Сергей Иноземцев: «Асфальтобетон со свойством самовосстановления»


13.10.2023 10:37

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.

Источник: пресс-служба НИУ МГСУ

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.

Источник: пресс-служба НИУ МГСУ

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.


АВТОР: Светлана Лянгасова
ИСТОЧНИК ФОТО: пресс-служба НИУ МГСУ

Подписывайтесь на нас:


05.08.2019 14:04

Переход на проектное финансирование, особенности взаимодействия застройщиков и банков, перспективы реализации нацпроекта по жилью в Северной столице, планы по завершению долгостроев – эти и другие темы осветил вице-губернатор Санкт-Петербурга Николай Линченко в интервью «Строительному Еженедельнику».


– Николай Викторович, реформа перехода жилищного строительства на новую схему финансирования с использованием банковского кредитования и эскроу-счетов вступила в решающую фазу. На Ваш взгляд, насколько петербургские застройщики оказались к этому готовы? Как идет процесс перехода?

– Дата 1 июля 2019 года, после которой новые проекты уже не смогут финансироваться по долевой схеме, не была новостью для городских строительных компаний. Движение в этом направлении в законодательной сфере длилось около двух лет. Понятно, что досконально к реформе застройщикам подготовиться, наверное, было сложно. Это связано и с тем, что предполагаемая тактика изменений несколько раз корректировалась, а некоторые необходимые документы были утверждены Минстроем только в начале июня. В то же время стратегия реформы, ее цели и задачи были ясны – и это позволило практически всем серьезным компаниям предпринять необходимые меры.

В принципе, петербургский девелоперский бизнес выгодно отличается от своих коллег из других регионов тем, что не ждет, когда изменения наступят, а готовится к ним заранее. Следствием стало то, что в городе действует 431 разрешение на строительство, в рамках которых можно возвести порядка 24 млн кв. м недвижимости, в том числе почти 15 млн кв. м жилой площади. Значительная часть этого объе­­ма уже находится в стадии строительства. Таким образом, сделан задел на будущее, призванный обеспечить определенную плавность, постепенность перехода на новую схему финансирования.

При этом, как мы к тому и призывали, девелоперы заранее провели диверсификацию своих проектов на те, которые попадают под критерии высокой строи­тельной готовности, определенные Минстроем РФ, и могут быть дострое­ны по старой схеме (при получении соответствую­щего заключения о соответствии в Комитете по строительству), и те, которым предстоит уже работать по новой схеме, с привлечением проектного финансирования в банках и использованием эскроу-счетов.

Со своей стороны, подготовку к переходу на новые рельсы проводил и Комитет по строительству. Как только необходимые документы были утверждены на федеральном уровне, началась активная работа по проверке представленных компаниями пакетов документов и предоставление им заключений о соответствии объектов критериям Минстроя. В Комитет по строительству уже подано 269 заявлений, из них по 259 объектам соответствующий документ уже выдан. В целом работа организована хорошо, поэтому есть все основания быть уверенными, что переход на новую схему финансирования жилищного строительства пройдет спокойно.

По нашим оценкам, по долевой схеме будет продаваться жилье примерно в 73% уже запущенных проектов. В то же время многие компании в Петербурге, поняв, что их по старой схеме реализовать не получится, уже переходят на новую. Как говорится, процесс пошел. На сегодняшний день банками одобрено проектное финансирование по 18 стройкам.

– Есть мнение, что теперь влияние банковского сектора на девелоперский бизнес станет очень сильным – и это не пойдет на пользу строительству. Что Вы думаете по этому поводу?

– Действительно, в определенном смысле влияние банков усилится. Совершенно очевидно, что, рассматривая вопрос, кредитовать или нет тот или иной проект, банки не могут не оценивать свои риски. И если они будут чрезмерно высоки, то застройщик получит отказ.

В то же время надо отметить, что банки будут оценивать не застройщиков как таковых (хотя такая идея в свое время выдвигалась), а исключительно конкретные проекты. И если этот проект не сходится по экономике – может быть, и не надо его реализовывать? Не из-за таких ли непродуманных проектов, маржинальность которых была крайне низкой, а застройщики надеялись на «авось», появились проблемные объекты и обманутые дольщики?

Сейчас мы получаем защиту от таких проектов, для того и была инициирована реформа. Теперь риски будут распределять между собой профессиональные игроки рынка, а покупатель будет надежно защищен. Возможно, некоторое время банкам и застройщикам понадобится «притираться» друг к другу. Наверное, девелоперам поначалу будет странно слушать рекомендации от банков относительно класса намеченного к строительству объекта или его позиционирования на рынке. Но со временем система будет выстроена, и мы получим куда более цивилизованный и менее рисковый рынок.

Кроме того, новая система позволяет учитывать и реально существующие рыночные особенности, и нюансы. Некоторые проекты, особенно в элитном сегменте, имеют очень специфическую экономику. Маржинальность их очень высокая, но возврат средств при этом растянут во времени, что может, например, приходить в противоречия с нормативами банка по возвратности денег. Соответственно, таким проектам будет предложена иная схема финансирования. В любом случае банки, рискующие своими деньгами, согласовывая кредит по тому или иному проекту, будут опираться на свои прогнозы, оценки, видение развития рынка и пр., станут влиять, в частности, и на маркетинговые планы застройщика, ценообразование, другие факторы – применительно к конкретному проекту. И это будет довольно существенным отличием нового рынка.

– Только за последние полгода рост средних цен на жилье в Петербурге составил около 4-5%. К концу года, по прогнозу экспертов, может быть уже 8-9%. По сути, в «предвкушении» роста себестоимости строительства из-за банковского финансирования застройщики уже сейчас формируют ресурсы, чтобы уменьшить объем кредита. Нет у Вас опасений, что рост цен, наложенный на нерастущую покупательную способность граждан, приведет к проблемам со спросом и, как следствие, – к затовариванию рынка, снижению объемов строительства?

– На мой взгляд, та ценовая коррекция, которая произошла, имеет психологическую, ажиотажную природу, и сформировалась она из-за изменений в законодательстве и связанных с этими тревожными ожиданиями. Между тем 1 июля мы уже прошли, и ничего катастрофического в тот день не случилось. Убежден, что серьезных экономических оснований, реальных причин для существенного роста цен на жилье сейчас нет. Как я уже говорил, подавляющее большинство уже запущенных проектов продолжает реализовываться по старой схеме – и значит, в их экономике никаких изменений не произошло: ценообразование, финансовая нагрузка и даже система реализации остались прежними.

Да, можно предположить, что некоторые застройщики, пользуясь сложившимся информационным фоном и ожиданиями роста цен, имеющимися у граждан, постараются создать дополнительную «финансовую подушку». Но аппетиты девелоперов будут сдерживаться существующим платежеспособным спросом. А значит, возможность поднимать стоимость квадратного метра у застройщиков очень ограничена. Добавлю, что при согласовании проектного финансирования сами банки ограничивают желания девелоперов поднять ценник, поскольку финансовые институты теперь тоже кровно заинтересованы в успешной реализации (а это возможно только при сохранении стабильного спроса) прокредитованных ими проектов.

В связи с этим я не думаю, что мы увидим существенный рост цены «квадрата» во втором полугодии. Так что перспективы роста на уровне 8-9% к концу года – очень сомнительны. Во всяком случае, никаких объективных предпосылок для этого нет.

– В стране запущен нацпроект в сфере жилья. В частности, предполагается радикальное увеличение объемов строительства. На Ваш взгляд, достижим ли установленный для Санкт-Петербурга ориентир по ежегодному вводу 5,3 млн кв. м жилья к 2024 году?

– По этому вопросу мы ведем постоянный диалог с Минстроем РФ как разработчиком паспорта нацпроекта в жилищной сфере. Исходя из объективных реалий развития строительного рынка по стране в целом, по итогам состоявшегося весной Госсовета по этой проблематике, целевые показатели по вводу на ближайшие три года были откорректированы. Для Петербурга это 3,4 млн кв. м жилья в 2019 году и 3,7 млн в два следующих года. Пиковые значения на 2024 год – 5,35 млн кв. м – пока сохранены. Но даны поручения – и Минстрой, в частности, сейчас достаточно глубоко прорабатывает вопросы реализации нацпроекта.

Для понимания ситуации нужно пояснить, что плановые показатели нацпроекта формировались на базе анализа тенденций и движений рынка. Можно вспомнить, что на 2014 год приходился как всплеск девелоперской активности, так и пик спроса со стороны граждан, которые под конец года, в условиях снижения курса рубля к основным мировым валютам, стремились вложить имеющиеся сбережения, а одним из наиболее надежных вариантов инвестирования остается жилье. Сразу после этого, на фоне роста ключевой ставки, была запущена программа государственного субсидирования ставок по ипотеке, призванная поддержать уровень спроса и, кстати, доказавшая свою эффективность. Ответным рыночным движением со стороны девелоперов стал запуск новых проектов и рост предложения. В результате эти факторы и сформировали ожидания (как показывает практика, видимо, несколько завышенные) по росту спроса и, соответственно, потенциалу увеличения жилищного строительства к 2024 году.

Сейчас идет работа по коррекции планов в связи с реальным положением дел на рынке. И, по всей видимости, плановые показатели программы могут быть несколько изменены. Причем речь идет не просто об уменьшении, а о дифференциации подходов к разным регионам. В каких-то субъектах РФ возможна линейная зависимость: увеличение расходов на строительство – рост объе­мов. В Петербурге ситуация иная. Хоть и есть существенный массив утвержденных проектов планировок территорий под жилищное строительство – на несколько десятков миллионов квадратных метров, – он связан с необходимостью очень серьезно нарастить объемы инженерной подготовки, создания социальной и транспортной инфраструктуры. Радикальный рост жилищного строительства потребует столь же масштабного увеличения финансирования модернизации головных источников и сетей тепло-, электро- и водоснабжения, а также водоотведения. То же касается и пробивки новых улиц, строительства развязок, виадуков и пр. В целом соответствую­щие планы у городских властей есть. Но средств только бюджета Петербурга для столь крупномасштабного наращивания финансирования – недостаточно. Кроме того, на реализацию этих планов нужно время, поэтому достижение полномасштабного эффекта к 2024 году вряд ли достижимо. Думаю, что с учетом всех этих факторов целевые показатели для Петербурга будут откорректированы.

В целом, на мой взгляд, рынок города находится сейчас в оптимальном, сбалансированном состоянии, как по спросу, так и по предложению. Если же говорить в целом о стимулировании спроса в масштабах страны, то программа субсидирования части ипотечных ставок доказала свою эффективность – как по достигнутым целям, так и по понятной схеме контроля выделенных средств.

– Вы упомянули отставание Петербурга по развитию инженерной, социальной и транспортной инфраструктуры. Как решать эти проблемы?

– В соответствии с ПЗЗ, работа по обеспечению новостроек социальными объектами – детсадами, школами – в тех местах, где образуется их дефицит, возлагается на застройщика. Нацпроект ставит четкую задачу не только по росту объемов ввода, но и по созданию комфортной среды проживания, что невозможно без наличия «социалки». Кстати, сами застройщики признают повышение привлекательности проектов, включающих развитую инфраструктуру. Так что ее создание – это не «выбрасывание» денег, а инвестиции в стимулирование спроса.

Перспективы развития источников и сетей тепло-, электро- и водоснабжения, а также водоотведения, а также транспортной инфраструктуры в разных ее формах – отражены в Стратегии социально-экономического развития Петербурга до 2035 года. Они же будут учтены в новой редакции Генплана, к корректировке которого мы приступим осенью. На мой взгляд, дальнейшее поступательное развитие города невозможно без продолжения формирования транспортного каркаса, системы магистралей непрерывного движения, вылетных трасс, развязок и других объектов. Когда наши планы в этой сфере будут реализованы, застройщики смогут «распаковать» земельный портфель, приступить к практической реализации проектов, которые задуманы, но тормозятся отставанием в развитии инфраструктуры. Это, в свою очередь поспособствует росту объемов строительства и достижению целей, поставленных в нацпроекте.

– В заключение – традиционный больной вопрос: долгострои. Когда проблема все-таки будет разрешена?

– Достройка проблемных объектов достаточно четко идет в соответствии с планом мероприятий. На начало года в городе было 15 таких объектов (29 домов). В апреле, правда, добавился еще один долгострой, но это небольшой дом на 30 квартир, по которому в ближайшее время будет заключен договор подряда. Почти по всем объектам имеются управленческие решения, найдены пути достройки. Даже по таким одиозным долгостроям, как комплексы «Охта Модерн» и «Новая Скандинавия», заключены соглашения на достройку с крупными надежными застройщиками – «Группой ЛСР» и «БФА Девелопмент». Так что, как и планировалось, в этом году почти все долгострои Петербурга будут сданы.

Исключениями, видимо, станут жилые комплексы «Трио» и «Вариант», которые мы рассчитываем достроить в следующем году. По первому из них работы уже идут активно, но успеть завершить их в этом году малореально. ЖК «Вариант» – это очень сложный долгострой, квартиры в нем продавались по цене в полтора раза ниже рыночной, при этом пострадавшие соинвесторы требуют не возвращения денег, а именно получения квартир. По этому проекту у нас есть интересант, но нужно решить ряд юридических моментов. Пока, к сожалению, не выстраивается экономика достройки. Но уверен, что мы сумеем найти решение – и объект будет сдан в 2020 году, как и значится в плане.

Таким образом, совместными усилиями с девелоперами этот вопрос будет закрыт. А переход на проектное финансирование и счета эскроу исключит саму возможность появления новых долгостроев.

 ПОЗДАВЛЕНИЕ

Уважаемые работники строительной отрасли, коллеги!

Поздравляю Вас с профессиональным праздником – Днем строителя!

Ваша профессия – одна из самых благородных и уважаемых. От деятельности специалистов строительной отрасли во многом зависят динамичное развитие экономики и укрепление социальной инфраструктуры нашего города.

Этот год после череды федеральных изменений, которые повлияли на привычный ритм работы строительной индустрии, стал более стабильным и предсказуемым. Совместно с вами мы смогли отработать новые механизмы взаимодействия, открывая дорогу перспективным проектам, нужным и важным для жителей Санкт-Петербурга.

Уверен, что ваш высокий профессионализм, любовь к родному городу, уважение к его традициям, помноженные на достижения науки и инновационные технологии, позволят нам вместе построить все, что мы запланировали.

Желаю всем петербургским строителям благополучия, счастья, новых успехов в труде на благо Санкт-Петербурга и его жителей

С уважением,

вице-губернатор Санкт-Петербурга Н. В. Линченко


АВТОР: Михаил Кулыбин
ИСТОЧНИК: СЕ №23(880) от 05.08.2019
ИСТОЧНИК ФОТО: Никита Крючков

Подписывайтесь на нас: