Использование отходов бурения в составе дорожно-строительных материалов

Власов Антон Сергеевич , Пугин Константин Георгиевич , Тюрюханов Кирилл Юрьевич , Глушанкова Ирина Самуиловна , Рудакова Лариса Васильевна

2019 / Том 9, номер 3(30) 2019 [ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО ]

Цель работы - изучить возможность утилизации буровых отходов в строительстве дорог и возможность использования бурового шлама в качестве минерального порошка в асфальтобетонной смеси, а также цементогрунта, полученного на основе бурового шлама. В работе отображено негативное воздействие бурового шлама на объекты окружающей среды. Проведены лабораторные исследования, определяющие наличие тяжелых металлов и физико-химические показатели в образцах бурового шлама. Были сформованы образцы асфальтобетона с применением бурового шлама в качестве минерального порошка, а также приготовлены и выдержаны в течение 28 суток образцы цементогрунта на основе бурового шлама. Были установлены физико-механические показатели асфальтобетонных образцов и образцов цементогрунта. В ходе исследований выяснилось, что содержание тяжелых металлов в подвижной форме не превышает установленных норм, физико-химические показатели имеют превышения допустимых нормативов. Физико-механические показатели асфальтобетонных образцов соответствуют требованиям нормативных документов, один из физико-механических показателей образцов цементогрунта - морозостойкость - не соответствуют требованиям нормативных документов. Таким образом, была изучена возможность использования ресурсного потенциала бурового шлама в качестве минерального порошка в асфальтобетонной смеси. Буровой шлам возможно применять в качестве минерального порошка в асфальтобетонной смеси. Изучена возможность применения цементогрунта на основе бурового шлама. Исследуемый цементогрунт имеет достаточную прочность, но характеризуется недостаточной морозостойкостью. Применение такого цементогрунта возможно лишь в зонах тропического и субтропического климата.

Ключевые слова:

буровой шлам,окружающая среда,утилизация,строительство дорог,асфальтобетон,цементогрунт,drill cuttings,environment,utilization,road building,asphalt concrete,cement ground

Библиографический список:

1. Тюрюханов К.Ю., Пугин К.Г. Использование отработанного формовочного песка в составе асфальтобетона // Химия. Экология. Урбанистика. 2018. Т. 1. С. 535-539.
2. Kogbara R.B., Dumkhana B.B., Ayotamuno J.M., Okparanma R.N. Recycling stabilised/solidified drill cuttings for forage production in acidic soils // Chemosphere.2017. № 184. P. 652-663. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.06.042.
3. Пугин К.Г., Юшков В.С. Отходы металлургических предприятий для создания цветного асфальтобетона // Экология и промышленность России. 2017. Т. 21. №. 5. С. 4-7. DOI: 10.18412/1816-0395-2017-5-4-7.
4. Пугин К.Г.,Калинина Е.В. Использование отходов предприятий химической и металлургической отрасли для изготовления асфальтобетонных дорожных покрытий // Экология и промышленность России. 2011. № 10. С. 28-30.
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. № 135. P. 224-238. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2018.06.064.
6. Хаустов А.П., Редина М.М. Охрана окружающей среды при добыче нефти. М.: Дело, 2006. 552 с.
7. Пичугин Е.А. Оценка воздействия бурового шлама на окружающую природную среду // Молодой ученый. 2013. № 9. С. 122-123.
8. Reuben N, Perez P, Josiah M, Abdul M. 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. Vol. 9. № 3. P. 19-39. DOI: 10.5897/jcect2018.0482.
9. Kujawska J., Pawlowska M. Effects of Soil-Like Materials Mix from Drill Cuttings, Sewage Sludge and Sawdust on the Growth of Trifolium pratense L. and Transfer of Heavy Metals // Journal of Ecological Engineering. 2018. №19. P. 225-230. DOI: 10.12911/22998993/91884.
10. Rossi A, Faria M, Pereira M, Ataíde C. Kinetics of microwave heating and drying of drilling fluids and drill cuttings // Drying Technology. 2016. Vol. 35. № 9. P. 1130-1140. DOI:10.1080/07373937.2016.1233425.
11. Васильев А.В., Тупицина О.В. Экологическое воздействие буровых шламов и подходы к их переработке // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16. № 5. С. 308-313.
12. Aboutabikh M., Soliman A.M., El Naggar M.H. Properties of cementitious material incorporating treated oil sands drill cuttings waste // Construction and Building Materials. 2016. № 111. P. 751-757. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.02.163.
13. Kujawska J., Pawłowska M., Cel W., Pawłowski A. Potential influence of drill cuttings landfill on groundwater quality-comparison of leaching tests results and groundwater composition // Desalination and Water Treatment. 2015. Vol. 57. № 3. P. 1409-1419. DOI: 10.1080/19443994.2015.1030117.
14. Xu T, Wang L, Wang X, Li T, Zhan X. 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 // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2018. № 165. P. 160-163. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2018.08.104.
15. Пугин К.Г. Использование отходов металлургии в асфальтобетонах // Строительные материалы. 2011. № 10. С. 26-30.
16. Wang S., Zheng C., Zhao J., Li X., Lu H. Extracting and recovering diesel from oil-based drill cuttings using switchable hydrophilic solvents // Chemical Engineering Research and Design. 2017. № 128. P. 27-36. DOI: 10.1016/j.cherd.2017.09.036.
17. Hejna A., Piszcz-Karaś K., Filipowicz N., Cieśliński H., Namieśnik J., Marć M., et al. Structure and performance properties of environmentally-friendly biocomposites based on poly (ɛ-caprolactone) modified with copper slag and shale drill cuttings wastes // Science of the Total Environment. 2018. № 640-641. P. 1320-1331. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.05.385.
18. Mostavi E., Asadi S., Ugochukwu E. Feasibility Study of the Potential Use of Drill Cuttings in Concrete. International Conference on Sustainable Design // Engineering and Construction. 2015. № 118. P. 1015-1023. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.08.543.
19. Liu D, Wang C, Mei X, Zhang C. Environmental performance, mechanical and microstructure analysis of non-fired bricks containing water-based drilling cuttings of shale gas. Construction and Building Materials. 2018. № 183. P. 215-225. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.06.107.
20. Дубинецкий В.В. Буровой шлам как источник сырья для производства строительной керамики пластического формования // Инженерный вестник Дона. 2015. № 4. С. 97.

Файлы:

• статья (скачать | просмотреть) - скачано 99 раз