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 будущем году бренд Kiilto отметит четвертьвековую годовщину своего присутствия в России. О том, с какими результатами российская структура холдинга подходит к юбилею, об итогах работы в текущем году, а также о перспективах развития «Строительному Еженедельнику» рассказал генеральный директор Kiilto в России Евгений Абрин.
– Год подходит к концу. С какими результатами, если подводить предварительные итоги, Kiilto завершает 2019 год – сотый в истории компании?
– Год еще не закончился, и, конечно, подводить окончательные итоги еще рано. Но уже сейчас мы можем говорить о том, что итоги года вполне позитивные. Kiilto удалось выполнить большую часть задач, которые ранее перед собой ставили. Практически во всех направлениях нашей деятельности мы заканчиваем год с положительными результатами. Особенно хотелось бы отметить рост в направлении строительно-отделочных материалов, который измеряется двузначными числами. Также можно выделить направление промышленных клеев, которое показало динамику в несколько раз превышающую ожидаемый рост ВВП России в этом году. Так что цифрами мы в целом довольны.
В 2019 году мы также серьезно продвинулись в повышении эффективности нашей работы в сфере продаж и логистики. С одной стороны, нам удалось расширить географию нашего присутствия и прирасти в экспорте (Казахстан, Молдова, Прибалтика, Беларусь), с другой – стали больше фокусироваться на ключевых клиентах в домашних регионах и оптимизировать не добавляющие ценность звенья в системе дистрибуции. В отдельных регионах мы даже сократили количество партнеров, с которыми мы работаем напрямую, чтобы предложить еще более высокий сервис ключевым партнерам.
– Какие заметные тренды в вашем сегменте рынка Вы можете отметить в этом году? Как компания к ним адаптировалась? Какие продукты Kiilto были наиболее востребованы?
– Положение в российской экономике пока остается непростым. К «болевым точкам» в строительной сфере можно отнести изменения в законодательстве в области долевого строительства, изменение схемы привлечения средств частных инвесторов в жилищном строительстве, заметный рост цен на жилье, консолидацию игроков и другое. Но фундаментальные факторы, стимулирующие рынок в долгосрочной перспективе, сохраняются. В России по-прежнему есть существенная потребность в улучшении жилищных условий граждан, которая должна удовлетворяться как за счет нового строительства, так и за счет реновации существующего жилищного фонда. Согласно статистическим данным, более половины всего жилфонда России используется более 50 лет – очевидно, что работы хватит всем на много лет вперед. Я уверен, что правительство страны, профессиональное сообщество и бизнес смогут найти решения существующих проблем. Радует снижение ключевой ставки и процентных ставок по ипотеке. Последние годы ипотека сильно поддерживала рынок строящейся недвижимости, и, на мой взгляд, потенциал развития в этом направлении далеко не исчерпан.
Экономические сложности, притормозившие развитие отрасли, привели к росту конкуренции среди производителей стройматериалов. Наличие свободных мощностей оказывает давление на цены, игроки стремятся упрочить свои позиции за счет расширения ассортимента и внедрения инноваций. Мы в Kiilto также учитываем экономическую ситуацию и ищем как дополнительные источники роста, так и способы повышения эффективности бизнеса.
Приведу один простой пример: в 2019 году доля наших отгрузок, осуществляемых напрямую с заводов клиентам без промежуточной переработки на распределительных складах, выросла до 60%. Для сравнения: в 2018 году этот показатель составлял около 50%. Достигнутая экономия позволяет нам не только удерживать цены на конкурентном уровне, но и инвестировать дополнительные средства в маркетинг и разработку новых продуктов.
– Конец года – хороший повод поговорить о перспективах. Какие планы строит компания на будущий год? Какие наиболее интересные рыночные перспективы для себя вы видите?
– На начало будущего года запланировано выведение на рынок ряда новых продуктов от Kiilto. Мы предложим собственные современные разработки в различных сегментах рынка, на которых мы присутствуем. В частности, планируется расширение линейки плиточных клеев для сложных облицовок. Появятся продукты для сегмента DIY («Сделай сам») в формате малой упаковки. Уверен, что потребители также оценят наши инновационные гидроизоляционные мастики на основе SBR-латекса. В направлении промышленных клеев мы продолжаем разработки «под клиента», а также планируем запуск огнезащитных средств и тиксотропного заливочного состава для производства воздушных фильтров.
Но этим наши планы не ограничиваются. В будущем году мы намерены открыть Kiilto Pro Academy в Москве, по аналогии с академией, успешно работающей в Петербурге, где несколько тысяч человек ежегодно получают знания и практические навыки работы с нашей продукцией. Это не только позволит нам существенно повысить уровень узнаваемости бренда, но и будет работать во благо всей отрасли. Ведь во время семинаров мы продвигаем более высокий уровень культуры строительства, демонстрируем возможности наших инновационных продуктов, делимся достижениями европейских рынков.
– Следующий год имеет особое значение для Kiilto в России – 25 лет на нашем рынке. Расскажите, пожалуйста, как компания завоевывала позиции в РФ. Удалось ли достичь поставленных стратегических целей?
– Действительно, вслед за 100-летием со дня основания нашего концерна, которое отмечалось в этом году, в будущем мы будем справлять новую дату – четверть века присутствия в России. За этот период бренд Kiilto стал широко известен в стране. Наша продукция заработала хорошую репутацию, которую мы, безусловно, продолжим всеми силами поддерживать. Это ответственная и важная часть нашей работы не только в Финляндии, но и здесь, в России.
За 25 лет мы из сравнительно небольшого импортера превратились в достаточно крупного производителя решений в области гидроизоляции, отделки влажных помещений и в сегменте клеев для напольных покрытий. Мы стали надежным партнером для многих строительных компаний, приняли участие в реализации десятков крупномасштабных проектов в разных частях страны. Наша продукция применялась на таких знаковых объектах, как, например, гостиница «Holiday Inn Шереметьево», магазины Х5 Retail Group, Амурский ГПЗ, Владивостокский Государственный цирк, Государственный театр оперы и балета им. Мусы Джалиля в Казани, Музей космонавтики в Калуге и другие. В настоящее время материалы Kiilto используются на строительстве объекта Neva Towers компании Renaissance Development в Москва-Сити.
Традиционно мы уделяем особое внимание работе с девелоперами из стран Скандинавии и Финляндии, развивающих проекты в России. Наши инновационные продукты применяются на большинстве объектов компаний NCC Bonava и YIT. Партнерством с этими компаниями мы особенно гордимся.
Наши флагманские продукты для строительного направления (Saumalaasti, Fiberpool и др.) хорошо известны покупателям и востребованы среди профессионалов. Сильные позиции Kiilto имеет в индустриальном направлении: деревообрабатывающая промышленность, клееная древесина, производство упаковки из картона, промышленные фильтры, автофургоны и т. д. Kestopur, Kestokol, Sitol – данные торговые марки стали ориентирами для многих участников рынка.
– Были ли какие-то сложности в адаптации финского бизнеса к российским реалиям? Насколько сильны различия в ведении бизнеса в Финляндии и РФ?
– Могу прямо сказать, что позитивное влияние на наше развитие оказал тот факт, что еще с советских времен в менталитете россиян очень прочно укоренилось: «Финское – значит качественное». Своей работой и продукцией этот позитивный настрой в отношении финских товаров и технологий мы стараемся всячески укреплять. Уверен, что нам это вполне удается. Согласно данным проведенного недавно исследования, Kiilto входит в топ-30 крупнейших и наиболее успешных финских компаний в России.
Конечно, узнаваемость бренда в Финляндии намного выше, чем в других странах, где работает Kiilto. По данным наших финских коллег, там он составляет 93%!
В России мы пока больше известны среди профессионалов. Однако, особенно в последние пару лет, наша представленность в рознице и сетях DIY существенно выросла, а это способствует развитию узнаваемости бренда среди более широкого круга потребителей. И здесь нет противоречия, так как мы считаем, что все потребители, как профессиональные, так и те, кто просто делает ремонт сам для себя, должны иметь возможность использовать самые качественные материалы.
Кроме того, в странах нашего присутствия имеются определенные различия в позиционировании, связанные с разницей в развитии рынков и актуальности определенных проблем. Например, в Финляндии и странах Скандинавии есть серьезный запрос на экологичность и заботу об окружающей среде. Соответственно, и в продвижении там мы делаем акцент на экологичность и безопасность выпускаемой продукции. А в России очень важны уровень сервиса, соотношение цены и качества, поэтому здесь мы работаем упорно над усилением наших конкурентных преимуществ – таких как качество продукции, обоснованная цена и высочайший уровень сервисов и технической поддержки. Отмечу, впрочем, что в последнее время в России уделяется все больше внимания вопросам экологии. Так что запущенная Kiilto в 2019 году международная программа «Обещание окружающей среде» (Promise to the Environment) будет развиваться также и в России.