study of the physical and mechanical properties of cold asphalt concrete was carried out using local materials from the Yekaterinburg region.
Наименование материалов и гранулометрический состав представлен в табл. 3. The name of the materials and particle size distribution are presented in table. 3.
Подбор составов холодной асфальтобетонной смеси приведен с использованием метода математического планирования. Наиболее приемлемым для наших исследований являются Вп планы. В качестве переменных двухфакторного эксперимента приняты:
Z1 - отношение щебня к высевкам;
Z1 min = 40/60; Z1 max = 70/30;
Z2 - массовая доля жидкого битума в асфальтобетонной смеси.The selection of compositions of cold asphalt mixes is given using the method of mathematical planning. The most acceptable for our research are V n plans. The following are accepted as variables of the two-factor experiment:
Z 1 - the ratio of gravel to sowing;
Z 1 min = 40/60; Z 1 max = 70/30;
Z 2 - mass fraction of liquid bitumen in the asphalt mix.
Для исследования были приняты два битума с условной вязкостью С5 60 = 150 с (инд.1) и С5 60 = 200 с (инд.5).For the study, two bitumen with a relative viscosity of C 5 60 = 150 s (ind. 1) and C 5 60 = 200 s (ind. 5) were taken.
Принимаем нижний уровень 3,5%, верхний - 6,5%. We accept the lower level of 3.5%, the upper - 6.5%.
Матрица эксперимента приведена в табл.4. The experimental matrix is shown in Table 4.
В соответствии с матрицей эксперимента были изготовлены образцы из холодной асфальтобетонной смеси на жидком битуме (инд.1) и испытаны в соответствии с частью требований ГОСТ 9128-84. Результаты испытаний приведены в табл.5. In accordance with the matrix of the experiment, samples were made of cold asphalt concrete mix on liquid bitumen (ind. 1) and tested in accordance with part of the requirements of GOST 9128-84. The test results are shown in table.5.
Физико-механические свойства холодного асфальтобетона, приготовленного на жидком битуме (инд. 1) с условной вязкостью С5 60 = 150 с приведены в табл.5.The physicomechanical properties of cold asphalt concrete prepared on liquid bitumen (ind. 1) with a conditional viscosity of C 5 60 = 150 s are given in Table 5.
Установлена зависимость между составом асфальтобетонной смеси с пределом прочности асфальтобетона при сжатии при +20оС (R20) с помощью уравнения регрессии
Y = Во + В1Х1 + В2Х2 + В11Х1 2 + В22Х2 2+
+ В12Х1Х2 (1)
Расчетные значения R20 представлены на фиг.2 в виде зависимостей от минерального состава и массовой доли жидкого битума с условной вязкостью С5 60 = 150 с.The dependence between the composition of asphalt mix with a tensile strength of asphalt concrete under compression at 20 C (R 20) using a regression equation
Y = B o + B 1 X 1 + B 2 X 2 + B 11 X 1 2 + B 22 X 2 2 +
+ B 12 X 1 X 2 (1)
The calculated values of R 20 are presented in figure 2 in the form of dependences on the mineral composition and mass fraction of liquid bitumen with a nominal viscosity of C 5 60 = 150 s.
На фиг. 3 представлена зависимость слеживаемости холодного асфальтобетона от гранулометрического состава минеральной части и массовой доли жидкого битума (инд. 1) с условной вязкостью С5 60 = 150 с. Таким образом, при использовании жидкого битума, полученного окислением нефтяного сырья с 3% добавкой древесной смолы, с условной вязкостью С5 60 = 150 с возможно получение холодного асфальтобетона, отвечающего требованиям ГОСТ 9128-84 для I и II марок по прочности, водостойкости, слеживаемости, водонасыщению и набуханию при расходе битума в пределах 3,5-4%.In FIG. Figure 3 shows the dependence of the caking properties of cold asphalt on the particle size distribution of the mineral part and the mass fraction of liquid bitumen (ind. 1) with a conditional viscosity of C 5 60 = 150 s. Thus, when using liquid bitumen obtained by the oxidation of petroleum feedstock with a 3% additive of wood resin, with a conditional viscosity of C 5 60 = 150 s, it is possible to produce cold asphalt concrete that meets the requirements of GOST 9128-84 for grades I and II in terms of strength, water resistance, caking , water saturation and swelling at a flow rate of bitumen in the range of 3.5-4%.
Проведено исследование физико-механических свойств холодного асфальтобетона, полученного на жидком битуме, окислением нефтяного сырья с 4,5% добавкой древесной смолы при 165оС в течение 90 мин. Условная вязкость жидкого битума С5 60 = 200 с, т.е. верхний предел условной вязкости по требованию ГОСТ 22245-76. В соответствии с матрицей эксперимента, табл.4, были изготовлены образцы из холодной асфальтобетонной смеси и испытаны в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-84.A study of physico-mechanical properties of the cold asphalt concrete prepared in liquid bitumen, by oxidation of petroleum feedstock with addition of 4.5% rosin at 165 ° C for 90 min. Conventional viscosity of liquid bitumen C 5 60 = 200 s, i.e. the upper limit of viscosity at the request of GOST 22245-76. In accordance with the matrix of the experiment, table 4, samples were made from cold asphalt mixture and tested in accordance with the requirements of GOST 9128-84.
Результаты испытаний приведены в табл.6. The test results are shown in table.6.
Установлена зависимость между составом смеси, расходом жидкого битума и пределом прочности (R20) с помощью уравнения регрессии (1). Полученные расчетные значения R20, выступающие, как функция отклика двух переменных - отношения щебня к высевкам и массовой доли жидкого битума, полученного окислением нефтяного сырья с 4,5% древесной смолы в течение 90 мин при 165оС представлены на фиг.4.The relationship between the composition of the mixture, the flow rate of liquid bitumen and the tensile strength (R 20 ) using the regression equation (1) is established. The calculated values of R 20 acting as the response function of two variables - the relationship to rubble sharps and mass fraction of liquid bitumen, obtained by oxidation of petroleum feedstock from 4.5% wood tar for 90 minutes at 165 ° C are presented in Figure 4.
Физико-механические свойства холодного асфальтобетона, приготовленного на жидком битуме с условной вязкостью С5 60 = 200 с приведены в табл.6.The physicomechanical properties of cold asphalt concrete prepared on liquid bitumen with a conditional viscosity of C 5 60 = 200 s are given in Table 6.
Графическая зависимость слеживаемости холодных асфальтобетонных смесей от их грансостава и массовой доли жидкого битума (С5 60 = 200 с) представлена на фиг.5.A graphical dependence of the caking properties of cold asphalt mixtures on their grain size and mass fraction of liquid bitumen (C 5 60 = 200 s) is presented in FIG. 5.
Из приведенных данных следует, что при использовании жидкого битума, полученного окислением нефтяного сырья с 4,5% добавкой древесной смолы, с условной вязкостью С5 60 = 200 возможно получение холодного асфальтобетона, отвечающего требованиям ГОСТ 9128-84 для I и II марок.From the above data it follows that when using liquid bitumen obtained by the oxidation of petroleum feedstock with a 4.5% addition of wood resin, with a conditional viscosity of C 5 60 = 200, it is possible to obtain cold asphalt concrete that meets the requirements of GOST 9128-84 for grades I and II.
Таким образом, определялись оптимальные области составов холодных асфальтобетонных смесей при различных условных вязкостях жидких битумов. Thus, the optimal compositional ranges of cold asphalt mixtures were determined at various conditional viscosities of liquid bitumen.
С целью проверки полученных данных и сопоставления их с холодными асфальтобетонами, приготовленными на жидких битумах с использованием каменноугольных смол, были приготовлены холодные смеси на разных жидких битумах, но на одинаковых гранулометрических составах. Результаты испытаний представлены в табл.7. In order to verify the obtained data and compare them with cold asphalt concrete prepared on liquid bitumen using coal tar, cold mixtures were prepared on different liquid bitumen, but on the same particle size distribution. The test results are presented in table.7.
Из приведенных в табл.7 данных видно, что водостойкость асфальтобетона, приготовленного на жидком битуме, полученном окислением нефтяного сырья с добавкой древесной смолы, выше, чем у холодного асфальтобетона приготовленного на жидком битуме, полученном окислением нефтяного сырья с добавкой каменноугольной смолы. From the data given in Table 7, it is seen that the water resistance of asphalt concrete prepared on liquid bitumen obtained by the oxidation of petroleum raw materials with the addition of wood tar is higher than that of cold asphalt concrete prepared on liquid bitumen obtained by the oxidation of petroleum raw materials with the addition of coal tar.
Таким образом, предлагаемый способ получения жидкого битума позволяет расширить ресурсы органического вяжущего, вовлечь в производство отходы лесохимических заводов - древесную смолу. Уменьшается ее расход в сравнении с каменноугольной смолой более, чем в 3 раза. Существенно возрастает сцепление жидкого битума, полученного с древесной смолой, с минеральной частью в сравнении с аналогичным показателем жидкого битума полученного по сопоставимой технологии. Возрастает и водостойкость холодного асфальтобетона. Thus, the proposed method for the production of liquid bitumen allows you to expand the resources of an organic binder, to involve the waste of wood chemical plants - wood resin. Its consumption is reduced in comparison with coal tar more than 3 times. The adhesion of liquid bitumen obtained with wood resin to the mineral part increases significantly in comparison with the same indicator of liquid bitumen obtained by comparable technology. The water resistance of cold asphalt is also increasing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5027777 RU2030438C1 (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Process for preparation of liquid bitumens to produce cold asphalt-concrete mixes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5027777 RU2030438C1 (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Process for preparation of liquid bitumens to produce cold asphalt-concrete mixes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2030438C1 true RU2030438C1 (en) | 1995-03-10 |
Family
ID=21597115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5027777 RU2030438C1 (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Process for preparation of liquid bitumens to produce cold asphalt-concrete mixes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2030438C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2130044C1 (en) * | 1998-01-12 | 1999-05-10 | Ипполитов Евгений Васильевич | Method of preparing bitumen |
-
1992
- 1992-02-19 RU SU5027777 patent/RU2030438C1/en active
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1696455, кл. C 10C 3/04, 1989. * |
| Авторское свидетельство СССР N 617464, кл. C 08Z 95/00, 1978. * |
| Авторское свидетельство СССР N 631578, кл. E 01C 7/36, 1978. * |
| Бочин В.А. и др. Справочник инженера-дорожника. М.: Транспорт, 1969. * |
| Грушко И.М. и др. Дорожно-строительные материалы. М.: Транспорт, 1983. * |
| Грушко М.М. и др. Испытания дорожно-строительных материалов. М.: Транспорт, 1985. * |
| Шестоперов С.В. Дорожно-строительные материалы, М.: Высшая школа, 1969. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2130044C1 (en) * | 1998-01-12 | 1999-05-10 | Ипполитов Евгений Васильевич | Method of preparing bitumen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106189291B (en) | Iranian natural rock asphalt modified pitch and preparation method thereof | |
| RU2030438C1 (en) | Process for preparation of liquid bitumens to produce cold asphalt-concrete mixes | |
| CN1174229A (en) | Phosphate oil-base pressure cracked liquid gelatinizer and its preparation | |
| RU2074224C1 (en) | Method of producing anticorrosion material | |
| Zhambolova et al. | Oxidation of vacuum residue with the addition of crumb rubber | |
| Nekhoroshev et al. | Chemical modification of road asphalts by atactic polypropylene | |
| RU2110496C1 (en) | Method for preparing asphalt-concrete mixture | |
| RU2284304C2 (en) | Sulfur-bitumen binder manufacturing process | |
| US3457090A (en) | Amine treatment-building materials | |
| DE4032218A1 (en) | PROCESS FOR PREPARING ASPHALT MIXTURES | |
| RU2190579C2 (en) | Method of preparing liquid bitumen-rubber binding agents for manufacture of cold asphalt-concrete mixes | |
| US3482008A (en) | Combustion process of preparing a colored structural article | |
| RU2046771C1 (en) | Method of preparing cold asphalt concrete mixture | |
| RU2160301C1 (en) | Method of bitumen modification | |
| Gunka et al. | Investigation of the Impact of Epoxy Compounds Based on Environmentally Friendly and Renewable Raw Materials in Bitumen Modification Processes | |
| RU2326144C1 (en) | Method of obtaining an adhesive bituminous additive | |
| RU1782981C (en) | Method for producing road-construction binder | |
| Gunka et al. | Production of Bitumen Modified with Low-Molecular Organic Compounds from Petroleum Residues. 8. Prospects of Using Formaldehyde Modified Tars in Road Construction | |
| SU1129221A1 (en) | Method for preparing binder for road paving | |
| SU857064A1 (en) | Polymer-concrete mix | |
| CN103102702B (en) | Asphalt composition and preparation method thereof | |
| RU2192438C1 (en) | Method of adhesion bitumen addition agent preparing | |
| CN109439000A (en) | A kind of chemical reactivity composite modified asphalt and preparation method thereof | |
| RU1786058C (en) | Method of binder production | |
| SU1350147A1 (en) | Method of preparing composition for coating sports grounds |