Предлагается использовать буровые шламы в качестве минерального порошка для получения горячей мелкозернистой плотной асфальтобетонной смеси типа Б, марки II.
Установлен оптимальный состав асфальтобетона с БШ: песок – 11-14%, щебень – 45-48%, отсев дробления – 35-39%, БШ – 8%, битум БНД 90/130 – 4,9-5,1 % (свыше 100% смеси). Доказано, что при содержании БШ 8% улучшаются характеристики асфальтобетона: показатель водонасыщения асфальтобетона снизился в 1,38 раз, остаточная пористость уменьшилась в 1,18 раза, коэффициент водостойкости увеличился в 1,1 раза; прочность на сжатие при 20оС увеличилась в 1,13 раза; прочность на сжатие при 0оС снизилась в 1,16 раза.
Оценка водномиграционной опасности асфальтобетонов, произведенных с добавлением БШУ, показала, что ее снижение достигается за счет совместного участия нефтепродуктов и активированной мелкодисперсной минеральной части БШУ в процессах структурообразования асфальтобетона, с образованием прочных связей между БШУ и компонентами асфальтобетона. При оптимальном содержании БШУ (8%) в составе асфальтобетона достигается снижение миграции в водные среды: хлоридов в 2,4 раз; ионов тяжелых металлов в подвижной форме от 30 до 200 раз, нефтепродуктов в 14,7 раза.
Исследование токсикологических свойств асфальтобетона с БШУ (до 12%) показало отсутствие негативного воздействия на окружающую среду. По итогам проведения биотестирования установлено, что водная вытяжка не обладает эффектом токсичности на тест-объекты Scenedesmus quadricauda и Daphnia magna Straus при содержании БШУ в составе асфальтобетона до 12%. Полученные значения эмиссии химических соединений (хлоридов, свинца, марганца, никеля, меди), опасных для ОС, не превышают допустимые ПДК для вод и почвы.
Исследования ДСМ показали, что полученный материал является малоопасным веществом, IV класс опасности. По сравнению с исходным буровым шламом в нем возросло содержание нефтепродуктов с 992 мг/кг до 24000 мг/кг, что связано с применением битумной эмульсии, используемой для получения дорожно-строительного материала. pH изменился от слабощелочного 7,8 в буровом шламе до сильнощелочного 11,36 в полученном продукте в связи с использованием минеральной составляющей. Радиологический контроль не выявил превышений по контролируемым показателям, они ниже, чем в исходном буровом шламе, на основе которого изготавливается ДСМ, что объясняется разбавлением бурового шлама, при этом его доля в полученном продукте варьируется от 20 до 40% массового содержания.
Анализ содержания тяжелых металлов в подвижной форме показал превышение нормативов по кадмию и хрому (образец 20%) по сравнению с образцами 30% и 40% и по кобальту и никелю во всех образцах. Данные результаты можно объяснить особенностями проведения пробоподготовки и проведения самого анализа. Для оценки результатов по содержанию тяжелых металлов в валовой и подвижной формах в образцах техногенного грунта провели их сравнение с нормативным содержанием (ПДК/ОДК). Превышения содержания тяжелых металлов в подвижной форме выявлены у образца ДСМ 20% по кадмию в 1,09 раза и по хрому в 1,33 раза, по кобальту для всех образцов ДСМ в 7,8–8,4 раза, по никелю для всех образцов ДСМ в 3,4–3,9 раза.
Разработанные рекомендации по использованию БШ в качестве мелкого минерального заполнителя в составе асфальтобетона позволяют: вовлечь крупнотоннажные отходы в ресурсный цикл производства геоэкологически устойчивого безопасного для ОС способного к рециркулированию целевого продукта; реализовать ресурсосберегающую технологию производства асфальтобетона, отвечающую принципам экономики замкнуто цикла; снизить техногенное воздействие на ОС в местах добычи нефти и газа, за счет перехода на безамбарное бурение и отказа от устройства шламохранилищ.
