Основой мозаичного пола является тесто из портландцемента. Заполнителем обычно служит крошка из мрамора. Состав с мраморной крошкой размером не больше 8 мм носит название «тераццо». Характерной чертой мозаичных полов является долговечность, поэтому они находят широкое применение в общественных зданиях.
Также к преимуществам таких полов относится то, что они позволяют реализовывать идеи архитекторов-дизайнеров по созданию рисунков, в том числе и выполнять узоры в цвете. В связи с тем, что связующим чаще всего выступает цветной портландцемент, еще одной привлекательной стороной мозаичного пола является декоративность.
Теперь подробнее о последовательности операций при устройстве мозаичных полов.
1) Основание пола очищается от пыли, других загрязнений;
2) Делается опалубка (это могут быть жестяные бортики, стеклянные полосы и т.д.);
3) Выбирается колер и готовится бетонная смесь;
4) Бетонная смесь укладывается в соответствии с рисунком дизайнера;
5) Поверхность заглаживается правилом;
6) Производится вощение и поверхность пола обеспыливается.
Мозаичный пол следует настилать поверх подстилающего слоя и цементно-песчаной стяжки, прочность которых должна быть не меньше 150-ти кг/кв.см. Следует также сказать о том, что, как правило, мозаичный пол делается в 2 слоя: нижний образует слой в 40-50 мм цементно-песчаной стяжки (прочностью не менее 200 кг/кв.см); а верхний — финишное покрытие из мозаичной смеси (толщина 20-25 мм).
Если в пол замурованы трубы, то нижний слой должен быть толще. Исходить нужно из следующего расчета: плюс 20 мм по отношению к величине диаметра трубы. Смесь готовят из цемента (портландцемента) марки 400. В качестве наполнителя обычно используется крошка из мрамора либо других полируемых каменных, прочность которых должна быть минимум 60 МПа.
Что касается размера частиц наполнителя, то это максимум 15 мм и 0.6 от толщины мозаичного слоя. Если вам нужно цветное покрытие, то в мозаичный слой следует добавить минеральные пигменты (весом не больше 15% всей массы цемента), обладающие свето- и щелочеустойчивостью: сурик железа, окись хрома и др.
После того, как устройство мозаичного пола завершено, поверхностный слой на 75% должен состоять из каменной крошки, а в остальном — из цементного камня. Параметр подвижности мозаичного слоя — 4-5 см (определяется с помощью опускания конуса). Разделяющие жилы рекомендуется делать медными либо латунными (толщина 3-5 мм). Если процесс гидратации проходил в стандартных условиях, то через 5-7 суток можно приступать к шлифовке.
Следует иметь в виду, что укладка мозаичных полов в тех помещениях, где присутствуют большие динамические нагрузки, не является рациональной.
Основой магнезиального пола служит раствор, с хлористым магнием и магнезитом в своем составе с добавлением органических и неорганических частиц, таких как: мелкие деревянные опилки, асбест, древесная или каменная мука, тальк, краска. Увеличением объема древесных опилок можно получить в результате пол меньшей твердости, но он будет теплее и мягче; добавив больше каменной муки, получите пол холоднее, но плотнее и тверже.
Магнезиальные полы хорошо подходят для таких помещений как офисы, но совсем не годятся для настила в мокрых помещениях, ввиду их относительно высокой степени влагоемкости. Магнезиальные полы бывают 2-х типов: бесшовные или плиточные. Поговорим подробнее о каждом из видов.
1) Бесшовный магнезиальный пол делается двуслойным: нижний слой (10-12 мм) обеспечивает тепло- и звукоизоляцию, и его следует делать более пористым и с меньшим объемным весом сравнительно с верхним слоем; верхний же слой (8-10 мм) наоборот, нужно делать максимально возможно плотнее и с наименьшей пористостью, так как он должен сопротивляться истиранию.
Основанием для такого пола может служить земля, межэтажное перекрытие с ж\б плитами, либо деревянные перекрытия, имеющие настил из досок. Укладывать магнезиальные полы следует лишь после того, как в помещении завершены все строительные работы. Магнезиальная смесь должна укладываться при температуре не ниже +10 градусов Цельсия.
С целью недопущения впитывания в магнезиальную смесь влаги и вспучивания, смесь можно укладывать на основание из бетона (железобетона) лишь после того, как уложенный бетон затвердеет, и на его высохшую поверхность. Кроме того, прежде чем укладывать верхний слой магнезиальной смеси, следует убедиться, что нижний слой достаточно отвердел (срок отвердения — один-два дня, в каждом конкретном случае все зависит от погодных условий).
Когда верхний слой отвердеет, следует приступать к отшлифовке поверхности с помощью стальных циклей, а затем обработать пол олифой (либо нанести полиуретановую композицию) с использованием валика либо мягкой шерстяной тряпки. Начинать обработку допускается по завершении отвердения и полного просушивания пола, если же невнимательно отнестись к данному обстоятельству. то это уменьшит прочность пола. Если вы хотите сделать магнезиальный пол с декоративной окраской, то следует с помощью прокладок разделить пол на полосы, окрасив затем их в разные цвета.
2) Плиточный магнезиальный пол устраивается из магнезиальных плит заводского производства, что является их преимуществом сравнительно с бесшовным (требующим довольно больших затрат времени и труда, отличаясь при этом относительно низкой сопротивляемостью истиранию).
Каждая из таких плит прессуется под высоким давлением, затем производится их термическая обработка, в результате они характеризуются высоким уровнем сопротивления сжатию и, сравнительно с бесшовными полами, ощутимо лучше их способность сопротивляться истиранию. Параметры магнезиальных плит варьируются от 20х20 см до размера метр на метр. Укладываются они поверх плиты из железобетона (либо массивного основания) с помощью небольшого слоя магнезиального раствора.
Для того чтобы изготовить новый пол, необходима подготовка основания из бетона (либо тщательно утрамбованного грунта), на которое затем производится укладка финишного бетонного слоя.
В случаях, когда основанием для пола служит бетон (либо в ином случае, но при условии, что по геологическим параметрам площадки это является подходящим), можно в целях экономии времени и средств не делать бетонную подготовку, произведя укладку армированного пола из бетона толщиной меньше 7 см.
Если в соответствии с проектом приходится иметь дело со слабыми грунтами, нужна предварительная выемка грунта до глубины 0.5-1 м, затем насыпается подушка из песка, уплотняется и устраивается армированная бетонная подготовка слоем 10-15 см, а уже потом выполняется бетонный пол толщиной минимум 7см.
Пол, выполняемый по общепринятому стандарту, образуют следующие элементы:
— стяжка из бетона, служащая основанием для пола;
— финишное покрытие (материал, благодаря которому поверхность приобретает основные потребительские свойства).
Проблемным моментом любого пола является его недолговечность. Однако применение новейших технологий плюс комплексное решение вопросов к выполнению полов из бетона, дают возможность разрешить проблемы, появляющиеся в процессе изготовления и эксплуатации полов, а также при оптимальных затратах денежных средств получить характеристики пола надлежащего уровня. Далее обо всем этом подробнее.
Технология дисперсного армирования бетона
На пол обычно выпадает наибольшая доля различных нагрузок (динамическая, статическая и т.д.). В этой связи в обстановке более высоких нагрузок полу нужно выполнение укрепленной бетонной стяжки. Усиливается стяжка за счет:
— большей ее толщины;
— использования бетона высокой прочности;
— использования укрепленного арматурного каркаса.
С недавнего времени в качестве альтернативы все большую распространенность приобретает способ дисперсного армирования бетона посредством стальных волокон (фибры). Армирование бетона небольшими отрезками стального волокна, материалом для которых служит стальной лист, проволока и т.д., именуется сталефибробетоном.
Сталефибробетону присущ целый ряд преимуществ (сравнительно с обыкновенным бетоном), а именно:
— большая устойчивость к трещинообразованию, ударная вязкость, повышенная стойкость к износу и минусовым температурам;
— сравнительно с обычным армированием появляется возможность применять более эффективные конструктивные решения;
— меньшая трудозатратность работ по армированию, благодаря чему механизация и автоматизация выпуска конструкций из железобетона выходит на качественно новый уровень.
Использование сталефибробетона дает солидное (примерно 30-40%) уменьшение толщины стяжки с полным сохранением параметров ее прочности. Кроме того, пол служит дольше в 2-4 раза, что обеспечивает существенную экономию за счет снижения затрат на ремонт пола. Такой пол является наиболее распространенным там, где важное значение имеет более высокая степень устойчивости пола к образованию трещин, и есть ограничивающие толщину пола требования.
Бетонные полы с полимерной пропиткой «Ашфорд Формула»
Иногда нет особой нужды в том, чтобы пол выглядел эстетично, но вместе с тем важна его беспыльность. Для таких случаев можно порекомендовать жидкую полимерную пропитку «Ашфорд Формула», срок службы которой примерно равен сроку службы самого бетона, при этом при ее применении на поверхности не образуется пленка. Наносить пропитку следует по истечении 12 часов после того, как была завершена затирка бетона.
Применение данной пропитки дает полное обеспыливание поверхности, усиливает ее прочность примерно на 40%, а также делает пол более влагоустойчивым. Кроме того, повышает устойчивость к воздействию большинства химикатов. Обработанный «Ашфорд Формулой» пол является оптимальным и вместе с тем «бюджетным» вариантом для складов, коммерческих центров, паркингов и других помещений производственной сферы. Ходить по такому полу можно по истечению трех дней с момента обработки.
Бетонный пол с использованием топпинга
Топпингом называют сухую упрочивающую смесь на цементной основе (в которую добавляется кварц, стружка из металла либо корунда), которая характеризуется повышенным уровнем твердости и устойчивости к истиранию частиц. Его можно порекомендовать к использованию, если вы предъявляете более высокие требования к прочности и изнашиваемости поверхности.
Наносить топпинг следует сразу после укладки бетона, не дожидаясь, пока начнется процесс его высыхания, а затем производится затирка посредством затирочных машин. В результате прочность бетона на сжатие превышает 70 МПа. Для данной технологии характерен относительно невысокий уровень денежных расходов, она помогает решить вопрос упрочнения бетона, обеспечивает влаго- и химическую устойчивость бетонной поверхности, сочетая эти свойства с простотой и безопасностью эксплуатации пола.
Если соблюдать надлежащие правила в процессе укладки и использования рекомендованных нами материалов, можно быть уверенным в повышении уровня прочности, а также химической устойчивости пола, продлив тем самым срок его службы.
Бетонные покрытия получили широкое распространение благодаря своей высокой износостойкости при относительно низкой цене. Их изготовление обычно объединено в один технологический процесс с установкой несущего монолита. В зависимости от назначения и особенностей помещения определяется конструкция бетонного пола.
При устройстве покрытия из бетона необходимо строго учитывать особенности основания, ориентируясь на независимые лабораторные исследования его характеристик. Для достижения высоких показателей износостойкости бетонного покрытия применяют современные технологические процессы поверхностного упрочнения пола с использованием жидких и сухих смесей, цементно-полимерных составов, которые укладываются поверх еще незатвердевшего или «старого» бетона слоем от 5 до 12 мм.
Последовательность технологических операций при устройстве бетонных покрытий с верхним упрочненным слоем.
1. Нивелировка поверхности.
С помощью съемки находят самую высокую точку основания пола. Уточняют толщину бетонной плиты: обычно от 100 мм (по бетонному монолиту) до 150-250 мм (по уплотненному грунту). Необходимо подчеркнуть, что бетонные полы меньшей толщины при несомненной экономии бетона не целесообразны, т.к. более подвержены образованию трещин и последующему разрушению.
2. Разбивка пола на карты.
Края карт (захваток) должны располагаться между планируемыми складскими стеллажами, т.к. именно на краях захваток может образовываться самое значительное количество неровностей, что особенно нежелательно при высотном складировании. Ширина захваток допустима не более 4 м, а длина зависит от производительности работ по укладке бетона за рабочую смену.
3. Установка направляющих.
С помощью оптических и лазерных нивелиров устанавливают направляющие, в качестве которых часто используют металлические формы, пустотелые профили или швеллеры. Для так называемых «сверхплоских» полов целесообразно применять специальные формы, обладающие высокой степенью жесткости и ровной верхней кромкой. Бетоноукладочные комплексы, используемые в западных странах, имеют телескопическое устройство с вибратором и лазерный излучатель, осуществляющий постоянный автоматический контроль уровня при укладке бетонной смеси. Высокая производительность этих комплексов (до 5 тыс. кв. м за смену) позволяет отказаться от использования направляющих.
4. Армирование.
Армирование бетонного пола производится при помощи сетки из арматуры А -III. Чтобы уменьшить образование трещин, используют комбинированное армирование, добавляя в бетон кроме арматуры еще и стальную фибру. При установке арматурных сеток важно контролировать их положение, чтобы предотвратить растрескивание поверхности. При использовании дисперсного армирования бетона металлической фиброй (расход составляет 25-40 кг на 1 м3 бетона) не требуется установка каркасной сетки. В этом случае значительно снижаются трудозатраты, т.к. возможно применение бетоноукладочных комплексов. Однако в этом варианте следует обращать особое внимание на соблюдение рецептуры бетонных смесей и качество уплотнения грунта.
5. Устройство осадочных швов.
Для предотвращения образования трещин в наливном бетонном полу вследствие усадки элементов здания, устраиваются осадочные швы, отделяющие покрытие от стен здания и имеющихся колонн. Для этого вдоль всех стен (наружных и внутренних) и вокруг колонн укладываются ленты из пенополиэтилена (толщина лент 3-5 мм).
6. Доставка смеси бетона и распределение ее по квадратам.
Особое внимание следует уделить организации технологического передела — своевременной и бесперебойной доставке бетонной смеси, ее распределению по картам, уплотнению глубинными вибраторами и виброрейками. Недопустимы перебои в доставке бетона, нарушения в его составе, разная степень пластичности подвозимой смеси, т.к. они отрицательно скажутся на качестве полов. Поэтому очень важна ответственность поставщика смеси и его оснащенность современным бетоносмесительным оборудованием.
Для устройства «сверхплоских» полов применяют специальные виброрейки высокого качества при строгом контроле и корректировке их геометрии. Постоянная проверка пластичности бетона, поставляемого на рабочую площадку, предотвратит снижение качества пола.
7. Выравнивание уплотненной бетонной смеси вручную.
От профессионализма и слаженности работы коллектива рабочих — укладчиков бетона в огромной степени зависит качество бетонных полов, устраиваемых по традиционной технологии — с использованием направляющих и вибрирующих реек. При укладке полов в узких проходах без ручного труда не обойтись. Здесь применяются алюминиевые и деревянные рейки прямоугольного сечения, специальные профили с телескопическими ручками для заглаживания поверхности.
8. Выдержка уложенного бетона.
Температура и влажность основания пола и окружающего воздуха, качественные характеристики цемента определяют время выдержки свежеуложенного бетонного покрытия. Обычно этот период составляет около 3-5 часов. При применении современной технологии вакуумирования смеси бетона время выдержки может составлять всего 1-2 часа.
Ведущие иностранные фирмы — производители предлагают неформализованный метод определения степени готовности бетонного покрытия к дальнейшей обработке. Они рекомендуют начинать последующие этапы лишь тогда, когда обувь оставляет на свежем бетоне отпечаток глубиной не более 0,4 -0,5 см.
9. Нанесение и затирка упрочняющего состава.
На свежеуложенный твердеющий бетон наносится вручную сначала две трети от общего количества сухой упрочняющей композиции износостойких наполнителей, в качестве которых используются фракционированный кварц, металл, корунд, кремния карбид. Также в эту смесь вводят портландцемент, водоудерживающие и полимерные добавки, придающие покрытию пластичность и водонепроницаемость. В зависимости от механических и других нагрузок, предусмотренных при эксплуатации полов, подбирается вид упрочняющей смеси.
Если на складах будут использоваться тележки с монолитными колесами из полиуретана, то целесообразно применение кварцевого и корундового наполнителя (расход — 4-5 кг/кв.м). Если возможно применение тележек с металлическими колесами, то следует отдать предпочтение металлонаполненным упрочняющим смесям (расход — 8-12 кг/кв.м). Используются также и цветные наполнители, которые, однако, придают неоднородную цветовую гамму. Лишь в течение одного-трех месяцев (зависит от толщины слоя бетона и условий, в которых он затвердевает) цвет пола выравнивается.
Нанесенный слой сухого упрочнителя затирается (заглаживается) вручную при помощи специальных реек, которые представляют собой алюминиевые профили с прямоугольным сечением 5х10 см или 5х15 см, снабженные поворотной ручкой. Используются также и затирочные машины на минимальных оборотах диска. Применяются диски диаметром 600, 900 или 1200 мм. Делается 2-3 прохода по всей поверхности пола. Затем наносится оставшаяся треть массы сухого упрочнителя и производится окончательное заглаживание (затирка) сначала дисками, затем поверхностями лопастей затирочной машины. В процессе затирки необходимо постепенно увеличивать угол наклона и скорость вращения лопастей.
10. Нанесение защитного лака.
Для предотвращения образования глубоких трещин на поверхности готового бетонного пола, возникающих вследствие усадки твердеющего бетона, необходимо уменьшить скорость испарения содержащейся в нем влаги. Для этого нужно незамедлительно, сразу после окончания затирки, при помощи валиков или пневматического распылителя нанести на поверхность пола специальные, обладающие водоудерживающей способностью, лаки на основе акриловых сополимеров и органических растворителей. Расход лака составляет 150-200 г/кв.м. При этом образуется пленка толщиной 0,07-0,12 см, которая по мере эксплуатации пола истирается.
11. Нарезка усадочных швов.
Специальными машинами, оборудованными корундовыми или алмазными дисками, производят нарезку усадочных швов на глубину не меньше 2,5 см. Шаг нарезки равен примерно 30-40 — кратной толщине бетонного слоя. Швы располагают в зависимости от местоположения колонн, расстояний между ними, конфигурации помещения. Операцию необходимо проводить не позднее, чем через 6 — 8 часов после затирки, пока не начали образовываться усадочные трещины.
12. Заполнение усадочных и деформационных швов.
По мере усадки бетона в течение длительного времени образуются усадочные швы, которые необходимо заполнять герметиками. Наиболее целесообразным способом заполнения швов считается заливка их полиуретановым или эпоксидным герметиком на всю глубину трещины, т.к. используемые часто пенополиэтиленовые шнуры разрушаются при эксплуатации в условиях интенсивного движения.
Определенные неудобства возникают в связи с тем, что заполнение швов можно осуществлять лишь по прошествии необходимого времени, часто не менее 3 месяцев. За это время склад уже сдается в эксплуатацию, и приходится ремонтировать швы уже в действующем складе.
В связи с вышеуказанным можно сделать вывод, что укладка качественного и долговечного бетонного пола зависит не только от квалификации и опыта установщиков, но и от объективных факторов — температуры и влажности воздуха в помещении без сквозняков, хорошего освещения, отсутствие протечек влаги и других. Необходимо заранее спланировать все работы, чтобы не создавать неблагоприятных условий для укладки бетонного пола.
Наиболее широко применяемыми в настоящее время являются бетонные полы. Свое широкое применение они обрели еще в прошлом веке. Однако современные технологии коснулись и их. Во многом качество бетонных полов зависит от соблюдения технологии укладки пола и качества бетона. Современные добавки в бетоны и прочие факторы позволили сделать бетонные полы более привлекательными.
Что же такое бетон.
По определению бетоном можно считать пропорциональное смешивание цемента, воды, крупных и мелких заполнителей. Меняя пропорции и марку составляющих бетона, производители могут варьировать характеристиками и назначением выпускаемого бетона. Это в конечном итоге только с положительной стороны отражается на качестве бетонного пола.
И так рассмотрим процесс производства цементного пола и все факторы, которые могут влиять на его качество. Первое на что обращается особое внимание при производстве бетонных полов это подготовительные работы. Необходима тщательная подготовка основания. В подготовку основания, как правило, входят следующие работы:
1. Если это старое покрытие, то удаляются с его поверхности непрочные участки, жирные пятна, пыль. Желательно такую очистку проводить сильным напором воды.
2. Производится гидроизоляция будущего пола. На поверхность основания укладывается полимерная пленка, которая в дальнейшем защитит бетонный пол от влаги и соответственно от разрушения. Так же укладка полимерной пленки защищает полы от образования трещин, особенно между швами.
3. Для увеличения прочности полов проводится их армирование. Армирование подразумевает под собой укладку сетки из арматуры на основание. Арматура может укладываться, как в один, так и в два слоя. Все зависит от предназначения и дальнейшей нагрузки, которая будет воздействовать на пол. Так же армирование защищает пол от образования трещин при его усадке.
4. Производство рабочей смеси, а именно бетона. Здесь необходимо полное соблюдение технологии процесса приготовления.
 |
Так, например чем ниже в готовой смеси соотношение воды и цемента, тем качественней получается бетон, однако снижается его эластичность. Этот вопрос при современных технологиях не должен волновать производителя, и решается он очень просто, путем добавления пластификатора. Так же в состав бетона необходимо добавлять полипропиленовое волокно. Эта добавка исключает возникновение трещин при усадке свежего бетона.
После проведения подготовительных работ можно приступать к непосредственно укладке бетонного пола. Технология укладки во многом зависит от финишного покрытия пола. Если в дальнейшем бетон будет покрываться толстослойным покрытием, то при его укладке достаточно будет применение таких средств механизации, как виброрамка и вибротрамбовка, при помощи которых возможно подготовить пол для дальнейшей укладки покрытия. Если же после укладки бетона планируется укладка тонкослойного покрытия, то окончательная обработка бетона должна проходить при помощи затирочной машины. Это позволит получить ровный и идеально гладкий пол.
Далее возможна обработка пола всевозможными присадками. Например, для того, чтобы пол во время эксплуатации не выделял постоянно пыль его обрабатывают минеральными силерами. Это средство применяется для укрепления верхнего слоя бетона. По своему составу силеры обладают связующими свойствами, что позволяет укрепить верхний слой бетона, и в дальнейшем препятствует выделению пыли. Наносятся силеры на не затвердевший, свежеуложенный бетон.
Также на состояние бетонного пола очень важное влияние оказывает такой фактор, как наличие компенсационных швов. Компенсационные швы применяются на больших площадях для исключения ненужных воздействий на пол при усадке бетона. А воздействия могут быть самыми различными, от возникновения неровностей, до полного разрушения бетонного пола. Компенсационные швы разделяю пол на сектора, что способствует снятию внутреннего напряжения бетона.
Таким образом, современные материалы и технологии дали новую жизнь бетонным полам, а соблюдение вышеизложенных правил принесет уверенность в правильно принятом решении при выборе пола.
Современная промышленность предъявляет весьма высокие требования к качеству пола в производственных помещениях. Это касается как физико-механических свойств, так и химической устойчивости, гигиеничности, пожарной безопасности.
Немаловажное значение имеет также технологичность и производительность при проведени работ по устройству промышленных полов, так как основное требование к любой стройке — это выполнение работ в сжатые сроки без ущерба качеству.
Можно выделить три класса материалов, используемых для устройства промышленных полов.
Минеральные
Это различные стяжки (цементно-песчаные, ангидритовые, магнезитовые и пр.), площадной бетон. Стяжки (обычные и самовыравнивающиеся — самонивелирующиеся), как правило, не являются финишным покрытием для промышленных полов, однако в производственных программах известных марок Emaco, Ceresit, Vetonit имеются самонивелирующиеся смеси на цементном вяжущем, позволяющие выполнять монолитные покрытия различной толщины с очень высокими прочностными характеристиками (прочность на сжатие — 35 МПа и выше), пониженным пылением поверхности, высокой износостойкостью.
Данные материалы позволяют выполнять работы по устройству полов с высокой производительностью, но имеют довольно высокую стоимость по сравнению с площадным бетоном. Современные бетонные полы выполняются с использованием модифицированных смесей, приготовляемых с использованием различных добавок, обеспечивающих высокую подвижность смеси при пониженной водопотребности (повышается прочность на сжатие), воздухововлечение (увеличивается морозостойкость), повышенную скорость схватывания и набора прочности (ускоряет производство работ при низких температурах).
Также распространена технология вакуумирования площадного бетона, с использованием которой из уже уложенной смеси удаляется часть воды, что обеспечивает значительное увеличение прочности готового пола.
Однако минеральные покрытия имеют одно общее отрицательное свойство — в результате естественного износа в той или иной степени на поверхности образуется пыль, что неприемлемо при эксплуатации высокоточного оборудования и электронных систем. Кроме того, минеральные полы гигроскопичны (удерживают влагу и другие жидкости) и обладают ограниченной химической стойкостью по отношению к растворам кислот, щелочей, некоторых солей. В этой связи минеральные полы во многих случаях используются только как основание для финишных покрытий (полимерминеральных, полимерных, из плиточных или рулонных материалов).
Полимерминеральные
Это группа материалов, сочетающих в себе свойства полимерного связующего (эпоксидного, полиуретанового, полиакрилатного) и цементного или известкового вяжущего. Обычно поставляются в виде трехкомпонентной системы (смола или ее водная эмульсия, отвердитель, порошковый состав, включающий наполнитель, пигменты и минеральное вяжущее). Промышленные полы из таких материалов имеют превосходную износостойкость, отличную химическую стойкость, не пылят, пожаробезопасны, некоторые разновидности выдерживают даже обработку горячим паром в целях дезинфекции, что делает их весьма востребованными, например в пищевой промышленности. Также возможно получение ограниченного спектра цветовых решений.
Однако работы по устройству таких полов отличаются высокой трудоемкостью и требуют специального оборудования и опытного персонала для выполнения работ, что в сочетании с относительно высокой стоимостью самих материалов делает такие полы достаточно дорогими.
Полимерные
Это покрытия на основе синтетических смол, как правило, двухкомпонентные. Наиболее распространены эпоксидные и полиуретановые материалы для промышленных полов, популярны покрытия на основе олигомерного полиметиметакрилата (PMMA) и ненасыщенных полиэфиров (USPES), обладающие рядом специальных свойств.
Основное требование для устройства полимерного покрытия пола — это наличие минерального основания с достаточными характеристиками по прочности (прочность на сжатие — не менее 20 МПа, прочность на отрыв — не менее 1 МПа) и ровности (во избежание необоснованно высокого расхода материала).
Для обеспечения адгезии к основанию используются специальные грунтовочные материалы на основе низковязких смол и их растворов в органических растворителях, обладающие высокой проникающей способностью. Зачастую грунтовочные полимерные материалы применяются в качестве дешевого решения по обеспыливанию минерального основания и повышению его износостойкости. Полимерные материалы для промышленных полов предоставляют возможность получения многочисленных вариантов покрытий по физико-механическим свойствам, по характеристикам химической устойчивости, а также практически неограниченный спектр цветовых решений.
В зависимости от предполагаемых нагрузок полимерные покрытия могут выполняться с различной толщиной слоя — от 100-200 мкм до нескольких миллиметров, что обеспечивает возможность выбора наиболее экономичного решенияпрактически для любого заказчика. Технологичность полимерных полов позволяет производить работы с весьма высокой производительностью — до нескольких сотен квадратных метров за рабочую смену, что в сочетании с высокой скоростью набора прочности обеспечивает выполнение работ в максимально сжатые сроки.
Покрытия пола на основе эпоксидных смол обладают высокой твердостью и износостойкостью, устойчивостью к воздействию разбавленных кислот и щелочей, большинства органических растворителей.
Недостатки: ввиду стеклоподобной жесткости покрытия необходимо повторение в финишном покрытии деформационных швов минерального основания. Эпоксидные покрытия подвержены старению и не устойчивы к воздействию ультрафиолетового излучения.
Материалы на основе PMMA отличаются высокой скоростью набора прочности (покрытие готово к эксплуатации с полными нагрузками уже через 2 часа!), устойчивостью к воздействию многих агрессивных сред и ультрафиолетового излучения, не подвержены старению. Недостаток: высокая стоимость материала, токсичность компонентов до полимеризации, необходимость наличия у рабочего персонала специальных навыков для качественного выполнения работ.
Материалы на основе ненасыщенных полиэфиров обладают наилучшей химической стойкостью по отношению к кислотам, щелочам и органическим растворителям, весьма высокой износостойкостью. Обычно применяются в виде ламинированного покрытия с использованием рулонных нетканых стекловолокнистых материалов (стеклофлиза, стекломатов). Область применения, как правило, ограничивается зонами с высокой химической агрессией ввиду высокой стоимости материала, сложности в переработке, а также токсичности компонентов до полимеризации.
Материалы на основе полиуретановых полимеров (двухкомпонентные и однокомпонентные — отверждаемые влагой воздуха) обладают, вероятно, наилучшим сочетанием физико-механических свойств среди всех вышеописанных групп: высокая изностойкость и твердость поверхности в комбинации с эластичностью обеспечивают превосходные эксплуатационные характеристики и снижают требования к качеству основания. Также отсутствует необходимость в повторении деформационных швов в финишном покрытии (ср. с эпоксидными покрытиями). Возможно получение практически любых цветовых решений пола.
Материалы на основе полиуретанполиакрилатов с использованием алифатических отвердителей устойчивы к воздействию ультрафиолетовых лучей. Стоит особо отметить гигиеничность полиуретановых покрытий, особенно ан тистатических версий, что делает их пригодными к использованию в особо чистых зонах высокотехнологичных производств, в местах сосредоточения электронного оборудования, а также в медицинских учреждениях.
Современные полиуретановые покрытия имеют очень высокие показатели пожаробезопасности. Преимуществом данного типа материалов является и несложная технология нанесения, и при наличии ровного и сухого основания полиуретановые покрытия пола могут устраиваться даже неспециализированными бригадами. Вышеназванные преимущества в сочетании с разумной стоимостью материала делают полиуретановые полы практически универсальными при эксплуатации в условиях современного промышленного производства.
Усадочные швы
Эти швы позволяют бетонной плите, для уменьшения напряжений вызванных усадкой, осуществлять ограниченные подвижки в определенных положениях. Армирование, обычно, проходит непрерывно через шов. Пропиливаются усадочные швы сразу, как только бетон наберёт достаточную прочность, чтобы при резке не повреждались края швов. Швы, нарезанные обычными резчиками швов (по сухому бетону с подачей воды), пилятся на глубину не менее 1/3-1/4 от толщины плиты (но опыт и расчеты показывают, что необходимо учитывать толщину защитного слоя до верхнего арматурного каркаса и не стоит пропиливать верхний пояс армирования), создавая линию ослабления в плите, что вызывает образование трещины ниже реза. Глубина реза связана с возрастом бетона во время пропиливания швов: по мере увеличения возраста бетона требуются более глубокие пропилы.
Швы, нарезанные в очень раннем возрасте, сразу после затирки поверхности бетона, при использовании шоврезчика по сырому бетону, могут потребовать глубину реза всего 10% от толщины плиты. Для плит, нарезанных с шагом в 6 м, предполагается раскрытие швов на дополнительные 1-2 мм от их начальной ширины в 3-5 мм (толщина диска шоврезчика). В пропиленном шве структура бетона одинакова по обеим сторонам шва, и они, обычно, создают минимальные препятствия для проезда через них колёсного транспорта. Армирование через швы будет находиться под напряжением, вызванным усадкой бетона. Передача нагрузки осуществляется армированием через шов (проходом арматурного каркаса через шов).
Рабочие швы
Такие швы создаются при использовании опалубки, через которую проходят усиливающие стержни. Шов предназначен для некоторого ограниченного горизонтального движения, подобного ожидаемому в пропиленом (усадочном) шве. Стержни обеспечивают передачу нагрузки через шов. Эти швы создаются при использовании деревянной или стальной опалубки. Последняя может быть несменной, формируя стальное усиление ребер шва. Передняя стенка опалубки должна проходить на максимально возможную глубину шва, чтобы не позволять вытекать бетонной смеси с нижнего края опалубки. Однако, небольшой зазор полезен, поскольку он позволяет выходить воздуху и обеспечит визуальное подтверждение полного заполнения опалубки при появлении цементного молочка снизу опалубки.
В бетонной плите, у самого края сформированного шва, будет уменьшено количество крупного заполнителя (самой прочной составляющей бетона) и повышено количество мелкой фракции и цементного молока, что вызовет ослабление края бетонной плиты. Бетон на краях опалубки при затирке поверхности пола бетоноотделочными машинами меньше уплотняется, по сравнению с остальной поверхностью пола. При снятии временной опалубки необходимо проявлять осторожность, чтобы не повредить края швов. Также необходимо проявлять аккуратность для получения необходимой ровности поверхности при обработке смежной плиты.
Расположение швов
При проектировании расположения швов в полах одной из основных задач является минимизация рисков появления трещин в бетонных плитах, поэтому следует придерживаться следующих правил:
— необходимо разделять площадь на секции, по возможности на квадратные,
— соотношение сторон нарезанных карт должно быть от 1 :1 до 1 :1,5,
— продольные и поперечные швы должны пересекаться,
— не располагать пересечение швов на главных участках проезда, а продольные швы не прокладывать по главной полосе движения или вдоль стеллажей,
— швы следует располагать в местах наименьших нагрузок,
— при наличии колонн (выступающих отдельных фундаментов и т.п.), расстояние между швами должно быть кратным шагу между колоннами,
— не должно быть «Т» образных пересечений швов. Это приводит к образованию трещины на противоположной
— не должно быть внутренних углов,
— вокруг колонн нужно обязательно сделать «отсечку», виде ромба и ли круга,
— cтены, шахты, каналы следует отделять от бетонной плиты пола,
— расстояние между швами должно соответствовать толщине плиты. Есть правило: Расстояние между швами на плите должно быть не более 30 толщин плиты. Т.е. если плита толщиной 20см, то максимальный шаг должен быть 6м.
— швы пилятся как можно раньше после заливки бетона, как только бетон наберёт достаточную прочность,
— швы, получаемые пропиливанием должны быть выполнены на глубину 1/4-1/3 от толщины плиты (учесть при этом защитный слой бетона).
Герметик для швов бетонной плиты
Сейчас на рынке наиболее часто присутствуют следующие типы герметиков:
Акриловые герметики, представляют собой водную дисперсию акриловой смолы. Герметики ремонтопригодны, но обладают высокой усадкой, низкой эластичностью и малой прочностью.
Полиуретановые герметики бывают однокомпонентные и двухкомпонентные. Герметики ремонтопригодны, обладают низкой усадкой, высокой эластичность. Не вызывают коррозии ни бетона, ни стальной арматуры. Наиболее пригодны для заполнения швов.
Наиболее распространены силиконовые герметики уксусного типа, как самые дешёвые, но их нельзя применять на бетоне, имеющем высокую щелочную реакцию. Силиконы неремонтнопригодны (свежий силиконовый герметик не имеет адгезии с уже полимеризовавшимся (застывшим) герметиком.
Модифицированные силиконы — новейшая разработка. Бывают од нокомпонентными и двухкомпонентными. Имеют очень хорошие свойства.
Для того чтобы была хорошая адгезия герметика к поверхности бетона, бетонная поверхность должна быть чистой и достаточно сухой. Обычно это влажность 4 — 6%. Поэтому бетонная поверхность, перед нанесением герметика, должна предварительно высохнуть, обычно на это требуется месяц после заливки бетонной плиты. А заполнять шов качественным герметиком, рассчитанным на длительный срок службы, желательно не через месяц, а примерно через полгода. За это время бетон даст некоторую усадку, и шов станет шире. Это позволит снизить растягивающие напряжения в теле герметика и повысит срок его службы.
При необходимости быстрого ввода пола в эксплуатацию в швы можно вставить специальные шовные профили или заполнить шов «жертвенными» герметиками, например, дешёвыми акриловыми герметиками. Силиконовые герметики использовать нельзя! Потому что, через полгода, при заполнении шва герметиками уже на постоянной основе, внедрившееся силиконовое масло будет возможно удалить только вместе только с некоторым слоем бетона. А это потребует дополнительных затрат. Акриловые герметики удаляются достаточно легко. Готовые же профили для заполнения швов удаляются вообще без проблем и никаких следов на поверхности шва они не оставляют.
Способы описания швов иногда могут вызвать полное недопонимание, так как одни и те же термины могут использоваться для описания различных швов. Например, термины «дневной шов» и «конструкционный шов» могут быть использованы для швов, которые могут иметь свободу движения, ограничения по подвижкам или быть жёстко соединёнными. Единственная общая черта для этих швов это то, что они получаются при помощи опалубки при заливке бетонной смеси. Также много разногласий по поводу «ложного шва» и «усадочного шва».
В соответствии с общепринятой российской терминологией швы подразделяются на:
Рабочие (которые часто называют строительными или швами бетонирования) и деформационные.
Устройство рабочих швов вызвано неизбежными перерывами в бетонировании из-за всевозможных организационных (в связи с окончанием рабочей смены, поломки оборудования, нехватки материалов и т.п.) и технологических причин (при необходимости монтажа арматуры или опалубки, с необходимостью ограничения нагрузок на поддерживающие конструкции и т.п.). В рабочих швах, в отличие от деформационных, должны быть исключены перемещения плит друг относительно друга.
Деформационные швы, которые, в свою очередь, подразделяются на: осадочные, температурные и усадочные. Деформационные швы по большей части также получаются в результате перерывов в бетонировании. Усадочные деформационные швы организовываются пропиливанием уже затвердевшего бетона. При этом происходит ослабление бетонной плиты и трещина, возникающая вследствие усадки бетона, пройдёт по ослабленному месту.
Но с другой стороны, бетон материал усадочный, и усадка в бетонной плите всё равно будет, как бы этому не препятствовал арматурный каркас, желания подрядчика, а также другие способы уменьшения усадки бетона. Рабочий шов также будет слабым местом плиты, так как тут нарушена монолитность заливки.
Принципиальной разницы в поведении между усадочным швом, который получен нарезкой сплошной плиты на секции, и рабочим швов, который получен в результате прибетонирования к уже существующей плите, нет. Оба этих шва будут расходиться, и это обязательно нужно учитывать при проектировании, а также при организации швов. Поэтому, если по какой-то причине возникла необходимость сделать перерыв в бетонировании, то шов необходимо устраивать по всем правилам и оформлять его как усадочный. Особенно строго это необходимо соблюдать для швов в водонепроницаемых конструкциях.
На основании опыта, считается, что лучше швы подразделять не по способу их получения, а по деформациям, которые воздействуют на данный шов.
Тогда классификация швов получится такой:
Условно-неподвижные швы
Расхождение сторон этих швов очень медленное и определяется скоростью усадки бетона, она может составить 2 — 3 мм к концу первого года после заливки бетона, в следующий год шов разойдётся ещё, примерно, на 1 мм, а общая усадка через 5 — 8 лет может достигнуть 5 мм.
Деформационные швы
Расхождения краёв шва определяются условиями эксплуатации бетонной конструкции. Размеры шва определяются расчётом.
Введение по швам и трещинам
Идеальный пол должен быть совершенно плоским, ровным и не иметь никаких швов. Однако, в реальной жизни существуют тонкости при изготовлении промышленных полов, которые сказываются на точности и ровности пола. Также невозможно полностью обойтись без швов, потому что есть практические ограничения на площадь пола, которая может быть изготовлена за один раз, и вторая причина состоит в том, что бетон материал усадочный и, во избежание появления трещин в самых непредсказуемых местах, на поверхности пола нарезают усадочные швы.
Швы являются слабым местом поверхности пола, где чаще всего впоследствии могут возникнуть повреждения. При проезде по швам транспортных средств кромки (края) шва подвергаются сильному воздействию со стороны колёс, что вызывает разрушение кромок шва, а впоследствии, острые кромки швов вызывают разрушение колёс транспортных средств. Поэтому с самого начала нужно решить, что в конкретном случае будет больше мешать: желательные швы, которые можно сделать безопасными для колёс, или нежелательные трещины, которые будут вызывать разрушение как пола, так и колёс.
Причины образования трещин в бетонной плите
Основная причина образования трещин в теле бетона — это его низкая прочность на растяжение, которая примерно равна 10% от прочности на сжатие, и хрупкость бетона. Причины появления трещин в бетоне:
Механические:
— чрезмерная нагрузка, особенно в зоне растяжения,
— возникновение внутренних напряжений при изменении размеров бетонной плиты вследствие высыхания бетона, температурных колебаний. Особенно сильно это проявляется, если плита защемлена или имеет большое трение по основанию.
— снижение прочности бетона, по сравнению с расчётной, вызванное неправильным уходом за бетоном,
— уменьшение объёма бетона вследствие испарения воды из тела бетона и реакции гидратации цемента.
Химические:
— усадка цементного камня при реакции цемента с водой (гидратация цемента),
— взаимодействие заполнителя с гидроокисью кальция цементного камня при использовании не стойкого к щелочам заполнителя,
— коррозия бетона,
— коррозия арматуры.
Если с чрезмерной нагрузкой всё понятно, то на изменение размеров плит при колебаниях температуры часто не обращают внимание. Здесь существенную роль играют размеры плиты, они измеряются в метрах, поэтому, несмотря на вроде бы незначительные колебания температуры, изменения длины уже определяются миллиметрами, а это уже хорошо сформировавшиеся трещины.
Пример:
Бетонная плита длиной L = 6 м (6000мм), её температура в течение года изменяется на ΔT = 20°С.
На сколько же будут меняться размеры этой плиты при таких перепадах температуры?
Коэффициент линейного расширения бетона α равен 12 х 10-61/градус С
ΔL = L x ΔT x α
ΔL = 6000 х 20 х 12х10-6 = 1,44 мм
Т.е. только из-за колебаний температуры в 20°С бетонная плита длиной 6м изменит свои размеры на 1,44 мм. А так как бетонная плита растянуться практически не может, то такие изменения её длины могут вызвать появление трещин. И если плита защемлена, то на длине 6 м появятся трещины суммарной шириной примерно 1,5 мм. А если плита не защемлена и может свободно скользить по основанию, то разойдутся швы на те же 1,5 мм. При колебаниях температуры в 40°С или 60°С, изменения размеров плиты будут больше в 2 и 3 раза соответственно (2,9 и 4,3 мм).
Изменение влажности бетонной плиты
В момент заливки влажность бетона может достигать 8-10% по массе, а равновесная влажность бетонной плиты через год два может составить 2-4%. Т.е. объём плиты уменьшится. По данным исследований уменьшение линейных размеров бетонной плиты, вызванных уменьшением влагосодержания, составляет 0,15-0,18 мм/м. На 6 метровой плите это составит 0,9 -1,1мм. И это тоже риск возникновения трещин.
Влажность бетонной смеси определяется таким образом:
Масса 1 куб. м бетонной смеси — 2400кг, в ней в среднем 200-240л воды, получаем, что влажность свежеуложенного бетона составляет 200 (240) / 2400 = 8,3 -10%
Значения предельной относительной деформации усадки для железобетона по DIN 1053 и DIN 1043
Предельная усадка бетонной плиты достигает через 8-10 лет после заливки. В соответствии с данными таблицы предельная усадка для бетонной плиты длиной 6м, находящейся в сухом воздухе внутренних помещений, будет составлять 3,6 мм. И это без учёта деформаций, вызванных сезонными колебаниями температуры.
За счёт химических реакций при гидратации цемента и нахождении во влажной среде вначале объём бетона даже несколько увеличивается. Но потом, за счёт продолжающейся реакции гидратации и испарении воды, объём бетона начинает уменьшаться.
Если не сделать швы в нужных местах — то они проявятся в виде трещин.
Производство полов при современных технологиях это возможность создания именно того пола, который необходим в данном помещении.
Одной из таких технологий является производство промышленных бетонных полов путем уплотнения (топпинга) поверхности бетона.
Что же такое топпинг бетона? Топпинг это воздействие на верхний слой бетона специальными средствами, которые называются уплотнители. То есть после укладки бетона и его разравнивания производится засыпка поверхности пола уплотнителем бетона.
После намокания уплотнителя бетона, которое происходит в течении 20 — 40 минут, производится процесс втирания образовавшейся «каши» в бетонное основание. По окончанию процесса втирания упрочнитель проникает в поверхность бетона на глубину до 3 — 5 мм и становится единым целым с ним, тем самым увеличивая прочность поверхности бетонного пола. Такое процесс еще принято называть «железнением» пола.
Если останавливаться на уплотнителях бетона, то на сегодняшний день производителями строительных материалов выпускается большое количество разнообразных марок уплотнителей бетона. В России производство уплотнителей бетона налажено с начала двухтысячных годов, когда наблюдался настоящий бум в производстве качественных отечественных строительных материалов. Как и импортные отечественные упрочнители бетона достаточно легко втираются в пол, так как имеют «жирную» или «маслянистую» основу. По цене отечественные упрочнители бетона несколько дешевле, поэтому пользуются достаточным спросом.
Условно упрочнители бетона можно разделить на три категории, это: кварцевые упрочнители, корундовые упрочнители, металлизированные упрочнители. Кварцевые упрочнители, это наиболее дешевые в цене упрочнители, которые включают в свой состав специально подобранный песок, высокомарочный цемент и полимерные сухие пластифицирующие добавки. Используется данный пластификатор для производства бетонных полов со средней нагрузкой. Такие полы, как правило производятся в гаражах, цехах, складах, торговых центрах, административных и культурных центрах.
Следующая категория, это корундовые упрочнители. Данные уплотнители включают в свой состав кроме элементов указанных для кварцевых уплотнителей, еще корундовую крошку, которая увеличивает износостойкость бетонного пола. По цене данная категория упрочнителей бетона на 20-30% дороже кварцевых упрочнителей. Используются данные упрочнители при производстве полов в помещениях с повышенной нагрузкой на пол.
И наконец металлизированные упрочнители. Данная категория упрочнителей используется для производства полов с наибольшей нагрузкой. Примером могут служить гаражи и боксы для гусеничной техники. При производстве металлизированных упрочнителей в их состав вводится металлическая стружка, которая позволяет поверхности бетона выдерживать максимальные нагрузки и не разрушаться. Недостатком данной категории упрочнителей является тот факт, что металлическая стружка имеет свойство ржаветь.
При производстве полов с упрочнителем любой категории, стоит помнить, что бетон при этом должен быть марки не менее М300. В противном случае, ни какой упрочнитель не спасет от разрушения поверхности пола, а в дальнейшем и всего основания.
Вообще основополагающим успеха в производстве пола была и остается марка и качество бетона, из которого производится пол. Так при производстве обычных бетонных полов рекомендовано использовать бетон марки М200, а при производстве промышленного пола бетон должен быть марки не ниже М300, а в отдельных случаях, когда требуются полы с повышенной износостойкостью, и выше.
Если полы производятся из готового бетона, то категорически запрещено использовать воду, которая разжижает бетон и увеличивает его пластичность. Для этого рекомендуется использование пластификаторов, а в случае с водой мы получаем только снижение марки бетона и ничего более. К примеру, если добавить на миксер пятьдесят литров воды, то из бетона марки М300 получается уже бетон марки 220-250, а время его застывания увеличивается в разы по сравнению с бетоном приготовленным в заводских условиях с соблюдением пропорций и технологии.
И так чем же отличаются бетонные полы с использованием упрочнителя и без?
При использовании упрочнителя поверхностный слой бетона повышает свои качества к воздействию нагрузок и увеличивается износостойкость. Так если при производстве пола используется кварцевый упрочнитель, то прочность полов на сжатие увеличивается в 1,5-1,6 раза, если соблюдены все пропорции и технология втирания, а при использовании корундового упрочнителя параметр прочности пола к сжатию увеличивается уже в 1,6-1,8 раза, при этом износостойкость пола повышается до двух раз.
При использовании металлического упрочнителя прочность пола увеличивается, как минимум в два раза. Если обобщить эти данные, то на выходе мы получаем, что используя для производства пола бетон марки М300 и упрочнитель бетона, прочность поверхностного слоя увеличивается до тех показателей, если бы пол был произведен из бетона марки М450. В итоге это несомненно большая экономия финансовых затрат, ну и качественный, прочный и износостойкий пол. Соответственно без упрочнителя бетона мы получаем пол с такими свойствами, какой марки бетон использовался при их производстве.