Патент на изобретение №2301206

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2301206 (13) C1
(51) МПК

C04B26/26 (2006.01)
C04B41/48 (2006.01)
C09D159/00 (2006.01)
C09D195/00 (2006.01)
C04B111/27 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 29.11.2010 – может прекратить свое действие

(21), (22) Заявка: 2005137675/03, 02.12.2005

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

02.12.2005

(46) Опубликовано: 20.06.2007

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2211817 C1, 10.09.2003. SU 1790579 A3, 23.01.1993. RU 2177918 С1, 10.01.2002. RU 2255102 С1, 27.06.2005. JP 60-02097 А, 02.02.1985.

Адрес для переписки:

614000, г.Пермь, Комсомольский пр., 29, Пермский государственный технический университет, патентно-информационный отдел

(72) Автор(ы):

Вайсман Яков Иосифович (RU),
Коротаев Владимир Николаевич (RU),
Воронкова Татьяна Владимировна (RU),
Белозеров Дмитрий Сергеевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Пермский государственный технический университет” (RU)

(54) ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ

(57) Реферат:

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.

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/см2 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, 1013 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

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

Categories: BD_2301000-2301999