Дороги можно улучшить использованными канистрами из под моторного масла

22 февраля 2024

Ученые Пермского Политеха нашли биопозитивный способ улучшения качества дорожных покрытий измельченной тарой из под моторного масла

Измельченную пластиковую тару от моторного масла можно использовать при производстве асфальтобетонных смесей, чего раньше никто не делал. Такой новый способ позволит получить более экологичный и стойкий к механическим воздействиям материал.

Данное изобретение (патент №2799927) сделали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) по итогам исследования, которое было проведено с целью поиска новых автодорожных материалов, устойчивых к деформациям и перепадам температур. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Политехники слили остатки масла из тары емкостью по 1, 4, 10 и 30 литров и измельчили ее. Кусочки пластика вместе с неиспользованным моторным маслом (с остаточным содержанием в 8% от общей емкости тары) добавлялись в смесь из песка, щебня и битума с различной концентрацией. Эксперименты показали, что оптимальная концентрация измельченной тары составляет от 4% до 18%, а битума – от 5,5% до 5,8%. Благодаря форме частиц и их шероховатой поверхности тара играет роль армирующего элемента. Это, в свою очередь, снижает потребление вяжущих компонентов и увеличивает срок службы асфальтобетона.

Доцент кафедры автомобильных дорог и мостов Кирилл Тюрюханов говорит: «Мы изучили полученный состав на токсичность, используя зеленые одноклеточные водоросли и низшие ракообразные. Готовые образцы испытали на соответствие требованиям ГОСТ и определили, что асфальтобетон с тарой и моторным маслом не токсичен и отвечает всем требованиям».

Аспирант кафедры охраны окружающей среды Вероника Салахова говорит, что это позволит рекомендовать технологию в качестве ресурсосберегающей и биопозитивной. При этом можно использовать традиционную технологическую схему и стандартное оборудование асфальтобетонного завода.

Справка: для строительства покрытий дорог, мостов и аэродромов применяется асфальтобетон. Это материал, который получают при смешивании минерального сырья (песок, щебень, минеральный порошок и др.) и битума в нагретом состоянии. От его состава зависит качество и срок службы покрытий. Стандартные асфальтобетонные смеси имеют разные зерновые составы, которые отличаются друг от друга физико-механическими характеристиками – показателями прочности, водостойкости и устойчивости к температурам. Из-за этого на дорогах появляются деформации в виде трещин, покрытие быстро разрушается.

Кроме того, некачественная утилизация нефтепродуктов негативно влияет на окружающую среду. Особенно это касается канистр и баков из полиэтилена низкого давления, в которых хранят и перевозят моторное масло для автомобилей. Ежегодно в России производят более 450 млн таких тар. Моторные масла могут нанести такой вред окружающей среде, что ей потребуется 10 лет на полное восстановление. Захоронение тар с остатками масла на полигонах неэффективно – они очень стойки к воздействию окружающей среды и химикатам. Утилизация путем сжигания, воздействия водой и другими способами распада требует очистки тары от загрязнений. Из-за этого появляется много опасных для природы сточных вод и шлама. Ситуацию можно исправить, если разработать технологию, которая позволит отказаться от стадии очистки.

Одно из таких направлений предложили ученые ПНИПУ. Ранее полиэтилен низкого давления уже использовали как компонент асфальтобетонной смеси, но исследования загрязненной тары еще не проводились. В результате тестов пермские политехники выяснили, что моторное масло ускоряет процесс равномерного распределения измельченных отходов полиэтилена в смеси при перемешивании.

Анализ подтвердил, что у такого состава асфальтобетонной смеси снижается образование трещин при низких температурах эксплуатации и повышается устойчивость к деформациям от нагрузок автотранспорта при высоких температурах. Изобретение может быть использовано при строительстве дорог, мостов и аэродромов. Его главные преимущества – снижение влияния отходов на окружающую среду, снижение стоимости асфальтобетона и расширение перечня дорожно-строительных материалов.

Сейчас ведутся переговоры о внедрении нового дорожного материала в практическое использование.

Справка: Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель – формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % – региональные университеты.

P.S. Получается, что изобретение ПНИПУ как бы убивает сразу двух зайцев – и качество дорожного покрытия улучшает, причем, с учетом климатических колебаний, и позволяет утилизовать экологически вредную пластиковую тару со снижением вредного воздействия на природу.

Следите за новостями на портале www.rim3.ru

Наш интернет магазин: https://irim3.ru/

Загрузка