XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Альтернативный вариант дорожного покрытия на основе переработки вторичного сырья

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Коваленко Е.В. 1

---

1МБОУ СОШ 15

Лебедева Т.М. 1

---

1МБОУ СОШ 15

Работа в формате PDF

2.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Актуальность. Путешествия на автомобиле по необъятным просторам нашей родины становятся все популярнее у россиян. А туристический бизнес набрал размах в Алтайском крае. Наша курортная зона с каждым годом все больше привлекает туристов отдохнуть и полечиться в здешнем озере. Так как каждый хочет привезти домой частичку добрых воспоминаний о том месте, где ему было очень хорошо. А что нужно для комфорта туристов? Это ровные и безопасные дороги?

Безусловно, интенсивность движения на дорогах в 21-м веке только возрастает. А это значит, что необходимо изучать и внедрять новые материалы и технологии. 

Тема Альтернативный вариант дорожного покрытия на основе переработки вторичного сырья

Теоретическая значимость проведенного исследования состоит в том, что составленный бизнес-план может послужить основой для создания малого и среднего бизнеса по производству дорожного покрытия, а также решит проблему занятости в городе, где нет производства. Выпускаемая продукция удовлетворит запросы населения.

Практическая значимость:

-Один из вариантов реализации – это улучшить состояние дорог.

- Другой вариант - изготовление дорожного полотна по индивидуальному заказу.

Объект исследования: производство материалов для ремонта дорожного полотна в малых городах.

Предмет исследования: альтернативные материалы для дорожного покрытия.

Целью данной исследовательской работы является изучение перспектив развития производства дорожного полотна в Славгородском районе.

В соответствии с поставленной целью исследований в работе решались следующие задачи:

• Выявить перспективы развития производства дорожного полотна в Славгородском районе;

• Составить бизнес-план развития производства дорожного полотна в Славгородском районе.

Место проведения исследования: МБОУ «СОШ № 15»

Сроки проведения исследования: декабрь 2021- октябрь 2022

Методы: в работе применялись монографический, статистический методы исследования, а также результаты собственных наблюдений в 2020-21 годах.

2.1. Современное производство асфальта для ремонта дорожного полотна в Славгородском районе

В 2010 году на территории Алтайского края свыше ста горнодобывающими предприятиями разрабатывалось 92 месторождения строительных материалов. По видовому разнообразию минерального сырья для строительного комплекса Алтайский край занимает лидирующее место среди регионов Сибирского Федерального округа.

Основным источникомсырья для производства дорожного полотна являются легкоплавкие песок и щебень верхнечетвертичного – современного возраста. Так, сводным балансом запасов учтено 109 месторождений с запасами 223 млн.м³, из которых 29 месторождений к настоящему времени переданы для освоения, одно месторождение – Редкая Дубрава – отнесено к категории разведываемые, 69 месторождений числятся в государственном резерве. В 2008 году добыча сырья производилась на 11 месторождениях, добыто 85 тыс. м3.

Качество сырья разведанных месторождений позволяет получать щебень различной фракции и песок. Песок широко распространен в природе и обычно залегает на небольшой глубине от поверхности. Все это делает их дешевым видом минерального сырья. Тем не менее, перевозки их на дальние расстояния нецелесообразны. В качестве производственного сырья стараются по возможности использовать на месте.

На территории г.Славгорода и Славгородского района Алтайского края согласно Государственным балансам по состоянию на 01.01.2011г. и кадастрам местонахождений и проявлений твердых полезных ископаемых имеется 8 местонахождений общераспространенных полезные ископаемых, из них:

- 5 местонахождений кирпичного сырья;

- 3 местонахождения строительного песка.

Среди строительных материалов, распространенных возле города, выделяются: кирпичное сырье, глины для производства керамзита, пески строительные и балластное сырье.

Сведения о месторождении приведены в таблице (см. приложение 1,2)

Вывод: На состояние дорог в Алтайском крае большое влияние оказывает развивающийся туризм и, как следствие, для поддержания дорог существуют организации (ДРСУ) .

В г. Славгороде эта ниша остается свободной. В городе существует организация МУП «Благоустройство», которая не справляется с ремонтом дорожного полотна. Так как организации по созданию дорожного полотна нет. В нашей местности есть все необходимые условия для развития этого производства.

3.1. Альтернативный материал для ямочного ремонта

Люди во всём мире постоянно воспроизводят твёрдые отходы. Они накапливаются не только на суше, но и в воде. В океанах уже образовались целые острова из мусора, в первую очередь — пластика. Это заставляет химиков и технологов искать варианты для замены традиционных материалов новыми продуктами переработки.
Одним из таких вариантов является ямочный ремонт дорог из альтернативных материалов на основе твердых отходов.
Технология укладки дорог из пластика предполагается более упрощенной по сравнению с другими покрытиями. Пластиковым дорогам не нужна многослойность, они отлично лягут на песочную подушку даже в регионах с весьма переменчивым климатом и разноплановыми осадками. Это делает строительство не только быстрым, но и необычайно простым и дешевым. Пластику не только не страшны осадки, но и попадание горючих веществ, автомобильных масел и электролитов. Стойкость к любому температурному воздействию, будь то +80 или -40 градусов, делает пластиковое покрытие незаменимым в российских реалиях.
Наличие полости внутри пластика даст возможность удобно разместить там любые коммуникации: газ, водопровод, линию связи, электрику. В северных регионах можно даже предусмотреть возможность подогреваемой дороги, основательно снизив аварийность в суровые зимы.
На литые дорожные панели, устанавливаемые «стык-в-стык», предполагается сразу наносить всю необходимую дорожную разметку, которая продержится существенно дольше обычной краски.
Фрикционные возможности автомобильных шин на пластиковом покрытии ничем не уступают сцеплению на асфальте. Хотя пластик не является гигроскопичным материалом, эксперименты технологов вполне могут привести его к нужной степени «шершавости». А в случае осадков влагу с поверхности предполагают отводить путем большого количества маленьких отверстий, либо посредством иного способа дренажа.

Дорога из полиэтилена:
Водонепроницаемое полотно состоит из соединенных в единую систему решетчатых плит, созданных из переработанного полиэтилена. Ячейки блоков заполняют галькой, гравием и даже растительностью, которая спасает от эрозии почвенные покровы, а ливневые воды очищаются от загрязнения посредством природной фильтрации.
Для производства уникального покрытия пластик подвергают сильному нагреву, превращая в пасту, а затем смешивают с традиционными составляющими обычной дороги. Таким образом получается все та же асфальтовая дорога, улучшенная, более прочная и долговечная именно благодаря пластиковому компоненту. А так как срок эксплуатации возрастает, государство экономит бюджет за счет ремонтных работ.
Даже если в каких-то местах такое дорожное покрытие повредится, его ремонт займет минимум времени, сил и материальных затрат. Асфальт приходится дробить отбойным молотком, замешивать горячий гудрон и заделывать им выбоины или заливать новое полотно. А пластик всего лишь необходимо разогреть до определенной температуры и, словно детский пластин, растянуть по поврежденному участку дороги.
Дорога из старых шин:
Резиновая крошка, полученная от переработки шин, в смеси с асфальтом образует более прочное, чем традиционное, и «тихое» дорожное покрытие.
Столь необычная добавка делает дорогу быстросохнущей после осадков или случайного разлива жидкости, а также менее скользкой по сравнению с традиционной асфальтированной трассой. По расчетам, из одной легковой шины получается 2 кг резиновой крошки.
А может быть, скомбинировать технологии? «Подушку» делать из строительного мусора, сами дороги собирать из панелей, полученных из переработанного пластика, и покрывать их для улучшения фрикционных свойств резиновой смесью, изготовленной из старых шин. Мусора хватит, гарантировано.
Неньютоновские жидкости:
У неньютоновских жидкостей вязкость меняется в зависимости от градиента скорости, что придает им массу удивительных свойств и делает не только любимым объектом для демонстрации чудес науки, но и перспективным материалом для самых различных применений. Впрочем, неньютоновские жидкости встречаются нам повсюду: такими свойствами обладает и обычный кетчуп, и даже кровь. Связаны они с наличием в жидкости большого числа достаточно крупных частиц, взаимодействие которых и придает ей необычные свойства. Жидкость содержит огромное количество миниатюрных частиц, трение между которыми при быстром смещении друг относительно друга очень резко растет. Чем сильнее смещающее воздействие — тем тверже она оказывается.
Неньютоновская жидкость — замечательный материал для дорожных выбоин: в отсутствие внешнего давления, она растекается, заполняя яму и образуя гладкую верхнюю поверхность. Но как только на нее накатывается колесо автомобиля, она моментально превращается в твердую, как асфальт, субстанцию.
3.2 Перспективы развития производства асфальта для ремонта дорожного полотна в Славгородском районе Алтайского края

На территории нашего района, кроме разнообразного минерального строительного сырья, есть еще уникальные природные ресурсы - это соленые озера. В частности оз. Большое Яровое, к которому в летний период съезжается большое количество туристов, желающих культурно отдохнуть, поправить здоровье и по традиции увезти что-то на память с места отдыха. Это успешно можно использовать для создания малого и среднего бизнеса по производству дорожного полотна.

Один из вариантов реализации –это улучшить состояние дорог.

Другой вариант изготовление изделий по индивидуальному заказу.

Кроме того, на сайте администрации г.Славгорода выставлен инвестиционный проект строительство нового кирпичного завода с объемом производства продукции – около 60 млн. штук кирпича в год.

Нами были проведены наблюдения по утилизации ТБО и возникли идеи использовать их в качестве сырья для изготовления альтернативного дорожного покрытия. А именно использовать строительный мусор (обломки кирпича, остатки щебня и тд.), стекло не пригодное к дальнейшему использованию в бытовых условиях, пластик, использованные шины. Экспериментальным путем были сделаны 5 образцов покрытия.

1 образец- в равных количествах смешали строительный мусор и битум.

2 образец- - в равных количествах смешали стекло и битум.

3 образец - в равных количествах смешали измельченную резину (использованные шины) и битум.

4 образец - в равных количествах смешали пластик и битум.

5 образец - в равных количествах смешали все вышеперечисленные отходы и битум.

Исследуя, все полученные образцы можно сделать вывод, что для дорожного покрытия будет пригоден образец под номером 5, так как все образцы получились достаточно мягкими за счет большого количества битума, а образец под номером 5 плотную консистенцию, он прочен.

На следующем этапе у нас возникла идея усовершенствовать 5-ый образец. В этот раз мы не заливали всё битумом, а варили всё вместе. Используя данную технологию, получили прочный образец.

Вывод: Славгородский район имеют большие перспективы развития производства дорожного полотна. Выгодным вложением инвестиций может стать строительство завода производства дорожного полотна из вторичного сырья на территории города. Все эти мероприятия приведут к увеличению числа рабочих мест, развитию предпринимательской деятельности и в целом к повышению занятости населении в нашем городе.

4.1 Бизнес-план

Подобный бизнес может быть перспективным начинанием, если подобрать высококачественное и надёжное оборудование, найти располагающихся недалеко поставщиков сырья, партнёров по бизнесу и потенциальных заказчиков. Однако на запуск такого вида бизнеса потребуется несколько миллионов рублей. Впрочем, подобное направление может заинтересовать инвесторов или кредитные организации, благодаря чему удастся найти средства в виде заёмного капитала для старта.

Учитывая состояние дорог, недостатка с потребителями не будет. Асфальтобетонная смесь даже самого высокого качества рассчитана на 10-15 лет эксплуатации. Но интенсивность использования дорог и климатические особенности вносят свои коррективы. Большая часть дорог ремонтируется ежегодно, и основной фронт работ – это замена старого асфальта на новый.

4.2 Виды товаров и услуг

Спрос на дорожное полотно остаётся неизменно высоким. Повышенный спрос на продукцию, а также относительно небольшой размер первоначальных вложений для старта делают производство дорожного полотна привлекательным бизнесом для малого предпринимательства.

4.3 Оценка рынка сбыта

Найти покупателя на рынке не сложно.

В дальнейшем планируется сбывать продукцию в других регионах. Изучение потребностей и спроса провидится с помощью опроса индивидуальных предпринимателей, продавцов на рынке, потребителей. Наибольшим спросом дорожное полотно может быть использовано при обустройстве мест под магазины, торговые точки, кемпинг и т. д.

4.4 Конкуренция на рынках сбыта

В плане конкурентоспособности мы находимся в выгодном положении, так как в Славгородском районе не занимаются производством дорожного покрытия.

4.5 План маркетинга

На начальном этапе цены на дорожное полотно будут установлены на уровне текущих цен. Распространение продукции будет осуществляться собственным транспортом, небольшими партиями, т.к. основные поставки в пределах г.Славгорода. Торговлю непосредственно будем осуществлять самостоятельно через представленные в таблице каналы сбыта.

Таблица 1

Каналы сбыта продукции

С целью распространения информации будет проведена рекламная компания.

Таблица 2

Виды рекламной деятельности

Главная цель рекламы информационная, продвижение продукции, так как эти средства являются более доступными и дешевыми. Средства на рекламу будут выделяться по мере необходимости.

Ориентировочные затраты на рекламу составят 15000 рублей.

4.6 План производства

Используемый для обустройства дорожного покрытия асфальт представляет собой смесь из песка, щебня мелкой и средней фракции, минерального порошка и битума, выполняющего роль связующего вещества между остальными компонентами.

Будучи связующим компонентом, битум составляет примерно 6% от общего объема асфальтовой массы, на 85% - это щебень или гравий. Производство асфальта подразумевает не просто соединение и перемешивание вышеупомянутых компонентов, но и моментальную укладку дорожного покрытия.

Битум свою связующую функцию выполняет только в горячем (расплавленном) состоянии. Приготовленный, но сразу не уложенный асфальт теряет свои свойства и последующему использованию не подлежит. Он становится хрупким и не утрамбовывается до нужного состояния.
По способу производства асфальт бывает трех типов.

• Горячий,

• Теплый,

• Холодный.

Принципиальная разница заключается в том, до какой температуры доводятся смешиваемые компоненты. Горячий и подогретый асфальт получают путем добавления подогретых компонентов  в горячее или теплое связующее вещество. Холодный асфальт подразумевает использование только одного вида компонентов  в подогретом виде – холодный щебень добавляется в подогретое связующее вещество или наоборот.

1. 2. Технико-экономическое обоснование проекта

Открытие производства асфальтной смеси минимальной мощности за смену 1 428,5 кг потребует следующих затрат.

Для производства асфальта необходимы ингредиенты: Таблица 3

Для производства асфальта из вторсырья необходимы ингредиенты: Таблица 4

Таким образом, дорожного покрытия на основе переработки вторичного сырьяявляется альтернативным вариантом. Его себестоимость в 2,5 раза ниже. А еще мы освобождаем наш город от твердых бытовых отходов.

Далее необходимо рассчитать фонд заработной платы.

Таблица 5

Расчет фонда заработной платы

Отчисление в фонды-30,2%- от фонда зарплаты. 69.000х30,2%= 20.838р

Заработная плата всех работников в месяц составила 69000 рублей, вместе с отчислениями в Пенсионный фонд и фонд соц. страхования это сумма составила 20.838 рублей.

В процессе производства необходимо учитывать и другие дополнительные затраты, без которых не возможен процесс производства.

Таблица 6

4.7 Организационный план

Наиболее подходящей организационно-правовой формой для регистрации данного бизнеса является ИП. Одновременно работать на производстве и сбывать продукцию предприниматель не в состоянии. Поэтому необходимо подобрать персонал. На основное производство необходимо не менее 6 человек. Поиском каналов сбыта, оптовых заказчиков, организацией рекламной кампании занимается сам предприниматель, и он же является администратором. Для ведения финансовой деятельности (начисления и уплаты налогов, расчет заработной платы, сведение баланса) планируется привлекать приходящего бухгалтера (аутсорсинг).

Администратор

Технолог Помощник технолога Сторож (3 смены)

Рис.1 Организационная структура управления

4.9. Оценка рисков

Рассмотрим основные возможные риски с указанием вероятности их возникновения.

Таблица 7

Возможные риски по производству асфальта

Как видно из таблицы, наибольшую опасность представляют торговые риски, и материальный ущерб, связанный со сложностью технологического процесса.

К природно-естественным рискам относится снижение среднесуточных температур, выпадение большого количества осадков. При таких условиях ухудшается качество продукции, что может повлечь за собой недополучение прибыли.

Финансовые риски – это потери доходов, связанные со снижением покупательской способности. Такой риск существует при запуске любого предприятия. Страховку от этого риска может дать активный маркетинг, т.е. расширение круга возможных клиентов.

Для снижения общего влияния рисков на эффективность деятельности необходимо предусмотреть коммерческое страхование.

Вывод: данный бизнес – план представляет собой анализ, основанный на реалистических предположениях. Проведенные финансовые расчеты показали, что проект может быть осуществлен и может принести прибыль. в первый год реализации. Расчеты показывают, что производство дорожного полотна как бизнес, при благоприятных условиях, может обеспечить 5,84 % рентабельности.

Заключение

Анализируя развитие производства дорожного полотна в Алтайском крае на современном этапе можно сделать вывод, что его производство имеет все шансы на успешную реализацию. В ходе проведенного исследования было выяснено, что на территории г.Славгорода имеется 5 месторождений природного сырья для производства дорожного полотна.

Таким образом, наш край, в частности, Славгородский район имеют большие перспективы развития производства дорожного полотна. Этому способствует и развитие туризма в г.Яровое. Выгодным вложением инвестиций может стать производство и реализация дорожного полотна на территории города. Все эти мероприятия приведут к увеличению числа рабочих мест, развитию предпринимательской деятельности и в целом к повышению занятости населения в нашем городе.

Разработанный бизнес – план показывает перспективы развития производства дорожного полотна. Проведенные финансовые расчеты показали, что проект может быть осуществлен и может принести прибыль. В дальнейшем можно рассчитать при благоприятных условиях % рентабельности.

Список литературы

1.Технология и организация строительства автомобольнх дорог, Горелышев Н.В.
2.Таблицы подсчёта объёмов земляного полотна автодорог, Митин Н.В.
3.Уплотнение землянго полотна и оснований дорожных одежд. Современное состояние и перспективы развития проблемы уплотнения грунтов, Васильев Ю.М.

4. http://asfalt.kiev.ua/stt_sovremennyj_jamochnyj_remont.html

Приложение 1

Кирпичный завод

Приложение 2

Разработка месторождений глины

Приложение 3

Приложение 5
 

Приложение 4

Заготовка для будущих образцов асфальта

Приложение 5

Образец 1 – строительный мусор +битум

Образец 2 – стекло + битум

Образец 3 – резина +битум

Образец 4 – пластик + битум

Образец 5 – строительный мусор+стекло+резина+пластик+битум

Приложение 6

Усовершенственный вариант 5-го образца