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.
ГК «Ленстройтрест» отмечает в этом году 25-летие своей работы на рынке. О произошедших изменениях потребительских характеристик продукта компании, предпочтениях покупателей и актуальных трендах в этой сфере «Строительному Еженедельнику» рассказал генеральный директор операционного бизнеса ГК «Ленстройтрест» Денис Заседателев.
— Денис Юрьевич, компании — четверть века. Далеко не все застройщики, появившиеся в далеких уже 1990-х годах, смогли преуспеть в условиях жесткой конкуренции и экономических пертурбаций. Благодаря чему «Ленстройтресту» удалось сохранить устойчивое положение на рынке?
— Не думаю, что существует какой-то простой, универсальный рецепт успеха. Наверное, речь может идти о комплексе принципиальных подходов к бизнесу. Важнейший из них, на мой взгляд, — постоянное развитие, движение вперед. Даже достигнув каких-то позитивных результатов, нельзя останавливаться. Особенно важно это в нашем динамичном мире, когда постоянно меняющаяся внешняя среда требует соответствующих внутренних действий — и в отношении самой компании, и применительно к продукту, который она предлагает на рынке.
Второй ключевой фактор — умение проходить кризисные ситуации. За 25 лет, прошедших с момента снования нашей компании, страна неоднократно по разным причинам оказывалась в сложных экономических ситуациях. И умение в такие моменты оперативно перестроить политику, подстроиться под сложившуюся реальность, мобилизовать имеющиеся ресурсы, а потом столь же быстро прореагировать на окончание кризиса, чтобы опять переформатировать работу, — это, безусловно, важно для коммерческого долголетия компании.
Третий момент — умение слушать и слышать потребителей, чутко реагировать на изменение их предпочтений и пожеланий и соответствующим образом перестраивать предлагаемый продукт. Постоянное изучение факторов спроса — это также одно из условий сохранения устойчивого положения. Есть, конечно, и другие, но в небольшом интервью рассмотреть их все просто невозможно.
— Еще в начале 2010-х годов компания сформировала свою философию работы, получившую название «Живи». Каковы предпосылки ее появления и какие принципы в нее заложены?
— Философия «Живи» появилась как ответ на внутренний запрос, стремление самим разобраться, какова идеология нашей работы: что, как, где и для кого мы строим. В итоге было сформировано шесть ключевых принципов нашего подхода, основой которого является право человека жить так, как он считает нужным. И, для того чтобы это право он мог реализовать, мы формируем разнообразную по формам, но одинаково комфортную среду обитания. Мы проектируем и строим не «метры», а образ, уровень и качество жизни — причем для людей разного возраста, с различными взглядами, интересами, склонностями, семейным положением и пр. Им всем в наших проектах должно быть удобно вести тот образ жизни, который они выбрали. Задача сложная, но, как показала практика, вполне реализуемая.
— Как это воплощается? Активное сотрудничество с зарубежными архитекторами и проектировщиками стало частью претворения вашей философии в жизнь?
— Для нас особенно в то время — 2010–2012 годы — иностранные архитекторы, точнее сказать, урбанисты, были очень важны в смысле практической реализации наших идей в строительном процессе. Они уже имели большой опыт в проектировании не жилых «квадратов», а именно жизненных пространств, обеспечивающих комфортную среду. Тогда для нас был в новинку их подход к разработке проекта, в начале которого стоял вопрос не о конфигурации участка или требованиях нормативов, но формирование концепции, осознание, как человек будет жить в данном квартале и что ему необходимо, чтобы здесь было удобно и пр. И, уже отталкиваясь от понимания этого, планировали размещение зданий, инфраструктуры, создавали саму архитектура проекта.
Надо добавить, что тогда такой подход был еще в новинку для многих российских архитекторов. Но сегодня они в вполне его освоили и, помимо проектирования отдельных объектов и решения локальных задач, умеют прекрасно работать именно со средой проживания в целом. Сегодня мы успешно работаем и с зарубежными, и с российскими архитекторами, понимая, чего мы сами хотим в рамках реализации нашей философии, и умея поставить соответствующую задачу.
— На ваш взгляд, насколько сейчас велика разница между современными российскими и европейскими жилыми комплексами?
— По моему мнению, сегодня комплексы лидеров отечественного рынка ничем не уступают зарубежным аналогам. Ситуация в этой сфере достаточно сходная с развитием цифровизации. Россия сейчас занимает в этой сфере очень неплохие позиции. Мы с некоторым запозданием начали их использовать, но получили уже готовый, эффективно работающий инструмент, который надо было только внедрить.
Схожая ситуация и с современным архитектурно-градостроительным процессом. Мы получили возможность использовать наработки, которые десятилетиями совершенствовались заграницей. И если десять лет назад мы ездили в урбан-туры по Европе, чтобы посмотреть на новый для нас уровень комфорта жилых комплексов Германии, Великобритании или Швеции, то теперь мы ездим по России. Продукт у ведущих застройщиков Москвы, Тюмени, Екатеринбурга, Казани сегодня ничуть не хуже зарубежного, а порой даже и более комфортен, чем в европейских аналогах. Теперь уже с российскими коллегами мы обмениваемся опытом, изучаем достижения, находим новые идеи.
— Вы неоднократно употребляли термин «продукт» применительно к результатам строительного процесса. Какой смысл вы вкладываете в это слово? И как изменился этот самый продукт за последние десять лет?
— Действительно, этот термин вошел в лексикон многих девелоперов сравнительно недавно. Еще десять лет назад считалось, что застройщик строит и продает квартиры — те самые «метры», о которых я говорил ранее. Сейчас, когда пришло понимание, что мы предлагаем на рынке не просто стены и крышу над головой, а среду проживания, изменилась и терминология. В самом деле, слово «продукт» сегодня не тождественно «квартире». Она, безусловно, остается центральной частью рыночного продукта, но в него входят и другие составляющие — и концепция квартала в целом со всей инфраструктурой, включая коммерческую, социальную и транспортную, и организация дворового пространства, и места общего пользования в здании, и многое другое.
Это ключевое отличие. При этом, разумеется, изменилась и сама квартира: существенно увеличилась вариативность квартирографии, прочно вошел в обиход евроформат с объединенными гостиными-кухнями и мастер-спальнями, изменилась эргономика и функциональная приспособленность жилого пространства, получила популярность чистовая отделка и пр. Существенно поменялась сервисная составляющая работы застройщика: позиционирование на рынке, сервисы продаж, включая онлайн-схемы, уровень качества работы управляющих компаний и многое другое.
— Можно ли, на ваш взгляд, спрогнозировать, какими будут дальнейшие изменения продукта, какие новые предпочтения появятся у потребителей?
— Конечно, детали заранее предугадать вряд ли возможно. Но, как мне кажется, сохранится главный тренд, доминирующий в последнее десятилетие: смещение самого восприятия функционала квартиры от «места, где можно переночевать», характерного для раннего этапа отечественного жилищного девелопмента, к «месту, где комфортно и хочется жить». Своего рода практическая реализация идей, заложенных в нашу философию «Живи».
Соответственно, со стороны потребителя все более доминирующим будет запрос именно на жилье как образ жизни. И определяющими факторами при выборе квартиры станут не только традиционные цена и локация, но и то, какие возможности и дополнительные опции дает человеку проживание в том или ином комплексе. Где находятся детский сад и школа? Какой уровень преподавания? Где и как можно провести свободное время, не покидая места проживания? Эти и подобные вопросы будут все более определяющими при выборе покупателями квартиры.
— Как в компании принимаются решения по изменениям в продукте? Чем руководствуется компания, принимая или отвергая те или иные идеи?
— В прошлом году наша компания завершила формирование стандарта своей работы. Если философия это некая идеологическая база, ответ на вопрос, что мы хотим создать, то стандарт отвечает на вопрос: как мы строим? Он касается буквально всех разделов: конструктив, остекление, отделка, места общего пользования и пр. Этот стандарт является очень гибким инструментом, он постоянно дорабатывается, совершенствуется, включает в себя новые положения, способствующие повышению качества продукта.
Для того чтобы добиться оптимального результата, мы исследуем рынок, опрашиваем людей, чутко следим за появляющимися пожеланиями и интересными новинками в этой сфере. Так как мы реализуем достаточно крупные проекты, нам несложно получить обратную связь: люди, заселившиеся в первые дома квартала, подсказывают нам, чего им не хватает, какие опции хотелось бы видеть, что желательно добавить к имеющейся инфраструктуре. Так мы получаем возможность учесть эти пожелания на более поздних этапах реализации проекта. А поскольку внутренняя инфраструктура у нас предназначена для всех жителей квартала, являющегося своего рода единой экосистемой, новыми опциями смогут пользоваться не только новые покупатели, но и уже получившие свои квартиры. Таким образом, мы имеем возможность формировать инфраструктуру исходя не столько из своих представлений, что нужно, сколько следуя предпочтениям самих жителей.
— «Ленстройтрест» сегодня — что это за компания? Как вы позиционируете себя на рынке? Как выдерживаете конкуренцию с крупнейшими игроками?
— Мы видим себя нишевым игроком рынка, предлагающим покупателю качественный продукт. Мы не стремимся непрерывно искусственно расти в размахе строительства. Наш целевой показатель объемов продаж — 70–100 тыс. кв. м в год. Это достаточно для развития, совершенствования продукта, стабильного положения на рынке с сохранением возможности динамично поменять тактику в случае каких-то серьезных сдвигов на макроэкономическом уровне.
При этом, не имея возможности конкурировать с крупнейшими застройщиками по масштабам строительства и объемам продаж, мы вполне способны составить им достойную конкуренцию по качеству предлагаемого продукта. Именно ему мы уделяем наше основное внимание, именно он является нашим главным преимуществом, и именно его совершенствованием, как это принято говорить, в ручном режиме, мы занимается постоянно.
— Каковы планы компании на ближайшее и отдаленное будущее? Не планируете ли выходить в другие регионы?
— Ближайшая перспектива — завершение реализации уже запущенных проектов. Они у компании достаточно объемные — и обеспечат нас работой еще на 3–5 лет. Мы планируем продолжить развитие в тех локациях, где уже присутствуем. Кроме того, мы намерены увеличить портфель проектов в Санкт-Петербурге. В недалекой перспективе рассчитываем вывести на рынок два новых проекта. Также мы попробуем в будущем году войти в новый для нас формат апартаментов, который сегодня активно развивается. Все эти проекты, на наш взгляд, очень интересны, и в них мы намерены использовать весь наш опыт создания качественного, привлекательного для покупателя продукта. О деталях говорить пока рано, сейчас идет формирование градостроительной документации, могу заявить только то, что они не останутся незамеченными рынком.