Ученые Пермского Политеха увеличили экономичность и экологичность асфальтобетона
17.07.2023
Объемы строительства и протяженность сетей автомобильных дорог увеличивается с каждым годом. Самым распространенным композиционным материалом для верхних слоев покрытия является асфальтобетон. Для создания прочного, безопасного, долговечного дорожного покрытия необходима специально приготовленная асфальтобетонная смесь из минеральных материалов и вяжущего вещества, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии. Ученые Пермского Политеха запатентовали экономически перспективную и экологичную асфальтобетонную смесь, применительно к тем регионам, где происходит добыча полезных ископаемых, обладающую требуемыми прочностными характеристиками и соответствующая требованиям ГОСТ. Изобретение может быть использовано для устройства покрытий нескоростных автомобильных дорог общего пользования, благоустройства общественных и дворовых территорий.
Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Существующие композиционные строительные материалы имеют как плюсы, так и минусы. Их основными недостатками является использование в составе дорогих материалов (активирующие материалы, щебень), многокомпонентность и ограниченность использования. Это приводит ученых к поиску новых составляющих для приготовления асфальтобетона с соответствующими эксплуатационными характеристиками и физико-механическими свойствами, такими, как плотность и прочность материала, пористость минерального остова.
Ученые предложили использовать в составе асфальтобетона щебень из гравия (31-35%), песок из отсевов дробления (60-65%), буровой шлам (4-9%) и битум (5,4-6,0%). Использование в составе щебня из гравия и другой количественный состав компонентов является отличительными признаками изобретения. Асфальтобетон, изготовленный на основе таких составляющих, имеет физико-механические характеристики отвечающие требованиям ГОСТ для нескоростных дорог, такие как трещиностойкость, водостойкость, высокая прочность при сжатии, а также позволяет снизить стоимость асфальтобетона.
– Для производства предлагаемой смеси не требуется изменять технологию ее приготовления на предприятии, что является большим преимуществом. Был проведен эксперимент. Мы приготовили смесь и с помощью пресса сформировали асфальтобетонные образцы. Результаты испытаний образцов показали, что изобретение полностью соответствуют всем требованиям ГОСТ, – рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильные дороги и мосты» Пермского Политеха Кирилл Тюрюханов.
Так как буровой шлам – это техногенный материал нефтедобывающего производства, важным критерием для оценки степени его негативного воздействия на окружающую среду является наличие нефти и соединений тяжелых металлов, которые являются наиболее опасными элементами бурового шлама и способные привести к долгосрочному изменению химического состава геосферных оболочек Земли.
– Мы изучили содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в образцах бурового шлама и пришли к выводу, что его использование в составе предложенной асфальтобетонной смеси не будет формировать критического изменения химического или физического состава геосферных оболочек Земли при эксплуатации асфальтобетонного покрытия на всем его протяжении жизненного цикла, – поделился кандидат технических наук Антон Власов.
Использование предлагаемой асфальтобетонной смеси, обладающей требуемыми прочностными характеристиками, позволит расширить номенклатуру материалов в дорожно-строительной отрасли, повлиять на стоимость асфальтобетона в тех регионах, где происходит добыча полезных ископаемых, а также снизить негативное воздействие на окружающую среду от размещения отхода нефтедобывающей промышленности – бурового шлама.
Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Существующие композиционные строительные материалы имеют как плюсы, так и минусы. Их основными недостатками является использование в составе дорогих материалов (активирующие материалы, щебень), многокомпонентность и ограниченность использования. Это приводит ученых к поиску новых составляющих для приготовления асфальтобетона с соответствующими эксплуатационными характеристиками и физико-механическими свойствами, такими, как плотность и прочность материала, пористость минерального остова.
Ученые предложили использовать в составе асфальтобетона щебень из гравия (31-35%), песок из отсевов дробления (60-65%), буровой шлам (4-9%) и битум (5,4-6,0%). Использование в составе щебня из гравия и другой количественный состав компонентов является отличительными признаками изобретения. Асфальтобетон, изготовленный на основе таких составляющих, имеет физико-механические характеристики отвечающие требованиям ГОСТ для нескоростных дорог, такие как трещиностойкость, водостойкость, высокая прочность при сжатии, а также позволяет снизить стоимость асфальтобетона.
– Для производства предлагаемой смеси не требуется изменять технологию ее приготовления на предприятии, что является большим преимуществом. Был проведен эксперимент. Мы приготовили смесь и с помощью пресса сформировали асфальтобетонные образцы. Результаты испытаний образцов показали, что изобретение полностью соответствуют всем требованиям ГОСТ, – рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильные дороги и мосты» Пермского Политеха Кирилл Тюрюханов.
Так как буровой шлам – это техногенный материал нефтедобывающего производства, важным критерием для оценки степени его негативного воздействия на окружающую среду является наличие нефти и соединений тяжелых металлов, которые являются наиболее опасными элементами бурового шлама и способные привести к долгосрочному изменению химического состава геосферных оболочек Земли.
– Мы изучили содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в образцах бурового шлама и пришли к выводу, что его использование в составе предложенной асфальтобетонной смеси не будет формировать критического изменения химического или физического состава геосферных оболочек Земли при эксплуатации асфальтобетонного покрытия на всем его протяжении жизненного цикла, – поделился кандидат технических наук Антон Власов.
Использование предлагаемой асфальтобетонной смеси, обладающей требуемыми прочностными характеристиками, позволит расширить номенклатуру материалов в дорожно-строительной отрасли, повлиять на стоимость асфальтобетона в тех регионах, где происходит добыча полезных ископаемых, а также снизить негативное воздействие на окружающую среду от размещения отхода нефтедобывающей промышленности – бурового шлама.
Марина Осипова © Вечерние ведомости
Читать этот материал в источнике
Читать этот материал в источнике
Свердловские пожарные за сутки потушили 14 техногенных пожаров
Среда, 27 ноября, 21.04
Более 10 тысяч нарушений ПДД пресекли свердловские автоинспектора на прошлой неделе
Среда, 27 ноября, 20.40
Новый этап благоустройства ждёт Парк Маяковского
Среда, 27 ноября, 20.07