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:
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.
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.
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.
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.
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%).
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».
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!
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: