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.
Все, что было построено, рано или поздно может быть разрушено. Но мало кто знает, что современный качественный и безопасный демонтаж зачастую не уступает по сложности проектированию и строительству зданий.
О том, что на самом деле стоит за процессами сноса и демонтажа, рассказывает директор по маркетингу и рекламе Виктория Викторовна Гурьянова.
— Виктория Викторовна, ваша компания отмечает 20-летие. Как изменилась отрасль за эти годы с точки зрения технологий, правил игры, кадрового обеспечения?
— За двадцать лет отрасль сильно изменилась во всех направлениях. Можно сказать, что она оздоровилась, стала чище и прозрачней благодаря нововведениям в законодательстве. Кроме того, существенно выросло количество профессионалов демонтажных работ на всех этапах производственного процесса, начиная от проектирования и заканчивая утилизацией и рециклингом.
К сожалению, ни в одном учебном заведении не готовят специалистов по такому сложному, требующему различных знаний и навыков направлению. Многие специалисты приходили в демонтаж из строительства с лозунгом «ломать — не строить», не понимая всей специфики производства демонтажных работ. Проработав в данной сфере несколько лет, некоторые из них приобрели необходимый опыт и стали высококлассными профессионалами, однако в демонтаже каждый такой специалист наперечет. Крупные компании очень ценят своих профессионалов, и на рынке труда за ними идет настоящая охота. Наша компания решила пойти дальше в своей кадровой политике и сама растит специалистов. Мы активно сотрудничаем со строительными вузами и приглашаем к себе на стажировку или преддипломную практику студентов, некоторые из них по окончании учебы уже стали сотрудниками компании. Кроме того, ведется работа со строительными факультетами разных университетов по созданию методических материалов и учебных программ по теме производства демонтажных работ.
— Какие значимые направления развития отрасли за последнее время можно отметить? Что вы думаете о недавних нормативных поправках, которые вводят новые правила регулирования демонтажных работ?
— Мы только приветствуем нормативные изменения, которые предусматривают введение «умного сноса», дополнительные требования к безопасности ведения работ, учет опыта применения лучших практик и новых технологий при сносе зданий. Все это позволяет значительно снизить риски и сохранить здоровье, а порой и жизни людей. Компании, работающие в соответствии с этими требованиями законодательства и норм безопасного ведения работ, могут не опасаться за свою судьбу в отрасли.
— В чем преимущества вашей компании? Ведь конкурентов на рынке не так уж мало.
— Основным преимуществом нашей компании является комплексный подход к демонтажу. Мы производим полное обследование демонтируемого объекта, проектирование всего цикла работ, непосредственно демонтаж зданий и сооружений любого масштаба и высотности, обеспечиваем необходимые согласования в надзорных органах, для чего в компании есть специальное подразделение. Наши специалисты готовы осуществить рециклинг и утилизацию строительных отходов согласно нормам законодательства и в соответствии с разработанными в компании техническими условиями, чем, увы, могут похвастаться лишь немногие компании, работающие на рынке. Мы выполняем как техническую, так и биологическую рекультивацию, а также берем на себя полное экологическое сопровождение отходов, в том числе при реконструкции опасных производственных объектов. Заказчик может быть уверен в том, что демонтаж будет произведен качественно и в срок и он получит полный пакет необходимых документов.
— Расскажите, пожалуйста, о знаковых объектах, на которых довелось поработать специалистам компании. Какие из них хотелось бы отметить и почему?
— Таких объектов очень много, каждый из них важен и уникален по-своему. ГК «СносСтройИнвест» завершает работы на бывшей территории завода Севкабель в Санкт-Петербурге. Важным для нас проектом стал снос ветхого жилья в Мурманской области — заброшенные и откровенно опасные здания, уродовавшие облик маленького северного города, были снесены, а на их месте будет создано общественное пространство с парком и фестивальной площадкой. Кроме того, компания активно сотрудничает с ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», участвует в проектах реконструкции электрогенерирующих объектов «Интер РАО». Ведущие строительные компании ЛСР, «Гранель» и «СетлСити», являются нашими постоянными заказчиками. Огромный опыт в работе с «Северсталью», Газпромом, «Криогазом», Роснефтью и другими знаковыми в нашей стране компаниями.
Историческая справка
В 2002 году компания «СносСтройИнвест» начала работать на строительном рынке Санкт-Петербурга как генеральный подрядчик работ по модернизации промышленных предприятий, объектов гражданского и военного назначения. За двадцать лет был пройден большой путь от локальной генподрядной строительной организации до крупной компании, профессионально решающей любые вопросы по демонтажу и сносу зданий в разных регионах страны.
Сегодня «СносСтройИнвест» — это многопрофильный холдинг, объединяющий в своем составе демонтажное управление, проектное бюро, экологическую службу, компанию по переработке вторичного сырья и материалов, собственный парк специальной техники.
В 2015 году наступил ключевой момент в нашей истории: компания, уже хорошо известная на Северо-Западе, открыла подразделение в Москве, что позволило начать активное продвижение деятельности в регионах.
ГК «СносСтройИнвест» успешно работает по всей России, постоянно расширяя географию своего присутствия и увеличивая количество объектов. В этой связи в 2021 году была принята инвестиционная программа развития холдинга. В рамках программы уже проведены три этапа закупки специализированной техники для демонтажа и переработки вторичных материалов. В планах компании — дальнейшее расширение собственного автопарка, что дает возможность продолжать активно работать одновременно на нескольких десятках объектов в любых регионах.
Важнейшим ресурсом компании являются высококлассные специалисты с многолетним опытом работы в такой сложной и специфической сфере, как демонтаж. За двадцать лет работы штат сотрудников увеличился в десять раз, а часть сотрудников, которые стояли у истоков бизнеса, продолжают работать в компании.
В 2022 году был зарегистрирован товарный знак. Теперь написание «СносСтройИнвест» — это объект интеллектуальной собственности, а компания обрела защищенный законодательством бренд, известный каждому участнику российского рынка демонтажных услуг и пользующийся заслуженной репутацией. Также в 2022 году были получены лицензии УФСБ РФ, Министерства культуры, Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.
История компания насчитывает сотни примеров успешной реализации проектов по демонтажу различных объектов. Мы гордимся крепкими партнерскими отношениями с нашими заказчиками, высоким качеством услуг и квалификацией наших сотрудников.
Мнение:
Алексей Гаврилов, заместитель руководителя строительного объекта ГК «Гранель»:
— Какие работы были выполнены специалистами ООО «СносСтройИнвест» для вашей компании?
— ООО «СносСтройИнвест» — компания, которую мы знаем не первый год. Она хорошо известна профессионалам в регионах Москвы и Санкт-Петербурга. Компания заслужила высокую репутацию. Недавно ООО «СносСтройИнвест» выполняло работы по демонтажу самовольных построек на нашем земельном участке — было снесено одиннадцать недостроенных двухэтажных коттеджей.
Специалисты ГК «СносСтройИнвест» четко понимают задачи и видят не просто объект для демонтажа, а участок как территорию комплексной застройки, на которой девелопер начнет возводить новые жилые дома, объекты инфраструктуры, зоны отдыха и многое другое.
— Что можно сказать о качестве выполнения, применяемом оборудовании, соблюдении сроков, требований охраны труда и промышленной безопасности?
— Работая на нашем объекте, компания «СносСтройИнвест» показала высокую компетентность в вопросах сноса зданий и сооружений, сработала оперативно и профессионально. Собственная современная материально-техническая база компании позволила уложиться в заявленные сроки. Все работы были выполнены с соблюдением требований промышленной безопасности.
— Какие особенности сотрудничества с компанией «СносСтройИнвест» хотели бы отметить?
— Партнер своевременно подготовил полный пакет исполнительной документации. Важно, что сотрудники компании не только выполняли требования заказчика и надзорных служб, но и предлагали свои оптимальные решения. Вызывает уважение, что «СносСтройИнвест» держит слово и четко соблюдает график работ. Профессиональный подход компании позволяет четко и слаженно выполнять работы на строительной площадке. Мы надеемся на долгое взаимовыгодное сотрудничество.
Андрей Пономарев, заместитель главы Печенгского муниципального округа:
— Компания «СносСтройИнвест» приняла участие в реализации программы социально-экономического развития Печенгского муниципального округа Мурманской области. Специалисты компании демонтировали четыре ветхих пятиэтажных здания и подготовили площадку для дальнейшего благоустройства в п. г. т. Никель.
Эти здания представляли опасность для жителей и создавали поселку неприглядный облик. Теперь освободившаяся территория даст возможность создавать новые современные инфраструктурные объекты.
Специалисты «СносСтройИнвест» заслуженно имеют репутацию профессионалов высокого уровня: все работы были выполнены качественно и в срок, с соблюдением нормативных требований в сфере демонтажа и сноса зданий.
Павел Михайлович Паршин, ведущий инженер по строительству АО «Криогаз»/CryoGas Inc:
— К ООО «СносСтройИнвест» обратились, учитывая многочисленные хорошие отзывы о компании и опираясь на долголетний опыт на рынке демонтажных работ. На нашем объекте ООО «СносСтройИнвест» столкнулось с неспецифичными и нестандартными задачами и профессионально выполнило все работы в полном объеме. Обращает внимание отзывчивость всей компании и каждого сотрудника к представленным задачам и вызовам. По профильным работам демонтажа и сноса зданий и сооружения на нашем объекте компания ООО «СносСтройИнвест» выполнила работы быстро, качественно и без лишних вопросов, что свидетельствует о хорошей слаженности сотрудников компании, большом опыте и компетенции по любым вопросам.
Также, учитывая большую стесненность в месте выполняемых работ, компания ООО «СносСтройИнвест» с пониманием отнеслась к соблюдению чистоты и сохранности прилегающей территории, что привело к сохранению добрососедских отношений с собственниками соседних участков и отсутствию претензий и вопросов.
По вопросам исполнительной и отчетной документации сотрудники компании подготовили пакет на проверку, который был принят всеми надзорными службами с первого раза и без замечаний, что также свидетельствует о большом опыте и профессионализме.