1279

При недостатке нефтяных углеводородов некоторые УВОМ могут перестраивать тип питания с целью использования других доступных органических субстратов, как следствие, процессы самоочищения почвы замедляются.

В ходе исследований была изучена динамика изменения микробиологического сообщества НЗП впроцессеочистки (табл. 2).

Таблица 2

Изменение микробиологических показателей в процессе биоремедиации НЗП

3Количество са- (7,20±1,30)×105 (2,80±0,80)×106 (3,14±2,00)×103

профитов, КОЕ/г

5Олигонитрофи- (2,00±0,50)×105 (1,30±0,40)×103 (2,30±5,50)×101

лы, КОЕ/г

6Актиномицеты, Не обнаружены (3,10±1,10)×104 (3,40±6,70) ×101

КОЕ/г

7МикроскопичеНе обнаружены (5,00±1,40)×104 (7,10±3,10)×102

ские грибы, КОЕ/г

8Общий счет (1,24±0,75)×108 (1,02±0,40)×109 (2,40±1,70)×107

микроорганизмов, кл/г

Впроцессе очистки НЗП происходило изменение микробиологического сообщества почвы. Показателем восстановления почвы служит появление групп микроорганизмов, развитие которых было угнетено токсическим действием нефтепродуктов

231

elib.pstu.ru

(грибы, актиномицеты), снижение или исчезновение групп УВОМ, увеличение численности азотофиксаторов (бактерий рода Azotobacter и олигонитрофилов), что также может служить показателем для оценки восстановления НЗП.

Проведенные исследования процесса биодеструкции нефтепродуктов для нефтезагрязненных дерново-подзолистых почв позволили установить, что процесс биодеструкции интенсивно протекал при содержании нефтепродуктов в почве более 10 г/кг почвы. При содержании нефтепродуктов менее 10 г/кг процессы биодеструкции углеводородов в почве были значительно замедлены, происходило восстановление естественных почвенных биоценозов с приближением микробиологических показателей НЗП к показателям природных дерново-подзолистых почв.

Ввиду отсутствия разработанных региональных нормативов ДОСНП для Пермского края полученные данные по биоремедиации дерново-подзолистых почв можно использовать в качестве исходных данных для разработки нормативов ДОСНП для территории Пермского края. Содержание нефтепродуктов в почве менее 10 г/кг можно рекомендовать в качестве ДОСНП для дерновоподзолистого типа почв. К данной остаточной концентрации нефтепродуктов в почве следует стремиться при проведении рекультивационных работна нефтезагрязненной территории.

Список литературы

1.Оборин А.А. Нефтезагрязненные биогеоценозы: моногр. – Пермь: УрОРАН; Перм. гос. техн. ун-т, 2008.

2.Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами (утв. Роскомземом 10 ноября 1993 г. и Мин-вом природных ресурсов РФ 18 ноября 1993 г.).

3.Об утверждении регионального норматива «Допустимое остаточное содержание нефти и продуктов ее трансформации

впочве после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории республики татарстан»: Приказ мин-ва экологии и природных ресурсов Республики Татарстан от 22 июля 2009 г. № 786. Доступ через справ.-правовую систему «КонсультантПлюс».

232

elib.pstu.ru

4.Об утверждении регионального норматива «Допустимое остаточное содержание нефти и нефтепродуктов в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории Ханты-Мансийского автономного округа Югры: Постановление Правительства ХМАО Югры от

10.12.2004 № 466-П.

5.Нормативы допустимого остаточного содержания нефти

ипродуктов ее трансформации в почвах и донных отложениях водных объектов после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории Ненецкого автономного округа. – Нарьян-Мар, 2011.

6.О нормативах допустимого остаточного содержания нефти

ипродуктов ее трансформации в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории Республики Коми: Постановлениеот20 ноября2007 г. №268.

7.Ахмадиев М.В., Рудакова Л.В., Сакаева Э.Х. Разработка исходных данных для проектирования опытно-промышленного биореактора по биоремедиации нефтезагрязненных почв // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – М., 2012. – № 7. –

С. 34–37.

233

elib.pstu.ru

Г.Н. Волков, А.В. Мальцев

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ В ПЕРМСКОМ КРАЕ ПУТЕМ ПРОИЗВОДСТВА ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ

На металлургических заводах на сегодняшний день более 40 % от первоначального сырья отправляется в отходы. В связи с объемами потребления современным обществом продуктов черной металлургии количество шлаковых отходов огромно. Эти отходы в большинстве случаев складируются на открытой территории и никак не перерабатываются в дальнейшем. Ярким примером такого производства является ОАО «Чусовской металлургический завод» (ЧМЗ), рассположенный на территории Пермского края. За годы работы ЧМЗ скопилось более 150 млн металлургических шлаков, и это становится глобальной экономической и экологической проблемой. В связи с этим тема переработки и использования вторсырья в новых продуктах на сегодняшней день является актуальной.

Сложившуюся ситуацию стало возможно изменить с 2000 года, когда предприятие наладило производство сертифицированного в соответствии с ГОСТ 3344–83 и ГОСТ 5578–94 шлакового щебня различных фракций. На данный момент шлаковый щебень Чусовского металлургического завода применяется в основномпри строительстве дорог в качестве замены природному щебню. Однако несмотря на известные технологии применения шлакового щебня в бетонных смесях, изделия из бетонов с шлаковым заполнителем неполучили должного распространения.

Цель исследования. Популяризацию применения шлакового щебня в качестве заполнителя для бетонных смесей стоит начинать с отработки технологии применения данного материала в неответственных бетонных изделиях, производимых в больших объемах. Тротуарная плитка – современный строительный материал, массово производимый и не предъявляющий к каче-

234

elib.pstu.ru

ству бетона высоких требований, именно тротуарная плитка была выбрана в качестве экспериментального продукта для применения шлакового щебня ЧМЗ в качестве заполнителя бетонных изделий. Цель исследования заключалась в выявлении возможности производства тротуарной плитки, соответствующей по прочности ГОСТ 17608–91, на основе шлакового щебня ЧМЗ.

Материал и методы исследования. Тротуарная плитка – это строительный материал, получаемый путем формовки бетонной смеси нужных геометрических параметров, либо вибрированием, либо вибропрессованием. Как и любая бетонная смесь, смесь для получения тротуарной плитки состоит из крупного и мелкого заполнителя и минерального вяжущего.

Вкачестве минерального вяжущего использовался горнозаводский портландцемент ПЦ400 Д20, при производстве которого также применяются металлургические шлаки

Ввиде мелкого заполнителя использовался строительный песок с модулем крупности 2.

Поскольку целью исследования является изучение возможности применения шлакового щебня в производстве тротуарной плитки только в качестве заполнителя, для экспериментов была выбрана фракция шлакового щебня 0–5 производства ЧМЗ. Данная фракция может выступать в качестве крупного и мелкого заполнителя одновременно и дает возможность отказаться от применения песка, вовлекая большее количество шлаков в производство и позволяя дополнительно снизить себестоимость изделия.

Бетонные образцы изготовлялись методом вибролитья. Было получено два вида образцов: стандартные кубические образцы 100×100×100 для прочностных испытаний и образцы тротуарной плитки для изучения визуального качества готовой продукции и свойств формуемости смеси.

Результаты исследования и их обсуждение. Первые образ-

цы были получены на основе смеси цемент-песок-шлак с вариацией соотношения компонентов, целью создания этих образцов являлось изучение возможности замены гранитного (природного) щебня в классической бетонной смеси шлаковым. Проведенные прочностные исследования образцов дали результаты, приведенные в табл. 1.

235

elib.pstu.ru

Анализ результатов экспериментов и сравнение образцов на основе шлака с эталонными образцами показал, что при замене природных наполнителей отходами черной металлургии можно добиться требуемой прочности и визуального качества изделия,

ав некоторых случаях даже превзойти их.

Входе работ была выдвинута идея о полном отказе от природных заполнителей. Создание бетонной смеси на основе шлакового щебня и вяжущего стало возможным благодаря применению отсева шлака фракции 0–5, который включает в себя как крупные, так и мелкие частицы.

Впроцессе проведения экспериментов был отмечено, что смеси на основешлаковполучаются болеежесткими, что повышаетих конечную прочность, но ухудшает формуемость, предъявляя специфические требования ктехнологическомупроцессу.

Была создана партия образцов без применения песка, це- мент-шлаковый щебень, она была подвергнута дальнейшим исследованиям, результаты которых приведены в табл. 2.

Полученные результаты доказали возможность отказа от природныхкомпонентов, подтолкнув кдальнейшим исследованиям.

Дальнейшие изыскательные работы велись в направлении изучения набора прочности образцов на основе шлакового щебня. Итоги исследования свелись к графикам набора прочности (рисунок), которые показывают, что образцы с использованием

236

elib.pstu.ru

шлакового щебня набирают достаточную прочность для отгрузки готовой продукции уже на десятые сутки, а конечная прочность изделий удовлетворяет ГОСТу на тротуарную плитку.

Таблица 2

Результаты исследования образцов на основе шлакового щебня

Рис. График набора прочности шлаковых образцов

Исследованиям подвергались три состава смесей с использованием в качестве заполнителя только шлакового щебня фракции 0–5. 1–3, 1–4, 1–5 – это обозначение состава смесей, где 1 – это одна часть цемента, вторая цифра – это количество частей шлакового щебня по объему. Анализ результатов показал, что смеси 1–3 и 1–4 можно применять для производства

237

elib.pstu.ru

тротуарной плитки, так как они соответствуют классу бетонов В25 и В22,5. Смесь 1–5 получилась низкомарочной и подходит для неответственных бетонных конструкций.

Проведенные исследования по применению шлакового щебня в качестве заполнителя бетонных смесей при производстве тротуарной плитки доказали, что при замене гранитного щебня шлаковым можно добиться требуемой прочности, предъявляемой к тротуарной плитке согласно ГОСТ 17608–91. Кроме того, в ходе исследований была доказана возможность производства изделий только с использованием шлакового заполнителя, что является экономически и экологически целесообразным и позволяет экономить природные ресурсы, улучшать экологическую ситуацию и снижать себестоимость изделия.

Список литературы

1.ГОСТ 17608–91. Плиты бетонные тротуарные. Доступ через справ.-правовую систему «КонсультантПлюс».

2.ОАО «Чусовской металлургический завод» [Электронный ресурс]. – URL: http://оао-чмз.рф.

3.Оценка негативного воздействия на окружающую среду строительных материалов, содержащих отходы черной металлургии / К.Г. Пугин [и др.] // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 2.

4.Пугин К.Г. Снижение экологической нагрузки сталеплавильного производства за счет использования мелкодисперсных железосодержащих отходов в металлургии // Научные исследования и инновации. – 2010. – Т. 4, № 3.

5.Пугин К.Г. Технические условия применения минерального порошка из отходов металлургии для асфальтобетонных смесей // Молодой ученый. – 2010. – № 8–1.

6.Пугин К.Г. Негативное воздействие шлаковых отвалов черной металлургии на объекты окружающей среды на примере города Чусового // Экология урбанизированных территорий. – 2011. – № 2.

7.Пугин К.Г. Использование отходов металлургии в асфальтобетонах // Строительные материалы. – 2011. – № 10.

238

elib.pstu.ru

Г.Н. Волков, А.В. Мальцев

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

ПРОБЛЕМАТИКА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ДОРОЖНОЙ ФРЕЗЫ ПРИ УСТРАНЕНИИ КОЛЕЙНОСТИ

В ГОРОДСКИХ УСЛОВИЯХ

За последние два десятилетия количество автомобилей на улицах городов увеличилось на порядок, транспортные потоки превосходят все проектные величины в разы, и всю эту, все больше возрастающую, нагрузку приходится принимать дорогам, спроектированным под совершенно другую транспортную ситуацию.

Дорожное основание, не рассчитанное на такие транспортные потоки, разрушается под действием возрастающих нагрузок, ситуацию усугубляет увеличившаяся нагрузка на ось автотранспортных средств. За последние 15 лет нагрузка на ось среднестатистического автомобиля увеличилась на 35 %. Вышеперечисленные причины и ряд других факторов вызывают повышенный износ дорожного покрытия на территории городских агломераций.

Плохое состояние дорог в черте города не только снижает качество жизни населения, но и существенно сказывается на безопасности движения, увеличивает материальные затраты на эксплуатацию транспорта, естественно, не добавляет престижа населенному пункту.

Единственно возможное решение проблемы – это полная реконструкция дороги с учетом возросших нагрузок, но этот метод не всегда возможно применить из-за нехватки бюджетных средств или других причин, но и оставлять участок дороги с такими проблемами, как продольные (колеи) и поперечные волны, без внимания тоже нельзя (рисунок). В таких ситуациях повсеместной практикой стало применение восстановительного ремонта.

239

elib.pstu.ru