11. карамышев сергей. фибра

ООО «Химмет»

Проект «φибра»победитель конкурса «У.М.Н.И.К.-2007»

Создание производства Создание производства высокопрочной аморфной высокопрочной аморфной

металлической фибры металлической фибры для армирования бетонадля армирования бетона

Технический директор ООО «Химмет»

Климова О.Г.

www.himmet.ucoz.ru; ooo-himmet@rambler.ru

Резюме проекта1.1.

2.2. Организация промышленного производства фибры и вывод продукта на рынок

3.3. Расширение области применения фибробетонов

Разработка высокопрочной и коррозионностойкой аморфной металлической фибры для упрочнения бетона:состава материала технологии изготовления

ООО «Химмет» Проект «φибра»

ООО «ХИММЕТ»

• Начало проекта по разработке аморфной строительной фибры: ноябрь 2008 г.

• ООО «Химмет» создано в феврале 2009 года для реализации этого проекта (зарегистрировано в г. Гатчина, Ленинградская область)

• В развитие проекта на 1 декабря 2009 г. вложено ~ 400 000 руб.

• Заключен протокол о намерениях со стратегическим инвестором - ООО «Ниневия» о совместном продвижении проекта в 2011-12 г.г.

ООО «Химмет» Проект «φибра»

Цементный камень (бетон) –

Имеет низкую прочность на растяжение/изгиб

! Необходимость механического упрочнения !! Необходимость механического упрочнения !

ООО «Химмет» Проект «φибра»

Актуальность тематики

Хрупкий материал

Имеет много пор, трещин, пустот

Теория Гриффитса – «единица объёма», содержащая слабейшую

трещину определяет прочность всего образца!

Влияние упрочнения аморфной фиброй на характер разрушения бетона при испытании на изгиб

Без фибрыС фиброй

ООО «Химмет» Проект «φибра»

Армированный фибробетонАрмированный фибробетон : :

• Высокая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам;

• Компенсация недостатков фракционного состава; • Снижение усадки при затвердевании

строительного раствора; • Увеличение морозостойкости бетона; • Высокая степень  трещиностойкости;• Долговечность (высокая износоустойчивость) • Повышенная прочность;• Стойкость к вибрациям;• Низкая трудоемкость.

Преимущества:

ООО «Химмет» Проект «φибра»

Фибры сегодня:

Фрезерованная сталь, треугольного сечения d= 0,1-0,15 мм, l= 32 мм

Стальная проволока рубленная (с загнутыми, плющенными, конусными концами), волнистая

Пластинки полипропилена ,

целлюлозное волокно

ЗАО «Курганстальмост», ЗАО «НИССАН ЗАО «Курганстальмост», ЗАО «НИССАН LTDLTD»»

ЗАО «ТД Еврохим-1» ЗАО «ТД Еврохим-1» Recem Recem ТМТМ

РУП«БМЗ», ЗАО «Фибросталь», «Северсталь- Метиз», РУП«БМЗ», ЗАО «Фибросталь», «Северсталь- Метиз», DUROCEM, DUROCEM, ООО «НПО «Магнитогорск Фибра-Строй»ООО «НПО «Магнитогорск Фибра-Строй»

ООО «Химмет» Проект «φибра»

НедостаткиНедостатки использования в бетоне использования в бетоне наиболее наиболее распространенныхраспространенных видов фибры видов фибры::

• Плохое сцепление с бетоном• Неравномерность содержания фибры по высоте слоя (высокая

степень оседания) • Низкая коррозионная стойкость• Травмоопастность и повреждение оборудования (насосы, шланги,

торкрет-машины)• Слипание фибр, образование «ежей»• Низкая прочность по сравнению с аморфным аналогом

ООО «Химмет» Проект «φибра»

ПреимуществоПреимущество аморфной фибры -аморфной фибры -ООО «Химмет» Проект «φибра»

•Площадь поверхности в 10 раз больше поверхностной площади стальной фибры круглого или квадратного сечения, что обеспечивает хорошее сцепление с бетонной матрицей; Аморфная фибра до 5 раз прочнее своего кристаллического аналога (прочность до 2 ГПа);

Идеальное Идеальное сочетаниесочетание площади поверхностиплощади поверхности ии прочностипрочности

•Аморфная фибра имеет исключительно высокую коррозионную стойкость;

•В бетонной матрице используется вся прочность фибры.

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

Концентрация фибры, кг/м3

Пр

оч

но

сть

на

изг

иб

, кг

/см

2

Влияние добавок фибры на прочностные характеристики

фибробетона

Эволюция дисперсного упрочнения бетона

• Низкая прочность на изгиб

• Низкая трещиностойкость

• Низкое сопротивление к ударной нагрузке

• Необходимость упрочнения

БетонБетон

с аморфной фиброй

• Высокая прочность на изгиб • Низкая коррозионная

стойкость• Низкая связь с бетоном • Трудоемкость равномерного

распределения фибры в матрице

• Не использование всей прочности металла

Бетонс кристаллической

фиброй

• Высокая прочность на изгиб

• Высокая коррозионная стойкость

• Высокая трещиностойкость• Низкая стоимость• Равномерность

распределения фибры в бетоне

ООО «Химмет» Проект «φибра»

• бетонные полы, • сборный железобетон и

перекрытия, • дороги, береговые

укрепления;• торкрет-бетон, • строительные растворы;• сухие смеси, облицовка,

ремонтные составы и т.д.

ООО «Химмет» Проект

«φибра»Области применения предлагаемой фибры:

Оценка рынка

• Объем рынка металлической фибры:– европейский – до 250 тыс.т/ год.– отечественный – около 25 тыс.т/ год.– лидер российского рынка «Курганстальмост» - производство 8 тыс.т/ год.

• Цены от 30 тыс. руб. /т (отечественная фрезерованная), до 10 тыс. евро/ т (французская аморфная).

• Основные потребители:– производители промышленных полов (до 70%),– заводы ЖБИ,– производители сухих смесей

• Стратегия продвижения:– предпочтительны продажи крупным и средним оптом прямым

потребителям и продавцам добавок для бетона.– целевая реклама, участие в выставках, интернет- сайт.

ООО «Химмет» Проект

«φибра»

• Работы в области технологии получения и исследования свойств аморфных сплавов ведутся более 20 лет

•Разработан и создан экспериментальный прототип установки для получения аморфной ленты методом спинингования расплава с производительностью

до 2,5 кг/час •Изучена группа новых аморфных сплавов системы Fe-Cr-Mo-V-B-C-Si, имеющих высокую прочность, коррозионную стойкость, термическую стабильность.

1. Толочко О.В. Релаксация структуры и свойств металлических стёкол на основе железа и никеля // Канд. дисс. Л.: ЛГТУ. 1991 г. 168 с.

2. Толочко О.В. Теоретический и экспериментальный анализ релаксационных и кристаллизационных процессов при термической обработке аморфных сплавов типа металл-металлоид // Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. СПб: СПбГТУ 1999 г. 387 с.

3. Толочко О.В., Обидов Б.А. и др. Влияние низкотемпературного отжига на морфологию приповерхностных слоёв аморфного сплава на основе железа XVII // Петербургские чтения по проблемам прочности. 2007.

4. O. V. Tolochko, N. O. Gonchukova, and T. V. Larionova at all. Structural relaxation in amorphous substances with highly non-equilibrium structure // J. of Non-Cryst, Sol. V.261, Issues 1-3, 2000, P. 252-25.

5. Толочко О. В. Гончукова Н. О. Оценка скорости закалки ленты аморфного сплава при спиннинговании // Физ. и хим. стекла. т. 30, 2004 с. 724-730

ООО «Химмет» Проект

«φибра»

2000

1500

1000

500

0 1 2 3

2500

Эластичность, %

Про

чнос

ть,

МП

а

Аморфныеметаллы

ПолимерыДерево

Титановыесплавы

Сталь

Научный задел:

Технический задел

• Создана лабораторная и спроектирована и заказана опытно-промышленная установка для получения аморфной фибры;

• Разработано два первоначальных состава с высокими механическими характеристиками: Ф1(Fe80P13C7) – 1100 МПа; Ф2(Fe72Cr8P13C7) – 1400 МПа;

• Разработана надежная схема деления аморфной ленты на фибру с заданной геометрией непосредственно на технологической линии (толщина 20 мкм; длина 25 мм; ширина 0,5 – 1 мм)

• Получены опытные образцы фибробетона и проведены их механические испытания, показавшие увеличение предела прочности на изгиб и сжатие в 2 и 2,5 раза соответственно.

ООО «Химмет» Проект «φибра»

• Подана заявка на патент на полезную модель: «Аморфная металлическая фибра для дисперсного армирования»

ООО «Химмет» Проект

«φибра»

Разработка новых аморфных сплавов: предел прочности на растяжение не менее 2000 МПа; твердость НV не менее 1200; коррозионная стойкость (содержание хрома до 20%);

Создание оптимальной методики введения фибры в бетон, в том числе и для торкрет-машин с учетом индивидуальных геометрических параметров фибры;

Оптимизация технологии получения фибры

Наши контакты: т.(911) –22-000-41ooo-himmet@rambler.ruwww.himmet.ucoz.ru

Ожидаемые результаты НИОКРОжидаемые результаты НИОКР

План развития (“step by step”)1. Создание опытно-промышленной установки (25 т.

в год)2. Разработка оптимального состава аморфных

высокопрочных и коррозионностойких сплавов.3. Разработка оптимальной геометрии фибры для

лучшей совместимости с бетонной матрицей.4. Отработка технологии для массового

промышленного производства.• Шаги 1-4 – срок 6 месяцев

5. Запуск и отладка промышленного производства, тиражирование установок, развитие бизнеса.

• Шаг 5 – срок 12 месяцевЗа рамками проекта далее –

• расширение сферы применения фибробетона,• аморфная лента, как конструкционный материал,• аморфные материалы со специальными свойствами.

ООО «Химмет» Проект «φибра»

Спасибо за внимание!