авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Получение нефтяных и полимермодифицированных дорожных битумов улучшенного качества компаундированием окисленных и остаточных нефтепродуктов в ооо лукойл-пермне

-- [ Страница 2 ] --

Результаты анализов позволили сделать вывод о том, что содержание парафинов в битуме до 5 мас. % практически не влияет на его поверхностное натяжение и краевой угол смачивания как на кварцевом стекле, так и на мраморе. На основе данного заключения допустимо предположить, что наличие в битуме парафинов до концентрации не превышающей 5 мас. % практически не ухудшает его адгезионных свойств. Таким образом, вовлечение в состав компаундов компонентов, обогащенных парафино-нафтеновой частью, не приведет к ухудшению качества продукта (концентрация парафинов в исходных битумах находится в пределах 1-3 мас. %, и, следовательно, имеется значительный запас по их дополнительному содержанию).

Данное заключение подтверждается проведенными испытаниями на сцепление битума с песком и мрамором в соответствии с ГОСТ 11508-74 по методу А (пассивное сцепление) как для исходного битума марки БНД 90/130 (концентрация парафина 1,1 мас. %), так и его смесей с петролатумом (содержание парафина 3,0 и 5,0 мас. %). Испытания показали, что сцепление всех исследованных образцов с песком соответствуют контрольному образцу № 2, а с мрамором - контрольному образцу № 1, причем визуально не наблюдалось никаких отличий в смачивании поверхности минерального материала между исходным битумом и его смесями с петролатумом.

С целью поиска обобщенных математических зависимостей, описывающих смешение различных тяжелых нефтяных остатков и позволяющих оценить основные параметры качества компаунда на основании характеристик исходных компонентов, был приготовлен ряд бинарных смесей окисленного битума (марки БНД 40/60 или БН 70/30) и таких остаточных нефтепродуктов как асфальт деасфальтизации, гудрон и слоп. После определения параметров качества полученных смесей были предложены обобщенные уравнения для расчета температуры размягчения и пенетрации при 25 и при 0°С компаундов на основе анализа упомянутых характеристик для исходных компонентов, учитывающие нелинейный характер их изменения от состава смеси.

Температура размягчения компаунда может быть найдена по формуле:

, (1)

где х – массовая доля неокисленного компонента в смеси;

t1 и t2 – температура размягчения окисленного и неокисленного компонента соответственно, °С;

nt – коэффициент, характеризующий отклонение зависимости от линейной (как правило nt > 1, при nt = 1 уравнение линейно).

Пенетрация при 25°С или при 0°С смеси может быть определена по аналогичному уравнению:

, (2)

где П1 и П2 – пенетрация при 25°С или при 0°С окисленного и неокисленного компонента соответственно, 0,1 мм;

nП – коэффициент, характеризующий отклонение зависимости от линейной (как правило nП > 1, при nП = 1 уравнение линейно).

Сопоставление расчетных и экспериментальных значений температур размягчения и пенетрации при 25°С исследованных компаундов представлены на рис. 1.

В четвертой главе приведены исследования зависимости свойств ПБВ, полученных на окисленно-остаточной битумной основе от вида и содержания в них неокисленных компонентов.

Рассмотрены недостатки использования чистых окисленных и остаточных нефтепродуктов в качестве нефтяной основы для модифицирования. Показано что оптимальной основой для производства ПБВ могут выступать компаундированные нефтяные битумы, групповой состав которых может быть скорректирован в соответствии с используемым модификатором.

Проанализировано различие в характеристиках ПБВ, полученных с использованием полимера СБС-типа «Kraton D1101» на окисленно-остаточной битумной основе (содержащей окисленный битум марки БНД 60/90 и остаточный компонент – слоп или ЭСО), от вида и концентрации неокисленного компонента. Выявлено, что вовлечение ЭСО в состав ПБВ приводит к несколько более высокой (по сравнению с добавкой слопа) температуре хрупкости вяжущего, однако температура размягчения, и, в особенности, дуктильность при 0°С такого битума существенно выше.

Зависимость температуры размягчения (а) и пенетрации при 25°С (б) компаундов на основе битума-1 и битума-2, гудрона или слопа от концентрации в них неокисленного компонента

а б

Рис. 1

Исследована возможность получения высококачественных ПБВ при низком содержании модификатора («Kraton D1101» или «ДСТ-30-01») на битумной основе, обогащенной ароматическими компонентами и смолами. Нефтяную основу в данном случае готовили смешением окисленного битума марки БН 70/30, асфальта деасфальтизации и ЭСО, либо гудрона и слопа (для сравнения).

Хотя образцы, полученные с использованием гудрона и слопа (табл. 2), и обладают несколько более низкой температурой хрупкости, но растяжимость и эластичность при 25 и 0°С существенно выше для тех образцов, нефтяная основа которых содержит значительную долю асфальта и ЭСО, что позволяет сделать вывод о целесообразности применения компаундированных битумов, обогащенных ароматическими компонентами, для получения ПБВ на основе полимерных модификаторов СБС-типа.

Стоит также отметить, что с применением такой нефтяной основы возможно получение продукта, соответствующего всем требованиям ГОСТ Р 52056-2003 на ПБВ с добавкой полимера СБС-типа даже при невысоком (не более 3 мас.%) расходе модификатора.

В ходе экспериментов проведен поиск и битумной основы такого состава, при котором степень воздействия реакционоспособного полимера «Elvaloy 4170 RET» на характеристики ПБВ была существенной даже при малых его концентрациях, и в то же время обеспечивалась оптимальная растяжимость и пластичность вяжущего.

Первоначально эксперименты касались сравнения свойств ПБВ полученных на компаундированной битумной основе, содержащей гудрон и основе, обогащенной асфальтенами путем добавления асфальта деасфальтизации.

Исследования показали, что вовлечение асфальта в состав ПБВ с реакционоспособным модификатором «Elvaloy 4170 RET» позволяет получить продукт с улучшенной растяжимостью (по сравнению с использованием гудрона), однако несколько меньшей пластичностью.

С целью сохранения пластичности ПБВ на оптимальном уровне предложено введение в состав вяжущего небольшого количества «пластификатора» - вещества повышающего пенетрацию при 25 и 0°С, и понижающего температуру хрупкости. В качестве такого компонента были испытаны слоп и ЭСО.

В результате экспериментов выявлено, что оптимальное соотношение асфальта и «пластификатора» в составе неокисленной части равно 9:1 по массе. Вовлечение данной смеси в состав ПБВ позволяет заметно улучшить растяжимость при 25°С и температуру хрупкости продукта при неизменном уровне пластичности и сниженном до 0,7-0,8 мас. % содержании модификатора (табл. 3).

Таблица 2

Характеристики полимербитумных вяжущих, полученных на компаундированной битумной основе, обогащенной ароматическими компонентами, с использованием полимермодификаторов СБС-типа

Наименование модификатора Концентрация модификатора в битуме, мас.% Температура размягчения по КиШ, °С Пенетрация, 0,1 мм Дуктильность, см Эластичность, % Температура хрупкости, оС
при 25оС при 0оС при 25оС при 0оС при 25оС при 0оС
Состав нефтяной основы: Битум БН 70/30 – 40 мас.%; Асфальт – 48 мас.%; Экстракт селективной очистки – 12 мас.%
Нефтяная основа 41,5 207 85 >100 60 - - -33,0
«Kraton D1101» 2 43,5 111 68 49 56 50 65 -29,5
«Kraton D1101» 3 66,0 105 62 63 86 93 75 -42,0
«ДСТ-30-01» 2 45,0 102 60 58 67 82 74 -29,0
«ДСТ-30-01» 3 62,0 91 54 94 76 96 75 -34,0
Состав нефтяной основы: Битум БН 70/30 – 65 мас.%; Асфальт – 14 мас.%; Экстракт селективной очистки – 21 мас.%
Нефтяная основа 42,5 218 87 65 12 -35,0
«Kraton D1101» 2 54,0 107 61 25 24 78 66 -28,5
«ДСТ-30-01» 2 53,0 119 71 30 21 70 64 -29,5
Состав нефтяной основы: Битум БН 70/30 – 60 мас.%; Гудрон – 32 мас.%; Слоп – 8 мас.%
Нефтяная основа 40,5 224 105 63 10 - - -35,5
«Kraton D1101» 2 46,0 119 73 27 21 70 64 -42,5
«Kraton D1101» 3 79,0 77 66 19 20 85 60 -38,0
«ДСТ-30-01» 2 46,0 113 70 31 16 60 64 -39,5
«ДСТ-30-01» 3 86,0 71 77 38 29 91 64 -36,0
Требования ГОСТ Р 52056-2003 на полимербитумные вяжущие
ПБВ 90 51 90 40 30 15 85 75 -25
ПБВ 60 54 60 32 25 11 80 70 -20

Таблица 3

Характеристики образцов ПБВ, полученных на компаундированной битумной основе, модифицированной «Elvaloy 4170 RET», с использованием в качестве неокисленной части смеси асфальта и слопа либо асфальта и ЭСО в соотношении 9:1 по массе. Окисленным компонентом являлся битум марки БНД 60/90

Состав нефтяной основы, мас.% Концентрация модификатора, мас.% на нефтяную часть Температура размягчения, °С Пенетрация при 25°С, 0,1 мм Пенетрация при 0°С, 0,1 мм Дуктильность при 25°С, см Дуктильность при 0°С, см Эластичность при 25°С, % Эластичность при 0°С, % Температура хрупкости, °С
Битум – 80 Асфальт – 18 Слоп – 2 0,8 58,5 94 39 52 6,0 71 28 -28,5
Битум – 80 Асфальт – 18 Экстракт – 2 0,8 58,0 97 38 51 6,5 73 39 -28,0
Битум – 70 Асфальт – 27 Слоп – 3 0,7 52,5 118 46 111 6,5 67 32 -33,0
Битум – 70 Асфальт – 27 Экстракт – 3 0,7 52,5 117 41 111 7,5 70 36 -30,5
Требования ГОСТ 22245-90 на битумы нефтяные дорожные вязкие
БНД 90/130 43 91-130 28 65 4,0 –17


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.