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.
Переход на проектное финансирование, достройка проблемных объектов, судьба программы реновации, развитие социальной инфраструктуры. Эти и другие вопросы – в интервью заместителя председателя Комитета по строительству Санкт-Петербурга Евгения Барановского, посвященном предварительным итогам 2019 года.
– Евгений Петрович, реформа по переходу на проектное финансирование вступила в решающую фазу. Как строительная отрасль Петербурга переживает преобразования? Какая доля проектов достраивается по старой схеме?
– Реформирование, безусловно, потребовало больших усилий – и от застройщиков, и от Комитета по строительству. Напомню, Постановление Правительства вышло 22 апреля, акты Минстроя РФ – еще позже, а произвести оценку подпадания объектов под критерии высокой готовности, позволяющие достраивать их по старой долевой схеме, надо было до 1 июля. Таким образом, с учетом майских праздников у нас было лишь около месяца на выдачу заключений о соответствии (ЗОС). И это при том, что на тот момент в городе действовало 426 разрешений на строительство суммарно на 24,5 млн кв. м жилья. Соответственно, главным опасением было то, что мы просто физически не сможем выполнить необходимый объем работы.
Чтобы избежать коллапса, еще в декабре в Комитете был создан специальный отдел, подготовлены люди, начались предварительные проверки объектов на предмет оценки их строительной готовности, заранее составлены проекты необходимых документов, которые предстояло принять сразу после появления федеральных актов. Благодаря этим превентивным мерам работа прошла четко, слаженно, организованно. И это не моя оценка – так говорят сами застройщики.
К 1 октября работа по выдаче ЗОС была завершена, девелоперам был предоставлен активный строительный сезон, чтобы успеть повысить степень готовности своих объектов до требований критериев и получить возможность работать по старой схеме. Это необходимо было для того, чтобы дать отрасли переходный период. Теперь мы можем подвести окончательные итоги: 78% проектов (328 разрешений на строительство) на 21 млн кв. м жилья будут завершаться в старом формате. Это большой задел работы на ближайшие два-три года. Остальные 22% – либо будут завершать строительство за счет собственных средств (12 проектов), либо перейдут на проектное финансирование с использованием эскроу-счетов (64 проекта).
– Есть ли в Петербурге такие проекты, которые и не попали под критерии Минстроя, и не смогли получить кредиты в банках?
– Таких всего пять проектов, причем по двум из них у нас опасений нет, там осталось пройти определенные юридические процедуры. Но и есть несколько сложных объектов у компаний «Ховард СПб» и «Строй Альянс», где остановлено действие разрешений на строительство. Сейчас ведется работа, чтобы эти стройки не перешли в категорию проблемных.
– Что в целом удалось сделать в этом году для решения проблемы долгостроев? Что остается на следующий?
– Эта проблема планомерно и целенаправленно решается. Для понимания динамики могу отметить, что если в 2016 году доля договоров долевого участия в проблемных объектах превышала 13% от их общего числа, то сегодня она составляет менее 2%.
В этом году мы уже ввели 13 домов, до конца года рассчитываем сдать еще 7. Также решена проблема с дольщиками по объекту в Пушкине, который не мог быть завершен строительством. Полностью закрыт вопрос с наследием ГК «Город». То же касается «Чесмы-Инвест» – сданы «Мейн Хаус» и «Твин Хаус». Планируем до конца года завершить работы и по старейшему городскому долгострою – «Охта-Модерн». На днях сдали ЖК «Ижора-Парк», 600 человек с 23 декабря начинают получать свои квартиры. Осталось сдать всего один корпус из долгостроев ГК «СУ-155».
С ГК «ПИК» достигнуто принципиальное соглашение о достройке жилого комплекса «Вариант» в поселке Ленсоветовский в Шушарах. Очень сложный объект, в том числе и потому, что это не просто неудачный проект или результат просчета компании, но прецедент откровенного мошенничества. Продажи осуществлялись по ценам в два раза «ниже рынка», по договорам займа, несмотря на судебное постановление о запрете привлечения средств дольщиков. Также проработана схема достройки объектов «Норманна» – ЖК «На Заречной» и «Три апельсина». Думаю, в ближайшее время мы обнародуем информацию о том, кто будет завершать эти проекты.
В любом случае губернатором поставлена задача закрыть вопрос с долгостроями в будущем году. У нас служба, конечно, не военная, а государственная – тем не менее, и у нас приказы не обсуждают, а выполняют.
– Удается ли достигнуть плановых показателей нацпроекта в Петербурге в этом году? Каковы перспективы до 2024 года?
– Согласованный на этот год объем ввода – 3,4 млн кв. м жилья. Думаю, на эту цифру мы выйдем. По состоянию на 18 декабря введено 2,25 млн кв. м (это на 2,5% больше, чем на ту же дату прошлого года, который был рекордным по объемам ввода – 3,9 млн кв. м). При этом в стадии итоговой проверки сейчас находится более 1,1 млн кв. м.
План на будущий год составляет 3,7 млн кв. м. Учитывая, что, по выданным разрешениям на строительство, завершение работ в 2020 году намечено по объектам суммарной площадью более 4 млн кв. м, думаю, что и этот показатель будет достигнут.
Что же касается цифры в 5,4 млн «квадратов» годового ввода к 2024 году, установленной Минстроем для Петербурга, то по ней есть вопросы. Во-первых, не очень ясна методика расчета этого прогнозного показателя. Во-вторых, цифра спорит со Стратегией социально-экономического развития Петербурга до 2035 года, которая предполагает снижение объемов ввода жилья по сравнению с текущим положением. В-третьих, столь радикальный рост жилищного строительства потребует столь же масштабного увеличения финансирования модернизации головных источников, сетей тепло-, электро- и водоснабжения, водоотведения, а также увеличения объемов строительства детских садов, школ и объектов здравоохранения. То же касается и пробивки новых улиц, строительства развязок, виадуков и пр. По нашим подсчетам, на развитие всей необходимой социальной инфраструктуры потребуется свыше 750 млрд рублей. Очевидно, что средств только бюджета Петербурга для такого наращивания финансирования – недостаточно. Кроме того, в городе нет земельных ресурсов для столь масштабного строительства. Именно поэтому Петербург сегодня является одним из нескольких субъектов РФ, не подписавших соглашения с Минстроем по реализации нацпроекта. Дискуссия по этому вопросу продолжается, это конструктивный, рабочий диалог, который должен завершиться в начале будущего года.
– На развитии социальной инфраструктуры сейчас делается особый акцент. Что сделано в этой сфере за счет АИП и в рамках сотрудничества с застройщиками? Удалось ли снизить дефицит мест в детсадах и школах?
– Работа в этой сфере идет по двум направлениям. Первое – недопущение дальнейшего роста дефицита мест в соцобъектах. Эта задача выполнена Правилами землепользования и застройки, принятыми в 2018 году, по которым новые разрешения на строительство жилья выдаются только с полным пониманием, как эти квадратные метры будут обеспечены необходимой сопутствующей инфраструктурой.
Второе – наращивание объемов строительства социнфраструктуры. Если посмотреть на динамику ввода бюджетных объектов, то в 2017 году были построены 12 объектов, в прошлом Комитет сдал 15, а по итогам этого года их 26. Кроме того, на внебюджетные средства, в рамках соглашений с инвесторами, в этом году город получит еще 24 соцобъекта (22 соцобъекта уже введены в эксплуатацию): это детсады, школы, кабинеты врачей и др.
Кроме того, надо отметить, что в этом году Петербург получил 10 млрд рублей из федерального бюджета на выкуп соцобъектов у застройщиков в рамках соответствующих соглашений.
На будущий год планы по вводу – не меньше, чем в этом. В целом же с застройщиками уже подписаны 230 соглашений на строительство 180 объектов социнфраструктуры. Девелоперы прекрасно понимают, что их наличие в составе ЖК существенно повышает рыночную привлекательность жилья. Ну а законодательство позволяет привлекать на эти цели проектное финансирование с использованием эскроу, если соцобъекты будут передаваться в собственность регионов.
– Как обстоят дела с программой реновации? Каковы перспективы?
– Результаты, имеющиеся на сегодняшний день, конечно, далеки от планировавшихся. По состоянию на декабрь 2019 года инвесторами построено 33 дома – 9583 квартиры на 434,5 тыс. кв. м. В собственность Петербурга для переселения нанимателей перешло 11,5 тыс. кв. м. Кроме того, передаются квартиры собственникам жилья в сносимых «хрущевках». Причины такой ситуации известны, главная из них – изменившееся законодательство, новые положения которого просто не позволили начать работы по большинству кварталов.
В этом году принято принципиальное решение о продлении программы еще на 10 лет, при этом остался только один участник – «СПб Реновация». Однако очевидно, что для интенсификации работ нужны корректировки программы. Много говорилось об использовании московского опыта. Но надо отдавать себе отчет, что выделение для старта такой программы, как в столице, порядка 320 млрд рублей – ни одному региону не по силам. Значит, нужны принципиальные законодательные изменения программы, призванные решить ключевые проблемы – «стартового пятна», «последнего жильца» и пр. И такие поправки подготовлены. Думаю, что результатом станут более динамичные темпы ее реализации.
Параллельно в настоящее время «СПб Реновация» заново просчитывает экономику процесса, что необходимо, поскольку изменилось законодательство. В частности, теперь компания возьмет на себя создание социальной инфраструктуры.