• Приготовление кироминеральных смесей путем добавления к киру месторождения Мунайлы Мола минеральных компонентов — песка, дробленых материалов фракции крупнее 0,315 мм с гранулометрическим составом, соответствующим типу Д или Г по ГОСТ 9128-84, с последующим перемешиванием смеси при 200 °С в течение 10 мин позволяет получать кироминеральные смеси, соответствующие требованиям ГОСТ 9128-84. Трещиностойкость таких кироминеральных смесей примерно соответствует асфальтобетонам на остаточных битумах.

    В процессе приготовления кироминеральных смесей по предложенной технологии из органической части киров месторождения Мунайлы Мола отгоняются фракции, выкипающие до 200 °С. Количество этих фракций составляет 2,6% от массы кира, содержащего в исходном состоянии 17,2% органической части, или 15% на органическую часть.

    Получаемый отгон может использоваться как топливо для нагрева минерального компонента кироминеральной смеси.

    Рассмотрение битумов и битумоминеральных композиций, с позиций физико-химической механики показало, что структурные и фазовые превращения в этих системах представляют собой своеобразные и сложные процессы, не сводящиеся к механизму структурных и фазовых превращений мономолекулярных систем. Выявлен и рассмотрен ряд важных особенностей строения и поведения таких дисперсных систем, как битум и битумоминеральные композиции, которые кратко можно сформулировать следующим образом. Значительное разнообразие состояний структур в зависимости от степени отклонения от термодинамического фазового равновесия битумов, определяющегося степенью и скоростью их переохлаждения (пересыщения) после перехода растворов из истинного в дисперсный.


  •  Характерными недостатками способов получения композиций на основе киров являются низкая прочность, малая тепло-, водостойкость и недостаточная долговечность получаемых покрытий, из-за чего их применяют только для дорог низких категорий с малой интенсивностью движения. Недостаточные тепло- и водостойкость композиций на основе киров, приготовленных при температурах 90-120 °С, обусловлены тем, что в органической части киров сохраняются легкие фракции, которые не обеспечивают необходимой прочности сцепления связующего с минеральным наполнителем.

    Как было показано ранее, после отгона из киров месторождения Мунайлы Мола фракций, выкипающих до 200 °С, химический групповой состав и свойства остатков органической части приближаются к составу и свойствам вязких дорожных битумов. В связи с этим было интересным изучить физико-механические свойства кироминеральных смесей после отгона из них фракций, выкипающих до 200 °С, тем более, что достижение этих температур на существующих асфальтосмесительных установках не представляет труда.

    В мешалке, снабженной системой конденсации отгона, были приготовлены перемешиванием при температуре 200 °С в течение 10 мин смеси кира месторождения Мунайлы Мола с добавлением речного песка и дробленого известняка.

    Гранулометрический состав минеральной части кироминеральных смесей был подобран таким образом, чтобы он укладывался в пределы гранулометрий типа Г или Д по ГОСТ 9128-84. Содержание органической части в кироминеральных смесях было различным и изменялось в пределах от 7,3 до 9,4% (масс).

  • Было установлено, что изменение температур растрескивания при старении остатков органической части киров месторождения Мунайлы Мола с температурами кипения 200 и 250 °С, также как и битумов, описывается уравнением 2 порядка.

    По зависимостям константы скорости старения К от температуры в координатах Аррениуса и экстраполированием значения К до эксплуатационных температур было установлено, что хотя при высоких температурах (порядка 200 °С) скорость старения остатков органической части киров с температурами кипения до 200 и 250 °С выше, чем у битума марки БН 60/90, при эксплуатационных температурах характерна обратная закономерность.

    О меньшей склонности к термоокислительному старению остатков органической части киров месторождения Мунайлы Мола при эксплуатационных температурах свидетельствует и энергия активации этого процесса. Энергия активации термоокислительного старения у битума марки БН 60/90 равна 54,8 кДж/связь, это ниже, чем у остатков органической части кира месторождения Мунайлы Мола с температурами кипения более 200 или 250 °С, у которых Е соответственно равна 61,0 и 65,2 кДж/связь.

    Одним из наиболее распространенных способов приготовления битумоминеральных композиций на основе киров является способ, включающий перемешивание при температурах, не превышающих 90-120 °С, битуминозной породы (киров) с минеральным наполнителем (щебнем, гравием, песком, высевками), вводя их в различных количествах, соблюдая условие оптимальности гранулометрического состава минеральной части композиции. В тех случаях, когда органическая часть киров маловязкая, то в композицию вводят битум, а если высоковязкая- сырую нефть.


  • По мере повышения температуры кипения остатков органической части, выделенной из кира отгоном соответствующих фракций, их вязкость возрастает. Так, температуры размягчения по остатков органической части с температурами кипения 150, 200 и 250 °С имели значения соответственно 30, 40 и 49 °С, возрастают и значения температур хрупкости по Фраасу (-19, -15 и -8 °С соответственно) и температур растрескивания (-46, -39, -30 °С). Значения показателей свойств остатка органической части киров с температурой кипения более 200 °С аналогичны таковым для остаточных битумов из туймазинской, ромашкинской или арланской нефтей.

    Как можно судить по элементному составу, органическая часть киров месторождения Мунайлы Мола обладает более высокой химической активностью по сравнению с битумами.

    Количественные представления о химической активности остатков органической части киров после отбора из нее легких фракций были получены при изучении изменения их температур растрескивания в процессе выдерживания образцов при повышенных температурах. С этой целью были подвержены термоокислительному старению при 120, 160 и 200 °С образцы органической части, выделенной из киров месторождения Мунайлы Мола, после отгона фракций, выкипающих до 200 и 250 °С, которые по свойствам близки к битумам, а также образец остаточного битума марки БН 60/90.

    Образцы подвергались старению в виде пленки толщиной 0,5 мм и испытывались через определенные промежутки времени в приборе для определения температуры растрескивания при скорости охлаждения 0,5 °С/мин.


  • По температурным зависимостям диэлектрической проницаемости органической части, выделенной из кира месторождения Мунайлы Мола, а также остаточного битума марки БН 60/90 было установлено, что диэлектрическая проницаемость органической части киров с повышением температуры возрастает более интенсивно, чем у битума. Это свидетельствует о большем количестве полярных соединений в органической части кира, чем у битума, отщепление которых от молекулярных ассоциатов при возрастании температуры приводит к более интенсивному возрастанию е.

    Установлено, что в органической части, выделенной из кира месторождения Мунайлы Мола, молекулярные ассоциаты не разрушаются даже при нагревании до 170 °С, т. е. структура органической части киров не переходит в истинный раствор из-за наличия в ней ассоциатов высокополярных компонентов, которые отсутствуют, например, в остаточном битуме марки БН 60/90. Структура этого битума переходит в истинный раствор при температуре равной 106 °С, т. е. свыше 106 °С в битуме все надмолекулярные структуры разрушены.

    В остатках органической части, выделенной из кира, после отгона фракций, выкипающих при 200 и 250 °С, диэлектрическая проницаемость возрастает, увеличивается также скорость изменения диэлектрической проницаемости остатков в зависимости от температуры. Это свидетельствует о том, что по мере отбора легких фракций из органической части кира в остатках концентрируются полярные компоненты, которые обусловливают высокие значения диэлектрической проницаемости. Как и в исходной органической части, выделенной из кира месторождения Мунайлы Мола, в ее остатках после отгона фракций, выкипающих при 200 и 250 °С, молекулярные ассоциаты при нагревании до 170 °С полностью не разрушаются, что подтверждает отсутствие максимумов на температурных зависимостях.


Метки

адсорбционный александрович алексеевич анализ андреевич арист асфальт асфальтобетон атака башкирии бесшовный биметаллический бнд 60/90 бнд 90 бнд 90/130 бнд 130/200 бн 90 боевой борисович будущее быстрый вагон важный васильевич ввод величина вениамин верхний вклад вновь внутренний водонасыщения возрастание вопрос выбор вывод выксунского высококачественный высокомолекулярный георгиевич год гордость григорьевич групповой гудрон давидович давление деталь деформирование диэлектрический днепровский добавка достижение ефимович жидкий заготовка западносибирский затрата зимний известняк известняковый изотермический индекс интенсивный интервал иосифовича использовать кинетика киров кислота климатический книга коллоидный коэффициент кристаллизация кристаллический крошка крупман кубовая кубометр леонидович линейный максимальный масло масса месторождение метод механизм механик минимальный минус михаил михайлович модернизация модуль моисеевич молекулярный мунайлы нагревание начинать незначительный непосредственный низкотемпературный николаевич обеспечивать образец объемный олег описать оптимальный органический орден основание остаток отклонение павлович перемещение переохлаждение переработка пересыщения петрович петровна плавка поверхностный повысить подвижность пожалуй полностью получать порошок последующий постоянный поток предельный принципиальный принять природа присадка производительность производство проницаемость процесс работать размер размягчение раствор растворимость растяжение расширение реакция реализация резиновый родной розенштрах ромашкинской рост ряд связанный связующий сектор селиверстович семенович сергеевич серна склад служба событие содружество создать солдат средства срок старший стеклообразный строительство схема счет считать сырье термодинамический термообработка толщина тонна тот точка тысяча убедительный узкий украинский упругость усадка усадочный успех участник участок учет фабрика факт фактор федорович фракционный характеризовать характеристика хрупкость частица человек широкий эдуард экспериментальный энергетик энергия этап эффект яковлевич яковлевна 12 16 17 35 40 60/90 и бн 70 90 и бн 130 90/130 120 150 160 250 1420 deg

 

Май 2012
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Июн    
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

Категории