Вяжущее для закрепления грунта

 

БЯЖУЩЕЕ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИ 1 ГРУНТА, включающее кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного . остатка и ниэкозастываювдую фракцию 180-350®С перегонки крекированнотонефтяного остатка , отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и снижения набухания закрепленного грунта, оно дополни тельно содержит гудрон высокосмолистой нефти при следующем соотношении комопнентов, мас.% Кубовый остаток перегонки креки рованного нефтяногсу остатка 35-65 Низкозастывающая фракция 180-350fC перегонки крекирог ванного нефтя.i ного остатка 25-35 Гудрон высоко (Л смолистой нефти10-30

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (И) 3(51) Е 02 D 3/12, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;,:,"/

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ, ГРУНТА включающее кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного остатка и низкозастывакщую фракцию

180-350 С перегонки крекированногс, 10-30

T21) 3364446/29-33 (22) 16.12.81 (46) 30.07.83. Бюл. В 28 (72) P.M.Èóðçàêîâ, T.Ã.Âåäåðíèêîýà, P.Í. Гимаев, Л.A Áàáèê, П.Л.Ольков, A.Ô.Nkxos, П.A.Ëàíèí, A.Ì.Âàèìбетов и Г.Г.Теляшев (71) уфимский нефтяной институт (53) 624 .138.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 S63763, кл. E 02 D..Ç/12; 06.06.79.

2. Авторское свидетельство СССР

9 866045, кл. E 02 D 3/12, 30.11.79 (прототип). нефтяново остатка, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения прочности и снижения набухания закрепленного грунта, оно дополни тельно содержит гудрон высокосмолистой нефти прн;следующем соотношении комопнентов, мас.Ъ

Еубовый остаток перегонки креки" рованного нефтяного остатка 35-65

Низкозастывающая фракция

180-350 C перегонки крекиро-. ванного нефтя». ного остатка 25-35

Гудрон высоко смолистой нефти

1032096

5 !

15

35

Изобретение относится к строительстну и может бить использовано для закрепления грунта, например,. при сооружении магистральных трубопроводов.

Известно вяжущее для закрепления грунта (1J, включающее, мас.Ъ

Остаток термического крекинга гудрона 25-75

Легкий газойль замедленного коксования 25-75

Наиболее близким к предлагаемому является вяжущее для закрепления 2 грунта, включающее, мас.Ъ

Кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного остатка 40-7 5

Низкозастывающая фракция

180-350 С перегонки крекированного нефтяного остатка 25-60

Недостатками известных вяжущих являются невысокая прочность закрепленного грунта и высокое его набухание.

Цель изобретения — повышение прочности и снижение набухания закрепленного грунта.

Поставленная цель достигается тем, что вяжущее для закрепления грунта, включающее кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного остатка и низкозастынающуюI фракцию 180-350ОС перегонки крекированного нефтяного остатка, дополнительно содержит гудрон высокосмолистой нефти при следующем соотношении. компонентов, мас.Ъ

Кубовый остаток перегонки крекированного нефтяного остатка 35-65

Низкозастынающая фракция

180-350 С перегонки крекированного нефтяного остатка 25-35

Гудрон высокосмолистой нефти 10-30

Вакуумированный остаток перегон.ки крекированного нефтяного остатка представляет собой черний вязкий продукт, нерастворимый в воде, при хранении загустевающий, обладающий нысокими адгезионными свойствами по отношению к грунтовым частицам. Вакуумированный остаток является хорошим гидрофобиэатором, но обладает высокой темнературой застывания и высокой вязкостью, что не позволяет наносить его на грунт при температуре окружающего воздуха ниже О С беэ разогрева до 150 С.

Нефтяная ниэкозастывающая фракция с пределами выкипания 180-ЗБО С используется. в качестве раэжижителя.

Гудрон высокосмолистой, например, арланской нефти представляет собой темный вязкий продукт, нерастворимый в воде, загустевающий при хранении.

Гудрон высокосмолистой арланской нефти выполняет роль пластификаторе. Введение некоторого количества арланского гудрона приводит к повышению эластичности вяжущего вещества, поскольку асфальтены активного присхождения гораздо лучше набухают в углеводородах и смолах, как обладающие рыхлой структурой с большим количестном боковых цепей по сравнению с асфальтенами вакуумированного крекинг-остатка, которые лиофобны по .отношению к дисперсной среде.

Асфальтены адсорбируют смолы, переводя их в пленочное состояние, обладающее повышенной нязкостью и прочностью.

С увеличением содержания гудрона:арланской. нефти в вяжущем растет содержание смол. Поскольку когеэия вяжущего вещества зависит от прочности дисперсионной среды, от концентрации смол в углеводородах

f добавка 10-30 мас.Ъ гудрона арланской нефти, увеличиная: содержание смол, повышает когезионные свойства вяжущего вещества.

Кроме того, известна склонность вяжущих веществ на основе крекинг-остатка к быстрому старению, так как большое количество насыщенных соединений облегчает взаимодействие с кислородом воздуха вследствие небольшой энергии активации. Компаундирование вакуумированного крекинг-остатка с гудроном арланской нефти повышает энергию активации(: старения вяжущего в целом, вследствие чего получают вяжущее с высокой устойчивостью к термоокнслительно. му старению, что в свою очередь в значительной мере предопределяет обеспечение долговечности закрепленных предлагаемым вяжущим грунтов.

"Физико-химические свойства вакуумированного остатка перегонки крекированного нефтяного гудрона, нефтяной фракции и гудрона арланской: неФти представлены соответственно в табл. 1-3.

Технология приготовления вяжущего заключается в сменении предварител.; но нагретых до 120-130 С ваку;1032096

Таблица 1

Показатель з

Плотность, xr/M

1170-1240

Вязкость условная при

150 Ср ВУ 150 (условные градусы) 5,01-8,33

Температура, С вспышки ,застывания, 220-240

37-62

Групповой углеводородный состав, мас .:5

9,03-10,58

Парафино-нефтеновые

Ароматические, в том числе

4,52-9,75, 3, 28-.11, 65

29,81-32,97 моноциклические бициклические. полициклические

21,36-21,13

Смолы

Ксфальтены

Доля воды, мас.%

18,40-21,52

Отсутствует

Т а б л и и а 2

Показатель

Плотность, кг/и

900-902

Вязкость условная при

50 С о ВУ 150

1,20-1,22 мированного крекинг-остатка и гудрона .арланской нефти и последующем разжижении полученной смеси нефтяной фракцией 180-350<С.

В лабораторных условиях готовят несколько составов предлагаемого вя- 5 жущего с использованием вакуумированного остатка перегонки крекирован ного гудрона западно-сибирской нефти нефтяной фракции 180-350 С и гудрона арланскрй нефти . 10

Физико-химические свойства вакуумирован ного остатка перегонк и к рекированного гудрона, нефтяной фракции и гудрона арланской нефти представлены соответственно в табл. 4-6, ;В табл. 7 приведены примеры количественного соотношения компонентов вяжущего и его свойств.

Полученными составами вяжущего закрепляют тяжелый суглинок. Для

Физико-химические свойства

Физико-химические свойства этого суглинок смешИвают с вяжущим, взятым в количестве 8 4 от массыу грунта,иэ смеси формируют образцы диаметром и высотой по 50 мм,которые испытывают на прочность при сжатии в неводонасыщенном состоянии ин набухание через 7 сут твердения их на воздухе при 20 С. Таким же путем готовят образцы из грунта„ закрепленного иэвестньм вяжущим.

Сравнительные результаты определений свойств закрепленного грунта представлены в табл.8 °

Предлагаемое вяжущее являетсй малотокснчньик (ХУ класс), пожаро- беэопасньи (температура вспышки

112 C), недефицитным, а закрепи.. ленный нм грунт имеет более высокие показатели прочности и более низкое набухание по сравнению с грунтом закрепленньзи известньм вяжущим.

1032096

76-80

-23 — 26 застывания

10%

50%

331-330

90%

352-355 к @к °

30,89-47,20

Смолы

1130-1150

4,90-6,35

216"220

30-34 вспышки застывания

14,86-15,20

11-69-12,62

7,00-7,93

32,43-34,8

Температура, 0 C вспышк и

Фракционный состав:

Нака

Групповой углеводородный состав, мас. Ъ

Парафино- нафтеновые

Ароматические, в том числе моноциклические бициклические полициклические

Физико-химические свойства

Плотность| кг/м

Вязкость условная при

150 С, ВУ f50 (условные градусы)

Температура,> С

Групповой углеводородный состав мас.В

Парафино-нафтеновые;

Ароматическйе, в том числе: моноциклические бициклические .полициклические

Продолжение табл. 2

174-176

204-205

240-274

3,74-11 60

ll 20;18,92

22,70-.40,226,23 7,30

Т а б л и ц а 3

1032096

Образец 2

0,1-0,2

Показатель

1170

5,01

220

+37

9,03

Смолы

Отсутствует

902

1 i 20

-26

Смолы Асфальтены

Сцепление с мрамором,„ метод A

Содеркание водорастворимых соединений,мас.В

Изменение температуры размягчения после прогрева, С

Физико-химические свойства

Плотность, кг/м

Вязкость условная при 150 С, ВУ .МВ (условные градусы) Температура вспыжи,оС

Температура застывания, С

Групповой состав, мас.Ъ: йарафино-нафтеновйе моноциклические ароматические бициклические ароматическ

Ф .полициклические ароматические

Асфаль тены

Содераание воды, мас.Ъ:

Физико-химические свойства

Плотность, кг/м

Вязкость условная при

50оС î Ву 5

Температура вспьиаки, С о

Температура застывания, С

ПРЩЗолхение табл, 3

25ю30 26 52

5,30-6,29

Таблица 4

9, 2.5

И,65

29 81

21,36

18,40

Таблица 5

1032096

176 н.к.

205

10%

50 Ъ

331

903 к.к

352

47,2

11,6

l1 2

22,7

7,3

Таблица б

1150

14,86

Моноциклические ароматические

11,69

7,00

134

220

6 35,Фракционный состав:

Групповой углеводородный состав, мас. Ъ:

Парафино-нафтеновые

Моноциклические ароматические

Бициклические арома тические

Полициклические ароматические

Физико-химические свойства

Плотность, кг/м

Групповой углеводородный состав, мас.%:

Парафино-нафтеновые

Бициклические ароматические

Полициклические ароматические

Смолы

Асфальтены

Температура застывания, С

Температура вспьпаки, С

Вязкость условная, при

150 С, ВУ 150

Продолаение табл. 5

34,86

25,30

6,29

1032096

Продолжение табл, 6

Сцепление с мрамором, метод. A

Образец 2

Содержание водорастворимых соединений, мас.Ъ:

0,2

Изменение температуры размягчения после прогрева, аС

Таблица 7

Показатель

Физико-химические свойства

Крекинг-остаток

65

25

20

10

1085 1102

1070

2l 0

Парафино-нафтеновые

25,2

22,9

11,8 11,9

11,5

12, 1 12,3.

10,7

30 3 - 29,4

12,6 12,8

Смолы

Асфаль тены

10,3

8,3

12ю6

-16 о

Температура застывания, С

Температура вспышки, С

110

112

116

9,3

17,8

Содержание воды, маа.Ъ:

Следы

Следы

Сцепление с мрамором, метод Б

Номер состава вяжущего

П р и м е ч а н и e . Предварительный нагрев крекинг-остатка и гудрона арланской нефти осуществляют при 120".С.

Ъ

Плотность, кг/м

Групповой углеводородный состав, мас.%:

Моноциклические -ароматические

Бициклические ароматические

Полициклическне ароматические

Вязкость условная при

50О С, о ВУ 150

Фракция 180-350 С

Гудрон арланской нефти

30,1

14,2

Образец 2

13,6

Следы

Образец

Образец 2

1032096

ТабЛица 8

Набухание закрепленного грунта, об.Ъ

Состав вяжущего

Предлагаемый

Известный

Составитель В.Горлов

Редактор Н.Ковалева Техред И.Гайду Корректор A.Ôe eíè

Заказ 5348/35 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предел прочности закрепленного грунта, МПа

1,73

1,88

1,90

1,49

3,4

3,6

3,9:

4,2