Композиты вырываются вперед: как новые технологии пробивают дорогу к инфраструктурному строительству

В последние несколько лет в области применения в строительстве композитных материалов произошла настоящая революция, считают эксперты. В первую очередь благодаря совершенствованию нормативной базы, а также из-за того, что к работе приступило новое поколение проектировщиков. Молодые строители преодолели скепсис по отношению к композитам и вовсю используют их в работе.

Мост в Индию

На прошедшей в конце марта в столичном «Экспоцентре» выставке «Композиты без границ» состоялась дискуссия между российскими и индийскими экспертами в области инфраструктурных проектов. Так, директор направления композитного бизнеса корпорации Jindal Defense Advance Materials Сипи Агарвал (Shilpi Agarwal) отметил, что в Индии сейчас более 100 тыс. мостов требуют ремонта, 90% из них — бетонные. В условиях, когда страна по численности населения вышла на первое место в мире, власти всерьез взялись за реконструкцию этих сооружений, треть которых была построена 50-100 лет назад. В ближайшие год-два местные власти собираются начать ремонт тысячи мостов. Причем к этим важным инфраструктурным проектам они планируют привлечь российских специалистов, обладающих экспертизой в области дорожного и мостового строительства. По словам председателя совета директоров индийской компании Dandekar Brothers Чандрашекхара Дандекара (Chandrashekhar Dandekar), создание совместных предприятий с иностранными организациями в Индии сейчас идет облегчено, присутствует вся нормативная база для использования композитов в строительстве. К тому же композитные материалы, как правило, выдерживают температуры от -50°C до +50°C, что позволяет без труда перенести опыт их использования из холодной России в тропическую Индию. При этом армирование углепластиковыми (композитными) ламелями позволяет продлить срок службы моста на 25 лет.

Регуляторное отставание

В России до недавних пор отмечалось значительное отставание от развитых стран и той же Индии в плане разрешительной документации. Сдерживающим фактором широкого внедрения конструкций из полимерных композитов было в том числе отсутствие необходимой нормативной базы.

«К примеру, один из таких документов — свод правил (СП) „Конструкции из полимерных композитных пултрузионных профилей. Правила проектирования“, — напомнил „Стройгазете“ директор по стратегическому развитию, управляющий партнер „Центра полимерных композитов“ (ЦПК) Анатолий Жириков. — Его первая редакция была разработана „Союзом производителей композитов“, внесена Техническим комитетом (ТК) по стандартизации ТК 465 „Строительство“ и подготовлена к утверждению Минстроем России еще в 2016 году. Но до настоящего времени она так и не используется».

Первый шаг к широкому внедрению композитов в строительство был сделан в 2013 году Минпромторгом РФ. В рамках подпрограммы «Развитие производства композиционных материалов и изделий из них» госпрограммы «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» министерство приняло ряд нормативных документов, позволявших применять композиты в инфраструктурных проектах, финансируемых за счет госсредств. В результате в ряде госкомпаний были разработаны и утверждены отраслевые стандарты по применению полимерных композитных материалов (ПКМ). Аналогичные процессы, по словам Анатолия Жирикова, прошли в США и Европе еще в начале 2000-х годов. Поскольку там основные заказчики — частные корпорации, то государственное регулирование влияет намного меньше.

Серьезный рывок — настоящая революция в применении композитов в российском строительстве — произошел за последние три года, утверждает представитель ЦПК. Использование ПКМ стало стремительно расти, было запущено несколько десятков производств по всей России. Сам ЦПК в октябре 2022 года запустил в Мордовии производство с планом инвестиций более 1 млрд рублей.

С какой стороны посмотреть

Аналогичную картину рисует руководитель департамента продаж «Нанотехнологического центра композитов» (НЦК) Евгений Рафаилов. При непосредственном участии НЦК в 2014 году Минстроем России был утвержден и выпущен СП 164.1325800.2014 «Усиление железобетонных конструкций композитными материалами». До появления этого документа применение композитов для усиления железобетона в РФ фактически не имело нормативной базы.

Сейчас основу ассортимента НЦК, чья продукция применяется по всей стране, составляют система внешнего армирования CarbonWrap, композитные перильные ограждения и системы водоотведения, композитные профили, мобильные дорожные покрытия, оросители и водоуловители для градирен (хорошо известные всем башни ТЭЦ), защитные футляры для газопроводов, а также широкая номенклатура изделий из стеклопластика и углепластика, производимая по индивидуальным заказам. В 2016–2022 годах НЦК поставило более 25 км композитных перильных ограждений и водоотводных лотков для сооружения ЦКАД. С одной стороны, такие композитные решения стоят дороже своих традиционных металлических или бетонных аналогов, но если принять в расчет стоимость обслуживания объекта на протяжении всего его жизненного цикла, то, с другой стороны, при их использовании получается 15-20% экономии. Как следствие, эффективность деятельности дорожного хозяйства повышается.

«В 2022 году мы стали участвовать в гораздо более масштабных и технически сложных проектах, что дало результат: на сегодняшний день наша производственная программа на многих участках расписана вплоть до 2025 года», — рассказал «СГ» Евгений Рафаилов. При этом НЦК за все время своей работы с 2012 года уже открыл 13 производственных цехов на площади свыше 14 тыс. кв. м. И, что важнее, вырастил поколение молодых специалистов, компетентность и профессионализм которых сформировали репутацию предприятия, способного оперативно решать самые сложные задачи в сфере композитов. Не в последнюю очередь благодаря им НЦК получил международную премию JEC World Innovation Awards в номинации «Городской транспорт» за уникальное решение — самонесущий композитный модульный кузов автобуса.

Ежегодно потребление композитов растет и в странах СНГ. Так, Казахстан и Белоруссия вот уже более 10 лет являются постоянными потребителями российской продукции для усиления железобетона. В Белоруссии с применением систем внешнего армирования НЦК успешно ремонтируются крупные мосты и путепроводы, в Казахстане композитами усилены крупнейшие промышленные предприятия и инфраструктурные объекты. Уже два года центр активно поставляет в соседние республики композитные защитные футляры для газовых труб.