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.
Один из ведущих петербургских девелоперов холдинг «РСТИ» («Росстройинвест») в этом году отмечает 20-летие своей деятельности. О своем видении реалий рынка новостроек, его проблемах и перспективах «Строительному Еженедельнику» рассказал председатель совета директоров компании Федор Туркин.
— Федор Олегович, холдинг «РСТИ» отмечает 20-летие. С какими итогами компания пришла к юбилею? Чем из достигнутого вы особенно гордитесь?
— Действительно, за двадцать лет успешной работы нами реализовано уже немало не просто добротных и качественных, но, без преувеличения, неординарных проектов. ЖК «Александр Невский» и «Петр Великий» стали самыми высокими жилыми зданиями в Санкт-Петербурге. Инфекционная больница в Полюстрово — не только одна из самых крупных и современных по заложенным в нее проектным решениям в Европе, но и оснащена уникальным оборудованием. Нами же возведены фонтанные комплексы на площади Ленина и Московском проспекте — лучшие объекты подобного рода из появившихся за последние десятилетия в нашем городе.
При этом надо отметить, что и обычные наши жилые комплексы, которые не входят в число «самых-самых» по каким-то формальным параметрам, — это качественный продукт — в хороших локациях, с прекрасной архитектурой, продуманными планировками, обустроенными дворами, развитой инфраструктурой и ориентированный на разного потребителя. Безусловно, наши объекты заметны в городе — и в прямом, и в переносном смысле.
Начинали мы с небольшой строительной компании, а сегодня являемся крупным холдингом, реализующим проекты высокой сложности. Объем строительства постепенно растет. В прошлом году мы сдали почти 70 тыс. кв. м жилья, состоялось открытие большой общеобразовательной школы на 1375 мест, которую мы построили в Красносельском районе. Объем продаж квартир, несмотря на все перипетии ковидного года, вырос примерно на 30% в денежном выражении.
«РСТИ» вышел в Москву, что очень непросто, поскольку на столичном рынке очень высокая конкуренция. Однако наш премиальный проект ELEVEN с честью ее выдерживает, и реализация квартир в нем находится на хорошем уровне.
Ну а самое большое достижение — это, конечно, создание профессиональной, амбициозной команды, уже накопившей серьезный опыт, наработавшей высокий уровень знаний и компетенций. Теперь наша задача реализовать этот потенциал — мы хотим строить объекты мирового класса. И, пожалуй, ELEVEN я бы к таковым причислил без всяких скидок и оговорок.
— Какова ваша оценка сегодняшней ситуации на рынке жилья в Петербурге? Какие проблемы и опасности вы видите? Какие тренды, на ваш взгляд, будут определять его дальнейшее развитие?
— Строительный комплекс города имеет большой потенциал прочности. В последние десятилетия мы работали в самых разных, порой очень сложных условиях, по разным правилам и схемам. Так что, думаю, мы сумеем достойно ответить и на новые вызовы.
В то же время, безусловно, надо признать, что мы живем в очень динамичном, быстро меняющемся мире, и это формирует целый комплекс различных рисков. Начинать можно с геополитических: очевидно, что состояние взаимоотношений России с другими государствами не может не отражаться на внутренних делах страны. Есть базовые макроэкономические факторы, оказывающие мощное влияние на рынок. Рост реальных доходов населения притормозил на протяжении уже ряда лет, и коронакризис только усугубил эту проблему. А это — важнейший момент, влияющий на спрос. Есть и более локальные сложности — увеличение цен на стройматериалы, нехватка рабочей силы и пр.
С другой стороны, действуют меры поддержки в виде госпрограммы льготной ипотеки с субсидированием процентной ставки, которая стала ключевым позитивным фактором для отрасли в прошлом году. В то же время, на мой взгляд, исходя из задач, которые ставятся перед отраслью на государственном уровне, нынешний уровень процентных ставок (и даже меньший!) не должен быть результатом временной помощи властей. Это вполне реальный показатель для обычных, постоянно действующих банковских программ ипотечного кредитования.
В общем, очевидно, что ситуация очень многовекторная, и давать какие-то глобальные прогнозы невозможно. Однако, как я уже говорил, нашему строительному комплексу к сложностям не привыкать, уверен, что мы справимся и на сей раз.
— Вы упомянули важную роль госпрограммы льготной ипотеки. Ее, однако, планируется свернуть с 1 июля 2021 года. На ваш взгляд, не грозит ли это рынку стремительным падением спроса?
— Думаю, что определенное падение спроса после сворачивания программы субсидирования ипотечной ставки неизбежно. По моим оценкам, оно может составить порядка 15% от тех объемов жилья, которые приобретаются гражданами с использованием кредитов. Но думаю, что для отрасли в целом это не будет критично и какого-то обвала ожидать не стоит.
Дело в том, что, несмотря на различные сложности, затрагивающие рынок новостроек, остается один принципиально важный фактор, обеспечивающий его стабильное в целом положение. Это сохраняющийся очень мощный запрос граждан на улучшение жилищных условий. Несмотря на весьма существенные объемы ввода жилья, которые мы видим последние десятилетия, еще у очень многих людей «квартирный вопрос» не решен. Поэтому принципиально спрос на жилье есть, вопрос лишь в его финансовом подкреплении.
Еще один существенный аспект — большая привлекательность Петербурга для иногородних покупателей. Мы порой забываем, в каком великом и прекрасном городе живем, он для нас стал обыденностью. Между тем множество людей из других регионов — как северо-запада России, так и Сибири, Крайнего Севера — стремятся переехать сюда жить. Это придает дополнительный важный толчок платежеспособному спросу. Поэтому, как я уже говорил, опасности критического проседания рынка я не вижу.
— Власти Петербурга заявили о намерении снизить объем ввода жилья в городе к 2024 году до 2,6 млн кв. м (в прошлом году — 3,3 млн кв. м). Как вы оцениваете такую идею?
— В свое время, когда губернатором Петербурга была Валентина Матвиенко, проводилось исследование, по итогам которого специалисты — экономисты, градостроители, урбанисты и другие — называли диапазон 4–5 млн кв. м как уровень, необходимый для сбалансированного развития рынка жилья и города в целом. Сейчас озвучивается цифра почти в два раза меньше. Поскольку я не специалист по городскому развитию, не возьмусь судить, чья оценка точнее. Могу лишь повторить, что запрос на улучшение жилищных условий со стороны жителей имеется, и он весьма велик.
Нельзя также забывать о задаче, которую ставит руководство страны по обеспечению увеличения ежегодного объема ввода жилья в России до 120 млн кв. м. Если не строить его там, где на него есть спрос, то непонятно, как достигнуть поставленной цели. Кроме того, необходимость снижения объемов ввода обосновывается прежде всего необходимостью параллельного развития инфраструктуры. Между тем с недавнего времени строительство социальных объектов, где это нужно, а часто и транспортных, стало задачей самих застройщиков. Это, конечно, увеличивает цену квадратного метра в новостройках, но девелоперы выполняют свои обязательства. Таким образом, значительная часть работы по обеспечению жилья необходимой инфраструктурой ведется без бюджетного финансирования.
Думаю, что рынок еще на протяжении как минимум десятка лет способен «поглощать» по 3–4 млн кв. м жилья ежегодно. Если потом спрос будет снижаться, рынок естественным образом отреагирует на это уменьшением объемов нового строительства. Пока же предпосылок для этого нет, а искусственно снижать объем предложения, на мой взгляд, — не лучшая идея. Во-первых, это неизбежно вызовет серьезный рост цен, что противоречит задаче повышения доступности жилья. Во-вторых, строительство, как известно, — драйвер для всей экономики, оно стимулирует работу многих отраслей, включая производство. Сдерживание его развития будет в целом иметь негативные последствия. Наконец, в-третьих, принудительное снижение объемов ввода приведет к уходу с рынка многих компаний. Если бы эти ресурсы можно было перевести работать в другие регионы, то это не было бы критично. Но на практике это будет означать банкротство бизнеса, увольнение сотрудников. Да и рост монополизации рынка отрасли явно не на пользу.
— Расскажите, пожалуйста, о планах дальнейшего развития холдинга «РСТИ». Какие задачи вы ставите перед компанией как на ближайшую, так и на более отдаленную перспективу?
— В этом году холдинг «РСТИ» планирует сдать вторую и третью очереди ЖК New Time, первую и вторую очереди проекта Terra, а также первый корпус ЖК Familia. Кроме того, будет введена в эксплуатацию школа на 1600 мест в Приморском районе — самая большая в Петербурге.
На 2021 год намечен ввод первого нашего проекта в Москве — дизайнерского дома ELEVEN. Этот объект премиального сегмента состоит из двух башен — «Альфа» и «Омега» — высотой шестнадцать и семнадцать этажей соответственно. Высотки объединены общим стилобатом, в котором разместятся фитнес-клуб с бассейном и SPA-зоной, детский клуб, ресторан и фуд-маркет.
Также в этом году мы существенно увеличим портфель наших проектов. Намечается запуск строительства как минимум трех новых комплексов в Петербурге. Это будут очень интересные объекты, которые не пройдут незамеченными для рынка. Но подробности о них пока рано разглашать, сначала надо завершить все предварительные работы. Думаю, мы расскажем о них в течение пары ближайших месяцев.