Парадокс: Татарстан одной ногой стоит в залежах чуть ли не готового уже дорожного битума, другой – в целом кусте нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий, а не так давно проложенные асфальтобетонные дороги как служили не совсем нормативное количество лет, так и служат. Попытаемся понять, можно ли заставить работать все это изобилие в интересах дорожного строительства.
Нормативным требованиям в России не отвечает половина федеральных и почти две трети региональных дорог. Про муниципальное, точнее, сельское дорожное сообщение лучше вообще не говорить (что мы и сделаем). Автопарк при этом увеличивается каждый год на 6%.
При таком раскладе у нас всего два выхода – строить больше дорог и строить их лучше. Есть надежда, что с первым все будет в порядке, поскольку поручение Президента РФ об удвоении темпов дорожного строительства и доведении его объемов до 42 тысяч километров за период 2013–2022 гг. никто не отменял. Но по той же самой причине есть и опасение, что в условиях хронической нехватки денег у регионов поставленная задача будет выполняться в ущерб качеству. Оговоримся сразу, что в этом материале под дорогами понимаются не дороги в целом (довольно сложный инженерный объект), а лишь дорожное покрытие.
Не окисляйте, мужики
– Понимаете, мы в дороги укладываем «пенсионера», – доцент КГАСУ Ринат Губаев объясняет мне, в чем одна из главных особенностей отечественного асфальтобетона. – Исходный материал уже окислен, а значит, созданы все условия для того, чтобы он постарел еще до его применения.
«Пенсионером», слава богу, оказывается всего лишь гудрон, который, по принятой в России технологии превращения его в битум, продувается горячим воздухом. Уже на стадии производства тот «стареет», то есть теряет свои пластичные свойства. И отсутствие качественного битума ученый, в 2000-е возглавлявший отдел инноваций в республиканском Минтрансе, называет главной проблемой нашего дорожного строительства. Собственно, для начала он в качестве новации предлагает изготавливать материал без окисления, как в Европе.
Однако окисление битума – это еще полбеды. Зачастую для этого производства у нас не пригодна сама исходная нефть. До сих пор в России для битума действует советский ГОСТ 1990 года. Дорожники требуют новый ГОСТ, но, по словам Губаева, хода ему не дают нефтепереработчики. Потому что они просто не смогут выполнить заложенные в нем требования. Точнее, не захотят, поскольку им выгоднее выжать из нефти топливные и масляные фракции. А на изготовление битума идет уже оставшийся «жмых».
– В России на НПЗ идет смесь различных нефтей, и никто не контролирует ее состав с точки зрения битумного производства, – соглашается завкафедрой высоковязких нефтей и природных битумов КФУ Алим Кемалов. – У нас бензины, дизельное топливо, масла подлежат обязательной сертификации, а битумы – нет. То, что осталось в вакуумной колонне, то и идет на окисление. А чтобы получился хороший битум, в нефти должно быть много асфальтосмолистых соединений и мало твердых парафинов. Последние – яд для битума, они отслаивают его от камня. Пока не научимся с этим считаться, никогда не получим хорошие битумы, как бы мы их ни модифицировали.
В европейские же НПЗ, специализирующиеся на битуме, поступает специальная высоковязкая нефть, причем везут ее из Венесуэлы танкерами за 8 тысяч километров, и никого такие транспортные расходы не смущают. Доля битума в их продукции занимает 65 процентов, остальное – специализированные масла и топливо. В России – наоборот; типичный отечественный производитель нефтепродуктов ориентирован на топливо. Скажем, завод «ТАНЕКО» свой гудрон направляет на производство котельного топлива (мазута). И татарстанский природный битум (тоже высоковязкая нефть – малопарафинистая и с большим содержанием асфальто-смолистых соединений) сейчас тоже рассматривается как резерв для замены традиционной нефти. Татарстан, обладающий третью общих российских запасов природного битума, как известно, еще в 2006 году приступил к решению вопроса его добычи; принята программа доведения ежегодного объема добычи к 2018 году до двух миллионов тонн. И этот выбор в пользу топлива делается не на страницах печати и даже не на совещаниях заинтересованных лиц, его диктуют рыночная ситуация и перспективы наполнения бюджета. Выгоднее производить внесезонный продукт массового потребления.
– Хотя дорожный битум тоже продукт, это приличные деньги, – говорит Губаев. – Тонна стоит 8–10 тысяч рублей. Выдумывать ничего при этом не надо – надо взять технологию вакуумной дистилляции, как в шведском Нюнесе, и построить небольшой завод. Для Татарстана достаточно будет 150 тысяч тонн в год. И у нас тут еще очередь будет стоять, потому что в России таких битумов нет. Я иногда говорю нефтепереработчикам: ребят, вот вы хорошо живете, машины у вас классные, а дороги ругаете, наверное. А ведь вы же и виноваты! Вот вы жмых, который в соковыжималке остается, будете есть? А почему не будете? Можно же сметанки добавить, медку…
Впрочем, Алим Кемалов утверждает, что «Татнефть» сейчас работает в экспериментальном порядке над неокисленными битумами. Было получено несколько опытных партий на основе той самой высоковязкой нефти с Ашальчинского месторождения. Но эксперименты, по его словам, в целом не удались. «Значит, мало просто подвергнуть ее вакуумной разгонке, – говорит ученый. – Надо вносить в технологию коррективы, искать другие подходы. Мы этим вопросом тоже сейчас занимаемся. Если получится, можно будет пополнить битумное производство качественным исходным сырьем».
Тех же щей, да пожиже влей
Под «сметанкой» и «медком» Ринат Губаев подразумевает модификаторы дорожного битума, призванные улучшить его свойства. Как раз по причине некачественности отечественных битумов над созданием этих присадок у нас работают очень активно (только за последние годы, по данным Губаева, в России было создано больше 170 модификаторов), поскольку у ученых всегда есть соблазн разработать некую панацею. Отсюда периодические сообщения в печати об изобретении «вечного асфальта». Впрочем, по словам Алима Кемалова, модификатор – вещь необходимая даже для добротного неокисленного битума. Что там говорить, например, о таифовском, который, хоть и получается первоначально по ГОСТу, но сильно сдает после пребывания в емкостях хранения и перевозки на асфальтобетонный завод.
Разрабатывают подобные присадки и в Татарстане – как раз группой ученых КФУ под руководством Кемалова в этом году была запатентована формула модификатора, повышающего сцепление битума с минеральными материалами и делающего асфальт более устойчивым к колебаниям температур. Уже более двух лет, по словам Кемалова, продолжается тестирование образцов этой присадки на дороге с обычной интенсивностью движения в Набережных Челнах.
– Через год и девять месяцев специалисты «Камдорстроя» взяли образцы с этого участка, проанализировали их в своей лаборатории и сделали удивительный вывод: свойства асфальтобетона улучшаются, – рассказывает ученый. – Думаю, эти участки прослужат 10–15 лет без капитального и текущего ремонтов. Компоненты присадки запускают какие-то химические процессы – уплотнения, сшивки. Конечно, со временем наступит стабилизация и только потом, видимо, начнется какое-то ухудшение. То есть присадка оказалась модификатором комплексного действия – она улучшила и адгезию каменного материала, и пластичность битума, и прочностные свойства асфальтобетона.
Все бы хорошо, однако стать массовым явлением таким продуктам мешает понятное желание «бюджетоперерабатывающих предприятий» уложиться в смету любой ценой. Государственные и муниципальные заказчики рассуждают так: дорога нужна здесь и сейчас, и не страшно, если она прослужит без капремонта пять лет, а не восемь – десять.
Конец таким рассуждениям в последнее время хотят, похоже, положить уже на самом верху, – отмечает главный технолог ОАО «Каздорстрой» Ринат Шафиков. Во всяком случае, в последнее время заказчик стал хоть и медленно, но поворачиваться в сторону так называемых полимерно-битумных вяжущих (ПБВ) – несмотря на то, что такой материал дороже обычного битума почти в два раза. И дорожники готовы с ними работать, хотя это и добавляет им возни. «Можно взять битум, смешанный с полимером, на заводе, но уже через 8 часов он начинает терять свои свойства, – объясняет Шафиков. – Привез ты битум на объект, а там дождь пошел. Ждешь, битум в это время портится… Так что лучше делать смесь на месте строительства. А это значит, надо покупать установку. Это тоже недешевое удовольствие: отечественные установки стоят 250 тысяч евро, импортные – 450 тысяч с доставкой. Конечно, это отразится на себестоимости».
Кроме того, по информации Кемалова, татарстанские химики сейчас озабочены тем, как по поручению Президента РТ наладить собственное производство ПБВ. Сложность здесь в том, что полимер (в данном случае каучук) – вещь капризная, каждый из них обладает определенными свойствами и далеко не каждый подходит к битумам. При этом вся республиканская нефтехимия нужных каучуков не производит. Их делает контролируемый «СИБУРом» (давним конкурентом «ТАИФа») «Воронежсинтезкаучук», и его продукции, по словам Кемалова, на всю страну не хватит, тем более что у нее есть свое целевое назначение.
– Мы тем временем, несмотря ни на что, продолжаем исследования с нижнекамскими каучуками, – говорит Кемалов. – Видимо, нужно их как-то совмещать или, в идеале, синтезировать свои полимеры с заданной молекулярной массой. Конечно, и правительству, и нам обидно, что, имея у себя такую плеяду каучуков, мы не можем использовать их в дорожном деле. Но и «Нижнекамскнефтехим» можно понять: зачем такому монстру морока с небольшим объемом сезонного продукта.
Там, на неведомых дорожках
Тем временем татарстанская нефтепереработка, сама того не ведая, подкинула сырье для еще одного перспективного, по мнению Губаева, направления – строительства дорог из серобетона. «Благодаря» повышенной сернистости нашей нефти и заработавшим в полную силу производственным мощностям, «ТАНЕКО» и «ТАИФ-НК» суммарно могут производить более 200 тысяч тонн элементарной серы в год.
По словам Губаева, серобетонные дорожные плиты, армированные древесной фиброй, – это тот же бетон, только прочнее и значительно дешевле. В асфальтобетон серу добавлять нельзя категорически – при высокой температуре сырье выделяет токсичный сероводород. Так что самый оптимальный вариант в том, чтобы использовать гранулированную серу в бетоне, вместо цемента. Доля 16-го элемента в вяжущем веществе серобетона составляет более 15 процентов. При этом у серобетона есть только одно отрицательное свойство – он горюч (если его поджечь). Зато по всем остальным показателям – морозостойкости, истираемости, плотности, прочности на сжатие и на растяжение, влагостойкости и времени набора прочности – он превосходит бетон.
– Даже зимой эти плиты можно изготавливать и складировать на объектах, а также укладывать, – расписывает достоинства технологии Губаев. – Любые возможности монтажа, демонтажа. А главное, мы не будем зависеть от привозного щебня (наш, местный, очень низкопрочный) и серу будет куда девать. Сейчас все надеются на бетонные дороги, но необходимый для него цемент – не бесконечное сырье. Для производства цементного клинкера нужна специальная глина – в Татарстане нет такого материала. Наконец, это экологический ущерб и это просто очень дорого. Дороги федерального значения и региональные дороги с высокой интенсивностью движения – да, можно и нужно строить бетонными. А для дорог регионального и муниципального значения оптимальное решение – серобетонные дорожные плиты в виде оснований или покрытий автомобильных дорог.
Правда, дорожники пока не готовы разделить этот энтузиазм. Ринат Шафиков отмечает, что сера действительно серьезно улучшает свойства бетона, но загвоздка в том, что на каждой стадии – перевозки, хранения, измельчения, введения в бетон – это сырье требует особых условий, то есть специального оборудования, отдельных помещений, обеспечения безопасности рабочих.
К слову, «Газпрому», у которого объемы перепроизводства серы достигают двух-трех миллионов тонн в год, этот проект нужен особенно. Так что у него, по крайней мере, есть могущественный лоббист.
Рустем Шакиров