Модифицирование физико-химических свойств золы-уноса гидроудаления для использования в составе дисперсно-армированных оснований дорожных одежд, укрепленных битумом

Обоснован один из путей совместного решения двух важнейших экологических проблем, возникающих на современном этапе развития и функционирования теплоэнергетического комплекса. Первой из таких проблем является ликвидация золоотвалов, образующихся при сжигании углей. Вторая проблема – утилизация волокнистых сорбентов, отработавших свой ресурс при ликвидации аварийных разливов нефти, нефтепродуктов, нефтяных и сланцевых смол, каменноугольных фусов.

Показано, что при устройстве оснований дорожных одежд могут быть использованы мелкодисперсные золы гидроудаления и асфальтобетонные композиции, армированные отрезками химических волокон, полученных из отработавших свой ресурс волокнистых сорбентов. При этом происходит улучшение ряда свойств золы-уноса гидроудаления и нейтрализация содержащихся в ней полуторных оксидов, являющихся катализаторами старения нефтяного битума.

Экспериментально установлено, что предложенные технологические решения приводят к снижению индекса битумоемкости золы-уноса гидроудаления, повышению средней плотности, снижению пористости, истинной плотности. Это позволяет использовать ее при устройстве укрепленных оснований дорожных одежд без увеличения расхода нефтяного битума. Содержащиеся в нефтепродуктах высокоактивные компоненты нейтрализуют способность полуторных оксидов ускорять процесс старения нефтяных битумов, что подтверждено методом ИК-спектроскопии.

утилизация отходов, зола-унос, золоотвал, дисперсная арматура, волокнистые сорбенты, основание дорожной одежды, пористость, средняя плотность, битумоемкость, старение органического вяжущего, полуторные оксиды

1. Российская Федерация. Президент. Основы государственной политики в области экологического развития РФ на период до 2030 года : утв. 30.04.2012 Президентом Российской Федерации. Москва, 2019. URL: http://government.ru/docs/7280 (дата обращения: 28.10.2022).

2. Российская Федерация. Правительство. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года : утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009 г. № 1715-р. URL: https://minenergo.gov.ru/node/15357 (дата обращения: 30.10.2022).

3. Путилов В.Я., Путилова И.В. Кондиционирование золошлаков энергетики в России // Золошлаки энергетики : материалы XVII Международной конференции. Варшава, 24−26 октября 2010 г. С. 27−42.

4. Utilization direction of industrial raw products built-up in power station ash dumps // MATEC Web of Conferences. 2017. V. 92. Article number 01074. Р. 1−5.

5. Золошлаковые отходы. Ч. 1. На пороге экологического коллапса. URL: http://ectcenter.com/blog/zoloshlakovie-othody (дата обращения: 30.10.2022).

6. Путилин Е.И., Цветков B.C. Применение зол-уноса и золошлаковых смесей при строительстве автомобильных дорог. Обзорная информация отечественного и зарубежного опыта применения отходов от сжигания твердого топлива на ТЭС. Москва : ФГУП «СОЮЗДОРНИИ», 2003. 40 с. URL: http://www.complexdoc.ru/ntdtext/545081/6 (дата обращения: 30.10.2022).

7. Горунович С.Б. Использование золошлаков в строительстве в контексте продления сроков эксплуатации золоотвалов ТЭЦ // Новости теплоснабжения. 2016. № 7 (190). URL: http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3227 (дата обращения: 30.10.2022).

8. Putilov V., Putilova I. Properties of coal ash in Russia // Proceedings of the II EuroCoalAsh Conference 2010, May 25−26, 2010. Copenhagen, Denmark. P. 71−76.

9. Лукашевич В.Н., Лукашевич О.Д., Прокофьева Г.И., Вакс И.В. Применение сланцевых фусов в составе асфальтобетонных смесей // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 6. - С. 218-225.

10. Лукашевич В.Н., Ефанов И.Н. Исследование влияния технологии приготовления асфальтобетонных смесей на процессы старения асфальтового вяжущего при использовании волокнистых сорбентов в качестве дисперсной арматуры // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2012. № 2. С. 193−198.

11. Shutov F. Recycling of Fly Ash for Production of Plastic Lumber // The Journal of Solid Waste Technology and Management. Proceedings of International Conf. on Solid Waste. Philadelphia. USA, 2007.

12. Шамрай Е.И., Таскин А.В., Иванников С.И., Юдаков А.А. Исследование возможностей комплексной переработки отходов предприятий энергетики Приморского края // Современные наукоемкие технологии. 2017. № 3. С. 68−75. URL: http://www.toptechnologies.ru/article/view?id=36618 (дата обращения: 15.10.22).

13. Лекаревич С.С., Лунев А.А. Обоснование возможности крупнотоннажного использования ЗШМ на объектах дорожного строительства г. Омска // Ассоциация содействия развитию промышленного кластера по использованию и переработке золошлаковых материалов. Омск, 2017. URL: http://cluster55.ru/научные-разработки (дата обращения: 15.10.22).

14. Отмахов В.И., Филоненко Д.А., Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Авхимович А.В. Технологическая линия по производству полимерного волокнистого сорбента для очистки водных объектов от нефти и нефтепродуктов // Экология промышленного производства. 2007. № 2. С. 74-77.

15. Вертячих И.М., Жукалов В.И. Полимерные волокнистые Melt Blowing материалы для ликвидации аварий с разливами нефти и нефтепродуктов // Чрезвычайные ситуации: образование и наука. 2011. Т. 6. № 1. С. 53-58.

16. Кравцов А.Г., Марченко С.А., Зотов С.В. Полимерные волокнистые фильтры для преодоления экологических последствий чрезвычайных ситуаций. Гомель : ГГТУ им. П.О. Сухого, 2008. 280 с.

17. Лукашевич В.Н., Лукашевич О.Д., Мокшин Р.И. Влияние технологии производства на асфальтеногенез в дисперсно-армированных битумоминеральных композициях // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2022. Т. 24. № 5. С. 178−188. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2022-24-5-178-188