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.
На съезде Национального объединения строителей ведущие эксперты отрасли традиционно затронули самые актуальные для строительного комплекса вопросы и проблемы. О некоторых из них ASNinfo рассказал вице-президент НОСТРОЙ Антон Мороз.
– Одним из пунктов принятой на Съезде резолюции стало введение ГИС «Строительство». Каким НОСТРОЙ видит назначение этой системы?
– Сегодня электронный документооборот (ЭДО) введен практически во всех сферах экономики. Поэтому на повестке дня стоит окончательный переход на электронное взаимодействие всех участников строительной отрасли.
Система «Строительство» предусматривает ведение саморегулируемыми организациями личных кабинетов (или, как их называют, цифровых профилей) подрядных и субподрядных организаций. Эти профили должны содержать результаты контроля Госстройнадзора, результаты исполнения контрактов, информацию о деловой репутации участника закупки, что может быть полезно, в том числе, для заказчиков при выборе подрядчика.
В первую очередь Система «Строительство» направлена на сокращение сроков административных и согласительных процедур, повышение уровня взаимодействия бизнеса и власти. Результаты перехода на ЭДО уже позволили существенно сократить сроки строительства и, соответственно, снизить его стоимость. Поэтому переход необходимо сделать повсеместным и бесповоротным.
– НОСТРОЙ предлагает создать систему хранения некой информации об объектах капитального строительства и высказал готовность стать ее оператором. Какого рода сведения должны попадать в эту систему? Какие насущные проблемы и задачи строительной отрасли предполагается решить с помощью данной меры?
– Как я уже сказал, дальнейшее углубление интеграции потребует более глубокого взаимодействия со всеми участниками строительного процесса, а также включения СРО и национальных объединений, подрядных организаций и инженерно-технических специалистов в государственные информационные системы и в единое цифровое пространство строительной отрасли по ряду направлений.
По первому направлению предусмотрено формирование Единого федерального реестра членов СРО и их обязательств (ЕФРОЧ СРО).
Вторым крупным блоком будущей информационной системы НОСТРОЙ предполагается сделать Единую платформу для ведения и хранения исполнительной и технологической документации по объектам строительства (ЕИП ИТД). В ней будет собрана информация об объемах и качестве выполненных строительных работ.
В частности, инструменты платформы позволят своевременно вносить записи в общий и специальный журналы учета выполнения работ, формировать в автоматическом режиме как акты освидетельствования работ и строительных конструкций, так и акты освидетельствования участков сетей инженерно-технического обеспечения, что сократит время и трудозатраты специалистов.
Третий блок системы будет сформирован из двух сервисов: специализированного кадрового ресурса в области строительства (СКР), который планируется создать на базе Национального реестра специалистов, и информационной системы независимой оценки квалификации в строительстве (ИС НОК). Этот блок системы позволит вести учет и контроль реальных знаний, навыков и умений инженерных и рабочих кадров, которые выполняют на стройплощадках ответственные работы, влияющие на качество и безопасность объектов.
Для реализации этих предложений национальные объединения СРО будут включены в состав участников Системы межведомственного электронного взаимодействия органов госвласти, получат доступ в ЕПГУ, а также к закрытой части ЕИС в сфере закупок.
– Участники съезда предлагают законодательно закрепить обязанности заказчика по авансированию контрактов в объеме не менее 20%. Чем обоснована данная цифра? Расскажите поподробнее о предлагаемом механизме авансирования. Как, по Вашим данным, сейчас выглядит ситуация с авансированием госконтрактов, какова доля реализуемых без аванса?
– На данный момент размер авансирования может быть не более 30%. Но нижней границы не установлено, поэтому заказчики пользуется тем, что аванс – это их право, что он может быть равен 0%, и не устанавливают его. В такой ситуации подрядчики вынуждены брать кредиты в банке для выполнения первых этапов работ, неся дополнительные расходы уже на старте реализации контракта.
Экономическая выгода от реализации проектов в рамках госзаказа для исполнителя часто минимальна, а при необходимости выплаты процентов по займам выходить на госторги становится абсолютно невыгодно. По результатам проведенного Нацобъединением анализа, среднее количество участников торгов в сфере строительства составляет 1,2 участника на процедуру. Поэтому, в том числе для повышения конкурентности, для снижения финансовых рисков и барьеров для подрядчика Съезд вынес такое предложение.
НОСТРОЙ уже разработал законопроект, которым планируется внести изменения в 44-ФЗ, а именно закрепить обязанность заказчика включать положение об авансировании в размере от 20 до 50% от цены контракта.
Расчет такой минимальной границы был произведен следующим образом. Четыре основных элемента затрат в себестоимости СМР – это основные материалы, заработная плата рабочих основного производства, эксплуатация машин и механизмов и накладные расходы. В процентах были рассчитаны диапазоны величины этих элементов в общем объеме себестоимости, потребность в них в горизонте одного года производства строительно-монтажных работ, и отсюда выведен минимальный размер аванса.
Анализ проводился на основе расчета при строительстве общественных зданий и сооружений (досуговые центры, учебные корпуса, здания общежитий для Минобороны) и муниципальных объектов. При этом эксперты сделали примечание, что при необходимости поставки технологического оборудования аванс нужно увеличивать на сумму стоимости оборудования.
Механизм авансирования, предлагаемый НОСТРОЙ, выглядит следующим образом. Подрядчик до начала работ получает аванс, затем предоставляет выполнение части работ и получает оплату. За каждый последующий этап исполнения он получает оплату в соответствии с предоставленными КС, как это сейчас происходит, а сумма аванса будет являться оплатой последней части работ. Таким образом, подрядчику не придется использовать заемные средства, потому что если зачесть аванс в оплату первого предоставленного исполнения, то на последующее исполнение ему все равно придется использовать кредитование, что нивелирует смысл аванса.
– В резолюции изложено также требование скорректировать критерии уровня кредитоспособности застройщиков, предусмотренные в Положении Банка России от 28.06.2017 № 590-П. Какие именно коррективы и по каким причинам предлагается внести? Какое влияние принятие этой инициативы окажет на рынок?
– Несмотря на наличие у банков денежных средств в необходимых для финансирования отрасли объемах, динамика роста проектного финансирования недостаточна для прорывных темпов роста объемов жилищного строительства. Начиная с 1 августа 2019 года помесячная динамика портфеля проектов, реализация которых осуществляется с использованием счетов эскроу, не превышает 1-3%.
Это связано, в первую очередь, со сложными процедурами согласования выдачи кредитов застройщику, которые создают трудности не только застройщикам, но и самим банкам. По оценке экспертного сообщества, требования к застройщикам являются завышенными, не отвечают экономической ситуации на рынке жилищного строительства, препятствуют выходу на рынок новых проектов.
В условиях сложной экономической ситуации, снижения оборотных средств застройщиков в связи с закрытием доступа к средствам участников долевого строительства показатель собственного участия застройщика в проекте от 10 до 15% является завышенным. На практике банки предъявляют еще более высокие требования – не менее 30% собственного участия. Это является основной причиной невозможности для многих региональных застройщиков участвовать в реализации проектов с применением проектного финансирования. Мы предлагаем снизить размер собственного участия застройщика для установления высокого уровня кредитоспособности в размере от 5% до 10% от инвестиционной стоимости.
Далее, для установления высокого уровня кредитоспособности предельный размер авансов по договорам между застройщиками, генподрядчиками и техническими заказчиками не должен превышать 20%, тогда как уровень 30% является нормальной практикой рынка. Соответственно, мы выступаем за повышение предельного размера авансовых платежей для высокого уровня кредитоспособности до 30%.
Для открытия кредитной линии необходимо, чтобы стоимость строительства была подтверждена строительным экспертом или независимой инжиниринговой компанией. При этом строительные эксперты есть только в штате Сбербанка и Банка ДОМ.РФ. Во многих регионах нет компаний, осуществляющих строительный аудит. Для региональных застройщиков необходимость строительного аудита накладывает дополнительные расходы, связанные с услугами инжиниринговой компании, а также с командировочными расходами их сотрудников. В этой связи мы считаем необходимым установить обязательное требование для банков, предоставляющих проектное финансирование, о наличии в штате строительных экспертов.
И последнее в этой части. Необходимо скорректировать виды залогов по обеспечению целевых кредитов в рамках проектного финансирования: включить дополнительные виды обеспечения, например, поручительство конечного бенефициара, и исключить такие виды обеспечения, как залог долей застройщика и генерального подрядчика, а также ограничить залог площадей застройщика размером, необходимым для погашения задолженности по кредиту и процентам по нему.
– Какие еще предложения резолюции, на Ваш взгляд, являются самыми ключевыми и «наболевшими»? В каких направлениях НОСТРОЙ в ближайшее время намерен работать наиболее активно?
– Безусловно, важны решения Съезда о дальнейшем развитии и повышении роли саморегулирования в строительстве, в том числе, совершенствование подходов при формировании Нацреестра специалистов.
В частности, необходимо определить категории должностей, которые должны занимать специалисты, включенные в НРС в области строительства, как руководители и инженерно-технические работники. Важно установить требование о наличии у специалистов, включенных в НРС, должностных обязанностей, указанных в Градкодексе РФ, в отношении особо опасных, технически сложных и уникальных объектов. Формулировку об установлении требований к стажу специалистов привести в соответствие с положениями Градкодекса РФ, закрепив стаж работы не менее чем пять лет в строительных организациях на инженерных должностях.
И, конечно, Съезд поддержал продление срока действия механизма выдачи займов членам СРО. Это востребованная и нужная мера на протяжении всего периода преодоления последствий кризисных явлений в экономике страны.
Сегодня предложенный нами и одобренный на высшем уровне инструмент обеспечен правовым и организационным механизмом реализации: дополнено федеральное законодательство, принято соответствующее постановление Правительства, разработаны методические рекомендации для СРО, а также организовано проведение процедур андеррайтинга. За четыре месяца выдано более 1 млрд рублей в качестве займов членам СРО. Напомню, что всего на эти цели может быть направлено до 30 млрд рублей.