Применение серобетона при строительстве на Крайнем Севере

1.

Применение серобетона
при строительстве на
Крайнем Севере
Ананников Егор
МФТИ, 4 КУРС, ФЭФМ

2.

Проблема
В специфических условиях крайнего севера необходимо
Численное подтверждение
существующей проблемы
использовать специальные материалы
Строительство в условиях Крайнего Севера предъявляет
очень высокие требования к используемым материалам:
-
морозоустойчивость
химическая стойкость
быстрота затвердевания
износостойкость
слабая зависимость деформации от температуры
Иллюстрация проблема
(при наличии)

3.

Решение
Серобетон на основе
модифицированной серы
Серобетон — композитный современный
строительный материал, состоящий из химически
инертных заполнителей и наполнителей (гравий,
песок и т.п.) и использующий модифицированную
серу в качестве вяжущего вещества
4

4.

Конкурентный анализ продуктов
Характеристики
Бетон марки М1000 (В80)
Цементный бетон
Серобетон
Прочность на сжатие
94,5 – 100 МПа
20-40 МПа
85-102 МПа
Предел прочности
8 – 10 МПа
2-4 МПа
13-22 МПа
Прочность на изгиб
98 – 104 МПа
3-7,5 МПа
10-30 МПа
Время набора на прочность
1 сутки
28 суток
1-1,2 часа
Коэффициент термического
расширения (1 млн. СМ.С)
7 – 12
27,5 – 32,5
0,25 – 2,5
Коэффициент теплопроводности
(кал/см. сек)
1,5 - 2
1,2 – 1,4
0,05 – 0,11
Химическая стойкость
высокая
низкая
высокая
Водопроницаемость
высокая (W18-W20)
1/1 млн. см. сек
водонепроницаемый
Морозостойкость
высокая
низкая
высокая
Технологичность
низкая
низкая
высокая
Стоимость
высокая
средняя
низкая

5.

Рынок (РФ)
Рынок товарного бетона
TAM
SAM
67 млн.м3*
Рынок специализированных
строительных растворов
информация засекречена
Рынок строительных растворов
на основе серобетона
SOM
пот. емкость 2.5 млн. м3**
*по данным Росстата 2023 год
** РОССИЙСКИЙ РЫНОК СЕРЫ в 2017–2023 годах. Информационно-аналитический центр RUPEC 2024 г.

6.

Двухстадийный процесс приготовления серобетона
При двухстадийном изготовлении, отдельно готовят серную мастику и бетонную смесь (два этапа).
Затем, всю эту массу соединяют в смесители и перемешивают.
1. Подготовка модифицированной серы
2. Смешение инертных наполнителей и заполнителей
2. Смешение инертных наполнителей и заполнителей
расплав технической серы ( >90% масс.)
модификаторы, улучшающие пластичность, прочность, адгезию –
стиролы, полимеры непредельных углеводородов, парафины, ПВХ
(1-10% масс.)
модификаторы, уменьшающие горючесть – As2S3, PCl3 (1-10% масс.)
-
-
3. Смешение серобетона
-
-
в работающий смеситель постепенно вводят необходимое количество
разогретых до 150°С песка и щебня
добавляют наполнители
загружают расплав серы
тщательно перемешивают до получения готовой однородной смеси
-
-
инертные наполнители: тонкодисперсные материалы с величиной зерен
менее 0,15 мм (андезитовая, кварцевая, диабазовая мука, графитовая
пудра и др.)
пористые заполнители (гравий, щебень, металлургические шлаки и др.)
температура реакционной среды выше 140°С
4. Выход на проектную прочность
-
80% прочности достигается за ~ 1 час (в сравнении с > 20 дней у
цементного бетона)

7.

Схема реализации
Проект состоит из последовательно исполняемых заказов клиентов и включает в
себя этапы подготовки и тестирования готового решения.
Разработка
предложения
3 мес., 3 000 000 руб
→
Испытание разработанного
продукта по
функциональным свойствам
и технико-экономическим
характеристикам в условиях
Заказчика
→
Сертификация продукта
Исполнение Заказа 4000
м3 серобетона
3 мес., 20 000 000 руб
3 мес., 2 000 000 руб
→
ИТОГ
Бюджет Заказа/услуги
→
→
25 000 000 руб
Новые заказы
Классификатор готовых
решений. Снижение
стоимости услуги.
Поиск новых применений.
12 мес., 2 000 000 руб
9

8.

Команда
Ананников Егор Сергеевич
Студент 4го курса ФЭФМ МФТИ
Лошков Сергей Борисович
Зам. директор завода Искра
email: anannikov.es@mipt.ru
Терехов Сергей Владимирович
Директор по развитию
Институт квантовых технологий МФТИ,
к.ф.-м.н.
email: terekhov.sv@mipt.ru
Винник Денис Александрович
Заведующий кафедрой физической
химии МФТИ, профессор РАН,
доктор химических наук
email: professorVinnik@yandex.ru

9.

Благодарю за внимание!

10.

Бизнес-модель Ключевые партнёры
МАДИ
ВНИИГАЗ
ПАО Газпром
ООО “Газпром сера”
Ключевые виды
деятельности
Ценностное
предложение
НИР по конкретной
задаче.
Тестирование
составов в
условиях
использования
Специфическое
решение
специфических
проблем.
Мы предлагаем
готовую технологию.
Взаимоотношения
с клиентом
Индивидуальный
подход под нужды
каждого клиента
Ключевые ресурсы
Каналы сбыта
Оборудование для
модификации серы.
Методики создания
составов.
Потенциальные
потребители крупные компании с
северными
проектами
Структура затрат
Оборудование для модификации серы закуплено
Главные расходы будут на закупку серы, также стоимость
закупки является ключевым фактором устойчивости.
Затраты на НИР необходимы для реализации каждого
нового проекта
Потребительские
сегменты
ПАО “Газпром”
ПАО “Газпром нефть”
ГК Росатом
Потоки поступления дохода
Потребитель платит за эффективное решение своих
задач. Оплата производится по этапам, доставка
оборудования, закупка и доставка материалов,
исполнение заказа.
Прямой доход поступает исполнителю с продажи одного
проекта.
Для клиентов структуры Газпрома, косвенный доход за
продажу материалов Газпрома.