В ПНИПУ определили оптимальную концентрацию бурового шлама в асфальтобетоне

Величину оптимальной добавки бурового шлама в асфальтобетонную смесь, которая обеспечит эффективность дорожного строительства и одновременно решит проблему экологического урона от отходов нефтедобычи, рассчитали в ходе экспериментов ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 30 мая сообщает пресс-служба вуза. Объемы бурового шлама, образующегося ежегодно при нефтедобыче в России, достигают до 300 тыс. тонн, а уже накопленные такие отходы перевалили за 95 млн тонн. В них, кроме нефтепродуктов, содержатся тяжелые металлы и другие вещества, опасные для окружающей среды. В настоящее время буровой шла утилизируют чаще всего с помощью захоронения или сжигания, что дорого, а при этом загрязняющие компоненты всё равно могут попадать в почву и воду. Способ утилизации таких отходов с добавлением их в асфальтобетон был предложен учеными ПНИПУ ранее. Новые же эксперименты были проведены с целью определения оптимальной величины такой добавки и уточнения технологии ее приготовления. Результаты проведенного исследования, которое позволит снизить стоимость строительства дорог до 18%, были представлены в статье «Утилизация бурового шлама в технологическом процессе производства асфальтобетонной смеси», опубликованной в журнале «Экология и промышленность России» Том 29, № 5 (2025). Буровой шлам с нефтью и токсичными веществами образуется при нефтедобыче, когда бур проходит через земные слои. Он измельчает породу, а подаваемая в скважину специальная жидкость вымывает ее частицы на поверхность. Затратные и недостаточно эффективные методы утилизации таких отходов, используемые в настоящее время, включают удаление лишней жидкости центрифугами, сжигание, закапывание в землю и др. Их применение привело к тому, что захороненные залежи разлагаются десятилетиями. Находящиеся внутри этих многомиллионнотонных залежей нефтепродукты, тяжелые металлы и химикаты со временем могут просочиться в почву и с грунтовыми водами попасть в реки и озера, нарушив там экологию. Использование шлама в дорожном строительстве, предложенноее политехниками, позволяет снизить урон окружающей среде. Однако для его эффективного использования необходимо точно определить оптимальное процентное содержание шлама в асфальтобетонной смеси. Решая эту задачу, ученые ПНИПУ исследовали образцы буровых шламов, содержащие опасные для окружающей среды вещества (нефть, нефтепродукты, соединения хлоридов и тяжелых металлов) в концентрации от 0,1 до 6,2%. При этом одна часть образцов представляла шлам в исходном состоянии, а в другой шлам был отмыт от пылеватых и глинистых частиц. И те и другие образцы были высушены. Профессор кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ, доктор технических наук Константин Пугин рассказал о проведенном исследовании: «Минеральную часть буровых отходов для приготовления асфальтобетона целесообразно добавлять вместо традиционного порошка, а нефтепродукты в шламах подойдут как связующее для битума (вязкого компонента асфальта), чтобы он был более эластичным и устойчивым к высоким температурам. Для ясного понимания влияния добавления этого компонента на конечный состав, мы по очереди добавляли его в смесь при концентрации 4, 8 и 12%. Лабораторные испытания подтвердили, что оптимальное содержание шлама находится в пределах от 5 до 7%». При этом он особо отметил, что добавлять в асфальтобетон необходимо промытый шлам, так как именно такие образцы показали высокую прочность, водостойкость и устойчивость к нагрузкам, полностью отвечая требованиям ГОСТ. Разработанный учеными ПНИПУ технологический подход поможет улучшить физические и механические свойства асфальтобетонной смеси и решить экологические проблемы по утилизации буровых шламов. С учетом того, что минеральная часть асфальтобетонной смеси составляет более 60%, это также позволит снизить стоимость производства асфальтобетонной смеси примерно на 10–18%. glavno.smi.today