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 отличие от многих девелоперов Санкт-Петербурга, по работающим в Ленобласти застройщикам кризис, вызванный пандемией коронавируса, ударил очень сильно. О том, что нужно делать для того, чтобы не просто выжить, но и развиваться в столь сложной ситуации, АСН-инфо рассказал заместитель генерального директора компании «ЛенРусСтрой» Максим Жабин.
- Максим Владимирович, расскажите, пожалуйста, как идут дела у компании «ЛенРусСтрой» в наше нелегкое время? Сильно ли коронавирусный кризис ударил по строительной отрасли Ленобласти?
- Кризис – это всегда очень тяжелое испытание. Многие петербургские застройщики сообщают, что на городском рынке сохраняется стабильное положение. Объемы продаж, просевшие в начале апреля, возвращаются к докризисным значениям, уровень спроса стал достаточным для спокойного положения рынка и даже позволяет понемногу повышать цены. Если все это так, то петербургский рынок жилья, безусловно, является исключением из той ситуации, которая существует в подавляющем большинстве российских регионов, где спрос существенно упал и продажи серьезно снизились.
И Ленобласть тому вполне показательный пример. По данным Росреестра, в апреле этого года падение числа заключенных договоров долевого участия в регионе составило примерно 45%. В «ЛенРусСтрое» мы тоже зафиксировали снижение продаж на 40-45%. В мае ситуация стала выправляться и прежде всего - благодаря программе государственной поддержки ипотечного кредитования с субсидированием ставки до уровня 6,5% годовых. Но докризисные показатели реализации жилья пока недостижимы.
Интересно, что применительно к рынку новостроек Петербургской агломерации кризис не столько внес новые вводные (хотя, конечно фактор нестабильности, неуверенности в завтрашнем дне, а также падение доходов у многих людей сыграли свою роль), сколько придал мощное ускорение тому тренду, который наблюдался уже последние несколько лет. А именно: спрос из пригородных районов Ленобласти перемещается в Петербург. Поэтому уже некоторое время мы наблюдаем, как девелоперы консервируют или «притормаживают» проекты в заКАДье, некоторые полностью уходят на территорию мегаполиса, объемы строительства и ввода жилья в области постепенно снижаются.
- И как же выживать тем застройщикам, которые, как, например, «ЛенРусСтрой», так сказать, укоренены в Ленобласти?
- Это возможно только за счет повышения качества управления строительными процессами, продуманной стратегии развития, изыскания резервов, умелого использования конкурентных преимуществ, которые объективно существуют, а также обеспечения достойного уровня качества конечного продукта – жилья, что обеспечивает его привлекательность для покупателя.
Я могу прямо сказать: мы, в «ЛенРусСтрое», ждали кризиса, если так можно сказать, и старались подготовиться к нему как можно лучше. Не потому, конечно, что предвидели пандемию коронавируса. Но, во-первых, мы все живем не только в нестабильной стране, но и в нестабильном мире, который регулярно сотрясают различные конфликты и катаклизмы, что отражается на всех сферах жизни. А во-вторых, рыночная экономика предполагает цикличность кризисов. Предыдущие начинались в 2008 и 2014 годах. Конечно, периодичность цикла не обязательно должна быть кратна шести годам, но предположить возможность его скорого наступления вполне можно. И приложить усилия к тому, чтобы минимизировать его последствия тоже.
Это мы, в «ЛенРусСтрое», и постарались сделать. Компания приняла меры, чтобы нарастить финансовую «подушку безопасности», что позволяет нивелировать риски снижения объемов продаж. Мы вложились в реконструкцию входящего в корпорацию Киришского домостроительного комбината. Собственное производство стройматериалов дает возможность снизить себестоимость строительства жилья и, соответственно, предложить потребителям конкурентные цены. Мы, первыми в Ленобласти, перешли на проектное финансирование с использованием эскроу-счетов. Это позволило постепенно провести очень плавное повышение цен (призванное покрыть дополнительные расходы на обслуживание банковского кредита), не создавая психологического дискомфорта для покупателей, а также гарантировать своевременную сдачу всех объектов. В конце-концов, мы одними из первых в регионе в 2004 году взялись за комплексное освоение территорий, включая строительство социальных объектов, торговых центров, дорог и иной инфраструктуры, чтобы предложить своим клиентам не просто квадратные метры, а комфортную среду обитания, обеспеченную всем необходимым. Это наш принципиальный подход, которого мы придерживались еще до того, как власти области стали вводить соответствующие требования, и практика показала, что стратегия была выбрана нами абсолютно верно.
- И что дала эта подготовка компании, когда кризис наступил?
- Безусловно, нельзя сказать, что живем мы без проблем. 40-процентное снижение спроса не может не ударить по работе корпорации. Тем не менее, я могу твердо сказать, что кризис не стал для нас катастрофой. В целом положение компании стабильное. «ЛенРусСтрой» ни на один день не прекращал работать, сокращения ни рабочих, ни офисного персонала мы не допустили, графики строительства полностью соблюдаются.
Несмотря на распространение коронавируса, мы даже приняли решение не откладывать выдачу ключей гражданам, купивших жилье в очередном сданном нами доме. При этом мы исходили из двух предпосылок. Во-первых, большая часть наших покупателей приобретают жилье для собственного проживания. И все то время, на которое мы задержим их переезд в новую квартиру, им придется оплачивать съемное жилье. А в текущей сложной ситуации лишние траты никому не нужны. А во-вторых, задержка – это репутационные потери для компании. По какой причине мы не выдали ключи вовремя – забудут, но сам факт задержки – запомнят. Никогда «ЛенРусСтрой» не срывал сроков, не стали мы подводить своих дольщиков и теперь. Конечно, при этом были предприняты все необходимые меры предосторожности, чтобы избежать самой возможности заражения. Пришлось переоборудовать офис, регулярно проводить дезинфекцию, тщательно продумать, как развести потоки людей, чтобы минимизировать любые контакты, обеспечить индивидуальные средства защиты и пр. Могу с гордостью сказать, что со своей задачей мы справились, и люди уже обживают свои новые квартиры.
Вообще, кризис не случайно называют не только временем проблем, но и временем возможностей. Вступают в силу принципы «мобилизационной экономики», и начинают решаться многие вопросы, которые в обычной обстановке часто откладываются «на потом». Например, и это касается не только нас, но и большинства застройщиков, давно шла речь о перспективности создания систем «удаленных продаж» с использованием цифровых технологий. У нас, опять же, как и у многих компаний, были определенные наработки в этой сфере – для взаимодействия с иногородними клиентами. Но довести их «до ума» помог именно кризис, сделавший технологии продаж в режиме онлайн насущной необходимостью. Лично я не разделяю оптимистических прогнозов об их преобладающем распространении в будущем, ведь жилье это такой продукт, который часто покупают раз в жизни, и перед сделкой его хочется, как говорится, «пощупать руками», пообщаться с людьми вживую. Тем не менее, теперь в арсенале «ЛенРусСтроя» есть и такой инструмент, весьма полезный при работе с иногородними, представителями маломобильных групп населения, в конце концов, с людьми, которые хотели бы минимизировать затраты времени на поездки и которым достаточно виртуального общения.
- Традиционно считается, что «ЛенРусСтрой» работает в эконом-классе. Вы упомянули о повышении качества строящегося жилья, что это означает применительно к данному сегменту?
- Прежде всего, надо подчеркнуть, что появившееся в свое время деление жилья на эконом-, бизнес- и элит-класс давно устарело. Просто потому, что оно уже совершенно не отражает реалий рынка. Сначала выделился комфорт-сегмент. Затем пошло дальнейшее дробление: «комфорт плюс», «жесткий эконом», «бизнес лайт», «премиум» и пр. Это, с одной стороны, маркетинговые ходы, призванные стимулировать продажи. А с другой – отражение разнообразия рынка, который невозможно уложить в «прокрустово ложе» нескольких «стандартов».
Дома, которые строит «ЛенРусСтрой», к эконом-классу уже давно никакого отношения не имеют. Мы сформировали для себя определенные стандарты качества, которые соблюдаем, развиваем, совершенствуем, не пытаясь придумать для них какого-то сегментного названия.
Могу рассказать, как я для себя схематически представляю понятие «комфортная среда». Это своего рода череда концентрических кругов. Самый маленький из них – это сама квартира, жилье, которое должно быть удобно для жизни. Круг побольше – подъезд, где все должно быть обустроено разумно и функционально. Затем – двор, со всей «начинкой» - благоустройством, озеленением, детскими площадками. Еще больший круг – микрорайон. Здесь должна иметься вся необходимая для повседневной жизни инфраструктура – детсады, школы, поликлиника, магазины, кафе, сервисные службы, спортивные объекты и пр. Наконец, самый большой – это населенный пункт, с его спецификой, особенностями, достоинствами.
Конечно, создание комфортной среды в масштабах города нам не по силам. Наша компания не возведет в Новогорелово ни своего Зимнего дворца, ни Петропавловской крепости, ни Исаакиевского собора. Но, скажем прямо, мы далеко не каждый день ходим в Эрмитаж, Мариинский театр и даже просто по историческому центру Петербурга. Зато все круги меньшего диаметра из моей схемы при комплексном освоении территории, которым занимается «ЛенРусСтрой», оказываются в сфере нашей деятельности. И стандарты качества компании, о которых я уже упомянул, охватывают все эти вопросы, обеспечивая формирование среды, действительно, благоприятной для жизни.
Мы стараемся не перегружать свои проекты какими-то «фишками» - деталями и мелочами, которые часто заметно увеличивают затраты не обеспечивая при этом сколь-нибудь заметного повышения комфортности жизни. В то же время мы включаем в проекты элементы жилья высоких классов, которые реально делают жизнь удобнее. И осуществляется это, как я уже говорил – на всех «кругах». Мы постоянно работаем с квартирографией, делая ее более эргономичной и современной. Очень много внимания уделяем местам общего пользования, продумывая всевозможные мелочи, которые не требуют существенных затрат, но серьезно облегчают жизнь каждому жильцу.
То же относится к обустройству дворов – опять же вплоть до мелочей. Вы знали, например, что комары «любят» черемуху? Поэтому мы исключили ее из работ по озеленению. А недавно нам удалось найти в Череповце производителя детских площадок, по качеству не уступающих лучшим мировым образцам, но существенно более бюджетных. Наши клиенты также высоко оценивают создаваемую в проектах «ЛенРусСтроя» инфраструктуру, причем каждое следующее «поколение» соцобъектов делается интереснее и современнее предыдущего. Сейчас мы задумали создать огромную игровую зону, которая должна стать центром притяжения для детей всех ближайших микрорайонов. В наших проектах должно быть комфортно жить всем.