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.
В традиционном для «Строительного Еженедельника» интервью, приуроченном ко Дню строителя, заместитель председателя Правительства Ленобласти по строительству Михаил Москвин рассказывает о наиболее животрепещущих вопросах развития строительного комплекса региона: работе в период коронавирусной пандемии, переходе на новую схему финансирования, обеспечении комфортности нового жилья, а также решении проблемы долгостроев.
— Михаил Иванович, с какими итогами строительная отрасль Ленобласти закончила первое полугодие 2020 года?
— С января по июнь в регионе было введено более 910 тыс. кв. м жилой недвижимости. Из них около половины — объекты индивидуального жилого строительства. Это объемы небольшие, на треть меньше, чем в тот же период прошлого года, и этому есть как объективные, так и субъективные объяснения. Но, говоря об итогах работы в строительной отрасли, мы бы хотели ориентироваться не только на цифру по вводу многоквартирных домов. Она, конечно, показательная, но не отражает полной картины.
Я хотел бы подчеркнуть, что в планах на 2020 год ввод 37 социальных объектов, в том числе ДК в Бокситогорском районе, шести школ, детской школы искусств и поликлиники в Сертолово, фельдшерско-акушерского пункта в Сланцевском районе, двух амбулаторий и спортивного центра в Выборге, бассейнов в Кингисеппе и Ивангороде и так далее. Адресная инвестиционная программа не пострадала, каждый год все больше и больше социальных объектов начинает строиться и вводиться. Особенно это важно для отдаленных районов. Они не чувствуют себя забытыми.
— Насколько распространение коронавирусной инфекции и введение в целях борьбы с нею ограничений повлияли на отрасль и на рынок жилья в Ленобласти? Как застройщики выживают в сложной ситуации и чем могут помочь им власти региона?
— В начале марта создалась неопределенность по поводу режима строительства — были опасения, что стройки закроют на замок, как в Европе. Но Минстрой РФ очень оперативно внес отрасль в список системообразующих. Это было сделано, чтобы не останавливать производственные циклы, чтобы для дольщиков не были сорваны сроки передачи ключей и чтобы социальные объекты не выбивались из графиков.
Вместе с тем Правительство РФ приостановило проведение проверок для бизнеса до следующего года. Под это постановление попали и проверки в ходе строительного надзора, включая итоговые и проверки этапов. Мы обратились за разъяснением с просьбой возобновить приемку домов. Пока выходил документ, Госстройнадзор фактически не выходил на проверки около месяца, что в итоге сказалось на цифрах — падение ввода жилья, о котором я говорил выше, по большей части связано именно с этим фактором. Однако эти законченные дома никуда не делись, все они попали в план проверок и будут введены.
В целом застройщики смогли перестроить работу в новых условиях — почти все вышли в онлайн по продажам квартир.
— Прошел уже год после перехода на новую схему финансирования жилищного строительства — проектное кредитование и использование эскроу-счетов. Освоились ли застройщики с новацией? Какое влияние она оказала на отрасль?
— Год — не так много для полной перестройки отрасли. Ведь в среднем строительный цикл занимает 3–5 лет. Вы помните, как в прошлом году все старались попасть в критерии, чтобы строить по старой схеме? Сейчас примерно каждая десятая квартира продается с использованием счетов эскроу.
Восемь застройщиков возводят 22 дома общей площадью 0,5 млн кв. м только с использованием эскроу. Этими компаниями заключено более 2,3 тыс. защищенных эскроу договоров долевого участия. Четыре застройщика строят тринадцать домов площадью около 300 тыс. кв. м. По смешанной схеме ими заключено около тысячи ДДУ.
По старой схеме заканчивается строительство 240 домов 78 застройщиками. Общая площадь этих жилых домов — менее 3,5 млн кв. м. В них заключено 34 тыс. ДДУ. Через 2–3 года с такими темпами регион должен полностью перейти на защищенную схему естественным образом — дома по старой схеме уже будут закончены.
— В Ленобласти уделяется много внимания развитию социнфраструктуры. Что сделано в этом направлении? Продолжают ли пользоваться интересом программы «Соцобъекты взамен на налоги» и «Стимул»?
— Всего с 2012 года в Ленинградской области было введено 16,9 млн кв. м жилой недвижимости, 77 детских садов на 12,6 тыс. мест, 17 школ на 8,4 тыс. мест. Такой динамики в регионе не было никогда.
Мы продолжаем все наши программы, выкуп социальных объектов сейчас проходит сразу, без волокиты, это уже накатанный процесс. У нас нет ни одного невыкупленного объекта, который застройщики передали в муниципалитет. В «Стимуле» у нас сейчас девять объектов, ежегодные ассигнования на эту программу составляют более 1,5 млрд рублей. В планах до 2036 года еще около 100 садиков и около 50 школ.
Сейчас федеральное Правительство изменяет порядок программы «Стимул» — они планируют включать туда инженерную и дорожную инфраструктуру, то есть подготовку территории. Это действительно дает больший эффект для интенсификации строительства. Мы предполагаем, что первым по обновленному «Стимулу» пойдет проект «Группы ЛСР» на Ржевке.
— Власти Ленобласти в целях повышения комфортности стремятся ограничить высотность жилья. Не подорвет ли это рентабельность работы застройщиков?
— С 2015 года мы шли по этому пути — уменьшение этажности. Застройщики каждый раз находили свою нишу и переформатировали свои проекты. Я привожу всегда пример застройки в северном Сертолово и Аннинском поселении. Там строят мало и среднеэтажные дома, при этом большие квартиры — «трешки» — раскуплены все. Мы давно говорили о том, что будем ориентироваться на низкоплотное, невысокое жилье. Опять же, если говорить об уроках пандемии, то такая концепция укладывается в рамки нового спроса.
— Вообще, какой смысл власти региона вкладывают в понятие «доступное комфортное жилье» и что требуется от строителей, чтобы возводить соответствующие объекты?
— У нас есть Региональные нормативы градостроительного проектирования, где максимально подробно указано, что должно быть в жилых районах: количество парковочных мест, мест в школах, детских садах, медучреждений, досуговых, спортивных центров и так далее. Именно исходя из РНГП на градсоветах утверждаются проекты планировок территорий. Они не остаются на бумаге: Госстройнадзор вводит новые объекты только с выполненными нормативами, указанными в РНГП.
Другой вопрос, что эти нормативы не всегда в точности соответствуют реальной жизни. Конечно, регуляторная функция государства исключительно важна, но долевое строительство — рыночный механизм, он предполагает, что люди «голосуют рублем». Если жилье не берут, значит что-то не так и что-то надо улучшать. А заманивать можно только комфортной средой.
— Ленобласть уже несколько лет строит больше 1 кв. м жилья в год на жителя региона. При этом в последние годы спрос, вышедший в свое время за КАД, сейчас возвращается обратно во внутригородские локации. Однако в рамках нацпроекта по жилью региону «назначают» дальнейший рост объемов ввода. Какую позицию занимают власти Ленобласти по этому вопросу и реально ли выполнить «прогнозные задачи» нацпроекта к 2024 году?
— До сих пор удавалось. Например, в 2019 году в Ленинградской области ввели 1,3 кв. м жилой недвижимости на человека. Регион снова занял первую строчку в рейтинге по показателю ввода жилья в расчете на одного человека — по этому показателю он стоит рядом с Московской и Липецкой областями. Я напомню, мы ввели в прошлом году 2,93 млн кв. м жилья, из них 1,39 млн кв. м — объекты ИЖС.
Федеральное Правительство дает сигнал о том, что показатели по вводу жилья не будут пересматриваться. Мы их, конечно, постараемся выполнить. Но перед нами встает очень серьезная дилемма: количество жилья или качество. Совершенно очевидно, что социалка отстает от жилья. Это совершенно естественно — застройщик сначала должен создать прибыль, потом на нее построить сады, школы, инфраструктуру. Мы, конечно, берем курс на параллельное возведение жилья и необходимых объектов, но разрыв может случаться. При объемах ввода свыше 3 млн кв. м в год мы рискуем получить очень серьезный дисбаланс.
И вы затронули очень хороший вопрос — вопрос спроса. Да, несколько лет назад маятник качнулся в сторону города — застройщики приступили к освоению бывших промзон, откуда вывели производства. Но этот ресурс небезграничен. Кроме того, после пандемии и вынужденного сидения по домам люди стали задумываться о покупке жилья большей площади в удалении от центра. Я уверен, что спрос на областное жилье вырастет с учетом этих факторов, но сейчас этот процесс только намечается.
— Традиционный вопрос о долгостроях. Область активно сотрудничает с федеральным Фондом защиты дольщиков. Что удалось сделать за последнее время в этой сфере и какие планы на будущее?
— По статистике, в дорожную карту включено 57 объектов с просрочкой ввода, в состав которых входит 146 многоквартирных домов, где заключено 16,3 тыс. договоров долевого участия. Всего в Ленинградской области заключено более 300 тыс. ДДУ и иных договоров для приобретения жилых помещений. Таким образом, объекты с просрочкой передачи жилых помещений составляют около 5% от всего объема заключенных договоров.
С 2011 года введено в эксплуатацию 67 проблемных объектов и многоквартирных домов, строящихся со значительным нарушением первоначально установленного срока ввода в эксплуатацию. В том числе: в 2011-м — 4, в 2012-м — 1, в 2013-м — 2, в 2014-м — 4, в 2015-м — 1, в 2016-м — 3, в 2017-м — 1, в 2018-м — 18, в 2019-м — 22, на 1 июня 2020-го — 11. В целом несложно заметить рост темпов решения проблемы. Общее количество граждан, которые получили достроенные жилые помещения, — около 45 тысяч.
У нас есть несколько путей, по которым мы завершаем дома. Это бесплатное выделение земельных участков под строительство жилья для застройщиков, которые завершают проблемные объекты. Ряд других компенсационных мер: первоочередной выкуп социальных объектов в проектах доноров, строительство дорожной, инженерной инфраструктуры, благоустройство за счет бюджета. По этой схеме привлечения инвесторов заключено 14 договоров с застройщиками, по которым достраиваются дома в поселке им. Свердлова, Всеволожске, Гатчине, Малом Верево, Дубровке.
Наконец, использование механизмов публично-правовой компании «Фонд защиты прав граждан — участников долевого строительства». В 2019 году при принятии трехлетнего бюджета Ленинградской области было выделено 2,8 млрд рублей на восстановление прав граждан. Для начала достройки или выплаты компенсаций необходимо подтверждение финансирования со стороны наблюдательного совета Фонда. В 2019 году было подтверждено восстановление прав дольщиков семи жилых комплексов, где возводилось более 4 тыс. квартир. Это дома застройщиков «Навис», «Норманн», «СНВ-Северо-Запад».
До конца летам мы ждем подтверждение восстановления прав дольщиков еще около десяти ЖК. Эта ситуация не стоит на месте, я уверен, через несколько лет мы сможем решить этот вопрос.