04/12/2018

Модифицированный битум: что мешает инновациям в дорожном строительстве

22/11/2018
Модифицированный битум: что мешает инновациям в дорожном строительстве
В России доля потребления модифицированного битума в дорожном строительстве едва дотягивает до 5%. Для сравнения, в Европе этот показатель равен 20%, в США — 15% (в дорогом нашему сердцу штате Аляска — 50%). Доля ПБВ в общем объеме потребления битумов растет, но не теми темпами, как хотелось бы. Мешает запутанная нормативная база (одних ГОСТов накопилось штук 15) и процедура экспертной оценки, где основным показателем годности проекта является его цена.
Применение различных модификаторов в производстве битума позволяет улучшить его качество и получить продукт с заданными параметрами, отвечающими климатическим и транспортным нагрузкам конкретного региона. Полимерные модифицированные битумы — важная составляющая задачи развития автодорожной сети в России.

Модифицированный битум

Модифицированные битумы получают добавлением в обычные битумы определенных веществ.

Для улучшения свойств битума используют следующие добавки:
Полимеры (полиэтилен, полипропилен, этиленвинилацетат).
Резиновая крошка.
Каучуки (полибутадиеновый, натуральный, хлоропреновый, бутилкаучук).
Термопластичные каучуки (полиуретан, олефиновые сополимеры, блоксополимеры стирол-бутадиен-стирол).
Органомарганцевые команды.
Адгезионный добавки.
Синтетические или природные смолы.
Неорганические соли (хлорид марганца).
Природные асфальты и асфальты.
Природные воски и парафины.
Ароматизаторы для битума.
Битумы, улучшенные добавками полимеров, называют полимерно-битумными вяжущими (ПБВ). Битумы с добавками каучуков называют битумно-каучуковыми вяжущими (БКВ). Битумы с добавкой резиновой крошки — резинобитумными вяжущими (РБВ). Сера и ее различные соединения применяются для нормальной стабилизации полимерно-битумной смеси.

В зависимости от глубины проникания иглы при 25 °C подразделяют следующие марки ПБВ по ГОСТ Р 52 056−2003 «Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол»: ПБВ 300, ПБВ 200, ПБВ 130, ПБВ 90, ПБВ 60 и ПБВ 40.

Мировой рынок модифицированных битумов

Сегмент ПМБ (модифицированных полимерных битумов) доминировал на рынке битумов в последние годы. Ожидается, что ПМБ также получит значительный прирост в течение прогнозируемого периода (2018−2019 гг.) благодаря его преимуществам: высокой пористости, высокой устойчивости к скольжению и низкому уровню шума.

На мировом рынке битумов наблюдается тенденция повышения доли использования ПМБ. Коммерческое использование модифицированных битумов растет, наибольшими темпами — в развивающихся странах.

Объем мирового рынка модифицированных битумов (ПМБ) оценивался в 7,67 млрд долл. США в 2014 году. При этом прогнозировался рост рынка следующие семь лет из-за растущего спроса со стороны различных прикладных отраслей, включая дорожное строительство, кровельные покрытия, клеи.
В 2016 году глобальный рынок оценивался в 9,5 млрд долл. США, а рост отрасли по CAGR — более чем на 4% до 2024 года.
Северная Америка занимает более четверти доли всего рынка ПМБ. Азиатско-Тихоокеанский регион имеет один из самых быстрорастущих рынков для модифицированных битумов. В Китае и Индии увеличивается спрос на жилье, что приводит к новым большим строительным проектам. Этот фактор движет рынком ПМБ в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Компаниям, работающим на европейском рынке ПМБ, сложно поддерживать рынок благодаря огромной конкуренции со стороны основных игроков. Однако «Shell» продолжает расти и инвестировать в свой битумный бизнес в этом регионе, закрепленный двумя крупнейшими заводами, расположенными в Нидерландах и Германии. Это замедляет деятельность мелких игроков из-за растущих и жестких рыночных условий.

Российский рынок ПБВ (полимерно-битумных вяжущих)

Россия практически не представлена на мировом рынке битумных продуктов. В 2017 году в небольших объемах ПБВ экспортировался в Перу, Чили, Монголию, Бразилию, Казахстан. Импорт ПБВ в Россию осуществлялся из Японии (43,3% от всего объема в натуральном выражении), Германии и Китая. Объем российского рынка полимерно-битумных вяжущих ежегодно растет. На 2013 год он оценивался в 170 тыс. тонн. Прирост по отношению к 2012 году тогда составил 75%. Доля потребления ПБВ от всего объема битумов была равна 3,3%. Для сравнения, доля потребления ПБВ от всего объема битумов в Европе – 20%, на Аляске – 50%, в США в целом – 15%.
В 2014 году производство ПБВ приблизительно составило 190 тыс. тонн.
В 2015 году выпущено 253 тыс. тонн ПБВ.
В 2017 году объем рынка ПБВ составил 232,6 тыс. тонн, что на 15,22% больше, чем в 2016 году (202,26 тыс. тонн). На ПВБ в 2017 году пришлось 5% в общем объеме потребления битумов. В среднем по Европе выпуск ПБВ от общего объема производства битумов составляет до 15%, в Германии — до 32%, во Франции — до 18%, в Польше — до 22%.
К 2025 году емкость этого рынка по прогнозам превысит 500 тыс. тонн.
Применение ПБВ в России стало обязательным с 1995 года. Приказ № 9 от 31 января предписал использование ПБВ в верхних слоях асфальтобетонных покрытий на дорогах I и II технических категорий.

По словам руководителя Росавтодора (в 2012—2018 годах) Р. В. Старовойта объемы применения модифицированных битумов растут, в том числе ведется активное применение геосинтетических материалов, которые увеличивают сроки службы покрытия в 1,5 раза.

Об этом говорил и заместитель руководителя Росавтодора Астахов на Калужском форуме «Дорожное строительство в России 2017». Инновации сегодня направлены в основном на применение новых вяжущих материалов для стабилизации слоев дороги и дорожных покрытий. Геосинтетические материалы позволяют механически увеличивать площадь и долговечность дорожных одежд. Также сейчас идет внедрение композитных материалов. Композитные материалы делают покрытие в разы легче бетона и металла, они не подвержены коррозии, затраты на их содержание значительно ниже, чем бетона и металла.

Для модификации битума в Европе чаще всего используется стирол-бутадиен-стирол. Полимер вводится в виде твердого вещества (гранул или порошка), а также в виде жидкости (эмульсии или раствора). Впервые для модификации дорожного битума термоэластопласт типа СБС использовала компания «SHELL» в 1960 году.

В РФ наблюдается такая же тенденция: наиболее часто ПБВ получают на основе стирол-бутадиен-стирола. ПБВ на основе СБС — единственное модифицированное вяжущее, для которого в РФ разработан ГОСТ. К данному модифицированному вяжущему требования регламентированы ГОСТ Р 52 056, применение узаконено ГОСТ 9128, ГОСТ 31 015 и ГОСТ Р 54 401, внесение в проектные решения — СНиП 2.05.-02−85.

Единственным производителем СБС в России является ОАО «Воронежсинтезкаучук» (входит в ПАО «СИБУР Холдинг»).

Производственные мощности бутадиен-стирольных термоэластопластов предприятия составляют 85 тыс. тонн. В 2016 году выпуск СБС в России составил около 73 тыс. тонн, а потребление — 48 тыс. тонн.

Экспорт СБС в 2016 году составил 40,18 тыс. тонн. 99% экспорта является продукцией АО «Воронежсинтезкаучук». Импорт СБС в Россию в 2016 году составил 15,18 тыс. тонн. Крупнейшие импортеры LG Chem Ltd (39%), LCY Chemical Corp. (22%), Kraton Polymers (14%).
Помимо существующего ГОСТ Р 52056 в настоящее время в России продолжает внедряться система Superpave. Система классифицирует битумные вяжущие по температурным диапазонам эксплуатации «PG». Такие вяжущие решают проблемы, связанные с деформациями, усталостными и низкотемпературными трещинообразованиями, учитывают уровни транспортной нагрузки.
Отличие существующих методов испытаний битумных вяжущих от системы Superpave состоит в том, что первые практически не учитывают изменений свойств при старении битумного вяжущего. Американская методология Superpave внедряется в России под названием СПАС — система проектирования асфальтобетонных смесей. За 2017 год с применением данной технологии отремонтировано около 150 км федеральных трасс.

Производство и потребление ПВБ в России

Росту рынка в частности способствовал вступивший в 2014 году в силу Федеральный закон № 44 «О контрактной системе в сфере закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд». Контракты жизненного цикла, которые регламентирует закон, в автодорожной сфере стимулируют подрядчиков применять материалы с улучшенными качественными характеристиками, которые позволят им повысить долговечность дорожных покрытий.

Лидером в объемах потребления ПБВ на 2017 год является Центральный Ф О — 51,2%. Второе и третье места занимают Северо-Западный и Приволжский ФО соответственно.

Крупнейшим в стране производителем ПБВ является «Газпром нефть».

Препятствия на пути внедрения инноваций

По мнению члена Комитета по транспорту и строительству Государственной думы Федерального собрания РФ Сергея Тена:
Необходимо усиление работы над состоянием нормативной базы, передав полномочия по вопросам технических регламентов по безопасности, в том числе автодорог, от Минстроя к Минтрансу.
Цена — основной критерий оценки проектов. Органы экспертизы системно снижают стоимость проектов, из-за этого многие подрядчики находятся в сложнейшей экономической ситуации. Проектировщики вынуждены менять решения и основываться на имеющейся нормативной базе. Это приводит к усугублению процесса вхождения инноваций.
Контракты жизненного цикла. В постановлении Правительства России в жизненном цикле отсутствует такое понятие, как «эксплуатация объекта». Сравнение проектных решений не осуществляется во временном периоде.
По мнению председателя Совета директоров ГК «Рускомпозит» Сергея Фахретдинова:
Слабая поддержка малого бизнеса. Необходимо снижать налоги, или вовсе их упразднять.
Экспертиза. «Главэкспертиза» почти никогда не дает ход инновационным решениям.
Прошедший все экспертизы проект попадает на аукцион (основная форма государственных закупок), который выигрывается по стоимости. Подрядчик, чтобы выиграть максимально снижает цену, а при реализации проекта начинает экономить на всем.
По мнению ИХТЦ, модифицированный битум должен и будет активно внедряться в дорожное строительство. Инжиниринговый центр готов приложить максимум усилий к тому, чтобы через пару десятков лет о проблеме плохих дорог никто и не вспомнил — для заинтересованных компаний мы готовы разработать технико-экономическое обоснование на производство модифицированных битумов, обеспечить процесс испытаний и при необходимости — сопровождать процесс организации производства и трансфера соответствующих технологий.
Если материал оказался для вас полезным - поддержите проект и поделитесь записью!
Вы можете задать любой интересующий вас вопрос, заполнив форму обратной связи, или по телефонам в разделе «Контакты».

Будем рады сотрудничеству!
Другие материалы:
Мы публикуем интересные новости о реальном секторе экономике и отвечаем на вопросы, возникающие у производственников. Подпишитесь и первым узнавайте об обновлениях:
Еще новости
Made on
Tilda