Исследователи из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали инновационный метод, который способствует улучшению характеристик асфальтобетонного покрытия, а также решает вопросы экологической безопасности за счет переработки буровых отходов. Внедрение этой технологии позволит сократить затраты на производство асфальтобетонной смеси на 10–18%.
Проблематика
В процессе бурения скважин при добыче нефти образуется до 300 тыс. тонн бурового шлама. В этих отходах содержатся не только нефтепродукты, но и тяжелые металлы, а также другие вещества, представляющие опасность для экологии.
Существующие методы утилизации бурового шлама – удаление жидкости центрифугами, сжигание и захоронение, – являются затратными и недостаточно эффективными. Разлагаясь десятилетиями, захороненные залежи (а их объем достигает уже более 95 миллионов тонн) представляют собой серьезную угрозу для окружающей среды. Нефтепродукты, тяжелые металлы и химические вещества, содержащиеся в них, могут просачиваться в почву и грунтовые воды, загрязняя реки и озера и нанося ущерб экосистемам.
Исследование
Ранее учеными ПНИПУ был предложен метод утилизации этих отходов путем добавления их в асфальтобетон. Новые исследования были направлены на определение оптимальной концентрации такой добавки и совершенствование технологии ее подготовки.
В ходе экспериментов, проведенных учеными, было определено оптимальное количество бурового шлама, которое необходимо добавлять в асфальтобетон. Это позволит обеспечить эффективность строительства дорог и одновременно минимизировать негативное воздействие отходов нефтедобычи на окружающую среду.
Учеными были изучены образцы бурового шлама с различной концентрацией опасных веществ (нефти, нефтепродуктов, хлоридов и тяжелых металлов) – от 0,1 до 6,2% – в исходном состоянии и после отмывки от частиц пыли и глины и дальнейшей просушки.
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%».
Особо было подчеркнуто, что в асфальтобетон необходимо добавлять промытый шлам, поскольку именно такие образцы демонстрируют высокие показатели прочности, водостойкости и устойчивости к нагрузкам, соответствующие требованиям ГОСТ.
Результаты проведенных исследований представлены в научной статье «Утилизация бурового шлама в технологическом процессе производства асфальтобетонной смеси», опубликованной в журнале «Экология и промышленность России», том 29, № 5 (2025).
Юлия Антонова
Исполнительный директор Национальной Ассоциации зимнего содержания объектов инфраструктуры и транспорта
Задать вопрос
Павел Криушин
Заместитель генерального директора Национальной Ассоциации зимнего содержания объектов инфраструктуры и транспорта
Задать вопрос
Татьяна Мокочунина
Руководитель направления
НИОКР-проектов НИИ зимних технологий и инноваций
Сборник основных законодательных актов, законодательных ресурсов, Федеральных законов, постановлений и ГОСТов
