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.
Арбитражный суд — это соревновательный процесс двух сторон, в которой победу одерживает тот, кто представит самые убедительные доказательства своей позиции. Для строителей таким решающим фактором могут стать правильно составленная исполнительная документация и заключения опытных экспертов, полагает судебный строительный эксперт и руководитель экспертной организации ООО «ГЛЭСК» Сергей Салтыков.
— Как сейчас проходят судебные процессы на строительном рынке и каковы наиболее частые причины споров?
— Как правило, при заключении договоров между юридическими лицами, а тем более при заключении государственных контрактов ведется большая предварительная работа, связанная с проверкой контрагентов и подготовкой текста договора, который учитывал бы все детали строительства, а также обязанности и права сторон в случае разногласий.
Тем не менее иногда споры по выполнению контрактов доходят до арбитражных судов. Основными причинами судебных споров являются объемы, качество и стоимость фактически выполненных работ. Также из-за нестабильной экономической ситуации заказчик может прекратить финансирование проектных или строительных работ, и тогда организациям, чтобы получить от заказчика заработанные деньги, приходится через суд доказывать практически выполненный объем работы. Оценить этот объем бывает сложно, так как зачастую стоимость работ по договору указывается только в полном объеме, и нужно суметь выделить и определить необходимую «процентовку».
Еще одной частой причиной споров становится непринятие госзаказчиком работы по условиям контракта из-за незначительных отклонений, при этом субподрядчики считают выполнение качественным и правильным. В этом случае генподрядчик вынужден не только обосновывать свою правоту перед госзаказчиком, но и вступать в судебные споры с субподрядчиками.
— Возможно ли на практике добросовестному строителю или проектировщику обосновать свою правоту и получить деньги за проделанную работу?
— Как говорится, гладко было на бумаге, да забыли про овраги. Каким бы простым ни казался договор и какими бы «железобетонными» ни были договоренности с заказчиком, всегда надо держать в уме эту пословицу. То есть всегда следует содержать в порядке исполнительную документацию, вовремя подписывать бумаги у представителя строительного контроля и у заказчика, официально согласовывать все спорные вопросы и даже малейшие изменения по проекту, заручившись подписью и печатью заказчика.
Дело в том, что при проведении судебной экспертизы эксперт может восстановить этапы проектирования и строительства только по предоставленным документам. Поэтому качественный документооборот для строительной или проектной организации важен не меньше, чем качественное выполнение работ. Рассчитывать на «карманного» эксперта уже не приходится — никто из оставшихся на строительном рынке экспертных организаций, которых привлекает суд в подобных спорах, не будет рисковать своей репутацией. Но к этим организациям можно обратиться до начала судебной тяжбы за консультацией и проверкой документов — мы, например, всегда готовы взяться за такую предварительную оценку. Если исполнительная документация и официальная переписка, даже электронная, в полном порядке, то шансы компании на выигрыш в суде очень высоки.
— Ну, а государственный заказчик? Бытует мнение, что суды по умолчанию встают на его сторону?
— Суды с большой тщательностью подходят к спорам, в которых фигурируют бюджетные деньги. Их можно понять: всем известны громкие процессы, связанные с государственными недостроями и перезаключениями более дорогостоящих контрактов с новыми подрядчиками.
Поэтому для добросовестного подрядчика, выполняющего госзаказ, еще в большей степени необходимо иметь все документальные обоснования по факту выполненных работ и их качества по условиям госконтракта. Понятно, что исполнительную документацию необходимо вести в самом полном объеме и документооборот по госконтракту может быть грамотным и качественным лишь у компаний, в которых юридический отдел и ПТО занимают такое же значимое место, как строительное или проектное подразделение.
— Как быть, если ситуация упущена и у подрядчика отсутствует необходимая исполнительная документация, можно ли решить данную проблему экспертизой?
— В этом случае, согласно Градостроительному кодексу, можно еще до судебного слушания заказать заключение у специализированной организации. Но это должна быть не просто бумажная экспертиза, а полноценное обследование — с определением соответствия нормативам всех конструкций, включая подземные, с вскрытиями и исследованиями методами неразрушающего контроля, с подтверждением результатов протоколами испытаний в лаборатории, желательно имеющей государственную аккредитацию. Приложенный к основному делу подобный документ не только положительно охарактеризует вашу компанию в суде, но и станет основой при проведении экспертизы назначенным судом экспертом.
При недостатке или отсутствии исполнительной документации экономить на техническом обследовании точно не стоит, так как иногда судебный эксперт приезжает на объект, вооружившись одной только рулеткой, но при этом он имеет право ссылаться на имеющиеся в деле технические документы.
— Допустим, что у подрядчика отсутствует исполнительная документация, но есть подписанные заказчиком акты выполненных работ.
— Решение может быть вынесено на основании подписанных заказчиком актов формы КС-2 и КС-3, если у заказчика нет возражений по этим документам. Спор тогда будет рассмотрен в упрощенном судебном порядке. Если же слушания переходят в общий порядок рассмотрения дела, то указанные акты не считаются доказательством.
С другой стороны, неподписание заказчиком актов выполненных работ не может считаться их фактическим невыполнением. В нашей практике были случаи, когда истец таким образом доказывал свою правоту, но подрядчик смог предоставить документы, свидетельствующие об обратном: о приобретении и поставке материалов на объект, например. В этом случае экспертиза нужна, чтобы определить объемы фактического выполнения работ, а ее результаты принимаются за доказательство как в арбитражном суде, так и в судах общей юрисдикции, иначе большинство строительных компаний можно было бы безосновательно обвинить в хищениях и других уголовных деяниях.
Встречается обратная ситуация, когда по разным причинам заказчик подписывает акты выполненных работ, а подрядчик в силу обстоятельств (форс-мажор, недобросовестность субподрядчиков и другие) не может или не хочет эти работы завершить. Тогда подписанные акты также не будут рассмотрены судом в качестве доказательств. В этом случае задача эксперта состоит в том, чтобы разобраться, какой объем работ выполнил именно этот подрядчик, были ли на объекте другие подрядные организации, какие разграничения существовали между ними по объемам и т. п.
— Известно, что в сферу строительно-технической экспертизы входят не только вопросы, касающиеся строительного подряда. Данный вид исследований затрагивает также существующие здания и сооружения. Приходилось ли вам проводить подобные исследования в рамках судебных споров?
—Наша компания неоднократно выполняла экспертизу на объектах, построенных без разрешения на строительство или введенных в эксплуатацию с нарушениями. Зачастую по ним отсутствует проектная, исполнительная и просто какая-либо документация. Поэтому экспертизу приходится начинать с изыскательских работ, определять, на каких грунтах построено здание, в какой зоне оно расположено, была ли разрешена застройка на момент начала строительства и так далее. Затем исследуются все несущие конструкции, иногда с созданием модели, чтобы определить, насколько они соответствуют нормам.
То есть здание изучается всесторонне, как это делала бы экспертиза проектной документации и органы, выдающие разрешение на строительство. Только в этом случае недостающую документацию экспертам приходится дорабатывать самим. Это колоссальный объем работы, в которой участвует большая группа экспертов в области геодезии, проектирования, строительства, специалисты испытательной лаборатории. Благодаря им многие здания в Санкт-Петербурге и в Москве получили подтверждение на соответствие строительным нормам и могут надежно и безопасно эксплуатироваться на законных основаниях.
Намного хуже складывается ситуация для собственников тех объектов, которые были построены с различными нарушениями, например, высотных регламентов, границ участка, конструктивных требований. Чаще всего владельцы строений знают о допущенных недостатках и стараются заранее «договориться» с экспертной организацией вплоть до угроз и жалоб в следственные органы.
— Есть ли какие-либо общие рекомендации, как подготовиться к судебному процессу и как взвешенно оценить свои шансы?
— Не торопитесь занять очередь к дорогостоящим адвокатам. Сначала надо убедиться в полноте исполнительной документации. Чем меньше в ней недочетов — тем больше шансов на успешный исход дела. Затем следует получить техническую консультацию у специалистов, которые имеют большой опыт проведения разного рода экспертиз в рамках судебных процессов. Многие из них, в том числе наша компания, оказывают такую услугу. Наши специалисты помогут подготовить необходимые документы к судебным слушаниям, а при необходимости провести независимое обследование объектов, чтобы вы смогли подтвердить в суде объем и качество выполненных работ.