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.
Говоря о рынке недвижимости, лучше исходить из стратегических факторов. Оценивая изменения предпочтений покупателей жилья, не надо «ставить телегу впереди лошади». А опыт выживания в кризис учит консервативной рыночной политике. Об этом, а также о планах Компании Л1 (ранее – ЛЭК) по выводу на рынок новых проектов «Строительному Еженедельнику» рассказал глава холдинга Павел Андреев.
– Павел Русланович, сейчас самый актуальный вопрос – это влияние стартовавшей в прошлом году реформы привлечения средств в жилищное строительство на перспективы рынка. Каково Ваше мнение по этому поводу?
– Говоря о любых перспективах, в том числе и рыночных, на мой взгляд, следует отталкиваться не от какого-то актуального фактора сегодняшнего дня, а от стратегического анализа макроэкономической ситуации в стране. Появляющиеся новые вводные могут лишь немного повлиять на вектор развития, а положение в экономике – это базис, который определяет само его направление. Тем более, когда это касается такой огромной и инерционной отрасли, как строительство.
По-моему, очевидно, что внедрение проектного финансирования несоизмеримо слабее влияет на рынок, чем тот факт, что уже четыре-пять лет рост ВВП и промышленного производства еле заметен, а покупательная способность граждан, как минимум, не растет. Есть ли смысл при такой экономической базе рынка много рассуждать о том, какой эффект даст повышение себестоимости строительства и движение цены на жилье вверх? В ситуации, когда большинство тех, кто хотел (а главное – имел возможность) приобрести жилье, это уже сделал, а у массы других – просто нет денег на то, чтобы его купить, рост ценника на 6–10% решающего влияния на рынок не окажет.
– То есть все плохо и перспективы строительного рынка самые печальные?
– Не совсем так. Я говорю лишь о том, что даже самый поверхностный анализ общего положения дел свидетельствует, что сегодня нет предпосылок для динамичного роста рынка. Бизнес, в том числе строительный, поставлен в очень жесткие рамки, маржа застройщиков с 2014 года последовательно снижается, доходы населения не растут. При этом определенные меры стимулирования рынка жилья, безусловно, принимаются. Прежде всего, это снижение ключевой ставки Центробанком и, как следствие, уменьшение процентных ставок по ипотечным кредитам.
Для крупных регионов с наиболее развитой экономикой этого более-менее хватает, чтобы поддержать текущий уровень спроса на жилье. Так что в целом можно прогнозировать, что достаточно равновесное состояние, в котором находится рынок жилья Санкт-Петербурга последние годы, сохранится. Это подтверждается и тем, что рост средней цены «квадрата», который по итогам 2019 года составил примерно 8-9%, не подорвал спроса в городе. Думаю, «плато» на рынке продлится еще порядка двух-трех лет, ну а прогнозировать, что будет дальше – дело совсем неблагодарное, просто потому, что мы сейчас не можем оценить те факторы, в том числе и стратегические, которые будут актуальны на тот момент.
А вот в других, менее развитых регионах, жилищный рынок, скорее всего, заметно просядет. Маржинальность бизнеса там и так была ниже, чем в мегаполисах, покупательная способность – тоже. Соответственно, там рост цен, неизбежно связанный с необходимостью привлекать на строительство банковские кредиты, может сыграть достаточно негативную роль.
– То есть в Петербурге особых проблем Вы не ожидаете?
– Если говорить о рынке в целом – то нет. Конечно, некоторые игроки, рыночная политика которых не была готова к затяжному кризису, вынуждены будут уйти. Собственно, сейчас это уже происходит. Но не думаю, что это явление будет массовым. Произойдет подстраивание рынка к текущей ситуации. Вероятно, срок выплаты ипотечных кредитов удлинится. Также, чтобы сдерживать рост цен, застройщики станут больше экономить, если не понижая качество, то, по крайней мере, избегая дополнительных расходов. При этом общая ситуация будет достаточно стабильной.
В Ленобласти, кстати, положение, видимо, будет более сложным. Впрочем, на мой взгляд, виной тому не реформа, а перепроизводство жилья. Бум 2012–2013 годов, когда спрос ушел за дешевым жильем в «заКАДье», привел к определенной переоценке этого рынка. Застройщики купили земли, запустили проекты. Но реалии жизни вдалеке от метро, со слаборазвитой социнфраструктурой, постоянными транспортными проблемами спрос сильно затормозили. И сейчас многие проекты в пригородной черте пробуксовывают.
– Вы сказали, что застройщики будут вынуждены экономить на качестве жилья. Но сейчас много говорится о том, что покупатель стал гораздо более требовательным и придирчивым. Такие действия девелоперов не ослабят спрос?
– На мой взгляд, те, кто говорит о росте требований покупателя, некоторым образом «ставят телегу впереди лошади». Действительно, проекты, которые запускаются сейчас, комфортнее и лучше тех, что стартовали десять лет назад, а те, в свою очередь, выгодно отличаются о того, что строилось в самом начале «нулевых». Но первопричина здесь не в том, что покупатель стал «придирчивым». Позитивные изменения – это прямое следствие конкурентной борьбы девелоперов.
Взглянем на ситуацию глазами потенциального приобретателя жилья. У него есть определенный бюджет, в рамках которого он может совершить покупку (вне зависимости от того, будет ли использоваться ипотечный кредит, поскольку его параметры для конкретного заемщика тоже не слишком вариативны). Также у него часто есть предпочтения по локации. Это ограничивающие факторы. Если в заданных локации и ценовом диапазоне есть только один вариант – проблемы выбора не возникает. Но если их несколько (а в подавляющем большинстве случаев ситуация именно такова), начинает влиять та самая будто бы возросшая «требовательность». Очевидно, что любой предпочтет жить в доме с лучшей квартирографией, более качественной отделкой, с более интересной архитектурой и пр. Вот тут и вступает в силу фактор конкуренции между застройщиками: кто обеспечит более привлекательный товар. Таким образом, не покупатель повышает требования, а девелопер предлагает все более качественные варианты в рамках определенной ценовой ниши.
Собственно, на мой взгляд, этот процесс хорошо иллюстрирует продолжающееся расслоение по классам жилья. Если припомнить историю рынка, когда-то сегментов было только три: «элита», «бизнес» и «эконом». Но, по мере улучшения проектов, появилась необходимость как-то выделять преимущества того или объекта по сравнению с другими в том же, по сути, сегменте. В итоге в маркетинговой терминологии появились такие понятия, как «жесткий эконом», «комфорт», «комфорт плюс», «премиум», «де люкс».
– Как чувствует себя Л1 в текущих рыночных условиях?
– В последние годы наше положение на рынке – очень стабильное, а годовые итоги продаж даже превосходят те планы, которые ставятся руководством. Одна из причин этого – то, что Л1 сейчас находится в ситуации ровно обратной той, в какую попала ЛЭК во время кризиса 2008–2009 годов. Тогда у нас было запущено множество проектов, но практически все они были на ранней стадии реализации. Из-за кризиса спрос резко упал – причем прежде всего на объекты, находившиеся на этапе котлована. Не секрет, что этот фактор, в сочетании с разделом бизнеса между собственниками и связанным с этим негативным информационным фоном, поставил тогда нашу компанию в крайне сложное положение, из которого с огромным трудом мы выбирались несколько лет.
Преодоление того кризиса дало очень серьезный опыт. Теперь наша рыночная политика куда более консервативна, оценка перспектив – более осторожна, «подушка безопасности» – гораздо больше, а годовые планы – скромнее. Может, поэтому мы их и перевыполняем.
– Последние годы Л1 продолжала достраивать уже давно заявленные жилые комплексы. Планируется ли запуск новых проектов? Будете ли привлекать проектное финансирование?
– Да, в наступившем году мы намерены вывести на рынок ряд новых проектов, проработка которых в настоящее время завершается. Они ориентировочно будут относиться к классам «комфорт» и «бизнес». Пока точное позиционирование еще не определено, сейчас идет анализ рынка. Вопрос схемы финансирования строительства этих проектов – тоже пока окончательно не решен. У нас есть принципиальные договоренности о сотрудничестве с банками. В то же время у компании, благодаря той самой консервативной стратегии, о которой я уже говорил, имеется ресурс для возведения домов на собственные средства.
По нашим планам, в этом году на улице Олеко Дундича начнется строительство комплекса общей площадью 27 тыс. кв. м. Кроме того, также во Фрунзенском районе, на Купчинской улице, намечено возведение жилого дома на 18,7 тыс. кв. м. Сейчас заключаются договоры на изготовление эскизного проекта с архитектурными бюро, в числе которых есть и зарубежные. По результатам будет определен проектировщик. Срок получения эскизов – март месяц.
Ну и, конечно, в этом году продолжится сдача в эксплуатацию очередных корпусов в наших старых проектах. В ближайшее время ожидаем ввода первого этапа третьей очереди ЖК «Граф Орлов» (корпуса 8, 8А, 8Б, 8В, 7А, паркинг 7Г). Второй этап будет сдан в IV квартале этого года (корпуса 7, 7Б, 7В, паркинг 6Г). Тогда же будут сданы корпуса 6 и 8 второй очереди ЖК «Лондон Парк».