WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

В результате анализа применения различных типов минеральных порошков установлено, что в значительной степени проблемы потребности в минеральных компонентах и снижения стоимости асфальтобетонных композиций могут быть решены за счет широкого использования отходов промышленности. Побочные продукты промышленности являются важным источником материального обеспечения выполнения намеченных планов, которые позволят не только ускорить и удешевить дорожное строительство, но и повысить эффективность мероприятий по охране окружающей среды.

Известно, что даже при использовании минерального порошка не оптимального как по гранулометрическому, так и по химико-минералогическому составу имеется возможность получения качественных асфальтобетонов на основе данных материалов. Для этого используется активация минеральных порошков различными органическими и полимерными композициями, что позволяет значительно снизить битумоемкость исходного минерального порошка (что особенно важно при использовании минеральных порошков с повышенной удельной поверхностью >2000см2/г), повысить их сцепление с битумными составляющими в составе композитов и соответственно повысить прочность и долговечность асфальтобетонов на их основе. Однако, несмотря на очевидные преимущества использования активированных минеральных порошков, дорожная промышленность довольно ограниченно использует эти возможности. Это связано не только с высокой стоимостью применяемых полимерных активаторов, а также с тем обстоятельством, что активация порошка полимерами должна проходить при повышенных температурах, при этом требуется дополнительное оборудование повышенной материало- и энергоемкости. Поэтому усилия исследователей и технологов в этом направлении направлены на разработку новых способов активации минеральных материалов. В частности, в ГУП НИИРЕАКТИВ разработана технология перевода серы в водорастворимую форму (полисульфиды щелочных металлов). Данная композиция на наш взгляд позволит осуществить активацию минеральных составляющих без использования термических и иных энергоемких процессов. В этом случае технология активации осуществляется при пониженных (обычных) температурах (5-20оС), что позволяет существенно снизить энергоемкость технологического процесса, и, соответственно, всю себестоимость получаемого активированного наполнителя.

Во второй главе представлены характеристики исходных материалов, использованных в работе, методы и методики экспериментальных исследований, а также приведены данные исследований физико-химических свойств пиритных огарков Мелеузовского ОАО «Минудобрения».

Количественный химический и минералогический состав исследуемых продуктов определяли при помощи ICP-спектрометрии на спектрометре OPTIMA 2000DV и рентгенофазового анализа на дифрактометре D8 ADVANCE (фирма Bruker). Гранулометрический состав пиритных огарков определяли при помощи лазерного гранулометра FA.FRITSCH.

В качестве связующего в составе битумоминеральных смесей (БМС) в работе были использованы битумы различных марок, в частности битумы марок БНД, получаемые по технологии окисления нефтяных остатков на Салаватском и Новоуфимском нефтеперерабатывающих заводах, а также битумы неокисленные нефтяные БНН 50/80, полученные на Новоуфимском НПЗ. Физико-механические свойства нефтяных битумов: глубина проникновения иглы, условная вязкость, растяжимость, температура размягчения по кольцу и шару, температура хрупкости, сцепление битума с мрамором и песком определялись по ГОСТ 11501, ГОСТ 11503, ГОСТ 11505, ГОСТ 11506, ГОСТ 11507, ГОСТ 11508 соответственно.

Физико-механические свойства заполнителей для асфальтобетонов - природного и дробленого песка (зерновой состав, модуль крупности, содержание пылевидных и глинистых частиц, наличие органических примесей, истинная плотность, насыпная плотность) определяли по ГОСТ 8735. Свойства минеральных порошков из карбонатных пород и пылевидных отходов промышленности (зерновой состав, пористость при уплотнении под нагрузкой 40 МПа, набухание образцов из смеси минерального порошка с битумом, показатели битумоемкости, коэффициент водостойкости) определяли по ГОСТ 12784. Содержание свободной окиси кальция СаО в пылевидных отходах промышленности - по ГОСТ 22688.

Свойства получаемых асфальтобетонных смесей (пористость минеральной части, остаточная пористость, водонасыщение, набухание, пределы прочности при сжатии при температуре 0°С, 20°С и 50°С, коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении) определяли по ГОСТ 12801.

В процессе работы рассматривались вопросы изучения свойств асфальтовых вяжущих и асфальтобетонов под действием термоокислительных процессов, а также воздействия знакопеременных температур.

Исследования физико-химического и гранулометрического состава пиритных огарков Мелеузовского ОАО «Минудобрения» (рис. 1-2, табл.1-3) показали, что данный продукт соответствует требованиям, предъявляемым действующим ГОСТ на минеральные порошки из отходов промышленности, в частности, составляющие его минералы термически устойчивы (вплоть до температур 7000С и выше), не содержат глинистых (способных к набуханию) и водорастворимых соединений. В ряде проб незначительная примесь двуводного гипса (в пределах нормативов) объясняется близким расположением отвалов пиритных огарков и фосфогипса.

Таблица 1. Химический состав пиритных огарков

Содержание в % на абс. сухую навеску

SiO2

TiO2

Al2O3

Fe2O3

FeO

MnO

CaO

MgO

Na2O

K2O

P2O5

Ba

SO3

ппп

Сумма

9,72

0,11

2,83

67,70

3,10

0,10

1,70

0,99

0,22

0,30

0,10

2,44

5,71

8,01

99,93

Рис. 1. Дифрактограмма пиритного огарка

Таблица 2. Минералогический состав пиритных огарков Мелеузовского АО «Минудобрения»

Наименование минерала

Содержание, %

Оксид трехвалентного железа – – Fe2O3 (гематит)

66±7

Оксид двух- и трехвалентного железа – Fe3O4 (магнетит)

12±2

Диоксид кремния -SiO2 (кварц)

12±2

Сульфат бария BaSO4 (барит)

5±1

Таблица 3. Фракционный состав пиритных огарков по данным лазерной гранулометрии

Процентное содержание фракций

Средний диаметр фракций

Диаметр, мкм

Содержание, %

Содержание, %

Средний диаметр, мкм

0.10

-

5.00

1.04

0.50

1.87

10.00

1.96

1.00

4.77

15.00

3.33

2.00

10.18

20.00

5.94

3.00

14.03

25.00

10.22

4.00

16.69

30.00

14.19

5.00

18.58

35.00

17.71

10.00

24.74

40.00

21.12

15.00

31.13

45.00

24.63

20.00

38.36

50.00

28.41

25.00

45.51

55.00

32.62

30.00

52.03

60.00

37.51

35.00

57.55

65.00

43.31

40.00

62.24

70.00

50.35

45.00

66.27

75.00

59.04

50.00

69.79

80.00

69.92

60.00

75.49

85.00

85.01

100.00

88.31

90.00

110.66

150.00

93.49

95.00

185.31

200.00

95.48

99.00

367.86

250.00

96.80

300.00

97.87

350.00

98.73

400.00

-

Рис. 2. Интегральные и дифференциальные зависимости фракционного состава пиритных огарков

Гранулометрический состав пиритных огарков (рис. 2) показывает, что в отличие от данных других исследователей, оперирующих показателями их удельной поверхности Sуд – 3500 – 6000 см2/г, их реальная удельная поверхность существенно выше (порядка Sуд – 8000 - 10000 см2/г). Данным фактором в основном объясняется их достаточно высокая битумоемкость, что требует применения активаторов для получения качественного минерального порошка на их основе.

В качестве активаторов минеральных порошков в настоящей работе применялись стандартные активаторы, выпускаемые отечественной промышленностью (гидрокарбонатная жидкость, смолы и т.д.), а также новый вид модификатора на основе композиций водорастворимой серы (полисульфиды щелочных металлов), полученный по технологии, разработанной ГУП НИИРЕАКТИВ, г.Уфа. Принципиальная схема установки производства полисульфида кальция приведена на рис. 3.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»