Геоэкологическая оценка технологии использования отходов бурения в составе асфальтобетона

UDK: 502.55:622.24
DOI: 10.24887/0028-2448-2020-12-139-142
Ключевые слова: буровой шлам, негативное воздействие, геосфера, утилизация, строительство дорог, асфальтобетон
Авт.: А.С. Власов (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), К.Г. Пугин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет; Пермский гос. аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова), д.т.н., А.А. Сурков (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), к.т.н.

В статье рассмотрены результаты геоэкологической оценки технологии использования БШ в составе асфальтобетона и исследования зависимости физико-механических показателей асфальтобетона от количества БШ в его составе. Результаты анализа физикохимических свойства БШ позволяют подобрать оптимальное содержание БШ в составе асфальтобетонной смеси. Проведены лабораторные исследования исходных образцов бурового шлама. Установлено, что превышения нормативов по содержанию тяжелых металлов в подвижной форме в образцах бурового шлама отсутствуют. Анализ физико-химических характеристик водных вытяжек показал высокие значения химического потребления кислорода, содержание нефтепродуктов, сухого остатка, хлоридов, превышающие санитарные нормы. Это свидетельствует о потенциальном негативном воздействии на объекты окружающей среды. Выбранный способ утилизации предполагает использование буровых шламов в качестве минерального порошка, что позволит снизить негативную нагрузку за счет размещения бурового шлама в плотной гидрофобной структуре асфальтобетона. Для исследования зависимости значений физико-механических свойств асфальтобетона от содержания бурового шлама проведены три серии испытаний с разным компонентным составом. Анализ полученных данных показал, что с увеличением содержания бурового шлама в составе асфальтобетонной смеси увеличивается ее средняя плотность, уменьшается показатель водонасыщения. Избыточное количество бурового шлама приводит к снижению прочности покрытия. Это обусловлено неоднородностью состава бурового шлама из-за входящих в него хлоридов, реагентов бурового раствора и нефтепродуктов, которые способствуют ухудшению физико-механических свойств асфальтобетона. Установлено, что оптимальное содержание бурового шлама в составе асфальтобетона может достигать 7 % по массе, при этом физико-механические свойства будут соответствовать требованиям ГОСТ 9128-2013.

Список литературы

1. Kujawska J. Potential influence of drill cuttings landfill on groundwater quality-comparison of leaching tests results and groundwater composition // Desalination and Water Treatment. – 2016. – V. 57. – P. 1409–1419.

2. Оценка геоэкологической устойчивости дорожно-строительного материала на основе бурового шлама / Л.В. Рудакова, Е.А. Пичугин, Б.Е. Шенфельд, И.А. Елизарова // Экология и промышленность России. – 2019. – Т. 23. – № 12. – С. 48–53.

3. Heavy metal pollution of oil-based drill cuttings at a shale gas drilling field in Chongqing, China: A human health risk assessment for the workers / Т. Xu, L. Wanga, X. Wanga [et al.] // Ecotoxicology and Environmental Safety. – 2018. – No. 165. – P. 160–163.

4. Aboutabikh M., Soliman A.M., Naggar M.H. El.  Properties of cementitious material incorporating treated oil sands drill cuttings waste // Construction and Building Materials. – 2016. – No. 111. – P. 751–757.

5. Junttila J., Dijkstra N., Aagaard-Sorensen S. Spreading of drill cuttings and sediment recovery of three exploration wells of different ages, SW Barents Sea, Norway // Marine Pollution Bulletin. – 2018. – No. 135. – P. 224–238.

6. Пичугин Е.А. Оценка воздействия бурового шлама на окружающую природную среду // Молодой ученый. – 2013. – № 9. – С. 122–123.

7. Ягафарова Г.Г., Рахматуллин Д.В., Инсапов А.Н. Современные методы утилизации буровых отходов // Нефтегазовое дело. – 2018. – Т. 16. – № 2. – С. 123–129.

8. Mostavi E., Asadi S., Ugochukwu E. Feasibility Study of the Potential Use of Drill Cuttings in Concrete // Procedia Engineering. – 2015. – No. 118. – P. 1015–1023.

9. Novel sintered glass-ceramics from vitrified oil well drill cuttings / O.E. Abbe, S.M. Grimes, G.D. Fowler, A.R. Boccaccini // Journal of Materials Science. – 2009. – No. 44. – P. 429106–4302.

10. Kujawska J., Pawłowska M. Effects of Soil-Like Materials Mix from Drill Cuttings, Sewage Sludge and Sawdust on the Growth of Trifoliumpratense L. and Transfer of Heavy Metals // Journal of Ecological Engineering. – 2018. – V. 19. – P. 225–230.

11. Дубинецкий В.В. Буровой шлам как источник сырья для производства строительной керамики пластического формования // Инженерный вестник Дона. – 2015. – № 4. – http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_171_Vdovin.pdf_06d2d71a29.pdf

12. Okparanma Reuben N., Araka Perez P. Towards enhancing sustainable reuse of pre-treated drill cuttings for construction purposes by near-infrared analysis: A review // Journal of Civil Engineering and Construction Technology. – 2018. – No. 9. – P. 19–39.

13. Кузнецов В.С., Супрун И.К., Петров Д.С. Оценка и снижение влияния отходов бурения на компоненты окружающей среды // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 1. – C. 94–95.

14. Власов А.С., Пугин К.Г. Использование бурового шлама в составе асфальтобетона // Молодежь и научно-технический прогресс в дорожной отрасли Юга России. Материалы XIII Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – 2019. – С. 114–118.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.

Mobile applications

Read our magazine on mobile devices

Загрузить в Google play

Press Releases

03.03.2021
25.02.2021
16.02.2021