Разработка системы управления основными средствами на предприятии

Дипломная работа отражает разработку системы управления основными средствами на предприятии горной промышленности. Это исследование является весьма актуальным, так как управление финансовым состоянием включает совокупность знаний и результаты анализа практического опыта, которые направлены на оптимизацию механизмов регуляции систем, выявление скрытых ресурсов и потенциала на сложном этапе развития. Специфика управления на таком предприятии связана с необходимостью принятия сложных управленческих решений и значительной степени неопределен-ности и риска.
В первой главе отражены теоретические и методические основы управления основными средствами в разработке отечественных и зарубежных авторов.
Во второй главе проведен анализ технико-экономических показателей деятельности предприятия, дана оце ...

Введение…………………………………………………………………………..4
1. Понятие и сущность основных средств на предприятии..…………......11
1.1. Экономическое содержание основного капитала, его состав, структура, классификация…………………………………………………………………...11
1.2. Оценка и учет основных средств...………………………………………...18
1.3. Износ и амортизация основных средств…………………………………..22
1.4. Показатели использования основных средств…………………………….31
2. Анализ деятельности предприятия ОАО «Комбинат КМАруда»…….37
2.1. Организационно-экономическая характеристика предприятия ОАО «Комбинат КМАруда»……………………………………………………37
2.2. Анализ финансово-хозяйственной деятельности предприятия ОАО «Комбинат КМАруда»…………………………………………………………..44
3. Формирование комплекса мероприятий по строительству бетонного завода на базе предприятия ОАО «Комбинат КМАруда»………………...50
3.1. Актуальность применения укатываемого бетона в дорожном строительстве……………………………………………………………………………….50
3.2. Зарубежный опят использования укатываемого бетона в строительстве дорожных покрытий…………………………………………………………….56
3.3. Разработка проекта строительства завода по производству бетона…….60
4. Обоснование инвестиций и экономический эффект реализации проекта………………………………………………………………………………….72
4.1. Расчет стоимости внедрения проекта строительства бетонного завода...72
4.2. Экологический и социальный эффект внедрения проекта……………….83
Заключение……………………………………………………………………...80
Список использованных источников………………………………………..86
Приложения…………………………………………………………….9

На сегодняшний день ситуацию, связанную с решением экологических проблем, можно считать обнадеживающей. В законодательства многих стран мира уже включены требования по соблюдению норм экологической безопасности и по повышению экологических показателей. За сохранение окружающей среды перестали бороться, а начали планомерно работать, воплощая в жизнь проекты и программы по энерго-, ресурсо-, водосбережению, переработке и утилизации отходов. Связано это и со сложной экологической об-становкой, и с мировым финансовым кризисом, заставившим предприятия промышленного сектора по-новому пересмотреть свои производственные процессы. Тем не менее, пока еще очень мало компаний выносят вопрос ресурсоэффективности как важный для своей стратегии развития. Большинство руководителей промышленных предприятий считают экологию «дорогим удовольствием», ради которого приходится отвлекать от основного бизнеса и без того ограниченные финансовые ресурсы.
Проблема решения негативного влияния производства на экологию является одной из наиболее актуальных в течение последних десятилетий. Основной проблемной задачей для Центрально-Черноземной области Российской Федерации является утилизация отходов предприятий, располагающихся в бассейне КМА. Основным производителем отходов являются горно-обогатительные комбинаты, которые перерабатывают исходное минеральное сырье для получения железистого концентрата. Создание территориально-производственного комплекса КМА на территории Белгородской области наравне с повышением эффективности общественного производства России, оказывает отрицательное воздействие на окружающую природную среду и особенно развитие горнорудной промышленности.
Наиболее опасными источниками загрязнений являются обогатитель-ные фабрики и связанные с ними хвостохранилища. Это вызывает большую тревогу, т.к. отвалы и хвостохранилища не только занимают значительные площади сельскохозяйственных угодий, но и в результате ветровой и водной эрозии негативно воздействуют на прилегающие земли. Учеными подсчитано, что с 1 га поверхности отвала выносится до 300 тонн пыли в год, содержащей высокотоксичные тяжелые металлы и другие вещества. Общее количество хвостов к 2010 году составило порядка 100 млн. тонн.
Разрабатывая систему управления основным капиталом на предпри-ятии, необходимо правильно выбирать объект инвестирования. Инвестиции в экологию не всегда обоснованы, поэтому многие предприятия обходят этот аспект стороной. Но при достаточном изучении этой проблемы можно прийти к выводу, что существуют такие инвестиции в экологию, которые не только не противоречат бизнес задачам, но и являются приоритетными для развития бизнеса. К вложениям средств такого рода можно отнести инвестирование средств в строительство бетонного завода, в процессе производства которого будут утилизироваться отходы собственного производства.
В последние десятилетия учеными разрабатываются различные варианты по практическому применению отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов. И на основе этих разработок нами был выбран проект строительства на базе предприятия ОАО «Комбинат КМАруда» завода по производству укатываемого бетона, в состав которого войдут отходы производства железистых кварцитов.
Укатываемый бетон используется в дорожном строительстве. При применении такого бетона требуется меньшая энергоемкость, увеличивается расстояние между швами, обеспечивается меньшая усадка, а также сокращаются сроки строительства. Наряду с этим, решается проблема Центрально-Черноземной области РФ – утилизация отходов КМА. Поэтому повышение эффективности дорожного строительства может быть достигнуто за счет комплексного использования отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов - самого крупнотоннажного отхода на территории КМА - и современной технологии укатки. Применение вяжущих низкой водопотребности и тонкомолотых цементов на основе отходов сепарации железистых кварцитов в укатываемых бетонах даст возможность моделировать состав бетона, изменяя его прочность, в зависимости от конкретных условий и особенностей района строительства и экономить самый дорогостоящий компонент бетонной смеси - цемент.
Актуальность проекта заключается в применении высокопрочных укатываемых бетонов с использованием тонкомолотых цементов и вяжущих низкой водопотребности. Это позволит не только снизить материалоемкость дорожных одежд, но и значительно уменьшить время строительства. Кроме того, при использовании этих компонентов возможно утилизировать отходы горнорудного производства. Анализ литературы показал, что в последние годы наметилась тенденция строительства слоев оснований и покрытий автомобильных дорог и магистралей из цементобетонных смесей, уплотняемых укаткой.
В 80-ых годах XX века за рубежом начались первые исследования, так называемого, укатываемого бетона. Первоначально его использовали (и применяют до настоящего времени) в плотиностроении. Стимулятором процесса поиска принципиально новой технологии укладки бетона явилась проблема регулирования температурного режима и трещиностойкости бетонных плотин.
Использование же в дорожном строительстве было ограниченно. Но постепенно интерес к нему возрос. Укатываемые бетонные смеси все боль-шее распространение получают в США, Канаде, Германии, Швеции и других странах при строительстве местных, сельскохозяйственных и тому подобных автомобильных дорог с невысокой интенсивностью движения, Предлагается применять аналогичные жесткие бетонные смеси при строительстве внутрихозяйственных дорог.
Интересен опыт Франции, где для дорожных покрытий предложен материал, получивший название сандросим (cendrocim). Разновидностью жестких смесей, уплотняемых катками, является бетонпакт, который представляет собой бетонную смесь, которую укладывают и уплотняют так же, как цементоминеральные и шлакоминеральные материалы. В России покрытия из укатанного цементобетона рекомендуется укладывать в дорожные одежды облегченного типа сельских дорог, дорог общей сети III-IV категорий и на первой стадии при стадийном строительстве дорог I-II категорий и городских магистралей. Несмотря на возрастающее применение, при анализе литературы не было найдено достаточного количества информации о его составе и принципах проектирования укатываемых бетонов, что значительно усложняет процесс подбора состава. В процессе разработки проекта будут предложены составы бетонных смесей с использованием отходов мокрой магнитной сепарации и усовершенствованная технология транспортирования и укладки бетонов под укатку, которые позволяют существенно повысить качество ука-тываемого бетона и соответственно снизить себестоимость производства дорожных работ.
Таким образом, появилась реальная возможность повысить эффективность строительства дорог за счет использования укатываемого бетона в конструктивных слоях дорожных одежд. Низкий расход клинкера, использование отходов СС железистых кварцитов, упрощенная технология строительства обеспечивают технико-экономическую эффективность применения укатанных бетонов в конструкциях дорожных одежд и приносят прибыль предприятию.
Все вышеизложенное определяет актуальность темы исследования, его цель и задачи.
Целью исследования является разработка системы управления основ-ным капиталом на предприятии и обоснование внедрения инвестиционного проекта по строительству бетонного завода.
С учетом поставленной цели задачами данного исследования являются:
 определить экономическое содержание основных средств, их состав, структуру, классификацию;
 изучить оценку и учет основных средств;
 исследовать износ, амортизацию и лизинг основных средств;
 рассмотреть показатели использования основных средств;
 изучить организационно-экономическую характеристику предприятия ОАО «Комбинат КМАруда»;
 проанализировать деятельность предприятия ОАО «Комбинат КМАруда»;
 рассмотреть актуальность применения укатываемого бетона в дорож-ном строительстве;
 изучить зарубежный опыт использования укатываемого бетона в строи-тельстве дорожных покрытий;
 разработать проект строительства завода по изготовлению бетона;
 рассчитать стоимость внедрение проекта строительства бетонного заво-да;
 сформировать экологический и социальный эффект внедрения проекта.
Объектом исследования является предприятие ОАО «Комбинат КМАруда». ОАО «Комбинат КМАруда» – первенец освоения богатств Курской магнитной аномалии и единственное предприятие на КМА, где добыча железистых кварцитов ведётся подземным способом.
В общем объеме добычи подземным способом по стране доля комбината составляет 20%. ОАО «Комбинат КМАруда» среди других подземных горных предприятий России по добыче железных руд добилось максимального роста объема производства концентрата в годы становления рыночных реформ.
ОАО «Комбинат КМАруда» относится к предприятиям горно-рудной промышленности. Продукция ОАО «Комбинат КМАруда» получаемая из добытой железной руды после предварительной ее обработки – железорудный концентрат является основным сырьем для металлургических предприятий. В объеме реализации продукции – железорудный концентрат составляет 97,0 %.
На предприятии ОАО «Комбинат КМАруда» применяют крупносе-рийный (массовый) тип производства. Номенклатура выпускаемой продук-ции и технологические особенности обуславливают выбор именно этого типа.
Экономическое положение предприятия ОАО «Комбинат КМАруда» определяется состоянием металлургической и горнодобывающей отраслей. Конъюнктура на рынке сбыта благоприятная, что определило высокую прибыльность железорудного концентрата.
Обеспеченность запасами руды КМА, развитый производственный и научно-технический потенциал, выгодное географическое положение, наличие густой сети железных и автомобильных дорог, квалифицированных трудовых ресурсов в регионе создают основу долгосрочного развития горно-металлургического комплекса Белгородской области.
Предметом изучения является обоснование инвестиционного проекта по строительству на базе предприятия ОАО «Комбинат КМАруда» завода по изготовлению укатываемого бетона.
Целью внедрения данного проекта является как первостепенная цель любой коммерческой организации – получение прибыли, так и уменьшение наносимого вреда экологии вследствие производства основной продукции – добычи и переработки железорудного концентрата. Снижение наносимого экологии вреда достигается за счет комплексного использования отходов мокрой магнитной сепарации железорудного концентрата.
Теоретической основой исследования явились труды отечественных и зарубежных экономистов в области финансов предприятий, финансового менеджмента, экономического анализа. Так же были изучены периодические издания за последнее десятилетие, затрагивающие изучаемую проблему, инструкции, ГОСТы и СНиПы.
В качестве инструментария исследования применялись методы фак-торного моделирования, статистического, стоимостного, индексного, сравнительного, причинно-следственного, исторического и логического анализов на основе системного и комплексного подходов к изучению исследуемых проблем.

17699
39992
151
425
V. Краткосрочные обязательства
Займы и кредиты
-
500201
-
-
-
-
-
Кредиторская задолженность
В том числе:
105476
138700
206177
67477
100701
148
195
поставщики и подрядчики
32342
31978
158795
126817
126453
496
490
задолженность перед персоналом организации
24437
23995
27136
3141
2699
113
111
Продолжение таблицы 2.2
Наименование
Годы
Абсолютные отклонения
Темп прироста,%
2014
2015
2016
2016 к 2015
2016 к 2014
2016 к 2015
2016 к 2014
1
2
3
4
5
6
7
8
задолженность перед государственными внебюджетными фондами
8703
10479
8663
-1816
-40
82,6
99,5
задолженность по налогам и сборам
37277
69161
8876
-60285
-28401
12,8
23,8
прочие кредиторы
2717
3087
2707
-380
-10
87,7
99,6
Задолженности перед участниками (учредителями) по выплате долгов
9278
7914
6422
-1492
-2856
81,1
69,2
Доходы будущих периодов
28
-
-
-
-
-
-
Резервы предстоящих расходов
-
-
-
-
-
-
-
Прочие краткосрочные обязательства
-
-
-
-
-
-
-
Итого по разделу V
114782
646815
212599
-434216
97817
32,8
185
Баланс
1118263
2889746
3365066
475320
2246803
116
300
Рассматривая показатели хозяйственной деятельности ОАО «Комбинат КМАруда» за период с 2014 по 2016 год, мы получили следующие данные.
Нематериальные активы в 2014 году составили 17 тыс. руб., в 2015году – 16 тыс. руб., в 2016 году- 15 тыс. руб. За исследуемый период нематериальные активы уменьшились на 29,5%, что в натуральном выражении составило 2 тыс. руб., в том числе за последний год – на 6,3%, что в натуральном выражении составило 1 тыс. руб.
Основные средства в 2014 году составили 532737 тыс. руб., в 2015 году составили 668693 тыс. руб., в 2016 году – 778907 тыс. руб. За исследуемый период основные средства увеличились на 46,2%, что в натуральном выражении составило 246170 тыс. руб., в том числе за последний год на 16,5%, что в натуральном выражении составило 110214 тыс. руб.
Незавершенное строительство в 2014 году составило 86312 тыс. руб., в 2015 году -183959 тыс. руб., в 2016 году - 825381 тыс. руб. В отчетном периоде незавершенное строительство увеличилось на 8566,2%, что в натуральном выражении составило 739069 тыс. руб., в том числе за последний год на 348,7%, что в натуральном выражении составило 641422.
Долгосрочные финансовые вложения в 2014 г. составили 13194 тыс. руб., в 2015 г – 13194 тыс. руб., в 2016г. -329651 тыс. руб. За исследуемый период и за последний год долгосрочные финансовые вложения увеличились на 2498%, что в натуральном выражении составило 316457 тыс. руб.
Отложенные налоговые активы в 2014г. составили 2709 тыс. руб., в 2015 г. – 13194 тыс. руб., в 2016 г. -12995 тыс. руб. За анализируемый период отложенные налоговые активы увеличились на 379%, что в натуральном выражении составило 10286 тыс. руб., в том числе за последний год – на 79%, что в натуральном выражении составило 5741 тыс. руб.
Запасы предприятия в 2014г. составили 141296 тыс. руб., в 2015 г. – 184826 тыс. руб., в 2016 г. – 198743 тыс. руб. За анализируемый период запасы увеличились на 40, 6%, в том числе: сырье, материалы и другие аналогичные ценности – на 38,3%, что в натуральном выражении составило 34046 тыс. руб., в том числе за последний год – на 10%, что в натуральном выражении составило 11112 тыс. руб.; затраты в незавершенном производстве уменьшились на 84,6%, что в натуральном выражении составило -8573 тыс. руб., в том числе за последний год – на 79,8% , что в натуральном выражении составило -5839 тыс. руб.; готовая продукция и товары для перепродажи уменьшились на 15, 8%, что в натуральном выражении составило -3575, в том числе за последний год на 44,9%, что в натуральном выражении составило -14304 тыс. руб.; расходы будущих периодов увеличились на 176,8%, что в натуральном выражении составило 34549 тыс. руб., в том числе за последний год – на 71%, что в натуральном выражении составило 22548 тыс. руб.
Налог на добавленную стоимость по приобретенным ценностям в 2014 году составил 15018 тыс. руб., в 2015г. – 1105 тыс. руб., в 2016 г. – 4983 тыс. руб. За анализируемый период налог на добавленную стоимость по приобретенным ценностям уменьшился на 64,8%, что в натуральном выражении составило -10035 тыс. руб., в том числе за последний год увеличился на 350%, что в натуральном выражении составило 3878 тыс. руб.
Дебиторская задолженность (платежи по которой ожидаются в течение 12 месяцев после отчетной даты) в 2014 году составил 289412 тыс. руб., в 2015 г. – 1440467 тыс. руб., в 2016 г. – 245113 тыс. руб. За анализируемый период дебиторская задолженность (платежи по которой ожидаются в течение 12 месяцев после отчетной даты) уменьшилась на 15,3%, что в натуральном выражении составило -44299 тыс. руб., в том числе за последний год на 83%, что в натуральном выражении составило -195354тыс. руб.
Денежные средства в 2014г. составили сумму в 37554 тыс. руб., в 2015г. – 29470 тыс. руб., в 2016 г. составили -9084 тыс. руб. Денежные средства за исследуемый период уменьшились на 36%, что в натуральном выражении составило -28470 тыс. руб., в том числе за последний год – на 69,2%, что в натуральном выражении составило -20386тыс. руб.
Добавочный капитал в 2014 году составил 209381 тыс. руб., в 2015 г. – 208230 тыс. руб., в 2016 г. – 207103 тыс. руб. В исследуемом периоде добавочный капитал уменьшился на 1,1%, что в натуральном выражении составило -2278 тыс. руб., в том числе за последний год – на 0,6%, что в натуральном выражении составило -1127 тыс. руб.
Резервный капитал в 2014 г. составил 16 тыс. руб., в 2015 г . – 3 тыс. руб., в 2016 г. – 3 тыс. руб. За исследуемый период резервный капитал уменьшился на 81,3%, что в натуральном выражении составило -13 тыс. руб., но за последний год не изменился и составил 100%.
Нераспределенная прибыль (непокрытый убыток) в 2014 г. составила 781734 тыс. руб., в 2015 г. – 2000055 тыс. руб., в 2016 г. - 2893019 тыс. руб. За исследуемый период нераспределенная прибыль (непокрытый убыток) увеличилась на 270%, что в натуральном выражении составило 2111285 тыс. руб., в том числе за последний год – на 44%, что в натуральном выражении составило 92964 тыс. руб.
Кредиторская задолженность в 2014 г. составила 105476 тыс. руб., в 2015 г. - 138700, в 2016 г. – 206177 тыс. руб. За исследуемый период кредиторская задолженность увеличилась на 95%, что в натуральном выражении составило 100701 тыс. руб., в том числе за последний год – на 48%, что в натуральном выражении составило 206177 тыс. руб., в том числе задолженность перед поставщиками и подрядчиками – на 390%, что в натуральном выражении составило 126453 тыс. руб., за последний год – на 396%, что в натуральном выражении составило 126817тыс. руб.; задолженность перед персоналом организации увеличилась на 11%, что в натуральном выражении составило 2699 тыс. руб., в том числе за последний год – на 13%, что в натуральном выражении составило 3141 тыс. руб.; задолженность перед государственными внебюджетными фондами уменьшилась на 0,5%, что в натуральном выражении составило -40 тыс. руб., в том числе за последний год – на 17,4%, что в натуральном выражении составило -1816 тыс. руб.; задолженность по налогам и сборам уменьшилась на 76,2%, что в натуральном выражении составило -28401тыс. руб., в том числе за последний год – на 87,2%, что в натуральном выражении составило -60285 тыс. руб.
Задолженности перед участниками (учредителями) по выплате долгов в 2014 г. составили 9278 тыс. руб., в 2015 г. – 7914 тыс. руб., в 2016 г. – 6422 тыс. руб. За отчетный период задолженности перед участниками (учредителями) по выплате долгов уменьшились на 30,8%, что в натуральном выражении составило -2856 тыс. руб., в том числе за последний год – на 18,9%, что в натуральном выражении составило -1492 тыс. руб.
Делая вывод по полученным данным, можем сказать, что в целом предприятие рентабельно и способно обеспечивать свои внешние обязательства.
3. Формирование комплекса мероприятий по строительству бетонного завода на базе предприятия ОАО «Комбинат КМАруда»
3.1. Актуальность применения укатываемого бетона в дорожном строительстве
Бережное и рациональное использование природных ресурсов в настоящее время приобретает особое значение. Для решения этой актуальной проблемы учеными производится разработка эффективных безотходных технологий за счет комплексного использования сырья, что одновременно с этим приводит и к ликвидации огромного экологического ущерба, оказываемого «кладбищами» отходов. Само понятие «отходы производства и потребления» для многих организаций, производящих материальные продукты становится условным. Отходы производства превращают в ценное, порой даже дефицитное сырье. В то же время многие отходы промышленности и городского хозяйства, представляющие большой практический интерес, остаются недостаточно востребованными. В этом плане популяризация возможных направлений применения отходов и достигаемого при этом экологического и экономического эффекта имеет важное значение.
Одно из наиболее перспективных направлений утилизации промышленных отходов - это использование их в производстве строительных материалов, что позволяет удовлетворить до 40% потребности в сырье этой важнейшей отрасли промышленности. Применение отходов промышленности позволяет на 10-30% снизить затраты на изготовление строительных материалов по сравнению с производством их из природного сырья, экономия при этом капитальных вложений составляет 35-50%.
На основе применения отходов промышленности возможно развитие производства не только традиционных, но и новых эффективных строительных материалов, которые обладают комплексом улучшенных технических свойств и в то же время характеризуются наименьшей ресурсоемкостью как в процессе производства, так и при применении.
В нашем проекте мы будем говорить об укатываемом бетоне. Укатываемый бетон является разновидностью тяжелых цементных бетонов, отличающийся от них значительно меньшим содержанием цемента и воды, что позволяет повысить его упругопластичные свойства. Его транспортируют большегрузными автосамосвалами или бетоносмесителями на участок строительства, укладывают мощными брусьями высокого уплотнения тяжелых асфальтоукладчиков и уплотняют катками разных типов. Большое значение укатываемый бетон получил при сооружении дамб и подпорных стенок плотин. Во всем мире сооружены многочисленные объекты такого рода, или же они находятся еще в стадии строительства.
Укатываемый малоцементный бетон делится на четыре марки: 1, 2, 3, 4. Выбор марок укатываемого бетона для конструктивных слоев дорожных одежд различных типов должен быть обоснован проектом и соответствовать техничеким требованиям (таблица 3.1)
Таблица 3.1
Технические требования к смеси укатываемого бетона
Марка укатываемого бетона
Предел прочности на (кгс/см2)
Назначение
При сжатии
На растяжение при изгибе
1
75
10
Для тротуаров, технологического слоя
2
100
16
Для улиц и дорог общегородского и районного значения (в том числе скоростных дорог магистральных улиц)
3
200
24
Для двухстадийного строительства улиц и дорог в районах массовой жилой застройки
4
300
32
Производство бетона – это очень прибыльное и довольно ответственное мероприятие. В настоящее время разработаны и применяются в строительстве разнообразные виды бетонов с применением как вяжущих, так и заполнителей на основе металлургических шлаков. Стоимость изделий из шлаковых бетонов на 20—30% меньше, чем традиционных.
Технология устройства дорожных покрытий из уплотненного цементобетона является относительно новой. Такие покрытия гораздо прочнее и долговечнее, чем асфальтобетонные, и, кроме того, их устройство занимает значительно меньше времени.
Существующий опыт устройства дорог из укатываемого бетона показал, что такой бетон необходимо применять при устройстве дорог, по которым движутся транспортные средства с большой осевой нагрузкой и дорог, на которые действует большая механическая нагрузка, например при строительстве: подъездных дорог для сверхтяжелых транспортных средств с осевыми нагрузками до 120 т; покрытий для контейнерных площадок и оборудования в портах; площадок для стоянок заправочных и армейских машин; площадки для хранения угля и древесины.
Для получения качественного и дешевого дорожного покрытия, совершенствуется технология строительства автомобильных дорог, качество цементобетона, а также применяются отходы производства. При этом более целесообразным является применение особо жестких смесей, с меньшим расходом цемента по сравнению с традиционными смесями. Данным требованиям в наибольшей степени отвечает укатываемый бетон. При применении такого бетона требуется меньшая энергоемкость, обеспечивается меньшая усадка асфальтового покрытия, а также сокращаются сроки строительства. Наряду с этим, актуальной проблемой для Центрально-Черноземной области Российской Федерации является утилизация отходов КМА. Поэтому повышение эффективности дорожного строительства может быть достигнуто за счет комплексного использования отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов - самого крупнотоннажного отхода на территории КМА - и современной технологии укатки. Применение вяжущих низкой водопотребности и тонкомолотых цементов на основе отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов в укатываемых бетонах даст возможность моделировать состав бетона, изменяя его прочность, в зависимости от конкретных условий и особенностей района строительства и экономить самый дорогостоящий компонент бетонной смеси - цемент.
Поэтому актуальность проекта заключается в применении высокопрочных укатываемых бетонов с использованием тонкомолотых цементов и вяжущих низкой водопотребности - это позволит не только снизить материалоемкость дорожных одежд, но и значительно уменьшить время строительства. Кроме того, при производстве такого бетона возможно в значительной степени утилизировать отходы горнорудного производства.
Так же энергетически целесообразно будет использовать в качестве наполнителя для укатываемого бетона сырьевые компоненты, которые накопили энергию в результате геологических и техногенных воздействий. Ярким примером этому могут служить железистые кварциты, которые подверглись механическому воздействию в процессе дробления и помола, дезинтегрированы и разделены на магнетитовый концентрат и отходы - хвосты мокрой магнитной сепарации. Они представляют собой техногенный песок темно-серого цвета, состоящий из неокатанных частичек кварца (около 70 %), магнетита, гематита, амфиболов, карбонатов, полевых пшатов и их агрегатов.
Запасенная в хвостах под воздействием механической активации энергия влияет на процессы структурообразования в системе отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов - портландцемент.[30] Установлено, что кварц отходов мокрой магнитной сепарации в целом отличается более низкой степенью кристалличности, чем песок. Таким образом: слабая кристалличность кварца отходов в целом, техногенное воздействие во время дробления и помола в технологии обогащения, механохимическая активация при производстве вяжущих низкой водопотребности - позволяют получать материал с более низкой энергоемкостью за счет эффекта синергетизма системы: генезис сырья – обогощение железистых кварцитов – производство вяжущих низкой водопотребности.
Для снижения содержание наиболее энергоемкого компонента бетонной смеси - цемента мы планируем применять компоненты, которые получали путем совместного помола клинкера, гипса, отходов мокрой магнитной сепарации и суперпластификатора СБ-3. Управляемый состав новообразований, характеристики микроструктуры и пористости цементного камня, полиминеральный состав техногенного песка с шероховатой поверхностью позволяют синтезировать на основе отходов производства железистых кварцитов тонко молотые цементы необходимых эксплуатационных характеристик.
Отличительными особенностями применения жёстких бетонных смесей является меньший расход цемента по сравнению с традиционными смесями, возможность открытия движения транспорта по вновь устроенному покрытию сразу же после укатки, простота технологии строительства оснований и покрытий, низкая трудоёмкость работ, высокая экономическая эффективность.
Выполненные исследования в России и за рубежом показали возможность значительного улучшения свойств укатываемых бетонов за счёт оптимального проектирования состава смеси, введения микрозаполнителей (в частности, золы уноса ТЭЦ) и поверхностно-активных веществ [20]. Подбор состава укатываемого бетона производят общепринятым методом: с расчётом состава смеси по методу «абсолютных объёмов» и последующим экспериментальным уточнением состава. Состав бетона подбирают по требуемой прочности бетона на растяжение при изгибе с последующей проверкой требуемой прочности бетона при сжатии и морозостойкости. Если подобранный по условию прочности состав бетона гарантированно не обеспечивает необходимую морозостойкость, окончательный состав бетона подбирают по условиям морозостойкости.
Приготовление жёсткой бетонной смеси проводят в основном на бетонных заводах в смесителях принудительного перемешивания циклического и непрерывного действия. Транспортирование смеси осуществляют автомобилями-самосвалами разного типа. Укладку жёсткой бетонной смеси производят специальными бетоноукладчиками, асфальтоукладчиками, а также автогрейдерами, бульдозерами или другими аналогичными машинами.[32]
Укатываемый бетон отличается от цементогрунта тем, что он содержит крупный заполнитель, а от обработанного цементом основания - более высоким содержанием вяжущего. Построенные из этого материала покрытия дорог, площадок рассчитываются на восприятие более высоких нагрузок от транспортных средств, а потому они должны иметь более высокую прочность на сжатие и растяжение при изгибе, быть более морозостойкими и износостойкими.
Кроме того, применяя технологию устройства дорожных покрытий из укатываемого бетона, можно добиться значительной экономии энергоемкости при применении машин и оборудования, увеличить расстояние между швами в бетонном покрытии, обеспечить меньшую усадку бетона в процессе твердения из-за низкого водоцементного отношения.[31]
В отечественной практике строительства дорог укатываемый бетон в достаточно больших объёмах был применён при реконструкции Московской кольцевой автомобильной дороги (МКАД). Опыт строительства бетонного основания МКАД показал необходимость усовершенствования технологии применения жёсткого укатываемого бетона с целью повышения однородности показателей его качества в основании. Критерием достаточного уплотнения служит отсутствие следа на поверхности бетонного основания после прохода тяжёлого катка.
3.2. Зарубежный опыт использования укатываемого бетона в строительстве дорожных покрытий
В промышленно развитых странах (США, Австралии, Канаде, Великобритании, Германии, Швеции, Франции, Испании, Норвегии, и многих других) расширяется строительство покрытий автомобильных дорог из жестких цементобетонных смесей, уплотняемых укаткой. Ведущие машиностроительные фирмы, которые конструируют укладочную дорожную технику, создают мощные трамбующие брусья для универсальных дорожных укладчиков и используют их для создания оснований и покрытий проезжей части дорог и магистралей из укатываемого бетона, носящих в англоязычных странах название «RCC-Pavements».
Укатываемый бетон начинают использовать во многих странах в связи с ростом цен на битум, широким применением местных строительных материалов, развитием техники для укладки и уплотнения жестких бетонных смесей [36].
Во Франции, Японии и Чехии по покрытию из укатываемого бетона устраивают поверхностную обработку.
Затраты на строительство слоев покрытий из такого бетона почти на 30% меньше по сравнению с затратами на сооружение цементобетонных и асфальтобетонных покрытий.
В США интерес к покрытиям из укатываемого бетона объяснялся следующими причинами. Первая - поиск методов быстрого строительства дорожных покрытий в военное время. В этом случае главными являются скорость строительства дорог и применение несложного оборудования в минимальном количестве. Вторая - получение экономичного и долговечного покрытия, по которому могла бы передвигаться военная техника, при этом обеспечение ровности и текстуры не является главным требованием.