Полы на цементной основе (бетонные полы и стяжки)
В современной строительной практике монолитные бетонные полы чаще всего устраиваются в качестве основания под различные виды финишных напольных покрытий. Как самостоятельное покрытие обычный бетон не используется, так как обладает рядом существенных недостатков: низкой устойчивостью к абразивным нагрузкам, ударам и действию агрессивных сред, малой прочностью на разрыв и изгиб, высокой усадочностью и пр.
Тем не менее сегодня существует возможность справиться с этими проблемами с помощью специальных пленкообразующих и проникающих в толщу бетона добавок. На рынке существует довольно большая группа промышленных полов, где некоторые недостатки, характерные для обычного бетонного пола, таким способом были нейтрализованы.
Также не стоит забывать, что эксплуатационные качества готового покрытия во многом зависят от качества и соотношения его компонентов: цемента, водо-цементного соотношения, крупного и мелкого заполнителей.
Выравнивающие стяжки появились на мировом рынке достаточно давно, но они служили только для первичного выравнивания основания и не были рассчитаны на промышленные нагрузки.
«Высокопрочные наливные промышленные полы на цементной основе на сегодня обычно включают в свой состав особый портландцемент, высокоалюминатный цемент (обычно Fondu Lafarge) и целый ряд химических добавок и наполнителей. В/Ц такого состава всего 0,22 (это при отличной саморастекаемости!), пешеходная нагрузка допускается уже через 2,5 часа после укладки. Впечатляют и основные характеристики: прочность на сжатие — более 70 МПа, на изгиб — более 10 МПа, истираемость — менее 0,30 г/см2. Попытки заменить крайне дорогой импортный высокоглиноземистый цемент на отечественные аналоги пока приводит к резкому ухудшению свойств. С такими показателями просто невозможно сравнивать наливные составы на основе гипса прочностью около 10 МПа (используют только под покрытия) или портландцемента с казеинами и добавками прочностью 25-35 МПа (используют в помещениях со средней нагрузкой)», — рассказывает Михаил Усов, технический директор, «МиноМ», к. т. н., доцент.
Приведем некоторые преимущества, о которых заявляют производители финишных самонивелирующихся наливных полов на цементной основе:
1) низкая стоимость;
2) простота в работе;
3) хорошее выравнивание;
4) достаточно большое «рабочее время»;
5) высокая прочность;
6) хорошее сцепление с основой;
7) хорошая паропроницаемость;
8) возможность использования в системах с обогреваемым полом;
9) экологическая безопасность;
10) одинаковый с бетоном коэффициент термического расширения (покрытия легко выдерживают перепады температур от -50 до +200 С).
Однако изготовление тонких цементных наливных полов с высокими прочностными и эксплуатационными характеристиками связано с рядом характерных для портландцементных систем трудностей.
«С одной стороны, для получения жидкой саморастекающейся массы требуется значительное количество воды, с другой стороны, при увеличении водоцементного отношения резко повышается усадка растворной системы и снижается конечная прочность. Ликвидация этого противоречия возможна лишь в случае применения специальных высококачественных цементов, модифицированных различными добавками и полимерами. Одним из таких цементов, имеющим двукратное преимущество перед портландцементами, является магнезиальный цемент», — говорит Михаил Усов, «МиноМ».
Цементно-полимерные покрытия
Цементно-полимерные покрытия представляют собой самовыравнивающиеся смеси на основе минерального вяжущего, модифицированного полимерами (эпоксидными, полиуретановыми, полиакрилатными и др. смолами).
«У бетонных полов, помимо прочих недостатков, низкая химическая стойкость. И это одна из главных проблем для промышленных помещений. На определенном этапе возник вопрос: как сделать так, чтобы бетонные полы «стояли» в условиях производства, где пол постоянно подвержен воздействию агрессивных сред. Решили защитить бетонный пол. И тогда в исходную композицию, состоящую из глиноземистого или портландцемента, фракционированного кварцевого песка, ввели полимерные добавки, поверхностно-активные вещества и пигменты», — заявляет Алексей Федоров, эксперт, компания «КВ».
Цементно-полимерные покрытия появились в 40-х годах прошлого века в Швейцарии. Это был цемент с водным акриловым вяжущим плюс добавки, которые производитель держал в секрете. У данных полов была низкая кислотная стойкость, зато высокая стойкость к щелочам. Поэтому изначально такие полы стали использовать на мясокомбинатах: в цехах забоя скота, то есть там, где на пол идут только щелочные или высокие транспортные нагрузки (по прочности на сжатие это аналог бетона М850). До сих пор эти полы популярны на мясокомбинатах Европы.
«Например, во Франции около 200 тысяч квадратных метров этих полов кладется ежегодно, в основном на мясокомбинатах. Там с помощью вышеозначенных составов выполняют разуклонку, используют их для выравнивания основания», — комментирует Алексей Федоров, эксперт, компания «КВ».
С учетом научных достижений в химии и повышенных запросов современной промышленности были разработаны эпокси-цементные и полиуретан-цементные полы. «Полиуретан-цементные полы — это высокостойкие бесшовные напольные покрытия для экстремальных условий эксплуатации. Выдерживают практически все химические, температурные, механические нагрузки. Сделан на основе полиуретана и цемента, что обуславливает его стойкость к кислотам и щелочам. Кроме того, полиуретан-цемент легче укладывать, чем акрил-цемент. Сегодня данный вид полов широко применяется на мясокомбинатах и молзаводах», — добавляет Алексей Федоров, компания «КВ».
Если акрил-цементные полы наносят толщиной от 10 до 30 мм, то более дорогие полиуретан-цементные полы укладывают толщиной от 6 до 10 мм. При этом для выравнивания используют акрил-цемент. Промышленные полы данной категории сочетают в себе полезные свойства цементных и полимерных покрытий. Так же как полимерные полы, они держат не только кислоты, но и щелочи и, так же как цементные полы, они легко переносят обработку кипятком.
«В основном полимеры держат температуру максимум +60 С (t горячей воды). А полы на акрил-цементной основе более стойкие к воздействию высоких температур, поэтому такие полы возможно устраивать там, где идет постоянная обработка кипятком или паром под давлением (например, на мясозаводах, молзаводах, где полы моют кипятком). Существуют также эпоксифенольные смолы, стойкие к горячей воде, но они сложны в работе и дороже», — резюмирует Алексей Федоров, компания «КВ».
Конечно, у цементно-полимерных полов есть и свои минусы, в частности покрытия данной категории не отличаются стойкостью к ультрафиолету. На функциональность это не влияет, но ограничивает сферу их применения», — резюмирует Алексей Федоров, компания «КВ».
Средняя толщина цементно-полимерного слоя — 6-8 мм, но при необходимости она может достигать 20-30 мм. Если бетонное основание было качественно подготовлено, использование финишных цементно-полимерных полов для многих промышленных объектов специалисты считают весьма целесообразным.
Цементно-полимерные полы устраиваются там, где требуется стойкость к воздействию серьезных нагрузок и высоких температур и вместе с тем важна эстетика. Безусловно, такие покрытия более износостойкие, красивые, но более дорогие. Специалисты утверждают, что на тех объектах, где сделаны эпоксидные или полиуретановые полы, однозначно будут сделаны полиуретан-цементные и акрил-цементные полы.
Полимерные напольные покрытия
Номенклатура этой группы материалов отличается наибольшим разнообразием. Высокой популярностью пользуются покрытия на основе эпоксидных, полиуретановых, акриловых смол и сложных полиэфиров. Что касается промышленных полов, на сегодняшний день по статистике 70 % мирового рынка принадлежит эпоксидным полам, 15 % — полиуретановым, 7 % — метилметакрилатам.
«Самые популярные — эпоксидные наливные полы. Эти покрытия отличаются высокой химической стойкостью, стойкостью на истирание, простотой в укладке. У нас, в России, эпоксидные полы делят рынок с полиуретановыми покрытиями (50:50). Однако полиуретан капризен при укладке: влажность, изменения температуры — все это представляет определенные риски. Перспективнее, на мой взгляд, эпоксидные и метилметакриловые полы», — рассказывает Алексей Федоров, компания «КВ».
Полимерные напольные покрытия обладают хорошими эксплуатационными характеристиками: хорошей адгезией к различным основаниям, твердостью и прочностью, высокой износоустойчивостью, гигиеничностью, химической стойкостью и т. д. Кроме того, они имеют широкие декоративные возможности.
«Преимущество полимеров заключается в том, что это эластичный материал, а цементные полы после высыхания становятся как стекло, часто возникают трещины и сколы. Цемент — очень жесткий материал и не так лоялен к температурным перепадам, как полимеры. Во многих областях промышленности самонивелирующиеся полы на цементной основе не могут конкурировать с полимерными наливными полами. Например, в фармацевтике или на пищевом производстве, где нужна полная беспыльность и высокая химстойкость, — утверждает Александр Мухин, технический директор, «ТэоХим». — Ведь любой пол на цементной основе, какие бы добавки там ни были, остается полом на цементной основе. А цемент, как известно, не химстойкий материал».
Самонивелирующиеся наливные эпоксидные покрытия образуют гладкую ровную поверхность с высокими эксплуатационными и декоративными характеристиками. Однако и они обладают рядом недостатков: из-за невысокого наполнения, недостаточной эластичности и большего, чем у бетона, коэффициента линейного термического расширения, такие покрытия восприимчивы к воздействию ударных нагрузок; большинство полимеров не стойки к воздействию высоких температур и ультрафиолету; полимерные полы необходимо укладывать на сверхплоское бетонное основание и четко соблюдать временные этапы и температурный режим.
Как мы видим, напольные покрытия разных категорий, обладая определенными преимуществами и недостатками, создают в некоторых областях промышленности конкурентную ситуацию. А могут ли полимерные полы «соперничать» с полами на цементной основе в сфере ценообразования? На этот счет существует два прямо противоположных мнения.
«По ценам полимерные наливные полы не настолько дороги, чтобы цементные полы под финишную нагрузку с ними конкурировали. Это будет возможно только в том случае, если сырье для эпоксидных наливных полов резко вырастет в цене, а цемент, напротив, резко упадет в цене. Хорошая самонивелирующаяся смесь стоит примерно 1 у. е. за килограмм, это минимум 2 у. е. за 1 миллиметр слоя, а рабочая толщина — 5-6 миллиметров. Получается 10-12 у. е. за 1 квадратный метр. При этом нужно предварительно выравнивать поверхность… Примерно столько же стоит сегодня полиуретановый пол с работой и материалом. Интересно будет, когда сравняются цены самонивелирующихся цементных и тонкослойных полимерных полов. Сделать недорогой и качественный пол на цементной основе — хорошая идея. Это, кстати, позволит быстро получить мозаичный пол для общего применения. Такое покрытие рынок воспримет, но пока просто нет дешевых декоративных, водостойких полов на цементной основе», — комментирует Александр Мухин, «ТэоХим».
«Нужно отметить, что качественных полимеров (или исходных составляющих для их приготовления) в России нет. А на импортные материалы цены растут. Подготовка основания под цементный слой 6 миллиметров в 2 раза дешевле, чем под полимер 2 миллиметра, грунтовка — в 3 раза дешевле. Поэтому, с точки зрения стоимости, полимерные полы уже не могут составить конкуренцию полам на цементной основе», — оппонирует Михаил Усов, «МиноМ».
Новое поколение
С начала 90-х гг. российский строительный рынок заполонили импортные самонивелирующиеся составы, изготовленные на основе минеральных вяжущих (гипс, портландцемент, глиноземы и пр.). Эти составы очень быстро завоевали доверие профессионалов, позволив получить гладкую, ровную и горизонтальную поверхность без высоких трудозатрат. Тем не менее в то время речь шла лишь о первичном выравнивании основания: стяжки были рассчитаны под пешеходные покрытия и нагрузки и, соответственно, их характеристики не соответствовали требованиям, предъявляемым к промышленным полам.
Однако уже к концу 90-х гг. наиболее известные западные фирмы-производители специальных строительных смесей предложили ряд наливных составов на минеральных вяжущих нового поколения — самовыравнивающиеся высокопрочные промышленные полы. А в последние годы к выпуску сходных составов приступили и отечественные производители.
«На сегодняшний день полы на цементной основе успешно конкурируют для устройства любых индустриальных полов. Современные промышленные полы на цементной основе характеризуются высокими прочностными характеристиками, ударостойкостью, высоким сопротивлением износу, повышенной адгезией к нижнему основанию, низкой усадкой», — говорит Михаил Усов, «МиноМ».
Однако, поскольку существуют альтернативные способы устройства промышленных полов, отношение к наливным самонивелирующимся полам на цементной основе у участников рынка далеко не однозначное.
«Полы на цементной основе не могут конкурировать с полимерными полами по многим параметрам, в том числе и по внешнему виду. Для того чтобы цементный пол имел привлекательный внешний вид, необходима машинная обработка — полировка и шлифовка. Кроме того, на больших площадях самонивелирующиеся полы на цементной основе себя не оправдали. Скажем, на площади 1000 квадратных метров уже не получится залить бесшовный пол — возникают стыки, приходится работать по маякам… Поэтому с точки зрения технологии проще, дешевле и надежнее обработать бетон, по крайней мере, при этом мы не делаем «пирог», соответственно, не будет «отслоения», — утверждает Александр Мухин, «ТэоХим».
Подготовка основания, приготовление состава, заливка, прокатка валиком, — технология укладки наливных полов одна, а результат — разный. Поэтому даже в рамках одной технологии материалы конкурируют между собой, а конкуренция, что закономерно, ведет к активному развитию отрасли.
Сегодня финишным самонивелирующимся полом на цементной основе может считаться пол, который:
а) не пылит; б) имеет марочную прочность не ниже 400; в) рассчитан под точечные нагрузки; г) декоративен (имеет цвет); д) не впитывает жидкости.
Вот лишь несколько примеров, которые соответствуют данным параметрам: индустриальные полы Koroplan Dur, UBFloor-2 — финишный пол на цементной основе с применением полимерных составляющих компании Wacker, поверхностные индустриальные полы Conflow Top и др.
Перспективы рынка
В настоящее время производители наливных полов экспериментируют с разными материалами и в разных направлениях. В частности, есть интерес к тонким стяжкам, модифицированным мозаичным полам (терраццо или мозаичные стяжки), высокопрочным полам на цементной основе.
«Сегодня наши специалисты работают над новым самонивелирующимся составом на основе магнезиального цемента, который не только позволит получить хорошие качественные характеристики — на уровне лучших западных аналогов, но и сделает промышленные наливные полы на цементной основе более доступными для отечественного потребителя. Смеси проходят доработку и апробацию и будут доступны покупателю уже в конце текущего года», — рассказывает Михаил Усов, «МиноМ».
«По моему мнению, магнезиальные системы не будут иметь перспектив, пока не решена их главная и врожденная проблема, — низкая стойкость к воде, скорее сравнимая с высокопрочным гипсом, чем с портландцементом», — оппонирует Александр Мухин, «ТэоХим». «На сегодняшний день мы сосредоточены на разработке цветного финишного беспыльного покрытия толщиной 3-3,5 миллиметра на основе модифицированного портландцемента. В скором времени будем готовы запустить в промышленное производство наши новые добавки в цемент, которые позволят получить водо- и маслонепроницаемое покрытие с повышенной марочной прочностью. Состав уже готов и освоена технология его укладки. Сейчас проводим тестирование на объектах», — говорит Александр Мухин, «ТэоХим».
Такая традиционная технология, как мозаичные полы, по-прежнему пользуется популярностью, и многие специалисты говорят о перспективности модифицированных терраццо.
«В нашем ассортименте имеется несколько видов мозаичных полов. Это эпокси-терраццо, акрил-цементные терраццо, полиуретан-цементные терраццо или эпоксидные полы, где в качестве добавки используется мрамор. На Западе, особенно в США, огромной популярностью пользуются эпокси-терраццо (сфера применения — аэропорты, выставочные площадки и др.). Это прочные и красивые полы», — утверждает Алексей Федоров, компания «КВ».
Весьма перспективными для российского строительного рынка могут оказаться высоконагруженные самонивелирующиеся цементные полы. В данной области ведутся активные разработки, и, возможно, очень скоро будет получен интересный и актуальный для потребителя результат.
«Высокопрочные наливные промышленные полы на цементной основе на российском рынке практически не присутствуют. То есть такой продукт предлагается западными фирмами, но он не востребован в связи с его дороговизной. Чтобы выровнять плиту, необходимо залить минимум 10 миллиметров покрытия, а это уже 17 килограммов сухой смеси (в среднем 40 рублей за 1 кг) = 680 рублей только за смесь. А за цветные составы придется заплатить еще дороже. Кроме того, никто не отменял затраты на подготовку основания, его пропитку и так далее. Мы планируем выпуск наливной смеси на основе магнезиального цемента по цене в 1,5 раза ниже и при более высоких показателях», — добавляет Михаил Усов, «МиноМ».
Сегодня строительный рынок готов не только к модернизации старых технологий, но и к внедрению новых. Отечественные компании, адекватно оценивая ситуацию, делают заметные шаги навстречу интересам потребителя. И промышленные самонивелирующиеся полы на цементной основе — лишь одно из перспективных направлений этого движения.
Полимерные материалы в последние годы вышли на передовые позиции в современном строительстве. Их широкое применение обусловлено большой надежностью и простотой в применении. Современные покрытия при устройстве полов не остались в стороне.
Такое понятие, как наливные полы появилось благодаря полимерным материалам. Сейчас наиболее распространенными и широко применяемыми на рынке можно считать полиуретановые полы, эпоксидные полы, эпоксидно-уретановые и метилметакрилатные полы. Каждый вид такого пола по своему уникален и имеет свое место в многообразии половых покрытий.
Рассмотрим эпоксидные полы. Основное преимущество эпоксидных полов заключается в том, что это очень прочное покрытие, которое способно противостоять воздействию влаги, химическим веществам, краткосрочным и длительным механическим воздействиям. Также уровень износостойкости таких полов очень высок.
Обладая такими великолепными показателями, эпоксидные полы получили широкое применение в помещениях с повышенной влажностью, в химических лабораториях, где воздействие различных химикатов на пол очень велико. Но не стоит ограничиваться только лабораториями. Технология производства такого пола позволяет получать самые разнообразные, с точки зрения дизайнера, композиции. Такие полы являются настоящим украшением больших залов и торговых площадей. Блеск и разнообразие красок ставят такие полы на один уровень с полами, облицованными самыми дорогими материалами.
В чем же заключается уникальность эпоксидных полов. Первое это то, что наполнителем строительного состава, из которого производится эпоксидный пол, является кварцевый песок. Этот материал сам по себе является очень красивым, плюс к этому перед применением кварцевый песок подвергается специальному окрашиванию износоустойчивыми красками. Как правило, это эмали всевозможных цветов и оттенков.
Исходя из вышеизложенного, при производстве эпоксидных полов можно отметить две основные технологии: это цветное тонкослойное эпоксидное покрытие и наливное эпоксидное покрытие повышенной прочности. Цветное покрытие, как правило, применяется для решения дизайнерских задумок и применяется в помещениях с малыми и средними пешеходными нагрузками. При этом потребуется идеальное состояние основания, на которое в последствии укладывается эпоксидная смесь. Также такой пол требует более качественной затирки и шлифовки и не допускает нарушений технологии при нанесении эпоксидной смеси.
Наливное эпоксидное покрытие повышенной прочности отличаются тем, что при их производстве основной упор делается на прочность. А достигается это увеличением слоя при укладке рабочей смеси и доведением соотношения песка и эпоксида до 6 к 1. При такой технологии не требуется идеально выровненного основания, однако пренебрегать подготовительными мероприятиями не стоит, что может привести к отслоению эпоксидного слоя.
При подготовке основания основной упор делается на удаление песка и пыли с поверхности. Лучше это проводить путем смывания под высоким давлением воды. Эпоксидная смесь наносится на сухое основание при помощи специальных средств механизации. Это могут быть растворонасосы, пневмонагнетатели и прочие образцы современного строительного оборудования.
Начало полной эксплуатации эпоксидного пола, возможно, через три недели после его укладки, однако ходить по нему можно через 24 часа. Эпоксидные полы являются абсолютно безопасными для человека и не навредят его здоровью. Та же они очень просты в эксплуатации. Уборка таких полов допускает применение горячей воды, различных химических составов, а также механизацию этого процесса.
Подводя итоги, отмечаем, что эпоксидные полы это многофункциональное половое покрытие, которое получило широкое применение не только в промышленном строительстве, но и в жилищном. Установив такие полы, проблемы по уходу и сбережению полового покрытия отойдут на второй план, а помещения приобретут новый привлекательный вид.
Гладкие бесшовные поверхности, получаемые при укладке (заливке) строительных подвижных растворов на основе композитных полимерных материалов, часто называют «заливными» или«наливными полами».
В качестве связующего компонента в полимерных составах используются полиуретан, полиметилметакрилат, поливинилацетат, эпоксидные и полиэфирные смолы. Среди различных видов полимерных покрытий наибольшей популярностью пользуются полиуретановые, эпоксидные и полиметилметакрилатные (акриловые) наливные полы.
Эпоксидные полы характеризуются высокой устойчивостью к воздействиям химических веществ и влаги; при толщине нанесения эпоксидного состава от 6мм, покрытие способно выдерживать значительные механические нагрузки.
Отличительная особенность полиуретановых полов — эластичность; подвижность и подверженность постоянным вибрациям бетонного основания не сказывается на целостности полиуретанового покрытия. Полиметилметакрилатные составы могут использоваться при отрицательных температурах и набирают прочность в течение двух часов, имеют высокую степень сцепления с цементными и бетонными покрытиями, вследствие чего хорошо сглаживают неровности и сколы основания, на которое наносятся.
Состав композиции для наливного пола может состоять из одного, двух или трёх компонентов и содержать, помимо базовой полимерной смолы, минеральные и функциональные добавки, пигменты и отвердитель. Для разбавления некоторых видов полимерных составов требуются специальные органические растворители. Прочность покрытию придаёт добавление в смесь для изготовления наливных полов наполнителей с размером частиц от 0,1 до 1,5мм — гранитной и кремниевой крошки, корунда иди кварцевого песка. По соотношению количества наполнителя к общему объёму смеси (от 10 до 90%), различают самонивелирующиеся составы (с небольшим количеством песка или вовсе без наполнителя), смеси среднего наполнения (до 50%) и высоконаполненные (до 90%). Тонкослойные наливные полы (до 1,5мм) из полимерных составов применяются как обеспыливающие, гидроизоляционные, антикоррозийные и окрасочные покрытия, при толщине слоя до 4-12мм – как выравнивающие и укрепляющие бетонное или цементное основание сплошные стяжки пола.
Наша компания Транс-Микс предлагает смесители-пневмонагнетатели EstrichBoy для изготовления наливных полов по самым современным технологиям, что позволяет добится высокого качества промышленных и бытовых полов.
Процесс подготовки поверхности под наливные полы должен производиться с особой тщательностью, при соблюдении дозволенной для тех или иных материалов степени влажности основания (обычно она составляет 4%). Если влажность превышает допустимое значение, основание обрабатывается воднодисперсионными или гидроизолирующими пропитками. Для выравнивания, удаления скрытых дефектов и увеличения площади сцепления, бетонное основание обрабатывается дробеструйными агрегатами, шлифуется или фрезеруется. Неровности и трещины основания заделываются полимерными смолами или герметиками, проводится обеспыливание и грунтовка поверхности.
Тонкослойные специальные составы наносятся механическим распылением или вручную кистями, самонивелирующиеся – заливкой и выравниванием полимерной массы с последующим прокатыванием игольчатыми валиками во избежание вздутия схватывающейся поверхности. Технология изготовления высоконаполненных полимерных полов предусматривает два варианта – присыпку наполняющего материала по слою смолы или нанесение в один слой готовой смеси полимера с наполнителем. В первом случае, после схватывания покрытия с поверхности тщательно удаляются неприлипшие частички наполнителя, после чего наносится ещё один слой прозрачной или колерованной смолы. Во втором — поверхность после окончательной полимеризации заглаживается и шлифуется затирочными машинами. Полимерные покрытия в силу своей износоустойчивости, пожаробезопасности и гигиеничности, незаменимы для производства промышленных полов в заводских, складских, лабораторных, холодильных, гаражных и парковочных постройках. В жилых и общественных помещениях наливные полы часто служат финишным декоративным покрытием или являются основой под покрытие линолиумом или керамической плиткой.
В любых помещениях основная нагрузка приходится на самую уязвимую его часть — пол. Он испытывает физическую нагрузку работающего оборудования и прочего технического оснащения помещения, воздействие химических веществ, температурные и влажностные перепады. Пол больше других элементов здания подвержен износу, который ведет к образованию трещин и быстрому разрушению покрытия.
Современные строительные технологии предполагают использование наливных полов из полимерных материалов, которые придают покрытию износостойкость и продлевают срок их эксплуатации. Наливные полы классифицируются в зависимости от связующего вещества, толщины, степени наполнения, особенностей применения и назначения помещений.
Классификация по типу связующего вещества:
1. Эпоксидные покрытия.
Высокая адгезия эпоксидных смол к различным основаниям позволяет создавать высокопрочные, твердые и химические устойчивые полимерные композиции. При добавлении специальных компонентов достигается антистатичность и устойчивость к кислотной среде. Работы по устройству эпоксидных полов занимают несколько дней. Температура в помещении должна выше 12 градусов.
Недостатки:
— низкая эластичность;
— нельзя использовать в помещениях, где возможно понижение температуры ниже 0 С.
2. Наливные полы из полиуретана.
Эти покрытия обладают эластичностью, повышенной прочностью к механическим воздействиям, износостойки, незаменимы для помещений, где имеются вибрирующие установки. Полиуретановым покрытиям не страшны значительные температурные перепады и ударные нагрузки.
Недостаток:
— низкая устойчивость к химическим средам.
3. Покрытия на основе смол метилметакрилата.
Наливные полы этого класса отвердевают всего за 2 часа. Они устойчивы к механическому и химическому воздействию, к резким температурным перепадам, водонепроницаемы, не скользкие. Поверхность пола матовая. Работу по устройству наливных полов на основе метилметакрилатных смол можно выполнять и при отрицательных температурах.
Недостатки:
— сложность работ;
— высокая стоимость;
— низкая абразивная устойчивость.
Классификация наливных полов по толщине и степени наполнения.
1. Тонкослойные.
Для защиты цементно-полимерных и бетонных полов от разрушающих факторов используют тонкослойные полимерные покрытия с поверхностной пропиткой, предотвращающей разрушение и образование трещин и повышающей прочность пола в несколько раз. В некоторой степени пропитка может играть роль полимерного пола. В зависимости от характеристик основания и материала пола определяется глубина пропитки. Полиуретановые лаки, используемые в качестве пропитки, придают бетонному полу большую износостойкость, чем эпоксидные.
2. Наливные полы.
Для получения стойкого к механическим воздействиям и агрессивным химическим средам, бесшовного, антистатического покрытия используют самонивелирующиеся наливные полимерные полы, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками. При устройстве этих полов необходимо качественная подготовка основания, соблюдение технологии производства. Наливные полы обычно используют в производственных помещениях, в камерах мощных холодильников, в автосервисах, офисах и торговых залах. Устройство наливных пол не рекомендуется в помещениях, где возможно повышение температуры выше 100о или используется тяжелый транспорт,
3. Высоконаполненные полимерные полы.
Основу этих покрытий составляют синтетические смолы с различными наполнителями, в основном в виде гранита, кварцевого песка, корунда, гранита, которые дополнительно придают полам антистатичность. Добавление полимерных электропроводных наполнителей предотвращает образование искр. Технология изготовления высоконаполненных покрытий дает возможность использовать их в складах, в производственных и спортивных залах. Им можно придавать различную цветовую гамму, украсить орнаментом. Такие полы хорошо сглаживают неровности основания, устойчивы к механическим нагрузкам и перепадам влажности.
Классификация наливных полов по назначению.
1. Индустриальные полы.
Индустриальные покрытия устраиваются в промышленных помещениях, где предполагается большой поток транспорта и людей, воздействие вибрации и химических средств.
Основные факторы, которые необходимо принимать во внимание при подборе материалов и технологии производства индустриальных полов:
— долговечность полов составляет от 5 до 30 лет;
— механические воздействия на пол (интенсивность автомобильного движения, техники и пр.);
— химическое воздействие (влажностный режим, возможное попадание на пол агрессивных сред);
— термические воздействия (перепады температуры в помещении);
— гигиенические требования (в помещениях медицинских, пищевых, химических складов);
— требования к декоративному оформлению покрытия (спортивные, торговые залы).
2. Декоративные полы.
Современные технологии производства наливных полов позволяют удовлетворить практически любые пожелания заказчика и идеи дизайнеров. В зависимости от наполнителей возможно получение полов различной цветовой гаммы, украшенных логотипами компаний, орнаментами, декоративной или производственной разметкой или нумерацией, и даже с 3D эффектом. При этом не страдает долговечность и стойкость полов к механическим и химическим воздействиям. Финишный слой обычно выполняется матовым или глянцевым лаком необходимой марки.
3. Спортивные полы.
Спортивные покрытия могут применяться как на закрытых, так и на открытых спортивных площадках, укладываться на асфальтовое или бетонное основание.
Варианты спортивных покрытий:
— одно- и многослойные;
— с определенными характеристиками для определенного вида спорта;
— с учетом условий эксплуатации (открытые или закрытые площадки);
— для различных видов обуви (с шипами или без них);
— водонепроницаемые или водопроницаемые;
— с различной поверхностью (шероховатая, гладкая, с разноцветной крошкой);
Спортивные покрытия производятся с обязательной разметкой.
Классификация полов по специфике применения.
Наливные полы, благодаря своим замечательным свойствам, применяются в самых разных отраслях промышленности. Их можно считать универсальным покрытием. Вместе с тем они считаются и специальными покрытиями в отдельных областях, где применение других видов полов невозможно.
1 Универсальные покрытия применяются в производственных складах, жилых и общественных помещениях, где возможны значительные нагрузки на пол (вибрация, влажность, перепады температуры)
2 Специальные покрытия используются в помещениях, где требуются особые, уникальные эксплуатационные характеристики. В зависимости от технических требований полимерным покрытиям придают необходимые уникальные качества: паропроницаемость, стойкость к агрессивным химическим средам, токоотводящие свойства, влагостойкость.
Вывод.
Современные наливные полимерные покрытия представляют собой наиболее эффективный вид защиты бетонных оснований от износа, от воздействия агрессивных сред, повышают их устойчивость к различным нагрузкам. Кроме того полимерные полы придают помещениям эстетичный вид.
Всем, кто занимался подготовкой цементного основания под линолеум или иное покрытие, известно о том, насколько сложно выровнять поверхность в несколько квадратных метров с помощью раствора. Совсем другая ситуация складывается, когда жидкий раствор самостоятельно по горизонтальной поверхности выравнивается и с легкостью растекается, при этом образуя достаточно прочное и эстетически красивое покрытие. Такая технология получила название – наливной пол. С его помощью можно получить пол с идеально гладкой поверхностью в квартире или другом помещении.
Сейчас на рынке существует масса различных материалов для отделки полов. Это и паркетная доска, и ламинат, и стремительно набирающие популярность монолитные полимерные покрытия, также называемые наливными полами. Эти полы отличаются большой прочностью, они стойко переносят неблагоприятные внешние воздействия. Помимо этого, наливное покрытие не позволяет разрушаться бетонному основанию пола.
Существует 4 основных вида наливных полов. Они различаются по характеристикам и по разновидности связующего материала. Рассмотрим подробнее каждый тип.
1. Полиуретановый наливной пол. Обладает высокой ударопрочностью, эластичностью, стойкостью к химическим воздействиям и вибрациям. По этой причине он часто используется для заливки пола на промышленных объектах. Ещё одно преимущество полиуретанового пола — устойчивость к температурным перепадам.
2. Эпоксидный наливной пол. Стоек к воздействию щелочей и кислот. Эти полы отличаются твердостью и жесткостью, они не боятся ударов и воздействий внешней среды. Хороши для помещений с температурой воздуха от 0 до +15. Эпоксидные полы не столь эластичны, как полиуретановые. Они — идеальный вариант для учреждений здравоохранения, общественного питания, учебных помещений.
3. Эпоксидно-полиуретановые полы. Они сочетают качества эпоксидных и полиуретановых — стойки к динамическим нагрузкам, но эластичны и прекрасно выдерживают химическое воздействие. Их используют, в частности, для отделки платформ в метро.
4. Метилметакрилатные полы. Они не отличаются особенной стойкостью к внешним воздействиям или прочностью материала — их достоинство в другом. Их возможно установить даже при -8, и спустя 1-2 часа после заливки пол готов к вводу в эксплуатацию.
Разнообразие сухих строительных смесей для наливных полов
Рынок строительных материалов предлагает широкий ассортимент смесей для изготовления наливного покрытия. Различаются такие как: акриловый, полиуретановый, эпоксидный, наливной.
Эти продукты имеют отличный внешний вид и привлекают своими эксплуатационными свойствами и характеристиками. Наливные полы не требуют дополнительного покрытия, их особенным свойством является возможность их использования в складских помещениях, гаражах, в цехах химической или пищевой промышленности.
Фактор, который влияет на распространение применяемого продукта – это цена. Наливные полы на органической основе, предназначенные для индивидуального строительства, самые дорогие. Их устройство рекомендуется выполнять только высококвалифицированным мастерам.
Самыми доступными по цене, безопасности и технологически легкими является наливные полы на цементной основе. Основной компонент такой смеси – цемент. К нему в разных долях добавляют песок, различные добавки, которые придают цементному раствору определенные свойства.
В интерьере квартиры или дома пол играет наиболее важную роль. Красивые, ровные полы создают отдельный шарм в вашем жилище. В последние годы появилось множество новых, более эффективных материалов для создания того основания пола, которое дает возможность в полной степени использовать самые передовые половые покрытия.
Одним из таких материалов являются специальные сухие строительные смеси, так называемые ровнители для пола. Выпускаются данные смеси в сухом виде, а их приготовление происходит непосредственно на строительной площадке.
Ровнители для пола условно можно разделить на две группы. К первой группе относятся ровнители, предназначенные для начального, грубого выравнивания пола. Они отличаются более крупной фракцией компонентов, благодаря чему, возможно, создать первоначальный слой стяжки сравнительно толстым.
Ко второй группе относятся ровнители, предназначенные для окончательного выравнивания пола и придания ему идеальной гладкости.
Для более эффективного использования ровнителей для пола должны выполняться следующие требования. В помещении не должно быть сквозняка, температура воздуха и основания, на которое укладывается рабочая смесь, должна быть в пределах +10гр.С — +25гр.С. Основание должно быть сухим и достаточно прочным, запрещено наносить специальные смеси на свежеуложенный бетон или цементную смесь.
Первым этапом при выравнивании пола специальными смесями можно считать процесс подготовки основания. В основном этот этап сводится к очистки основания от пыли с дальнейшей его грунтовкой. Грунтовка основания должна проводиться универсальным акриловым водно-дисперсионным грунтом. На сегодняшний день достаточно много фирм выпускают такие грунтовки, поэтому проблем с покупкой не возникает. Нанесение грунта на основание в дальнейшем способствует более качественному сцеплению выравнивающей смеси с основанием, предотвращает впитывание воды в основание и тем самым способствует естественному застыванию выравнивающей смеси, исключает образование воздушных мешков на поверхности основания, что в конечном итоге положительно отражается на качестве пола.
После того, как грунт полностью высохнет необходимо найти самую верхнюю точку в помещении, где планируется выравнивание пола. Для этого необходимо вывести нулевой уровень. Нулевой уровень выводится разными способами. Один из них это способ основан на принципе сообщающихся сосудов. При помощи такого приспособления на стене делаем отметки, которые в дальнейшем соединяем сплошной линией. Нулевой уровень готов.
После этого при помощи рулетки делаем замеры от основания пола до нулевого уровня. Наименьшее значение таких замеров свидетельствует о верхней точке пола в помещении.
Следующий этап при выравнивании пола, это установка маяков. Маяк это жесткий профиль или труба. Как правило, устанавливать маяки начинают с верхней точки пола параллельно друг другу и выравнивают по уровню стяжки. Однако стоит учитывать инструкции производителя выравнивающей смеси. Если толщина стяжки получается больше указанного в инструкции размера, тогда укладка выравнивающей смеси происходит в несколько слоев. После установки маяков можно приступать к приготовлению рабочей смеси.
Инструкции по приготовлению выравнивающей смеси нанесены на упаковочные мешки, и прежде чем приступить к делу стоит их прочитать. Там же указаны и необходимые пропорции. Стоит помнить, что сухая смесь помещается в воду, а не наоборот. Так же при приготовлении выравнивающей смеси стоит помнить, что использовать ее необходимо в течение 30 минут, после чего она начинает твердеть, и теряет эластичность.
После того, как смесь будет готова, ее равномерно распределяют по основанию пола и выравнивают специальным правилом по уровню маяков. Что бы удалить воздух, поверхность раствора прокатывают игольчатым валиком. После этого поверхность свежеуложенной смеси накрывают полиэтиленовой пленкой, которая защитит ее от сквозняков и способствует естественному затвердеванию. Если неровность пола относительно мала или вам необходимо получить идеально гладкую поверхность пола, то следует применять финишный ровнитель пола. При его применении должны соблюдаться те же условия, что и при начальном выравнивании пола.
Подготовка основания выполняется также, но дополнительной мерой является проведение гидроизоляции возможных мест протекания жидкости. Эта мера необходима, так как рабочая смесь для финишного выравнивания пола является более жидкой и может просочиться в небольшие трещины. Толщина стяжки при укладке финишных ровнителей для пола не превышает 30 мм, поэтому при определении перепада высот пола необходимо более тщательно проводить замеры. Маяки при таком выравнивании не используются, та как готовая смесь самостоятельно растекается по основанию пола, образуя ровную поверхность.
Заливка пола выравнивателем в помещении должна производиться непрерывно, без технологических перерывов до полного завершения, в противном случае возможно расслоение уже готовой стяжки. По окончанию заливки пола его поверхность стоит накрыть полиэтиленовой пленкой для защиты от сквозняков и слишком быстрого высыхания.
Пол — самый ответственный и высоконагруженный элемент общественных и жилых зданий и сооружений. Конструкция полов существенно влияет на качество квартиры или дома.
Она обеспечивает оптимальную звукоизоляцию, теплоизоляцию, пожаробезопасность, а также является предпосылкой для приятного климата помещений.
Монолитный наливной пол является подходящим основанием для укладки всех повседневно встречающихся финишных напольных покрытий, например кафеля, ковролина, паркета, линолеума и т.п.
Монолитные напольные покрытия применяют в различных вариантах укладки — напольное покрытие с прямым сцеплением, напольное покрытие на разделяющем слое, как «плавающий пол» и даже для обогреваемого пола, покрывая кабели обогрева слоем толщиной всего 35 мм.
Связанное напольное покрытие с прямым сцеплением связано с основанием, таким образом, возникшую нагрузку проводя дальше в основание. Вместе с тем можно уменьшить толщину слоя. Начиная от 25 мм, получается тонкая, но прочная конструкция пола. Основание должно быть с достаточной несущей способностью. Поверхность необходимо соответственно подготовить (отшлифовать, обработать фрезой, очистить) и покрыть грунтом.
Напольное покрытие на разделяющем слое является одним из вариантов, если предвидятся большие нагрузки и нет возможности уложить напольное покрытие с прямым сцеплением. Этот вид укладки рекомендуется, если конструкция пола недостаточно твердая или, например, маслянистая, если необходимы деформационные швы или если монолитное напольное покрытие необходимо уложить на деревянный пол.
Разделяющий слой (покрытый пленкой картон) отделяет самовыравнивающееся напольное покрытие от конструкции пола. Кромочная лента отделяет стены и другие части здания (например колонны, кабели обогревания) от монолитного напольного покрытия и допускают небольшие горизонтальные движения пола. Самовыравнивающийся гипсовый раствор можно укладывать как монолитное напольное покрытие на разделяющий слой, толщиной начиная от 30 мм.
Рис. 1. Напольное покрытие с прямым сцеплением: 1. Монолитный наливной пол = 25 мм. 2. Грунт
Рис. 2. Напольное покрытие на разделяющем слое: 1. Отделяющая лента с наклеенной фольгой. 2. Монолитный наливной пол = 30 мм. 3. Изоляционный слой
Рис. 3. Напольное покрытие на изоляционном слое (плавающий пол): 1. Отделяющая лента с наклеенной фольгой. 2. Монолитный наливной пол = 35 мм. 3. Изоляционный слой. 4. Теплоизоляционная и/или ударнозвуковая изоляционная плита.
Рис. 4. Обогреваемый пол (особый вид пола на изоляционном слое): 1. Отделяющая лента с наклеенной фольгой. 2. Монолитный наливной пол = 35 мм над кабелями отопления. 3. Теплоизоляционная и/или ударнозвуковая изоляционная плита. 4. Изоляционный слой или изоляция. 5. Держатель кабелей/кабели отопления.
Плавающий пол
Плавающим называется пол, укладываемый на изоляционный слой. Для теплоизоляции и/или звукоизоляции (уменьшает распространение звука и ударного шума) между несущей конструкцией пола и монолитным напольным покрытием укладываются подходящие изоляционные плиты. Напольное покрытие от изоляционного слоя отделяет только изоляционный материал.
Такая конструкция пола соответствует требованиям строительства современных квартир. Защищая жильцов от холода и шума, обеспечивается комфортное жилье, и выполняются требования как по теплоизоляции, так и звукоизоляции.
Плавающий пол не должен прямо соприкасаться с другими прилегающими частями здания во избежание перехода звука. По этой причине его необходимо отделить от всех вертикальных частей здания специальной лентой. Фольга укладывается под покрытие изоляционного слоя, таким образом помогая избежать утечки раствора.
Обогреваемый пол
Теплый пол одновременно выполняет две важные функции: с одной стороны, отдает тепло, с другой — его сохраняет. Монолитные напольные покрытия на основе ангидрида имеют особые преимущества, так как полностью охватывают кабели обогревания и вместе с тем гарантируют хороший переход тепла от кабеля обогревания к поверхности пола. Слой 35 мм над кабелем обогрева быстро реагирует на колебания температуры.
Гладкие бесшовные поверхности, получаемые при укладке (заливке) строительных подвижных растворов на основе композитных полимерных материалов, часто называют «заливными» или«наливными полами».
В качестве связующего компонента в полимерных составах используются полиуретан, полиметилметакрилат, поливинилацетат, эпоксидные и полиэфирные смолы. Среди различных видов полимерных покрытий наибольшей популярностью пользуются полиуретановые, эпоксидные и полиметилметакрилатные (акриловые) наливные полы.
Эпоксидные полы характеризуются высокой устойчивостью к воздействиям химических веществ и влаги; при толщине нанесения эпоксидного состава от 6мм, покрытие способно выдерживать значительные механические нагрузки.
Отличительная особенность полиуретановых полов — эластичность; подвижность и подверженность постоянным вибрациям бетонного основания не сказывается на целостности полиуретанового покрытия. Полиметилметакрилатные составы могут использоваться при отрицательных температурах и набирают прочность в течение двух часов, имеют высокую степень сцепления с цементными и бетонными покрытиями, вследствие чего хорошо сглаживают неровности и сколы основания, на которое наносятся.
Состав композиции для наливного пола может состоять из одного, двух или трёх компонентов и содержать, помимо базовой полимерной смолы, минеральные и функциональные добавки, пигменты и отвердитель. Для разбавления некоторых видов полимерных составов требуются специальные органические растворители. Прочность покрытию придаёт добавление в смесь для изготовления наливных полов наполнителей с размером частиц от 0,1 до 1,5мм — гранитной и кремниевой крошки, корунда иди кварцевого песка. По соотношению количества наполнителя к общему объёму смеси (от 10 до 90%), различают самонивелирующиеся составы (с небольшим количеством песка или вовсе без наполнителя), смеси среднего наполнения (до 50%) и высоконаполненные (до 90%). Тонкослойные наливные полы (до 1,5мм) из полимерных составов применяются как обеспыливающие, гидроизоляционные, антикоррозийные и окрасочные покрытия, при толщине слоя до 4-12мм – как выравнивающие и укрепляющие бетонное или цементное основание сплошные стяжки пола.
Наша компания Транс-Микс предлагает смесители-пневмонагнетатели EstrichBoy для изготовления наливных полов по самым современным технологиям, что позволяет добится высокого качества промышленных и бытовых полов.
Процесс подготовки поверхности под наливные полы должен производиться с особой тщательностью, при соблюдении дозволенной для тех или иных материалов степени влажности основания (обычно она составляет 4%). Если влажность превышает допустимое значение, основание обрабатывается воднодисперсионными или гидроизолирующими пропитками. Для выравнивания, удаления скрытых дефектов и увеличения площади сцепления, бетонное основание обрабатывается дробеструйными агрегатами, шлифуется или фрезеруется. Неровности и трещины основания заделываются полимерными смолами или герметиками, проводится обеспыливание и грунтовка поверхности.
Тонкослойные специальные составы наносятся механическим распылением или вручную кистями, самонивелирующиеся – заливкой и выравниванием полимерной массы с последующим прокатыванием игольчатыми валиками во избежание вздутия схватывающейся поверхности. Технология изготовления высоконаполненных полимерных полов предусматривает два варианта – присыпку наполняющего материала по слою смолы или нанесение в один слой готовой смеси полимера с наполнителем. В первом случае, после схватывания покрытия с поверхности тщательно удаляются неприлипшие частички наполнителя, после чего наносится ещё один слой прозрачной или колерованной смолы. Во втором — поверхность после окончательной полимеризации заглаживается и шлифуется затирочными машинами. Полимерные покрытия в силу своей износоустойчивости, пожаробезопасности и гигиеничности, незаменимы для производства промышленных полов в заводских, складских, лабораторных, холодильных, гаражных и парковочных постройках. В жилых и общественных помещениях наливные полы часто служат финишным декоративным покрытием или являются основой под покрытие линолиумом или керамической плиткой.
Один из трендов современного строительства — полностью скрытые системы жизнеобеспечения. Помещения свободны от каких-либо проводов или труб. В них нет даже радиаторов отопления и кондиционеров — тепло или холод исходят напрямую от пола, стен и даже от потолка. Такой тип теплообмена получил название поверхностного. Считается, что он более естественен для человеческого организма. И конечно, системы панельно-лучистого отопления более энергоэффективны по сравнению с традиционными способами обогрева/охлаждения помещений, не создают помех при обустройстве внутреннего пространства дома
Чем больше площадь поверхности радиатора и ниже температура теплоносителя при одной тепловой мощности, тем комфортнее микроклимат в помещении
Температурный криз
Человек — существо теплокровное. Тело человека осуществляет теплообмен с окружающей средой, и для нормальной работы организм вынужден поддерживать температуру на одном уровне — 36,6 °С. Когда жарко, система терморегуляции включает защиту от перегрева. В том числе усиливает потоотделение, кожа становится влажной, в результате испарение жидкости приводит к охлаждению её поверхности. Когда же бьёт дрожь холода, на обогрев выделяется дополнительное тепло. Чем больше температурный перепад, тем активнее работают защитные механизмы и, следовательно, расходуется больше энергии.
А человек испытывает дискомфорт, притом даже находясь в помещении. Ведь близ кондиционера холодно, а у радиатора — жарко. А всё потому, что традиционные источники домашнего обогрева или охлаждения — радиаторы, конвекторы, кондиционеры — имеют локальное расположение. Они обеспечивают нужную температуру в доме большей частью путём конвекции, то есть перемещением нагреваемого/охлаждаемого воздуха. В то время как для человека естественным, самым благоприятным способом обогрева является тепловое излучение, наподобие энергии солнца. Конечно, на самочувствие, кроме температуры воздуха, влияют также атмосферное давление, влажность и скорость движения воздуха. Но температурный фактор в условиях земного климата является определяющим.
Идеальный характер отопления
В системах поверхностного отопления/охлаждения передача тепловой энергии главным образом происходит за счёт выделения лучистой энергии. Площадь теплообмена огромная (пол, стены, а иногда и потолок), поэтому температурная разница между источником тепла или холода и воздухом в помещении меньше, чем в случае традиционных систем. Теплообмен приобретает мягкий характер, благоприятный для нормальной терморегуляции организма. В результате человек не только прекрасно себя чувствует, но и становится более работоспособным.
Плюс также в том, что при резком снижении доли конвективного излучения не поднимается пыль, и уж тем более она не пригорает к поверхности отопительного прибора, как случается с раскалёнными радиаторами. Ещё одно преимущество систем панельно-лучистого отопления: они отличаются длительным сроком эксплуатации. Это связано как с невысокой рабочей температурой используемого в них теплоносителя, так и со свойствами полимерного материала, из которого обычно изготавливают конструктивные элементы системы. Гладкая внутренняя стенка трубопровода не корродирует и устойчива к образованию отложений, так что можно не опасаться, что поперечное сечение трубы со временем будет «зарастать». Одни и те же трубы могут работать как на обогрев, так и на охлаждение, в зависимости от сезона.
С технологической точки зрения мягкий поверхностный теплообмен более совершенен, чем локальный. Ведь низкотемпературный режим позволяет применять в том числе энергоэффективное оборудование, такое как геотермальный тепловой насос. Отбирая энергию у земли и передавая её через теплообменники, такие системы на единицу потребляемой электрической мощности дают больше энергии, чем традиционные отопительные устройства.
Кроме того, они не выделяют в атмосферу угарный газ, а используемая энергия черпается из возобновляемых источников, что минимизирует воздействие системы на окружающую среду. И хотя на сегодняшний день проектирование и установка геотермального теплового насоса обходится существенно дороже любой традиционной системы отопления, очевидно, что за ним будущее.
Схема теплоснабжения дома на основе геотермального теплового насоса:
1-й замкнутый контур — геотермальный зонд контура теплосъёма поставляет земное низкотемпературное тепло.
2-й замкнутый контур — тепловой насос собирает низкотемпературное тепло.
3-й замкнутый контур — система отопления, охлаждения и горячего водоснабжения дома
Как оно устроено
В организации процессов обогрева и охлаждения помещения есть разница. Начать с того, что тёплый воздух легче холодного и стремится вверх. Поэтому оптимальный вариант расположения поверхностного обогрева — пол и стены, а поверхностного охлаждения — стены и потолок.
Контур системы составляют трубы из сшитого полиэтилена (как правило, из РЕ-Ха). Лёгкий и относительно недорогой трубопровод (производители: REHAU, UPONOR, VIEGA) отличается стабильностью, стойкостью к коррозии, высоким температурам, химически агрессивным средам, а также быстротой и простотой установки. Уникальное свойство материала — память формы — позволяет не опасаться возможных изломов трубы при монтаже в стеснённых условиях. В случае если излом всё же произошёл, трубе за несколько минут можно вернуть первоначальную форму при помощи строительного фена.
Трубы укладывают «змейкой» с шагом, кратным 50 мм, при этом существует несколько способов их крепежа: на шинах из ударопрочного полимера, на специальных матах, на арматурной сетке, посредством гарпун-скоб. Затем отопительный контур подключают к распределительному коллектору. Данные виды фиксации подходят исключительно для «мокрого» монтажа, когда трубопровод полностью заливают стяжкой или закрывают слоем штукатурки.
Однако в некоторых случаях «мокрую» укладку применять нельзя, например в старых зданиях с деревянными перекрытиями, в лёгких каркасных перегородках между комнатами. Для каркасных и деревянных стен, а также для потолков разработаны готовые гипсоволокнистые панели со встроенными трубами.
А вот для устройства тёплого пола применимы и системы кабельного электрообогрева, и другие виды водяных труб, в том числе металлопластиковые и медные (естественно, имеющие неразъёмное соединение). Впрочем, последние по своим потребительским характеристикам всё же уступают трубам из сшитого полиэтилена.
В помещениях с низкими потолками не рекомендуется использовать потолочные системы панельно-лучистого теплообмена, так как человеческая голова довольно чувствительно реагирует на радиационный фон, в том числе лучистый перегрев или переохлаждение
Комментарий специалиста:
Можно ли к одной тепловой сети подключить и радиаторы, и системы поверхностного обогрева?
Да, системы напольного и радиаторного отопления могут снабжаться от одного теплогенератора. Однако системы поверхностного обогрева требуют более низкой температуры подачи. Поэтому их можно присоединить к высокотемпературной распределительной сети через смесительный блок REHAU — терморегулирующие станции TRS-У FWRS, TRS 20, TRS 25. Они позволяют понизить температуру подачи за счёт подмеса обратной воды из системы поверхностного обогрева и автоматически поддерживать данную температуру.
Как регулируется температура в помещении при поверхностном теплообмене?
Теплоотдача систем поверхностного обогрева может регулироваться или по температуре воздуха в обслуживаемом помещении, или по температуре поверхности строительной конструкции, куда заложены греющие элементы. Регулирование осуществляется с помощью систем NEA Н, НТ или НСТ REHAU. При этом терморегулятор, устанавливаемый в помещении, имеет встроенный датчик температуры воздуха. К нему может быть подключён выносной датчик, который измеряет температуру воздуха в другом месте помещения. Если же такой датчик вмонтировать в строительную конструкцию (например, в пол), то регулирование будет производиться по необходимой температуре этой конструкции.
Ещё одним вариантом оборудования поверхностного теплообмена являются капиллярные маты из полипропилена Clina (Германия), которые также можно устанавливать в стены, пол и потолок. Принцип их устройства позаимствован у схемы человеческого кровообращения: общий поток разделён на многочисленные параллельно соединённые капиллярные каналы. В случае повреждения отдельного капилляра, его запаивают без потери общей мощности.
Системы отличаются минимальной толщиной монтажа (от 8 мм) и минимальной разностью между температурой в помещении и температурой охладителя, всего в 6-8 °С. Устанавливают маты под съёмными панелями. Чтобы устранить риск выпадения конденсата, каждая зона снабжена датчиком точки росы. Как только датчик определяет начало конденсации, клапан закрывается, временно прекращая циркуляцию. Но такие условия возникают редко, если охлаждение работает совместно с системой увлажнения воздуха и приточной вентиляции.
Схема расположения панелей лучистого отопления/охлаждения VIEGA внутри стен:
Обратите внимание, поверхностное отопление подразумевает жёсткий дизайн-проект, то есть с расстановкой мебели следует определяться заранее
Особенности национального охлаждения
С поверхностным отоплением всё более или менее ясно. Встроенный в стены и пол контур подключён к теплогенератору (котлу, тепловому насосу). Температурный режим регулируется погодозависимой автоматикой или посредством ручного управления. Такие системы, особенно тёплые полы, уже получили широкое распространение.
Поверхностное охлаждение применяют пока крайне редко. Ведь реально жаркая погода если и случается в наших широтах, то создаёт неудобства скорее обитателям городских квартир, но не частных загородных домов. Кроме того, существующий вариант охлаждения помещений — кондиционер собственно и работает по принципу теплового насоса. Используя энергию фазовых переходов хладагента, испарения и конденсации, он за счёт конвекции передаёт холод воздушному потоку внутри помещения, а тепло выводит на улицу. Казалось бы, чего же боле?
Но если уж делать ставку на поверхностный теплообмен, логично предусмотреть и охлаждение помещений. В случае с тепловым насосом проблем не возникает, если система умеет работать в обратном режиме, то есть подавать не тепло, а холод. Наиболее экономичный вариант — так называемое пассивное охлаждение, когда компрессор теплового насоса не работает, и теплоноситель циркулирует между скважиной и контуром теплообмена.
Эффективность такого способа очевидна. Из цепочки энергетических превращений исключается самый дорогой и энергоёмкий цикл — испарение и конденсация хладагента. Когда же для отопления в загородном доме есть котёл, а в стенах — системы поверхностного теплообмена, то для охлаждения помещений кроме чиллера (чаще — только с режимом охлаждения) целесообразно использовать и прохладу подземных вод, которых в недрах среднерусской равнины предостаточно. Организовать подачу воды из скважины или колодца, естественно не напрямую, а через теплообменник, можно с помощью насоса и датчиков конденсации. Правда, придётся прибегнуть к услугам специалиста по теплотехнике.
Потолочная система охлаждения CLINA на основе капиллярных матов
Что мешает?
Инновации привлекательны, но сразу встаёт вопрос цены проекта, оборудования, его установки, энергоёмкости и особенностей эксплуатации системы. И первое препятствие, которое возникает на пути, — это трудоёмкость монтажа, связанная со строительно-отделочными работами. Поэтому поверхностное отопление или охлаждение скорее интересно тем, кто только собирается строить дом или если жильё требует реконструкции.
Скрытый характер оборудования говорит о том, что его проектирование и монтаж должны производить сертифицированные специалисты. Мы знаем, что в случае протечки радиатора авария сразу заметна, а починка или замена прибора вполне реализуема. В новом варианте трубопровод уходит в стены, поэтому вероятность его поломки должна стремиться к нулю.
Важен также точный расчёт, чтобы теплоноситель по тонкому, извилистому и длинному трубопроводу циркулировал без образования застойных зон, исключая перегревы или переохлаждения. Ведь те же радиаторы зачастую устанавливают «на глазок», по штуке в комнату, особенно современные модели, позволяющие регулировать мощность.
Однако существует возможность совмещать традиционное отопление с инновационным, и ею стоит воспользоваться при ремонте или частичной реконструкции. При этом необходимо учитывать, что радиаторы и новая система требуют разной температуры теплоносителя.
Выходом является установка смесительного узла, который охлаждает слишком горячую воду перед тем, как она поступает в дополнительный контур. Чаще всего предпочтение отдают водяным тёплым полам, а для них, согласно существующим гигиеническим нормам, температура в зоне постоянного пребывания людей не должна превышать 26 С.
Расположение контура теплосъёма (геотермальных зондов) относительно дома
Несмотря на то, что в системах напольного отопления задействуется теплоноситель невысокой температуры, существует опасность возникновения внутреннего напряжения в стяжке пола. Деформационные швы служат для недопущения трещинообразования в слое бетонной стяжки, а также снижения внутренних напряжений до минимального уровня посредством ограничения их воздействия на стены и пол.
Если на большой площади пола (либо в случаях, когда полы имеют сложную форму) температурные швы выполнены неправильно, то высок риск возникновения существенных напряжений, особенно в углах. А это ведет к тому, что будет откалываться кафель либо произойдет подъем паркетного покрытия.
Устраивать деформационные швы необходимо в следующих случаях:
— по периметру помещения возле стен;
— с целью ограничить площади;
— если площадь стяжки превышает 40 кв.м либо имеет соотношение сторон два к одному, при максимальной длине какой-либо из сторон 8 м;
— в точках, где соединяются строительные конструкции (к примеру, в узлах, где с лестничной клеткой соединяется лестничный марш;
— в дверных проемах и других проходах сквозь проемы;
— если площадь имеет сложную (например, П- и Г- образную) форму.
В помещениях, имеющих высокую температуру полов, в частности, в бассейнах, а также в помещениях, для покрытия полов которых характерно высокое сопротивление теплопроводности (к примеру, ковровое покрытие, покрытие из дерева), рекомендуется более частое выполнение температурных швов. Это связано с тем, что в таких конструкциях больше вероятность трещинообразования в бетоне стяжки.
Для изготовления температурных швов обычно используют компенсационную ленту из вспененного полиэтилена либо другие мягкие материалы. Для швов внутри комнат лучше всего использовать рейки из дерева (фанеры, оргстекла), вынимая их после того, как будет залита бетонная стяжка, заполнив затем возникшую щель герметиком из эластичной мастики.
Укладка материалов для устройства температурных швов производится и перед тем, как приступить к монтажу труб напольного отопления. Размещая трубы, следует следить за тем, чтобы как можно реже проходить сквозь деформационные швы. В точках, где такой проход неизбежен, труба (40-сантиметровый участок) прокладывается через стальную гильзу либо защитную трубу, длиной минимум 1 м. Данная мера будет препятствовать жесткому сцеплению труб отопления с бетонной стяжкой, когда будет проходиться температурный шов, вместе с тем не позволяя срезающей силе воздействовать на трубы, и препятствуя возникновению в стяжке пола трещин.