Пермские ученые нашли способ повысить устойчивость дорожного грунта из нефтяных отходов к зиме
После очистки нефти на производстве остается много высокотоксичных сернисто-щелочных отходов. Один из перспективных вариантов их утилизации — переработка в безвредный дорожный грунт. Но это сравнительно новая технология, поэтому требуются исследования, чтобы понять, как ведет себя такой материал на практике, насколько он пригоден. Из-за специфики климата в России дорожное покрытие зимой промерзает, что может негативно отражаться на его состоянии. Ученые Пермского Политеха изучили, как меняются свойства техногенного грунта из обезвреженных сернисто-щелочных стоков после замораживания и оттаивания, чтобы понять, можно ли использовать его в реальных условиях. Выяснилось, что по показателям такой грунт сопоставим с природным и при этом решает проблему утилизации нефтяных отходов.
Статья опубликована в журнале «Известия вузов. Строительство». Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Токсичные сернисто-щелочные отходы после очистки нефти должны отправлять на обезвреживание и утилизацию, но это достаточно сложный и дорогой процесс, так как химзаводы не всегда находятся рядом с нефтяными предприятиями. Один из перспективных вариантов решения этой проблемы – переработка отходов в материал для устройства дорожных насыпей.
Существует технология, ранее разработанная в Пермском Политехе, по обезвреживанию сернисто-щелочных отходов с получением техногенного грунта, который может быть использован при устройстве земляных сооружений на объектах нефтегазового комплекса.
При проектировании дорожных работ и выбора материалов важно учитывать климатические особенности региона. В России с наступлением зимы дороги начинают промерзать, что приводит к вспучиванию грунта, появлению на нем трещин, ухудшению качества и разрушению. Поэтому необходимо точно знать, как материал ведет себя при подобных нагрузках, чтобы понимать, насколько он пригоден для использования в реальных условиях российского климата.
Ученые Пермского Политеха провели исследования и выяснили, как меняются свойства техногенного грунта из сернисто-щелочных отходов нефтедобычи после циклов замораживания и оттаивания.
Для лабораторных испытаний политехники изготовили образец из обезвреженных нефтяных отходов. Они смешали 400 граммов сернисто-щелочных отходов и килограмм аморфного трепела (вид осадочной породы), затем подвергли их термической обработке при высокой температуре – 700 °С. Таким образом был создан безвредный ячеистый силикатный материал, который не оказывает негативного воздействия на человека и окружающую среду.
– В ходе эксперимента мы замораживали образцы оптимальной влажности (50-60%) в течение 72 часа в морозильной камере при температуре -20 °С, а для оттаивания на то же время их помещали в холодильную камеру, где выдерживалась температура 6 °С. Так повторяли несколько раз. Замеры свойств (прочностных и деформационных) проводили после первого, третьего и десятого циклов, – комментирует Екатерина Гаврилова, ассистент кафедры строительного производства и геотехники ПНИПУ.
– Исследование показало, что замораживание и оттаивание влияет на техногенный грунт примерно так же, как на природный, но интенсивнее: после первого цикла удельное сцепление падает в два раза, потом еще на 15%. Модуль деформации грунта при сжатии сначала тоже уменьшается вдвое, но с третьего по 10 цикл вырастает на 70%. Однако у грунта, полученного из сернисто-щелочных отходов нефтедобычи, есть и свои преимущества: его плотность на 30% ниже, чем у природного – это снижает нагрузку на основание, а высокая гидрофильность, то есть способность впитывать воду, позволяет быстро осушать нижележащие слои. Поэтому данный материал может обеспечить устройство надежных конструкций дорожных насыпей на слабом водонасыщенном основании, – рассказывает Алла Гришина, доцент кафедры строительного производства и геотехники ПНИПУ, кандидат технических наук.
Применение техногенного грунта, изготовленного по технологии ученых Пермского Политеха, позволит экономить природный грунт и улучшить экологию за счет утилизации сернисто-щелочных отходов. Такой материал может производиться вблизи мест добычи нефти и применяться для устройства земляных сооружений на месторождениях, что поможет сократить транспортные расходы.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно