Сергей Иноземцев: «Асфальтобетон со свойством самовосстановления»
Группа молодых ученых из Московского государственного строительного университета представила отечественную разработку – самовосстанавливающийся асфальтобетон. Особый компонент умного материала позволяет ликвидировать часть образовывающихся в процессе эксплуатации трещин, тем самым увеличивая сроки нормативного состояния отдельных участков дорог. Подробнее о самовосстанавливающихся асфальтобетонах «Строительному еженедельнику» рассказал руководитель исследований Сергей Иноземцев, кандидат технических наук, доцент кафедры строительного материаловедения НИУ МГСУ.
– Сергей Сергеевич, как пришла идея заняться разработкой и созданием этого умного материала?
– Мы наблюдали, как у классического щебеночно-мастичного асфальтобетона ЩМА-15 в некоторых случаях проявляется эффект естественного восстановления, связанный с термопластичными свойствами битума преимущественно за счет легких фракций. Однако самовосстановление показателей происходит при повышенных температурах, что не дает возможности использовать данный потенциал, ведь нельзя позволить «размягчить» дорогу до такой степени, чтобы она восстановилась. И мы приступили к работе над тем, чтобы данный эффект кратно усилить и научиться им управлять, получили поддержку от Российского научного фонда и сформировали команду ученых, которая занялась исследованием этой проблемы.
– Какую технологию самовосстановления удалось разработать вашей команде?
– Ключевым компонентом нашей технологии являются специальные капсулы-контейнеры с полимером внутри, которые добавляются в асфальтобетонную смесь. Они предназначены для того, чтобы запасать вещество внутри себя, и, как только в процессе эксплуатации асфальтобетон начнет разрушаться и будут формироваться дефекты и трещины, из капсул высвободится полимер, который, полимеризуясь, склеит берега трещин и вернет асфальтобетону способность сопротивляться нагрузкам. Таким образом достигается эффект самовосстановления.
Мы апробировали капсулу на щебеночно-мастичных смесях ЩМА-15 и определили, что оптимальная концентрация капсул на уровне 3% от количества битума позволяет достичь максимального восстановительного эффекта.
– Какой полимер заложен в основу технологии? И самое главное – это российский продукт?
– С самого начала наших исследований на данную тему мы применяли только те компоненты, которые производят в России. В качестве активного компонента мы рассматривали несколько веществ и в конечном итоге выбрали тот, что дает лучший эффект самовосстановления. Производят этот AR-полимер в Казани, и я не уверен, что за рубежом есть аналоги.
– На данный момент в МГСУ есть опытные образцы?
– Да, конечно. Исследовательская работа еще не завершена, поэтому мы преимущественно работаем на опытных образцах, созданных в лаборатории.
На конкретных дорожных участках пока не работаем, но если представители отрасли будут заинтересованы в том, чтобы на текущем этапе осуществить работы по апробации, то мы готовы в этом направлении двигаться, чтобы достаточно быстро подготовить и необходимые материалы, и документы.
– В целом на каком этапе сейчас находится научная работа?
– Проект поддержан Российским научным фондом и рассчитан на несколько лет. Суть заключается в том, чтобы разработать общую концепцию того, как создавать подобного рода материалы. Не просто разработать самовосстанавливающийся материал, а сформулировать общие подходы, для того чтобы у отрасли были инструменты для создания собственного варианта подобного материалов.
На данный момент сама концепция принципиально готова, и у нас достаточно материалов, чтобы перейти к созданию промышленной партии. Вопрос в заинтересованности отрасли.
– Подобный материал существует в российской и зарубежной практике? Это импортозамещение или отечественное открытие?
– Само по себе исследование в области умных материалов, включая и самовосстанавливающиеся, является общемировой тенденцией в строительном материаловедении. За последние десять лет количество работ, посвященных данной теме, выросло в 3–3,5 раза, и в их числе есть ряд зарубежных и отечественных.
Иностранные исследователи предлагают использовать в качестве запасающего вещества внутри капсул различного рода масляные отходы, тогда как наше решение предлагает в качестве активного компонента применять полимер. В своих исследованиях мы сравнивали два этих подхода и доказали, что капсулы с полимерным активным веществом значительно превосходят масляные и обладают бо́льшим преимуществом.
– В чем заключается различие двух активных веществ и почему выбран именно полимер?
– Прежде всего отличается механизм воздействия на структуру асфальтобетона. Если в качестве восстанавливающего агента в капсулах используются масла, то в момент разрушения происходит следующий процесс: вещество высвобождается, смачивает стенки трещин, частично диффундируя, – по сути, разжижает материал омолаживая битум. В результате этого процесса происходит некоторое восстановление пластичности асфальтобетона.
В случае с применением полимера механизм действия иной. При разрушении капсул высвобождается полимер, который также смачивает берега трещин, частично диффундируя полимеризуется. В результате полимер изнутри склеивает часть дефектов, и за счет этого мы получаем не просто увеличенную пластичность, но и восстановленные связи внутри материала. В этом случае показатели самовосстановления асфальтобетона выше.
– Пластичность асфальтобетона иногда грозит образованием колейности на дороге. Как разрешаются эти риски?
– Как раз одним из главных недостатков применения масляных капсул является неблагоприятная пластичность, которая может привести к образованию колей. И для того, чтобы отойти от данного риска, нами было принято решение найти другой механизм действия. В случае с полимерным наполнителем капсулы склеивание трещин позволяет не допускать разжижения матрицы, давая лучшие показатели упругости и сопротивления.
– По информации МГСУ, подрядчики используют подобные технологии?
– Время от времени в прессе встречаются заголовки, посвященные умным материалам и нанотехнологиям в дорожном строительстве, но в России нет примеров внедрения или апробации асфальтобетонов со свойствами самовосстановления.
Знаю, что китайские коллеги запустили производство промышленного продукта в виде подобных капсул с масляным веществом внутри, однако информации об успешной реализации пока нет.
– Наверняка в вашей работе есть раздел, посвященный технико-экономическому обоснованию и целесообразности использования технологии самовосстанавливающихся асфальтобетонов. Можете поделиться данными расчетов?
– Разумеется, мы сделали экономические расчеты, которые основаны на оценке себестоимости и технического эффекта. Согласно нашим расчетам, использование капсул позволяет получать асфальтобетон, который не просто соответствует всем требованиям стандартов, но и обладает дополнительным набором уникальных свойств. Все это позволяет эксплуатировать участок дороги больший период времени. По сравнению с классическими щебеночно-мастичными смесями, несмотря на незначительное удорожание себестоимости материала, технико-экономическая эффективность достигает не менее 33%.
– В данном случае, что вкладываете в понятие эффективности?
– Мы исследовали стабильность во времени структурно-чувствительных параметров, таких как прочность. Со временем в процессе эксплуатации она уменьшается, то есть под воздействием различных факторов происходит разрушение материала и деструктивные процессы отражаются на показателях. Наблюдая за работой капсул, мы видим, что в период самовосстановления прочность возрастает, а технические показатели стремятся к первоначальным значениям. Этот эффект позволяет продлить время достижения момента, когда показатели достигнут критического значения, то есть дороге потребуется ремонт. По нашим оценкам, технология позволяет увеличить данный период нормативного состояния асфальтобетона более чем в 2–2,5 раза.
– Россия – очень большая страна, территории которой находятся в различных климатических зонах (отличаются погода, грунты, интенсивность движения и другое). В связи с этим вопрос: где и в каких условиях лучше всего проявят себя самовосстанавливающиеся асфальтобетоны?
– Не хочется сейчас необоснованно как-то ограничивать применимость разработки, поскольку предстоящий этап внедрения как раз выявит наилучшие условия. Сами капсулы способны ликвидировать в асфальтобетоне часть дефектов и трещин, и мы считаем, что смеси с такими компонентами целесообразно использовать при устройстве верхних слоев одежды автомобильных дорог в условиях, которые провоцируют трещинообразование. Достаточно широкая формулировка, но это могут быть и северные территории, где при низких температурах асфальтобетон становится хрупким, и южные, где трещины образовываются по другим причинам, например, из-за старения вяжущего.
– Насколько сложен процесс производства самовосстанавливающихся асфальтобетонов, ведь не секрет, что подрядчики сами готовят смеси вблизи объектов строительства, ремонта или реконструкции.
– Мы достаточно давно занимаемся разработкой строительных материалов и понимаем, как важно, чтобы методика производства менялась в минимальной степени или вообще не менялась. Технология создания самовосстанавливающихся асфальтобетонов несложная и вполне может быть осуществлена на существующих асфальтобетонных заводах. Условно говоря, дополнительный компонент можно вводить в смесь как обычную добавку с помощью отдельного бункера с дозатором. Никакого специфического оборудования для этого не требуется.
Что касается самого синтеза капсул, то и он может быть организован с использованием отечественного оборудования. В своих исследованиях мы использовали компоненты российского производства, которые сегодня присутствуют на рынке.
О сегодняшнем состоянии и перспективах рынка новостроек сегмента масс-маркет Московского региона, влиянии госпрограммы льготной ипотеки и завершении ее реализации, а также новом проекте, который будет запущен в этом году, «Строительному Еженедельнику» рассказал генеральный директор IKON Development Антон Детушев.
— Антон Александрович, IKON Development реализует крупный проект комплексного развития территории «Новый Зеленоград». Расскажите, пожалуйста, на его примере, в чем специфика таких проектов?
— Главное, что необходимо учитывать в таких проектах, — это их масштаб. «Новый Зеленоград» предполагает освоение территории площадью более 90 га с возведением почти 1 млн кв. м недвижимости различного назначения. Расчетное число жителей составит порядка 40 тыс. человек. По сути, это строительство небольшого города, поэтому к реализации проекта надо подходить не просто с девелоперскими, а скорее с градостроительными мерками. Необходимо учитывать массу факторов — социальную, коммерческую и иную инфраструктуру, зеленые насаждения, общественные пространства, места отдыха, приложения сил и пр. В «Новом Зеленограде» мы приняли решение строить дома максимальной высотности, но не для того, чтобы «выжать» из участка побольше квадратных метров жилья, а с тем, чтобы освободить максимум территорий для формирования комфортной среды.
Современный проект предполагает создание максимума «полезностей» для жителей непосредственно возле их домов. Например, рядом с детскими площадками у нас ставятся уличные тренажеры. Таким образом, родители могут присматривать за играющими детьми и одновременно заниматься спортивными упражнениями, без необходимости посещать фитнес-центр, тратя дополнительные деньги и время. Причем этим спортинфраструктура не ограничивается. Создан большой теннисный корт, который при необходимости трансформируется в волейбольную или баскетбольную площадку. И мы видим, что это востребовано, на его использование — очередь.
На территории проекта создан большой тематический парк, здесь мы разместили объемные копии изобретений Леонардо да Винчи — подъемный кран, мост, домкрат, формируя тем самым просветительскую функцию. Это вызвало большой интерес посетителей. Для озеленения и оформления цветников использовались редкие для наших мест растения, причем бирки с них специально не снимались — людям было интересно узнать, что за необычная флора появилась рядом с их домом.
Вдумчивый подход касается и коммерческой инфраструктуры. Мы не просто отдаем под нее первые этажи, но и заранее, привлекая для этого консалтинговые компании, планируем функцию — что и где должно находиться, чтобы это было максимально удобно для людей. В итоге там, где задумано кафе, формируется зона под уличные столики на летний сезон, а там, где намечено размещение продовольственного магазина, — предусматривается парковка большего размера. И так далее.
Такой комплексный подход и должен, на наш взгляд, отличать современные проекты комплексного развития территорий.
— Какие опции, по вашему мнению, соответствуют современным проектам в комфорт-классе?
— Пару лет назад я был членом жюри премии Urban Awards, и там была интересная дискуссия именно о том, какие опции должны входить в современные проекты различных классов жилья. Поэтому я сейчас выскажу консолидированную экспертную позицию по комфорт-классу, тем более что я примерно на 90% с ней согласен.
Итак, к комфорт-классу мы относим многоэтажные дома по преимуществу со сравнительно небольшими 1–2-комнатными квартирами площадью 26–45 кв. м («трешки» и многокомнатные варианты есть, но в очень небольшом объеме). Наличие входной группы с холлом 30–40 кв. м. Обязательно предусмотрены колясочные (некоторые добавляют и специальное помещение, где можно вымыть лапы собакам после прогулки). Хорошая отделка мест общего пользования с использованием не самых дешевых материалов. Разнообразная квартирография, в том числе с европланировками. Наличие в квартирах, особенно достаточно просторных, гардеробных (покупатели часто предпочитают именно их вместо второго санузла). Ну и, конечно, набор дворовых функций — детские и спортивные площадки, озеленение, места для выгула собак и пр.
Это ключевые опции комфорт-класса, которые включают в свои проекты практически все застройщики и которые в общем-то ожидает увидеть в этом сегменте покупатель. Разумеется, помимо них, каждый девелопер добавляет какие-то свои «фишки», но они уже, так сказать, к стандарту не относятся.
— Достаточен ли в Московском регионе спрос на проекты в этом сегменте? Основным драйвером спроса сегодня является госпрограмма льготной ипотеки, которую, по планам, свернут с 1 июля 2021 года. Не грозит ли это рынку стремительным падением спроса?
— То, что льготная ипотека стала драйвером, — бесспорно. Но, на мой взгляд, главным была не сама по себе ставка в 6,5% годовых, а то, что государство оказало помощь и отрасли и людям, которые хотели улучшить жилищные условия. Сыграл роль психологический фактор — появление новых (и ограниченных по времени) возможностей для покупателей, хотевших купить жилье, но не решавшихся на это. Повлияла и широта распространения информации. Известно, что и до программы льготной ипотеки многие девелоперы предлагали совместные с банками продукты под те же 6–6,5%. Но не все покупатели об этом знали. Кстати, теперь в рамках этих совместных программ можно встретить ставки и в 2–3% годовых.
Но я обратил бы внимание на другой аспект. Если мы вспомним историю ипотечного кредитования в современной России, то большую часть времени ставка по кредитам составляла показатель ключевой ставки Центрорбанка плюс 2–2,5 п.п. То есть, когда «ключ» составлял 6,5%, ипотеку давали примерно под 9%. А сейчас ключевая ставка 4,5% (совсем недавно была 4,25%). То есть, по идее, ипотеку банки должны были бы давать под 6,5–7% годовых и без всякой программы госсубсидирования. Однако пока этого почему-то не происходит. Тем не менее, если программу льготной ипотеки свернут, очевидно, что у банков есть финансовый рычаг для сдерживания роста ипотечной ставки.
В то же время я согласен с тем, что начиная примерно с середины этого года рынок ждет определенное охлаждение, снижение спроса. И произойдет это вне зависимости от того, прекратят субсидирование ставки или нет. Дело в том, что программа льготной ипотеки действует уже около года (к июлю будет почти пятнадцать месяцев). За это время практически все, кто хотел и имел практическую возможность ею воспользоваться, это уже сделали. Соответственно, платежеспособный спрос уже большей частью удовлетворен: люди вскрыли «кубышки» и купили ипотеку на хороших условиях. Накопления граждан уже вовлечены в процесс, и других нет. И продолжение программы само по себе не создаст новых заемщиков.
— Отмечается, что ипотека с господдержкой вымывает с рынка самое доступное предложение. Достаточен ли объем жилья массового спроса на рынке? Насколько сильно сложившаяся ситуация повлияла на уровень цен?
— В целом действительно появление льготной ипотеки «зачистило» рынок от наиболее доступных вариантов (включая и нераспроданные остатки в старых проектах), и это, в сочетании с самим фактом увеличения спроса, стало существенным фактором роста
средних цен в сегменте. Но далеко не единственным. Цены толкали вверх и переход на проектное финансирование (застройщики заранее об этом предупреждали), и рост стоимости стройматериалов (кстати, ясных объективных причин для этого применительно к российской продукции я не вижу).
При этом на рынок из-за ряда факторов («подмораживание» запусков в начале первой волны пандемии, когда еще никто не понимал, к каким последствиям она приведет, нехватка рабочих мигрантов и др.) вышло меньше жилья, чем планировалось. По моим оценкам, примерно на 20%. Некоторое затоваривание рынка в сегменте массового жилья благодаря активности покупателей в 2020 году ушло в прошлое. В результате сформировался баланс спроса и предложения. В этой ситуации я не вижу предпосылок для снижения цен, даже невзирая на возможное охлаждение спроса. Дело в том, что из-за перечисленных выше факторов девелоперам, особенно в Московском регионе, просто особо некуда «падать». При этом, конечно, такого активного роста цен, как в прошлом году (порядка 20%), в этом не ожидается.
— Расскажите, пожалуйста, какие планы у компании на этот год?
— Главной новинкой этого года станет для нас проект в Сколково, рядом с Мещерским лесом, который мы запустим совместно с ФСК. Архитектурное бюро APEX разработало очень интересный проект комплекса бизнес-класса. Вместе с консультантами из CBRE мы сейчас прорабатываем коммерческую инфраструктуру микрорайона. В конце весны — начале лета, после получения разрешительной документации, начнется строительство и, параллельно, — продажи.
Будет активно строиться в этом году апарт-комплекс премиального класса «Дом Chkalov» на первой линии Садового кольца в Москве, автором проекта которого является Сергей Чобан. Две башни внизу объединяются небольшим 4-этажным торговым центом. В этом году будет завершена работа по надземной части проекта.
Продолжится реализация проекта «Новый Зеленоград». Мы уже начали строительство детсада, должно стартовать возведение нескольких корпусов. Всего там в стройке у нас будет около 300 тыс. кв. м недвижимости. И 80 тыс. кв. м жилья планируется в этом году сдать.
Разумеется, мы ведем и поиск новых интересных проектов. Два из них у нас уже в сделке, еще примерно пять — на рассмотрении. Впрочем, мы не особо гонимся за объемами как таковыми. В целом у нас в портфеле проекты на 1,5 млн кв. м недвижимости, так что работой мы обеспечены. Зато в этом году мы намерены проработать и вывести на рынок совершенно новый продукт, который позволит людям «путешествовать» с нами всю жизнь. Мы рассчитываем, что эта наша идея выстрелит примерно так же, как в свое время Uber или Airbnb. Впрочем, пока об этом рано говорить.
