Сергей Иноземцев: «Асфальтобетон со свойством самовосстановления»


13.10.2023 10:37

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.

Источник: пресс-служба НИУ МГСУ

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.

Источник: пресс-служба НИУ МГСУ

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.


АВТОР: Светлана Лянгасова
ИСТОЧНИК ФОТО: пресс-служба НИУ МГСУ

Подписывайтесь на нас:


08.12.2020 10:30

О влиянии пандемии на рынок жилья, адаптации компании к новым условиям и развитии ее деятельности по различным направлениям «Строительному Еженедельнику» рассказал Теему Хелпполайнен, генеральный директор АО «ЮИТ Санкт-Петербург» (российское подразделение финского концерна YIT).


— Как, на ваш взгляд, повлияла пандемия коронавируса на работу «ЮИТ» и на строительный рынок в целом?

— В марте этого года, когда пандемия только начиналась, мы, как и другие игроки рынка, подготовили несколько сценариев с прогнозом развития событий. Надо признать, что по многим параметрам мы ошиблись. Прежде всего никто не ожидал, что пандемия продлится так долго и достигнет такого размаха, как мы видим сегодня. Все думали, что к концу года вопрос будет в целом закрыт. Этого, к сожалению, не произошло.

В то же время отрадно, что все стройплощадки работают нормально, ведь в начале пандемии мы опасались, что стройка может быть остановлена. Тем не менее меры, которые мы предпринимаем начиная с весны, чтобы снизить риски заболевания сотрудников, оказались в достаточной мере эффективными. И строительство идет обычными темпами.

В марте все ожидали, что переход на удаленную работу — это краткосрочная антикризисная мера. Но ситуация вынуждает нас продлевать такую практику и развивать онлайн-технологии, и они демонстрируют достаточно высокую эффективность.

Кроме того, не все сюрпризы пандемии оказались негативными. Никто не предполагал также, что объемы продаж в столь сложной ситуации будут расти. Интересно, что это касается не только российского рынка. Тот же тренд мы видим и в Финляндии, и в Польше, Чехии и Словакии, и в странах Прибалтики. Эту тенденцию можно смело назвать уникальной, поскольку в ситуации кризиса и неопределенности перспектив покупатели в любой стране обычно снижают активность в приобретении недвижимости.

Сейчас мы видим обратный тренд. Хотя в начале пандемии, особенно во втором квартале, было снижение спроса, после этого он активизировался и даже превысил доковидные значения. В России ярко выраженный спад наблюдался только в апреле, в других странах рост спроса начался примерно с августа.

В итоге в Петербурге, например, и второй и первый кварталы по объемам продаж превзошли показатели аналогичных периодов прошлого года. Но особенно высоким был результат третьего квартала. Продажи выросли более чем в 2,2 раза — это один из самых высоких показателей среди петербургских застройщиков. И пока этот тренд сохраняется.

— По оценкам аналитиков, в Петербурге наблюдается не только рост спроса, но и повышение цены. Какие факторы, на ваш взгляд, оказывают влияние на рынок?

— По моему мнению, есть ряд трендов, которые привели к этой ситуации. Прежде всего это, конечно, программа субсидирования процентной ставки по ипотеке, запущенная Правительством России. Благодаря этому достаточно много людей, которые ранее не могли себе позволить приобретение жилья, теперь получили такую возможность. А активизация спроса всегда стимулирует рост цены.

Но это не единственный фактор, влияющий на рынок. Очень большое значение играет реформа финансирования жилищного строительства. Переход на проектное кредитование с использованием эскроу-счетов, начавшийся в прошлом году, все больше затрагивает реалии рынка. Во-первых, банковский кредит стоит денег, и застройщики заранее предупреждали, что реформа приведет к росту цен на новостройки. Во-вторых, довольно много средних и мелких девелоперов, не имевших серьезного «запаса прочности», не смогли привлечь проектное финансирование и были вынуждены уйти с рынка. Кроме того, в начале года многие крупные застройщики из-за коронавируса притормозили запуск новых проектов. Все это повлекло за собой снижение предложения и, как следствие, рост цен. В-третьих, покупатели видят, что квартиры дорожают, и стремятся успеть купить жилье, пока ценник еще находится в приемлемых значениях. Это формирует дополнительный спрос, который также толкает цены вверх.

— Получается, что, запустив льготную ипотеку, власти не только поддержали отрасль, но и стимулировали быстрый рост цен, а это и снижает доступность жилья для граждан, и ведет к перегреву рынка. На ваш взгляд, могут ли власти, в том числе региональные, что-то сделать, чтобы помочь застройщикам в условиях коронакризиса без негативных «побочных эффектов»?

— Региональные власти возлагают на застройщиков весьма серьезные обязательства по возведению объектов социнфраструктуры, что требует дополнительных вложений. Фактически эти затраты девелоперы вынуждены включать в цену «квадрата». Более активное участие города в создании соцобъектов, например, в форме софинансирования их строительства, и помогло бы девелоперам, и позволило бы сдержать рост цен.

Еще один ресурс — уже на федеральном уровне — обеспечение возможности застройщикам поэтапно раскрывать эксроу-счета. Это снизит расходы строителей на обслуживание банковских кредитов и увеличит возможности для инвестирования в новые участки.

— В нашей прошлой беседе, год назад, вы говорили, что из-за недостаточной экономической эффективности «ЮИТ» планирует свернуть девелоперскую деятельность в ряде регионов РФ. Не изменились ли эти планы в связи с ростом цен?

— Действительно, в YIT действуют внутренние стандарты, и ниже определенного уровня качества мы строить просто не можем. Это, разумеется, предопределяет некий объем расходов и, соответственно, цену жилья. Если она сильно отличается от рыночных реалий конкретного региона, мы вынуждены сворачивать там свою работу. Поэтому, как и планировалось, мы ушли из Ростовской области.

В то же время изменение ситуации на рынке Московского региона позволило нам принять решение о продолжении работы там и запуске новых проектов на участках, которыми мы уже владеем. Строительство пары домов уже стартовало в этом году. Реализацию еще нескольких проектов мы намерены начать в ближайшей перспективе. В других регионах присутствия «ЮИТ» в России в целом идет стабильная работа по сформированным планам.

— Повлияла ли пандемия на предпочтения покупателей при покупке жилья?

— Заметная тенденция — рост интереса к объектам, расположенным не в центре, а на периферии города, ближе к природе, а также к загородной недвижимости. В Петербурге это, например, ЖК INKERI в Пушкине. То же касается некоторых проектов в Подмосковье, в том числе двух коттеджных поселков, где были раскуплены все участки. Интересно, что интерес к загородному жилью вырос и в других странах присутствия YIT, например, в Финляндии.

Кроме того, на пожелания клиентов повлияло распространение формата удаленной работы. Соответственно, главный тренд в этой сфере — необходимость выделения в жилье зоны под рабочее место. Отчасти это повысило популярность квартир с бОльшим числом комнат. Но, поскольку реальные финансовые возможности людей не увеличились и мало кто может позволить себе приобрести дополнительное помещение, вырос интерес к гибким планировкам, позволяющим зонировать площади, в частности, выделяя рабочее место. Этот тренд мы учитываем, проектируя квартирографию наших новых объектов, которые должны выйти на рынок в ближайшее время.

— Когда можно ожидать их появления?

— За год «ЮИТ» приобрел три участка в Петербурге под реализацию жилых проектов: один в Адмиралтейском районе и два — в Калининском. На ул. Васенко, 7, мы намерены построить 12-этажный дом комфорт-класса примерно на 120 квартир общей площадью 5 тыс. кв. м. В Нейшлотском пер., 19/23, намечено возведение ЖК из трех 9–10-этажных домов. Сегмент — «комфорт прайм». Еще один приобретенный участок находится по адресу: Курляндская ул., 10–12. Там планируется построить 9–10-этажный жилой дом также класса «комфорт прайм» ориентировочно на 100 квартир общей площадью 5,5 тыс. кв. м.

Проекты в Нейшлотском и на Курляндской намечено вывести на рынок в течение ближайших 3–4 месяцев, на Васенко — чуть позже.

— «ЮИТ» не только строит, но и осуществляет эксплуатацию жилых объектов. Что нового в этой сфере?

— В рамках принятой в 2018 году стратегии развития YIT сегменту управления недвижимостью уделяется большое внимание. В частности, в России «ЮИТ» активизировал работу в этой сфере. Помимо собственных объектов, мы теперь эксплуатируем и дома, построенные другими компаниями.

Большим шагом в этом направлении стало создание с крупной компанией «Брусника» совместного предприятия для работы в Зауралье. Под его управление перешли объекты «ЮИТ» в Екатеринбурге и Тюмени, а также дома «Брусники» из Новосибирска и Сургута.

Помимо этого, а европейской части России сервисное подразделение «ЮИТ» стало оказывать услуги по управлению жилыми комплексами, построенными другими застройщиками. На сегодняшний день в общем объеме зданий, эксплуатацией которых мы занимаемся, уже не менее 20% возведены иными девелоперами, и постепенно эта цифра растет.

Последний пример в этой сфере — холдинг VEREN GROUP, заключивший с нами соглашение о стратегическом партнерстве. В соответствии с ним «ЮИТ Сервис» будет управлять всеми домами, построенными этой компанией в Петербурге. Особенно приятно то, что, высоко оценивая принятые у нас стандарты обслуживания, холдинг сам обратился к нам с предложением о партнерстве. Со своей стороны мы всегда открыты к сотрудничеству с надежными девелоперами, строящими качественное жилье.


АВТОР: Михаил Добрецов
ИСТОЧНИК ФОТО: пресс-служба АО «ЮИТ Санкт-Петербург»

Подписывайтесь на нас: