Ученые Пермского Политеха и их коллеги из ПГАТУ нашли способ повысить прочность асфальтобетона. Для этого они предлагают использовать буровой шлам —отход нефтедобычи. Он заменит минеральный порошок в асфальтобетоне. Разработка уже прошла испытания и соответствует всем стандартам, которые предъявляют к этому материалу.
Результаты работы ученые опубликовали в журнале IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.
— Буровой шлам — это измельченная порода с остатками бурового раствора. Каждый год в результате деятельности нефтедобывающей промышленности образуются миллионы тонн буровых отходов. Они загрязняют окружающую среду нефтепродуктами, химическими реагентами, тяжелыми металлами и хлоридами, — рассказывает аспирант кафедры «Охрана окружающей среды» факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского Политеха Антон Власов.
Сейчас, для того чтобы снизить негативное воздействие бурового шлама, используют различные технологии его утилизации. Например, им частично заменяют цемент в бетоне, чтобы снизить стоимость его производства. Шлам используют для получения стеклокерамики, декоративной плитки и других строительных материалов. Существуют технологии, с помощью которых можно применять отход в составе почвенно-подобных смесей для сельского хозяйства.
Пермские ученые предложили повысить прочность дорожного полотна с помощью полезных свойств отхода. В высушенном виде шлам представляет собой мелкий песок, предварительно механически активированный при бурении нефтепродуктами, которые входят в буровой раствор. Это создает благоприятные условия для его использования в качестве минерального порошка в асфальтобетоне. Исследователи отмечают, что у такого применения бурового шлама нет аналогов в России.
Чтобы изучить химические свойства отхода, ученые взяли с нефтяных месторождений два образца — на глинистой и углеводородной основе. Они установили, что содержание в них тяжелых металлов не превышает норму. Это позволяет применять буровой шлам в качестве сырья для производства асфальтобетона.
Затем ученые получили оптимальный состав смеси для будущего материала. Для этого они провели серию испытаний разных составов, чтобы выбрать наиболее эффективную смесь. Материал соответствует требованиям современных стандартов, которые предъявляют к асфальтобетонным смесям для дорожного строительства.
Исследователи выяснили, что в зависимости от марки и вида необходимой смеси в ее составе можно использовать до 8 % бурового шлама.