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.
Санкт-Петербург был единственным субъектом РФ, который не подписал соглашение с Минстроем РФ по параметрам нацпроекта из-за завышенных показателей прогнозируемого объема ввода жилья. Новый указ Президента позволит учесть позицию города по этому вопросу. Об этом и многих других актуальных аспектах развития строительного комплекса Северной столицы «Строительному Еженедельнику» рассказал вице-губернатор Петербурга Николай Линченко.
— Николай Викторович, с какими итогами строительный комплекс Петербурга закончил первое полугодие 2020 года? Насколько распространение коронавирусной инфекции и введенных в целях борьбы с ней ограничений повлияли на отрасль?
— Пандемия коронавируса, безусловно, стала огромной проблемой не только для строительной отрасли и не только для Петербурга, но действительно мирового масштаба. И до сих пор все ее последствия оценить невозможно.
Надо отдать должное строительному комплексу Петербурга, который сумел достойно ответить на этот вызов, работал четко, аккуратно и эффективно, как слаженная команда. Мы ни на один день не прервали работу строек, как были вынуждены сделать некоторые регионы. При этом строительные компании предприняли все меры для недопущения распространения коронавируса на строительных площадках. Использование средств индивидуальной защиты, регулярная термометрия, другие меры — все это позволило избежать серьезных эпидемиологических проблем и продолжить стройку. Очевидно, что остановка работ автоматически ввела бы строительную отрасль в число наиболее пострадавших от эпидемии и вызвала бы серьезную рецессию в экономике города в целом. Поэтому мы совместно с застройщиками предприняли все усилия, чтобы строительство продолжалось.
В результате первое полугодие мы закончили с неплохими итогами, причем по некоторым позициям идем даже с превышением относительно 2019 года. Так, в эксплуатацию в Петербурге введено более 700 тыс. кв. м жилья, что несколько больше прошлогоднего показателя за тот же период. В общем и целом мы не видим препятствий для того, чтобы по итогам года не выйти на плановый уровень ввода в 3,7 млн кв. м. Именно столько предполагается сдать в городе по действующим разрешениям на строительство.
Очень хорошо проявил себя в этом году Комитет по строительству. На протяжении ряда лет исполнение Адресной инвестиционной программы было слабым местом этого ведомства. В этом году объемы освоения средств выросли более чем в 2,2 раза. Если прежде непотраченные средства по линии комитета становились резервом для других сфер финансирования при корректировках бюджета, то в этом году, возможно, ему придется даже добавить денег — настолько высокие темпы работ взяты.
Уникальный опыт был наработан и в сфере противоэпидемических мероприятий. В частности, Комитет по строительству провел огромную работу по разворачиванию в кратчайшие сроки временного госпиталя в «Ленэкспо», соответствующего самым строгим санитарным нормам. Сейчас началось строительство нового клинико-диагностического корпуса госпиталя в Невском районе. На работы отведено всего пять месяцев, уже в декабре объект должен принимать пациентов. Это сверхсжатые сроки строительства, но я уверен, что мы с ними справимся.
— 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?
— Вопреки прогнозам скептиков, никаких глобальных потрясений для рынка жилья реформа не принесла. Переход на проектное финансирование с использованием эскроу-счетов происходит постепенно, плавно, без рывков. С одной стороны, достаточно серьезные объемы возводятся еще по старой схеме. С другой — переход на новую уже перестал быть чем-то экспериментальным, по ней реализуется все больше проектов. По числу заключенных договоров долевого участия с использованием эскроу-счетов Петербург занимает третье место в стране. Естественным образом, по мере ввода в эксплуатацию, происходит вытеснение объектов, строящихся по старой схеме, вновь запускаемыми, с использованием проектного финансирования.
— В нашей беседе год назад вы выражали сомнения в том, что реформа сильно увеличит цены на жилье. Однако по итогам прошлого года рост средней цены «квадрата» составил около 10%. В этом году за полгода добавилось еще 7%. На ваш взгляд, не приведет ли этот тренд к дисбалансу на рынке?
— Вопрос в том, что именно сформировало этот рост. Да, наверное, какая-то часть его имеет под собой основу в виде удорожания строительства из-за необходимости оплачивать банковское кредитование. Но, как мы знаем, пока значительная часть жилищного строительства идет по старой схеме. Значит, к росту цен привела не столько реформа, сколько рыночные факторы — баланс спроса и предложения.
Это подтверждается и тем, что рост средней цены продолжился в первом полугодии этого года. Стимулируя развитие строительной отрасли в условиях кризиса, вызванного распространением коронавируса, федеральный центр использовал механизм, показавший свою эффективность в прошлом: субсидирование части ставки по ипотечным кредитам. В программе со снижением ее уровня до 6,5% годовых на сегодняшний день принимают участие 52 банка, и она доказала свою востребованность. Следствием стал рост выдачи ипотечных кредитов, поскольку сейчас действительно сложились уникальные условия в этой сфере (не сложно припомнить, что в самом начале года речь шла о том, что средняя процентная ставка упала ниже 9% годовых, а 6,5% и предположить никто не мог). Спрос на жилье подрос, и застройщики позволили себе поднять цены. Если льготная госпрограмма будет свернута, как это намечается в ноябре, спрос снизится и, скорее всего, и девелоперам придется умерить свои аппетиты.
Таким образом, те движения цены, которые мы видим на рынке, связаны не столько с реформой привлечения средств в жилищное строительство, сколько с другими факторами. Поэтому не думаю, что в ближайшее время рынку новостроек в Петербурге грозит дисбаланс. Скорее можно говорить о том, что имеющиеся изменения — следствие именно нахождения равновесного положения спроса и предложения в текущей ситуации.
— Петербург оставался одним из немногих регионов, не согласовавших с Минстроем прогнозные планы по нацпроекту. Какова ситуация в этой сфере в настоящее время? Удалось ли договориться с федералами о параметрах работы по нацпроекту?
— Действительно, Петербург был, кажется, последним субъектом РФ, который не подписал приложение к нацпроекту по плановым объемам ввода жилья к 2024 году. Как известно, федеральный центр в своих проектах настаивал на существенном росте этого показателя — до 5,35 млн кв. м ежегодной сдачи. Эта цифра, и по оценке экспертов, и по мнению городских властей, совершенно нереалистична — ни с точки зрения рыночного спроса на жилье, ни по возможностям Петербурга обеспечить такие объемы необходимой инфраструктурой.
В городе есть существенный массив утвержденных проектов планировок территорий под жилищное строительство — на несколько десятков миллионов квадратных метров. Но он связан с необходимостью очень серьезно нарастить объемы инженерной подготовки, создания социальной и транспортной инфраструктуры. Радикальный рост жилищного строительства потребует столь же масштабного увеличения финансирования модернизации головных источников и сетей тепло-, электро- и водоснабжения, а также водоотведения. Это же касается и пробивки новых улиц, строительства развязок, виадуков и пр. По нашим примерным подсчетам, на развитие всей необходимой инфраструктуры потребуется свыше 750 млрд рублей. Очевидно, что средств только бюджета Петербурга для такого наращивания финансирования недостаточно.
Отстаивая свою позицию, мы в итоге дошли уже до Главы государства. 21 июля Президент подписал Указ № 474 «О национальных целях развития РФ до 2030 года», который «впитал» в себя Указ № 204 с учетом новых реалий, связанных в том числе и с коронакризисом. В соответствии с новым документом, общероссийская задача по ежегодному вводу 120 млн кв. м жилья сдвинута до 2030 года. Кроме того, будет решаться вопрос по распределению этого объема между субъектами РФ. Федеральным органам власти поставлена задача согласовать с регионами обоснованные цифры по объемам ввода жилья на означенный плановый период. То есть мы считаем, что Президент нас услышал.
Добавлю, что власти Петербурга в своих планах ориентируются на параметры утвержденной Стратегии социально-экономического развития города до 2035 года, которая предполагает даже снижение сдачи жилья по сравнению с текущим положением — до 2,5–3 млн кв. м ежегодно. По нашим оценкам, это оптимальный объем ввода, поддерживающий равновесие рынка, позволяющий замещать выбывающий аварийный жилой фонд, планомерно осваивать новые территории. При этом показатель обеспеченности жилой площадью на каждого жителя Северной столицы дорастет до 28 кв. м.
— Немало говорилось об отставании развития социнфраструктуры от темпов жилищного строительства в Петербурге. Что сделано для решения этой проблемы?
— Да, это очень актуальный вопрос, и губернатор города не раз акцентировал внимание на накопившемся дефиците мест в социальных объектах, особенно в локациях активной современной застройка. Работа в этой сфере идет по двум направлениям.
Как известно, в соответствии с изменениями, внесенными в Правила землепользования и застройки еще в 2018 году, работа по обеспечению новостроек социальной инфраструктурой — детсадами, школами — в тех местах, где образуется их дефицит, возлагается на застройщика. Конечно, сначала это положение радости не вызвало, но сегодня пришло понимание, что по-другому — нельзя. Кстати, сами застройщики признают повышение привлекательности проектов, включающих развитую инфраструктуру. Так что ее создание — это не «выбрасывание» денег, а инвестиции в стимулирование спроса. И сегодня уже не возникает никаких вопросов в этой сфере, все девелоперы, запуская новые проекты, уже учитывают необходимость создания соцобъектов. Тем более что закон позволяет включать затраты на них в себестоимость инвестпроекта и гасить из средств, привлекаемых от дольщиков.
Второе направление связано с реализацией положений АИП в части строительства социальной инфраструктуры. В этом отношении также делается немало, включая завершение строительства ряда соцобъектов-долгостроев.
— В Петербурге продолжается совершенствование градостроительного законодательства. Расскажите, пожалуйста, что сделано в последнее время в этом направлении.
— Перед уходом на каникулы Законодательное собрание приняло корректировки в 820-й городской закон о зонах регулируемой застройки. Изменения конкретизируют территории воздействия объектов культурного наследия на окружающую среду и уточняют режимы возможной деятельности в этих зонах. Документ стал результатом долгой кропотливой работы как депутатского корпуса, так и специалистов КГИОП и Комитета по градостроительству и архитектуре. Уверен, что этот документ сможет внести стабильность в регулирование правовых отношений в градостроительной сфере в историческом центре Петербурга.
Другой очень важный закон, принятый ЗакСом, позволяет частично отменять утвержденные проекты планировки территорий (ППТ). Дело в том, что после одобрения некоторых таких документов еще в нулевых годах произошли многочисленные изменения и в законодательстве, и в нормативной базе. В результате по новым нормам некоторые положения этих ППТ сегодня просто юридически недопустимы к реализации. Получалась правовая коллизия: про закону строить можно только в рамках утвержденного ППТ, но при этом то, что утверждено, по закону строить уже нельзя. Принятый ЗакСом новый документ этот юридический тупик устраняет. Он позволяет менять отдельные положения ППТ, не требуя повторного прохождения процедуры утверждения. При этом основные положения — планировочный каркас, красные линии остаются неизменными, а отмене могут быть подвергнуты частности.
Третий весьма значимый законопроект, принятый городским парламентом, предполагает возможность проведения публичных обсуждений с использованием онлайн-ресурсов вместо очных публичных слушаний. Градостроительным кодексом РФ такая возможность была предоставлена еще 2,5 года назад. Ряд субъектов РФ, например, Москва, уже полностью перешли на эту форму. Мы пока решили реализовать этот формат только на период действия ограничений, связанных с распространением коронавируса. Очевидно, что нельзя останавливать градостроительное развитие города. С начала ввода ограничений прошло уже четыре месяца, и, когда они будут окончательно сняты, пока прогнозировать невозможно. Соответственно необходимо было изыскать такой формат участия общественности в обсуждении тех или иных проектов, который реализуем на практике в сложившейся ситуации.
Еще одно важное событие в градостроительной сфере — завершение первого этапа работы Комиссии по подготовке изменений в Генеральный план Петербурга по подготовке новой редакции документа. Теперь он будет вынесен на общественное обсуждение и, после внесения последних правок по его результатам, рассмотрен на заседании городского правительства и затем внесен в ЗакС для принятия в виде закона. К марту 2021 года мы рассчитываем получить по сути новый Генплан Петербурга, в соответствии с которым город будет развиваться до 2040 года с прогнозом до 2050-го. Документ очень сбалансированный, учитывающий необходимость равновесия функционального назначения различных территорий мегаполиса и не допускающий перекосов в этой сфере. Большое внимание уделено всем видам инфраструктуры, которая является каркасом системного развития города.
— И напоследок — традиционный вопрос о долгостроях. Власти города планировали эту проблему в этом году в целом решить. Что удалось сделать за последнее время в этой сфере и получится ли реализовать имевшиеся планы?
— Ситуация в этой сфере полностью взята под контроль городских властей. В прошлом году был сделан огромный объем работ. Полностью закрыт вопрос с наследием печально известной ГК «Город». То же касается «Чесмы-Инвест» — сданы «Мейн Хаус» и «Твин Хаус». Завершен, наконец, старейший городской долгострой — ЖК «Охта-Модерн». Сданы ЖК «Ижора-Парк» и еще много других долгостроев.
Таким образом, из долгостроев, которые были в Петербурге на начало 2019 года, 85% уже завершено. Остальное, как и планировалось, достроим в этом году. Единственное исключение — ЖК «Вариант» в поселке Ленсоветовский в Шушарах. Работы там идут полным ходом, но сдача, видимо, состоится уже в начале 2021 года. К сожалению, уже в 2019 году число проблемных объектов увеличилось, прежде всего за счет комплексов, которые строила ГК «Норманн». По ним также уже приняты управленческие решения — есть понимание, как их достраивать.
Кроме того, надо уточнить, что в середине прошлого года произошло изменение системы контроля и учета долгостроев. В Единой государственной информационной системе жилищного строительства создан Единый реестр проблемных объектов, куда автоматически попадают все дома, где передача квартир задержана более чем на шесть месяцев. То есть туда попадают даже те ЖК, которым продлены сроки строительства и застройщики которых уже заключили с дольщиками допсоглашения о смещении сроков ввода. В Петербурге всего 28 таких комплексов, суммарно на 300 тыс. кв. м жилья. Кстати, в целом на фоне других регионов объем крайне незначительный, особенно учитывая размах жилищного строительства в городе. Кроме того, больше половины этих объектов достраивают их застройщики, то есть никаких серьезных проблем там нет, и помощи не требуется. Если говорить об этих домах «с просрочкой», то примерно 50% из них будут сданы в этом году, и почти все остальное — в будущем.
Так что твердо можно утверждать: город строится — значит город живет!