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.
«Критика – точки роста», «Продукт должен быть простым в эксплуатации» и «Рынок необходимо в чем-то опережать» – эти принципы определяют стратегию Группы ЦДС вот уже 20 лет. Подводит итоги и рассказывает о перспективах компании генеральный директор Группы ЦДС Михаил Медведев.
– Михаил Анатольевич, как менялись приоритеты в стратегии, философии вашей компании за 20 лет деятельности?
– Основа нашей философии и не менялась. Все до банального просто: хорошее – хорошо, плохое – плохо; хорошее воплощаем в жизнь, от плохого отказываемся. Понятно, что всякому хорошему предшествуют расчеты специалистов, прогнозирование результатов, оценка рисков и т. д. Но я рассматриваю ситуацию глобально: делаем – не делаем.
Сам по себе девелоперский бизнес объединяет усилия многих, структурирует пространство и наделяет его новыми важными функциями. Квартирный вопрос остается актуальным на протяжении многих лет. Это и привлекает – возможность решать задачи, имеющие важное значение для огромного числа людей. Но результат девелопмента – это не только конкретная квартира, но и преобразование территории, а это способствует уже развитию города в целом. И для ЦДС важным принципом с самого основания компании было постоянное развитие. Мы можем в чем-то ошибаться, но мы не можем остановиться.
– А как трансформировалось понимание хорошего для людей?
– За 20 лет существования компании стихийный рынок жилья превратился в цивилизованный. И если базовые, ключевые игроки и прежде стремились соблюдать определенные правила, то теперь все настолько регламентировано, что сложно даже представить двойные продажи или массовую заморозку объектов. А между тем это были основные проблемы рынка 20 лет назад.
Изменились не только рамки отношений «покупатель – продавец». Изменились и возможности продавца и покупателя. Сегодня мы используем массу инструментов: ипотечное кредитование, жилищные субсидии, материнский капитал, квартира в зачет. 10 лет назад финансовые возможности приобретения жилья были намного скромнее.
Поменялись представления покупателей о качестве. Раньше запросы к будущей квартире ограничивались классическим набором: не первый этаж и не последний, не торцевая, приобретенная у понятного продавца с минимальным риском недостроя. Особенности планировочных решений, возможность эффективной организации внутриквартирного пространства почти не рассматривались. С развитием рынка маркетинг стал неизбежным. Если 20 лет назад это было историей о продажах жилья, то теперь, с постоянным ростом конкуренции, это история о создании продукта, соответствующего запросам рынка, и выстраивании долговременных отношений с покупателями. Рынок жилищного строительства сегодня – это рынок конечного количества игроков, и это налагает на каждого участника еще больше обязательств.
Стоит сказать и о развитии рынка в смысле управленческой зрелости. Фактически от записных книжек менеджеров мы пришли к CRM, от проектирования на планшете (которое, разумеется, все равно до известных пределов сохраняется) – к цифровому трехмерному BIM-проектированию, от бумажного документооборота и архива – к электронному, от общения с клиентами по телефону – к омниканальной коммуникации.
При этом в чем-то мы развивались вместе с рынком, а в чем-то и опережали его. Например, мы отказались от практики жилищно-строительных кооперативов до того, как это было регламентировано законодательно. Рынок необходимо в чем-то опережать. Потому что если просто следовать за ним, то рано или поздно останешься позади.
– Чем ваш продукт сегодня отличается от остального рыночного предложения?
– Самое главное – сочетание цены и товарного предложения. Наше предложение – продукт, собранный из лучших практик, присутствующих на рынке, к которым добавлены опции, пока отсутствующие на рынке, но уже осознаваемые потребителем как желательные. За счет вертикально интегрированной структуры нашей Группы мы можем предлагать такой продукт потребителю за совершенно понятные деньги. При разработке любого продукта мы ориентируемся на поиск изящных, простых и ясных решений, которые впоследствии можно эксплуатировать легко и без неоправданных расходов для потребителя. За конечной простотой стоит сложная работа всех служб и подразделений ЦДС.
– Если бы Вы составляли список топовых объектов ЦДС, что бы в него включили?
– Сейчас мы сосредоточились на преобразовании старых промышленных территорий в разных районах Петербурга. Наш флагман – ЦДС «Чёрная Речка» – целый жилой квартал бизнес-класса, строится неподалеку от центра города. Локация определила существенный объем подготовительных работ и скрупулезный поиск наилучших архитектурно-планировочных решений на уровне квартала в целом, конкретного корпуса и далее в пределах этажа и отдельно взятой квартиры.
Клубный формат комплекса «Волковский» потребовал от нас еще более пристального внимания к мелочам. Главное в работе над этим проектом было соблюсти принцип уместности. В районе станции метро «Волковская» довольно интересная застройка, преимущественно малоэтажная, мы сохранили атмосферу этого места – в доме всего четыре этажа, закрытая внутренняя территория и патио во дворе.
Еще два проекта, но уже комфорт-класса – «Полюстрово» и «Елизаровский» – строятся в районах, где исторически было много и жилья, и промышленных предприятий. В этом случае помимо стандартного набора задач мы решали вопросы, связанные с особенностями места. Например, в случае с реализацией проекта «Полюстрово» – это наличие действующего бизнес-центра с большим числом арендаторов, которые ранее были «завязаны» на старые инженерные сети в пределах застраиваемой территории.
Для меня каждый проект – это прежде всего вызов, задача, которую можно решить разными способами, но в известной степени – только одно решение единственно верное.
– Насколько уверенно ваша команда чувствует себя на рынке сегодня?
– Точно не на 100%: это позволяет оставаться в тонусе. Мы регулярно перепроверяем свои решения и их реализацию, чтобы понимать, куда, собственно, движемся. Рынок активен, ситуация меняется. Понятно, что глобальные изменения происходят примерно раз в пятилетие и стройка – процесс инерционный. Но определенная коррекция рынка имеет место постоянно, и надо синхронизировать нашу деятельность с ней.
– Какие идеи для улучшения продукта у вас в работе сейчас?
– Мы предметно прорабатываем возможности кастомизации продуктов. Цель – предоставить покупателю возможность выбора определенных характеристик жилья на этапе строительства: по отделке, дизайну и возможным дополнительным опциям в виде меблировки квартиры и оснащения бытовой техникой. Пакетный продукт такого рода есть и у нас, и у других девелоперов. Но мы сейчас работаем над тем, чтобы покупатель мог приобрести не фиксированное решение, а ту квартиру, которую он с помощью менеджера по продажам «соберет сам».
– До какого этапа строительства это возможно?
– Вот проработкой этих аспектов мы сейчас и занимаемся. Например, тестируем возможность реализации улучшенного варианта отделки квартир в уже продающемся объекте – ЦДС «Московский». Поскольку мы можем обеспечить более привлекательную цену, чем сетевые магазины, на ту же сантехнику премиум-класса, предложение о дополнительных опциях нашло позитивный отклик среди клиентов. Мы понимаем, что покупатель готов доплачивать за возможность выбора, «подгонки» квартиры под себя. Основной вопрос сегодня к нам и другим участникам рынка: «Как это эффективно организовать?» В октябре планируем тестировать этот сервис уже на всех объектах, квартиры в которых сдаются с отделкой.
Еще одна новая идея связана с управляющими компаниями и дополнительными услугами для наших жителей. У нас более 40 тыс. лицевых счетов и 2 млн кв. м жилья в управлении. И два месяца назад для еще более конструктивного взаимодействия с ними был запущен новый онлайн-проект – маркетплейс. По сути, это площадка для работы с аудиторией в режиме ежедневных покупок. При этом мы, аккумулируя спрос, выступаем посредником между жителями наших домов и компаниями – поставщиками разнообразных услуг, от поверки счетчиков до страхования. Партнеров выбираем тщательно: они должны быть такими же мобильными, как мы, предлагать цену чуть ниже среднерыночной, качество их услуг должно быть высоким. Сервис уже показал свою востребованность.
– Как построена работа с критикой в адрес компании? Как вы вообще к критике относитесь?
– Критики хватает на всех уровнях, и это нормально. Мы никогда не ставили барьеров в общении между компанией и внешней аудиторией. Охотно встречаемся с инициативными группами, ищем совместные пути выхода из каких-то сложившихся ситуаций. Другой вопрос, когда в Интернет и соцсети вбрасывается негативная информация, которая не имеет под собой никакой почвы. Понятно, что и эти запросы мы отрабатываем: ничто не должно оставаться без ответа. Но сильно по этому поводу не рефлексируем: надо работать с теми источниками и с теми смыслами, которые обладают дальнейшей жизнеспособностью. А тратить много сил на источники неуправляемые и без дальнейшей логики взаимодействия – попросту неразумно. Вообще, критика для нас – точка роста. Да, мы в чем-то несовершенны. Но учитываем конструктивные критические замечания и становимся только лучше.
– А какие проекты, не связанные непосредственно со строительством жилья, вы поддерживаете?
– Их довольно много. Об одних мы говорим, а другие реализуем, особо не афишируя, поскольку это делается не в целях рекламы. Благотворительность должна быть тихой.
Из наших публичных инициатив можно отметить ставший популярным в профессиональной среде конкурс «АрхПроект». Для себя мы видим в нем возможность аккумулировать оригинальные идеи молодых архитекторов и дизайнеров и обеспечить золотой кадровый резерв на будущее.