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 ушедшем году реформа привлечения средств в жилищное строительство и переход отрасли на проектное финансирование с использованием эскроу-счетов были объявлены совершившимся фактом. Однако, по мнению директора департамента развития ГК «ПСК» Сергея Мохнаря, если оценивать процесс в масштабах отрасли, изменения еще толком и не начались – и их последствия пока можно только прогнозировать.
– Сергей Владимирович, прошлый год стал во многом переломным для строительной отрасли. Каково Ваше мнение о ходе реформы?
– Для перехода на проектное финансирование с использованием счетов эскроу ушедший год действительно можно считать знаковым, но, так сказать, в символическом смысле. Конечно, новые проекты по старой схеме «долевки» запускаться уже не будут. И действительно, некоторые застройщики приступили к работе по новой схеме и получили в банках проектное финансирование для своих объектов. Однако говорить о том, что началось реформирование в масштабах отрасли, а тем более оценивать его последствия – пока явно преждевременно. Судите сами: по официальным данным Комитета по строительству, в Санкт-Петербурге 78% проектов на 21 млн кв. м жилья получили разрешение на завершение по старой долевой схеме. Если учесть, что в прошлом году в городе введено около 3,5 млн «квадратов», – на сколько лет хватит имеющегося задела? Конечно, в этом объеме немало проектов комплексного освоения с горизонтом строительства до конца 2020-х годов. Но, в любом случае, еще год-два подавляющее большинство проектов будет реализовываться по старым правилам.
И только параллельно с этим застройщики начнут первые, можно сказать, экспериментальные запуски объектов с проектным финансированием и счетами эскроу. И это, кстати сказать, к лучшему, поскольку имеется определенный переходный период для сравнительно плавного изменения схемы работы. «Жесткий» вариант реформы, который обсуждался в начале прошлого года, но, к счастью, не был реализован, создал бы для строительной отрасли гораздо больше проблем.
Тем не менее, говорить сейчас об оценке последствий реформы преждевременно. Можно давать прогнозы, строить предположения. Точно ясно пока только одно: назад пути нет; так или иначе, с тем или иным ущербом или с достижениями, отрасль перейдет на новую схему.
– Давайте тогда поговорим о предполагаемых последствиях…
– Давать прогнозы – дело неблагодарное, поскольку неизвестно, какие дополнительные факторы в будущем повлияют на ситуацию. Но, наверное, имеет смысл поразмышлять о потенциально проблемных точках, которые необходимо учитывать на перспективу.
Позитивные последствия реформы в целом очевидны. Это, собственно, то, ради чего она затевалась. Проблема обманутых дольщиков – а точнее, появления новых обманутых дольщиков и недостроенных объектов – будет решена. Но это в будущем, а вот в ходе реформы их, наоборот, может стать только больше. Для Петербурга это, видимо, не очень критичный вопрос, а вот для небольших регионов с не слишком развитым рынком проблема может встать очень остро. Работающие там некрупные местные застройщики имеют очень низкую рентабельность. Доходность их проектов не позволяет выдержать банковский стресс-тест (скажем, в варианте роста затрат на строительно-монтажные работы на 10% в сочетании с падением спроса на 10%), а значит, проектного финансирования многие из них получить просто не смогут. Как достроить их объекты – это один вопрос (насколько я знаю, Минстрой готовит на этот случай определенные меры помощи). А второй вопрос – кто и на каких условиях сможет в перспективе работать на таких рынках? Или там жилье строить больше не нужно?
– Для Петербурга, на Ваш взгляд, это проблема неактуальная?
– Скажем так: гораздо менее актуальная. У нас развитый рынок, работает достаточно много сильных игроков, которые имеют возможность получить банковское кредитование. Поэтому проблемы появятся (а в определенной мере – уже появились) либо у совсем небольших компаний, либо у застройщиков, стратегия развития которых не была достаточно устойчива, чтобы выдержать кризис, серьезные движения на рынке или изменения в законодательстве.
– А какой, на Ваш взгляд, должна быть стратегия, чтобы пережить подобные проблемы?
– Я бы назвал это консервативной моделью развития. Она предполагает реализацию максимально просчитанных, малорисковых проектов, формирование собственной финансовой «подушки безопасности», направление большей части прибыли не в доход бенефициаров, а в развитие.
Как ни банально прозвучит, но покупатель становится все требовательнее – соответственно, необходимо стабильно высокое качество реализации проектов. В этом отношении позиция ГК «ПСК», которая начинала с генподряда и имеет высокие компетенции в строительстве, представляется очень надежной.
Наконец, необходима диверсификация реализуемых проектов по классам жилья. При различной ситуации на рынке (и вообще в экономике страны) максимальную эффективность показывают разные сегменты. Например, в периоды роста эконом-класс обеспечивает максимальный оборот. Он привлекает как людей, которым нужно улучшить жилищные условия, так и частных инвесторов, вкладывающихся на начальном этапе и продающих квартиры после ввода. Если при этом есть еще и рыночный рост цены, рентабельность таких вложений довольно высокая. Но при стагнации в экономике, снижении доходов населения и падающем рынке – эконом-класс проседает сильнее всего. А при его минимальной маржинальности это имеет очень быстрые и серьезные последствия для застройщиков, которые сконцентрировались в этом сегменте. Чему сейчас мы видим ряд подтверждений.
«Элитка» в период спадов тоже сильно проседает, но маржинальность в этом классе по большому счету позволяет просто переждать негативную ситуацию на рынке. Зато бизнес-класс в такие моменты чувствует себя достаточно стабильно. Покупатель этого сегмента в кризис обычно несколько снижает запрашиваемый метраж квартиры, но от самого приобретения не отказывается.
Таким образом, для нивелирования рисков, связанных с изменением рыночной и общеэкономической ситуации, целесообразно диверсифицировать портфель девелоперских проектов компании. Именно такой подход позволяет нашей компании уверенно чувствовать себя в наше непростое время.
– Вернемся к грядущим последствиям реформы. В чем еще Вы видите риски?
– Очевидно, что необходимость платить банкам за финансирование проекта вызовет рост цен. Собственно, все застройщики уже сейчас постепенно толкают ценник вверх. По оценкам аналитиков, в среднем рост стоимости «квадрата» за 2019 год составил около 8%. Это следствие как того, что маржа в последнее время и так достигла минимальных значений, так и необходимости обеспечить плавный рост цены, без критических для психологии покупателя «скачков» сразу на 10–15% за пару месяцев.
С учетом того, что покупательная способность граждан практически не растет, единственный способ сохранить массовый спрос в этих условиях – это удешевить ипотеку. Именно этот тренд мы наблюдали всю вторую половину прошлого года. Но чем ниже требования по ипотеке, тем более рисковой она становится. Вспомним, с чего начался кризис в мировой экономике 2008 года – с лопнувшего «пузыря» на ипотечном рынке США. Нам до появления проблем сходного масштаба в этой сфере еще далеко, но чем ниже планка допуска к кредиту, тем больше рисков, что неожиданное ухудшение финансового положение граждан может обернуться массовым дефолтом по кредитам.
Еще один нюанс из этой же сферы. Ставки по депозитам по мере снижения «ключа» Центробанком падают (сейчас 5% годовых – уже хорошая доходность). Соответственно, люди (в массе своей не слишком профессионально разбирающиеся в инвестировании) будут искать другие варианты для извлечения прибыли. Один из традиционных инструментов в России – приобретение жилья. На начальном этапе, к радости застройщиков, это может увеличить спрос на первичном рынке. Но затем, когда инвесторы захотят «выйти в деньги» и массово «выкинут» купленные квартиры на вторичный рынок, – это может вызвать серьезный избыток предложения, создать еще один «пузырь», со всеми негативными последствиями.
– Что Вы думаете о новой роли банков в схеме девелопмента жилья?
– В этой области ситуация, как мне кажется, тоже двойственная. Банк, конечно, гарантирует достройку любого объекта, который возьмется прокредитовать. Но, во-первых, далеко не во всех банках есть достаточное число компетентных специалистов, чтобы грамотно оценить проект, с которым приходит застройщик. Соответственно, для минимизации рисков банки будут выставлять требования к проектам с большим «запасом». Это в еще большей степени снизит доступность кредитов для девелоперов. Во-вторых, в силу своего нового положения банки считают не только возможным, но и необходимым вмешиваться в маркетинговую стратегию застройщиков. В заключаемом между сторонами кредитном договоре оговаривается, что в случае выхода за рамки условий банк может либо отказаться проводить сделку по продаже жилья частному лицу либо имеет право штрафовать застройщика. Таким образом, девелопер практически перестает быть самостоятельной фигурой.
Общим результатом реформы, на мой взгляд, станет дальнейшая монополизация рынка. Банкам комфортно работать с большими, надежными застройщиками, имеющими серьезный «запас прочности». Применительно к Петербургу, видимо, следует ожидать прихода новых игроков из Москвы – с солидным собственным финансовым ресурсом и надежными контактами с банковским сектором.