гидроизоляционное покрытие
Классы МПК: | C04B26/26 битуминозные материалы, например деготь, пек C04B41/48 высокомолекулярные соединения C09D159/00 Составы для нанесения покрытий на основе полиацеталей; составы для нанесения покрытий на основе производных полиацеталей C09D195/00 Составы для нанесения покрытий на основе битуминозных материалов, например асфальта, гудрона или вара C04B111/27 водостойкость,те водонепроницаемость или водоотталкивающие материалы |
Автор(ы): | Вайсман Яков Иосифович (RU), Коротаев Владимир Николаевич (RU), Воронкова Татьяна Владимировна (RU), Белозеров Дмитрий Сергеевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-12-02 публикация патента:
20.06.2007 |
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к гидроизоляционным покрытиям, и может быть использовано в качестве гидроизолирующего экрана полигонов захоронения отходов, гидроизоляционного покрытия емкостей строительного назначения, шламовых амбаров, ям и т.д. Гидроизоляционное покрытие, включающее отход нефтедобычи - асфальтосмолопарафинистые отложения АСПО и полимер, в качестве полимера содержит отход полиформальдегида при следующем соотношении компонентов, мас.%: АСПО - 60-80, отход полиформальдегида - 20-40. Технический результат - получение более гомогенной, мелкозернистой структуры состава, повышение прочности, снижение водопоглощения и коэффициента фильтрации, улучшение деформационных свойств, утилизация отходов. 1 табл.
Формула изобретения
Гидроизоляционное покрытие, включающее отход нефтедобычи - асфальтосмолопарафинистые отложения АСПО и полимер, отличающееся тем, что в качестве полимера содержит отход полиформальдегида при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АСПО | 60-80 |
Отход полиформальдегида | 20-40 |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к гидроизоляционным покрытиям, и может быть использовано в качестве гидроизолирующего экрана полигонов захоронения отходов, гидроизоляционного покрытия емкостей строительного назначения, шламовых амбаров, ям и т.д.
Известен состав гидроизоляционной смеси, включающий песок, известь, глину и нефтесодержащий компонент - асфальтопарафинистые смолоотложения (АСПО) при следующем соотношении компонентов, в мас.%:
глина | 45-50 |
песок | 15-20 |
известь | 10-15 |
АСПО | 20-25 |
(см. патент №2177918, кл. С04В 26/26, 2000 г.).
Недостатками известного состава являются недостаточно высокая прочность; недостаточно высокий уровень водостойкости и недостаточно низкий коэффициент фильтрации, обусловленные тем, что состав представляет собой смесь химически не связанных компонентов. Кроме того, состав многокомпонентен, а использование специально подготовленного наполнителя (тонкое измельчение глины, песка, извести) усложняет и удорожает способ приготовления состава.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому техническому решению является гидроизоляционное покрытие, включающее отходы полиэтилена и связующее - нефтяной отход, в качестве нефтяного отхода содержит асфальтосмолопарафинистые отложения (АСПО) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АСПО | 40-50 |
Отходы полиэтилена | 50-60 |
(см. патент №2211817, кл. Е02В 3/16, С04В 26/26, 2002 г.).
Недостатками известного состава покрытия являются недостаточно высокий уровень прочности для использования высоконагруженных покрытий, недостаточно высокий уровень водостойкости при использовании его в условиях повышенной увлажненности окружающей состав среды.
Задачей настоящего изобретения является получение состава с повышенными физико-механическими свойствами.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в усилении химических связей компонентов состава, получении более гомогенной, мелкозернистой структуры состава.
Поставленная задача решена за счет того, что гидроизоляционное покрытие, включающее отход нефтедобычи - АСПО и полимер, в качестве полимера содержит отход полиформальдегида при следующем соотношении компонентов, мас.%:
АСПО | 60-80 |
Отход полиформальдегида | 20-40 |
Заявляемый состав гидроизоляционного покрытия отличается от известного тем, что в качестве полимера он содержит отход полиформальдегида, а также соотношением компонентов состава.
Использование в качестве полимера отхода полиформальдегида в определенном соотношении с АСПО усиливает химические связи компонентов, обеспечивает получение более гомогенной, мелкозернистой структуры состава покрытия по сравнению с прототипом, что позволяет увеличить прочность покрытия, уменьшить водопоглащение в 1,5-2 раза.
Состав при наличии значительного количества (60-80%) АСПО, обладающего ярко выраженными пластичными свойствами и малой прочностью ( сж=20 кг/см2 ), при наличии отхода полиформальдегида (20-40%) в виде любой формы и размера частиц имеет оптимальное сочетание высокого уровня прочности с пластичностью ( сж=141-210 кг/см2 , =21-31,8% - соответственно). Это придает составу высокие гидроизоляционные свойства и повышает долговечность в процессе эксплуатации.
Использование заявляемого изобретения позволяет одновременно и утилизировать отходы полиформальдегида. Отходы полиформальдегида впервые утилизируются совместно с отходами нефтепродуктов.
К тому же введение полиформальдегида в виде отхода упрощает и удешевляет процесс получения состава.
Компоненты состава гидроизоляционного покрытия нетоксичны. Ароматическая составляющая АСПО в процессе получения покрытия в смеси компонентов взаимодействует с полимером и в результате нейтрализуется, переходя в связанное состояние в составе покрытия, тем самым вреда от ее воздействия на окружающую среду нет. Оптимальное сочетание прочности и пластичности состава позволяет не нарушить сплошности гидроизоляционного материала в процессе его эксплуатации, т.к. покрытие способно выдерживать нагрузки до 210 кг/см 2 длительное время и имеет возможность самозалечиваться за счет гомогенизации состава и наличия мелкозернистой структуры его, получения плотного, безпористого материала.
Гидроизоляционное покрытие готовили простым смешением компонентов и нагреванием смеси при температуре 180°С до получения однородной массы, которую затем выливали в разъемную форму. Через 2 часа образец вынимали из формы и проводили испытания.
В качестве отхода нефтедобычи использованы АСПО следующего состава, мас.%:
нефтепродукты (парафины, масла, смолы) | 50-93 |
механические примеси | 20-49 |
вода | 1-5 |
В качестве полимера использован отход полиформальдегида в виде частиц размером 0-5 мм марки СФД.
Для экспериментальной проверки заявляемого состава гидроизоляционного покрытия были подготовлены 6 составов.
Данные о содержании ингредиентов и свойствах известного и предлагаемых составов приведены в таблице.
Как видно из данных таблицы, введение отхода полиформальдегида в состав (табл. п.3-5) при заявляемых соотношениях с АСПО позволяет значительно улучшить физико-механические свойства состава: существенно повысить прочность, снизить водопоглащение в 1,5-2 раза, улучшить деформационные свойства в 3-4 раза, уменьшить коэффициент фильтрации, оставив показатели по экстракции нефтепродуктов из состава на том же уровне, что и в прототипе.
Повышение указанного в предлагаемом составе количества АСПО, при соответствующем снижении количества полиформальдегида (табл. п.6), также как и снижение количества АСПО и повышение количества полиформальдегида (табл. п.2) снижает прочность покрытия и ухудшает свойства состава (водопоглащение, коэффициент фильтрации и деформируемость).
Использование заявляемого изобретения позволит:
- получить состав гидроизоляционного покрытия с наиболее высокими физико-механическими свойствами, улучшив его эксплуатационные свойства;
- получить материал с оптимальным сочетанием упругопластичных свойств, что увеличивает долговечность состава, работающего в высоконагруженном состоянии, при повышенном содержании влаги в зоне эксплуатации состава;
- утилизировать полиформальдегид - отход, при этом впервые совместно используя отход нефтедобычи АСПО, применив значительно более простую технологию переработки полимера, и расширить возможность использования компонентов;
- увеличить объем переработки отхода нефтепродукта АСПО в 1,5 раза. За счет этого исчезает проблема хранения этого отхода после извлечения из скважин;
- ускоряется, упрощается процесс переработки полиформальдегида. За счет этого также как и у АСПО решается проблема хранения и использования отхода.
Таблица | ||||||
Компоненты состава и свойства покрытия | Прототип, мас.% (1) | Составы, мас.% | ||||
(2) загран. | (3) | (4) | (5) | (6) загран. | ||
Полиэтилен, отход | 50-60 | |||||
Полиформальдегид, отход | 41 | 40 | 30 | 20 | 19 | |
АСПО, отход | 40-50 | 59 | 60 | 70 | 80 | 81 |
Водопоглощение, % | 0,05-0,06 | 0,04 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,04 |
Коэффициент фильтрации, м/с, 10 13 | 1,2-1,9 | 1,5 | 1,1 | 1,1 | 1,0 | 1,0 |
Прочность на сжатие, кг/см2 | 36,7-120,6 | 120,1 | 141,4 | 187,2 | 210,0 | 121,0 |
Деформация, % | 7,65 | 5,9 | 31,8 | 28,7 | 21,42 | 8,6 |
Экстракция нефтепродуктов из состава при соотношении состав/вода 1:10,мг/дм3 | 0,01-0,02 | 0,02 | 0,015 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
Класс C04B26/26 битуминозные материалы, например деготь, пек
Класс C04B41/48 высокомолекулярные соединения
Класс C09D159/00 Составы для нанесения покрытий на основе полиацеталей; составы для нанесения покрытий на основе производных полиацеталей
Класс C09D195/00 Составы для нанесения покрытий на основе битуминозных материалов, например асфальта, гудрона или вара
Класс C04B111/27 водостойкость,те водонепроницаемость или водоотталкивающие материалы