RU2412393C1 - Способ приготовления балластного материала для подводного трубопровода - Google Patents
Способ приготовления балластного материала для подводного трубопровода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2412393C1 RU2412393C1 RU2009141537/03A RU2009141537A RU2412393C1 RU 2412393 C1 RU2412393 C1 RU 2412393C1 RU 2009141537/03 A RU2009141537/03 A RU 2009141537/03A RU 2009141537 A RU2009141537 A RU 2009141537A RU 2412393 C1 RU2412393 C1 RU 2412393C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- filler
- barite
- density
- components
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- -1 gravel Substances 0.000 description 2
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 2
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M Butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Natural products CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- FEYNFHSRETUBEM-UHFFFAOYSA-N N-[3-(1,1-difluoroethyl)phenyl]-1-(4-methoxyphenyl)-3-methyl-5-oxo-4H-pyrazole-4-carboxamide Chemical compound COc1ccc(cc1)N1N=C(C)C(C(=O)Nc2cccc(c2)C(C)(F)F)C1=O FEYNFHSRETUBEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу приготовления балластного материала для подводного трубопровода с отрицательной плавучестью. Технический результат - повышение механической прочности и плотности балластного материала. В способе приготовления балластного материала для подводного трубопровода, включающем смешивание цемента, заполнителя, воды и пластифицирующей добавки до получения смеси с заданной плотностью и подвижностью, в качестве заполнителя используют крупный заполнитель из группы: барит, или железосодержащая руда, или их смесь, при этом смешивание осуществляют в две стадии, на первой стадии в смеситель подают 10-20 мас.% указанного крупного заполнителя от его общего количества, цемент, воду и пластифицирующую добавку и осуществляют смешивание в течение 10-15 секунд, на второй стадии осуществляют подачу оставшегося указанного крупного заполнителя равными порциями с интервалом в 10-15 секунд при перемешивании и осуществляют смешивание компонентов до получения гомогенной смеси. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к строительству подводного трубопроводного транспорта, и в частности к созданию отрицательной плавучести подводных трубопроводов с помощью балластных материалов.
Известен способ изоляции трубопровода, согласно которому на трубу наносят два слоя сплошного отверждаемого эпоксидного или полиуретанового компаунда, содержащего керамические микросферы, при этом в один из слоев добавляют металлические включения с крупностью от 5 мк до 1,5 мм (RU 2338117, 10.11.2008).
Известен способ нанесения балластного покрытия. В предлагаемом способе в качестве балластного материала используют цементно-песчаную смесь, с заданным количественным соотношением компонентов и требуемой подвижностью смеси по конусу СтройЦНИЛ. В известном способе для приготовления смеси используют портландцемент марки 500, кварцевый прокаленный и просеянный песок с гранулометрическим составом от 0,3 мм до 0,7 мм и чистую воду. При этом для получения утяжеленной смеси с большим удельным весом рекомендовано добавлять в песок более тяжелые компоненты, например гранитную крошку, шлаковые отходы металлургических производств. Подвижность цементно-песчаного раствора после достижения заданной степени гомогенизации в смесителе должна составлять от 10 до 12 по конусу СтройЦНИЛ. Если приготовленная смесь имеет подвижность менее 10 по конусу СтройЦНИЛ, она получается более плотной, при этом имеется большая степень вероятности при нанесении балластного покрытия образования воздушных раковин в балластном покрытии, ухудшающих его качество. Если же приготовленная смесь имеет подвижность более 12 по конусу СтройЦНИЛ, то покрытие, изготовленное из такой смеси, характеризуется недостаточной механической прочностью (RU 2257503, 27.07.2005).
Из уровня техники известна возможность использования в качестве наполнителей для бетонов, используемых для защиты от нейтронного, гамма- или рентгеновского излучения, таких материалов, как барит, магнетит, гематит, лимонит, при этом в качестве вяжущих компонентов для приготовления тяжелых бетонов применяют портландцементы повышенных марок, а в специальных бетонах используют вяжущие компоненты, способные присоединять максимальное количество воды (см., например, ЕР 0264521, 2008080282,описания к RU 2170962, 2029399, 2121177, 2010020).
Однако в уровне техники не обнаружены составы тяжелых бетонных смесей, содержащие бариты и/или железосодержащие руды, а также способы их приготовления, обеспечивающие подвижную бетонную смесь высокой степени гомогенизации, пригодную для использования в жидком виде с целью получения балластных покрытий подводного трубопровода.
В уровне техники не обнаружено также смешивание в две стадии компонентов исходной смеси для получения балластного материала.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ нанесения балластного покрытия на наружную поверхность трубы, большая часть которой находится в концентрично расположенной оболочке с образованием кольцевого пространства. В кольцевое пространство нагнетают балластный материал в виде подвижной бетонной смеси, которая состоит из цемента, песка, гравия, воды и пластифицирующих добавок (RU 2345267, 27.01.2009).
Недостатком известного способа является невозможность получения балластного материала с большой степенью текучести при его высокой плотности. Однако конкретный способ приготовления композиции балластного материала в известном способе не раскрыт.
Технический результат, который достигается в предложенном способе, позволяет обеспечить получение балластного материала для подводного трубопровода с отрицательной плавучестью при высокой механической прочности и плотности для водоемов с водой любой плотности.
Технический результат достигается тем, что заявляемый способ приготовления балластного материала для подводного трубопровода включает смешивание цемента, заполнителя, воды и пластифицирующей добавки. Смешивание осуществляют до получения смеси с заданной плотностью и подвижностью, а в качестве заполнителя используют крупный заполнитель из группы: барит, или железосодержащая руда, или их смесь. Смешивание осуществляют в две стадии, на первой стадии в смеситель подают от 10 до 20 мас.% заполнителя от его общего количества, цемент, воду и пластифицирующую добавку и производят их перемешивание в течение от 10 до 15 секунд. На второй стадии осуществляют порционную подачу указанного оставшегося заполнителя равными порциями при постоянном перемешивании. Подачу порций осуществляют с интервалом в 10-15 секунд, а перемешивание компонентов ведут до получения гомогенной смеси.
Согласно предложенному способу в качестве заполнителя дополнительно используют песок, который подают в смеситель на первой стадии совместно с баритом или железосодержащей рудой.
Предпочтительно при заданной плотности материала от 3100 кг/м3 до 3360 кг/м3 в качестве заполнителя использовать барит в количестве 80 мас.% от общего количества компонентов смеси.
Предпочтительно при заданной плотности материала от 2900 кг/м3 до 3100 кг/м3 используют барит в количестве от 66 до 70 мас.% от общего количества компонентов смеси и дополнительно песок.
Предпочтительно при заданной плотности материала от 2800 кг/м3 до 2950 кг/м3 используют смесь барита с железосодержащей рудой при их массовом отношении 1:0,9 в количестве 80 мас.% от общего количества компонентов смеси.
Предпочтительно при заданной плотности материала от 2600 кг/м3 до 2700 кг/м3 используют железосодержащую руду и дополнительно песок.
В качестве пластифицирующей добавки в заявленном способе преимущественно используют поликарбоксилат, но также возможно использование С-3, лигносульфонатов.
Дополнительно можно отметить, что в заявленном способе могут быть использованы отвалы или хвосты обогащения железных руд.
В общем случае способ осуществляют следующим образом.
Сначала производят измельчение заполнителя до размеров, указанных в рецепте, например до 10 мм. При необходимости заполнитель подогревают максимально до 5°С, особо следя за расплавлением слипшихся (смерзшихся) кусков породы для предотвращения расслоения балластной смеси при транспортировке. Затем измеряют влажность инертных материалов: руды, песка. По результатам измерения влажности уточняют количество инертных материалов в составе балластного материала по формуле:
М(вл)=м(cyx)/(1-W/100),
где М(вл) - масса инертных материалов с учетом влажности,
м(сух) - масса инертных материалов в номинальном рецепте,
W - влажность, выраженная в процентах.
Инертные материалы просеиваются через бурат для выделения примесей крупной фракции. Затем инертные материалы, пластифицирующая добавка и цемент через систему транспортеров подаются на весы, где компоненты отвешиваются согласно уточненному составу.
Отвешенные компоненты подаются в смеситель, где происходит смешивание в 2 этапа. На первом этапе в смеситель засыпают 10 мас.% - 20 мас.% крупного инертного материала, например 265 кг барита, цемента - 390 кг, 170 кг воды и пластифицирующую добавку, а именно 2,4 кг поликарбоксилата. Смешивание на первом этапе осуществляют приблизительно в течение от 10 до 15 секунд. Затем в смеситель при постоянном перемешивании засыпают оставшийся крупный инертный заполнитель барит в количестве 2394 кг равными порциями, при этом количество порций не должно быть меньше трех. Интервал времени между загрузкой порции составляет от 10 до 15 секунд. Перемешивание продолжают до получения однородной гомогенной смеси с заданной подвижностью от 21 см включительно по конусу Абрамса и плотностью смеси 3220 кг/м3.
Если в качестве заполнителя используют смесь барита и песка, то все количество песка подают в смеситель на первой стадии загрузки в смеситель.
В соответствии с вышеописанным способом для приготовления бетона можно использовать шлакопортландцемент и портландцемент.
В качестве пластифицирующей добавки предпочтительно использовать поликарбоксилат, С-3, лигносульфонат.
В качестве железосодержащих руд могут быть использованы магнетит, гематит, лимонит.
В качестве песка или мелкого заполнителя может быть использован кварцевый песок, мраморный отсев, утяжелитель карбонатный, дробленый песок.
В нижеследующей Таблице приведены составы для получения балластных материалов с различной плотностью, приготовленные по вышеописанному способу.
Полученные материалы могут быть использованы при изготовлении подводных трубопроводов для прокладки их в различных климатических условиях.
Claims (6)
1. Способ приготовления балластного материала для подводного трубопровода, включающий смешивание цемента, заполнителя, воды и пластифицирующей добавки до получения смеси с заданной плотностью и подвижностью, отличающийся тем, что в качестве заполнителя используют крупный заполнитель из группы: барит или железосодержащая руда, или их смесь, при этом смешивание осуществляют в две стадии, на первой стадии в смеситель подают 10-20 мас.% указанного крупного заполнителя от его общего количества, цемент, воду и пластифицирующую добавку и осуществляют смешивание в течение 10-15 с, на второй стадии осуществляют подачу оставшегося указанного крупного заполнителя равными порциями с интервалом в 10-15 с при перемешивании и осуществляют смешивание компонентов до получения гомогенной смеси.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве заполнителя дополнительно используют песок, который подают в смеситель на первой стадии совместно с баритом или железосодержащей рудой.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при заданной плотности материала от 3100 до 3360 кг/м3 в качестве заполнителя используют барит в количестве 80 мас.% от общего количества компонентов смеси.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при заданной плотности материала от 2900 до 3100 кг/м3 в качестве заполнителя используют барит в количестве 66-70 мас.% от общего количества компонентов смеси и дополнительно песок.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при заданной плотности материала от 2800 до 2950 кг/м3 в качестве заполнителя используют смесь барита с железосодержащей рудой при их массовом отношении 1:0,9 в количестве 80 мас.% от общего количества компонентов смеси.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при заданной плотности материала от 2600 до 2700 кг/м3 в качестве заполнителя используют железосодержащую руду и дополнительно песок.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009141537/03A RU2412393C1 (ru) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | Способ приготовления балластного материала для подводного трубопровода |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009141537/03A RU2412393C1 (ru) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | Способ приготовления балластного материала для подводного трубопровода |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2412393C1 true RU2412393C1 (ru) | 2011-02-20 |
Family
ID=46310135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009141537/03A RU2412393C1 (ru) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | Способ приготовления балластного материала для подводного трубопровода |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2412393C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014209171A1 (ru) * | 2013-06-27 | 2014-12-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" | Способ изготовления защитного утяжеляющего бетонного покрытия трубопровода |
| WO2020102882A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-28 | Shawcor Ltd. | Concrete for pipe coating |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2288393A (en) * | 1994-04-07 | 1995-10-18 | Orr Adams Francis Alfred | Cementitious coatings |
| WO2000020183A1 (fr) * | 1998-10-05 | 2000-04-13 | Lafarge Aluminates | Tube interieurement recouvert d'une composition cimenteuse et son procede de fabrication |
| RU2257503C1 (ru) * | 2003-10-22 | 2005-07-27 | Свечкопалов Анатолий Петрович | Способ нанесения балластного покрытия на поверхность трубы для подводного трубопровода |
-
2009
- 2009-11-11 RU RU2009141537/03A patent/RU2412393C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2288393A (en) * | 1994-04-07 | 1995-10-18 | Orr Adams Francis Alfred | Cementitious coatings |
| WO2000020183A1 (fr) * | 1998-10-05 | 2000-04-13 | Lafarge Aluminates | Tube interieurement recouvert d'une composition cimenteuse et son procede de fabrication |
| RU2257503C1 (ru) * | 2003-10-22 | 2005-07-27 | Свечкопалов Анатолий Петрович | Способ нанесения балластного покрытия на поверхность трубы для подводного трубопровода |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014209171A1 (ru) * | 2013-06-27 | 2014-12-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" | Способ изготовления защитного утяжеляющего бетонного покрытия трубопровода |
| RU2546699C2 (ru) * | 2013-06-27 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" | Способ изготовления защитного утяжеляющего бетонного покрытия трубопровода |
| EA030349B1 (ru) * | 2013-06-27 | 2018-07-31 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Бт Свап" | Способ изготовления защитного утяжеляющего бетонного покрытия трубопровода |
| WO2020102882A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-28 | Shawcor Ltd. | Concrete for pipe coating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Choudhary et al. | Mechanical and abrasion resistance performance of silica fume, marble slurry powder, and fly ash amalgamated high strength self-consolidating concrete | |
| Felekoglu | Utilisation of high volumes of limestone quarry wastes in concrete industry (self-compacting concrete case) | |
| Seghir et al. | Effects of marble powder on the properties of the air-cured blended cement paste | |
| CN103342481B (zh) | 一种矿山充填胶结料浆及其制备方法 | |
| Yang et al. | Effect of limestone powder in manufactured sand on the hydration products and microstructure of recycled aggregate concrete | |
| Baboo et al. | Influence of Marble powder/granules in Concrete mix | |
| CN104829178A (zh) | C30级掺钢渣再生骨料自密实混凝土及其制备方法 | |
| TW200938507A (en) | Concrete optimized for high workability and high strength to cement ratio | |
| Cho et al. | Effect of ferronickel slag powder on microhydration heat, flow, compressive strength, and drying shrinkage of mortar | |
| TW200938515A (en) | Concrete optimized for high workability and high strength to cement ratio | |
| Xi et al. | Fresh and hardened properties of cement mortars using marble sludge fines and cement sludge fines | |
| JP2010149402A (ja) | コンクリート組成物の製造方法及びコンクリート成形体 | |
| Ambrose et al. | Compressive strength and workability of laterized quarry sand concrete | |
| CN103964772A (zh) | 大掺量铁尾矿砂高强度混凝土及其制备方法 | |
| WO2009142029A1 (ja) | 重量骨材及び重量コンクリート | |
| RU2412393C1 (ru) | Способ приготовления балластного материала для подводного трубопровода | |
| Yang et al. | Exploration of iron ore tailings with high volume in sustainable cement and ecofriendly cementitious material | |
| RU2659290C1 (ru) | Способ получения самоуплотняющегося бетона и бетонная смесь | |
| CN107311557B (zh) | 重混凝土 | |
| Jalal et al. | Effects of silica nano powder and silica fume on rheology and strength of high strength self compacting concrete | |
| JP2007015880A (ja) | 重量骨材及び重量コンクリート並びにそれらの製造方法 | |
| Safer et al. | Study of the behavior in the fresh and hardened state of an eco-concrete based on dredged sediments | |
| Wardhono | The effect of seashell waste on setting and strength properties of class c fly ash geopolymer concrete cured at ambient temperature | |
| JP2011006310A (ja) | コンクリート用細骨材及びその評価方法 | |
| Jackson et al. | Analysis of the compressive strength of concrete with quarry dust, sand and mixture of them as fine aggregates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191112 |