Бетонные полы: современные технологии

В промышленных и складских зданиях надежный, долговечный пол особенно актуален и играет важную роль в деятельности предприятияю Серьезные повреждения поверхности могут привести к замедлению темпов или даже полной остановке производства, а значит - к ощутимым финансовым потерям. Каоковы же основные правила проектирования, какие технологии и оборудование сегодня применяют для устройства бетонных полов?

Промышленные полы испытывают воздействия, зависящие, в первую очередь, от назначения помещений и специфики тех или иных производственных процессов: абразивные, статические и вибрационные нагрузки, тепловые удары, агрессивные среды, воздействия влаги, статическое электричество и др. Исходя из этого вырабатываются основные требования, которым должент отвечать промышленный пол: сопротивление механическим и физическим воздействиям, жесткость, гигиеничность, декоративность и др. Проектирование промышленных полов осуществляется в зависимости от вида и интенсивности предполагаемых нагрузок и воздействий, свойств подстилающих грунтов, климатических условий строительства, а так же с учетом специальных требований заказчика.

Бетонные полы

Использование бетона для строительства промышленных полов является наилучшим технологическим решением на сегодняшний день. Простой дешевый бетонный пол в современном понимании - это ровная, беспыльная поверхность, спроектированная с учетом различных нагрузок и специальных требований заказчика. Бетонные полы устраивают в цехах заводов и фабрик, складских помещениях, механических и инструментальных мастерских, развлекательных центрах, торговых и выставочных залах, на автостоянках, вокзалах.

Не вдаваясь в подробности, условно можно разделить на просто бетонные и бетонные, армированные сеткой или фиброй. Первый вариант в чистом виде встречается редко. Что же тогда называют бетонным полом? Чаще всего имеют в виду совокупность самой бетонной основы с нанесенным финишным покрытием (слоем), т.е. предполагается некая центральная несущая конструкция, к которой добавляются слои, повышающие износостойкость плиты, ее прочность ит.п. Вопрос в том, какое покрытие наносить под какие нагрузки.

Бетонные полы - практически незаменимы при устройстве высоконагруженных промышленных полов, т.к. обладают такими безусловными преимуществами,как надежность, высокая износостойкость, дешивизна и распространенность сырья и др. Однако и у бетонных полов есть и свои минусы, связанные с низкой прочностью бетона на растяжение и его пористостью. Впрочем, при граммотном проектировании и с помощью новейших технологий современные специалисты успешно с этим борются.

Каким должен быть бетонный пол и как этого добиться?

Основными эксплуатационными показателями бетонных полов являются конструктивная и поверхностная прочность, ровность, износостойкость, в большинстве случаев - химическая стойкость. В зависимости от технического задания существует ряд дополнительных требований, таких как антистатичность, искробезопасность, гигиеничность и др.

Одним из существенных недостатков бетонного пола является его низкая износостойкость и повышенное пылеотделение при абразивных нагрузках. В процессе созревания бетон дает очень мощную усадку, что ведет к появлениям трещин. Трещины - основной "бич" бетонных полов. На 100% от этого уйти нельзя.

Однако существуют различные методы борьбы с этой проблемой. Основной способ - нарезка швов в бетонных полах, так называемое принудительное трещино-образование. По сути, швы - это "правильные" трещины, которые нарезаются в строго отведенных местах. Большинство машин для нарезки швов можно использовать только на вторые сутки после заливки бетона,но есть и такие машины, которые режут по "зеленому" бетону, - они были специально разработаны для решения этой проблемы. Дело в том что швы рекомендуется нарезать в первые 18-24 часа после укладки бетона. Места пропила можно дополнительно армировать, чтобы обеспечить передачу нагрузки с одной псевдоплиты на соседнюю.

Другой способ борьбы с трещинами - добавление фибры. Фибра производит армирование, которое сокращает поверхностных трещин и повышает износостойкость основания. Трещины формируются в первые 24 часа после того как бетон был уложен, т.е. на этапе усадки. Этого можно избежать после добавления волокна в бетонную или растворную смесь. Полипропеленовое волокно значительно снижает появление трещин при пластической усадке и может рассматриваться как экономическая альтернатива контролирующей образование трещин стальной сетке. Тем не менее в качестве 100%-ной замены конструктивной стальной арматуры полипропиленовое волокно использоваться не может.

Все чаще при устройстве полов складских помещений применяют сталефибробетон, т.е. бетон, армированный отрезками стальных волокон (фибрами). Сталефибробетон является разновидностью дисперсно-армированного железобетона и состоит из мелкозернистого или тяжелого бетона(бетона-матрицы), в котором в качестве арматуры используются фибры с приведенным диаметром от 0,3 до 1,2 мм. и соотношением длины к диаметру от 50 до 125, которые равномерно распределенны по объему бетона. Стальная фибра улучшает характеристики бетона после набора бетоном прочности - выполняет силовые функции. Применение сталефибробетона позволяет ограничить, а в ряде случаев полностью исключить традиционное стержневое армирование конструкций.

Устройство бетонных полов

Бетонный пол можно сделать практически при любой несущей способности основания - это вопрос цены и опыта специалистов-проектировщиков. Все технические проблемы решаются с помощью граммотных расчетов и современных технологий. В качестве примера приведем технолдогическую схему производства промышленных полов, которую применяет одна из московских компаний.

1. Подготовка к укладке бетонных полов. Последнее время компании все чаще стали использовать UltraFiber500. Он добавляется в бетон до укладки с расходом 0,68 кг/м3. Его назначение - предотвратить появление трещин в готовом бетоне. Рекомендуется использовать этот материал во всех случаях. Тем не менее необходимо четко себе представлять, что это не замена конструкционного армирования.

2. Непосредственно укладка бетона. Рекомендуется использование виброрейки без направляющих. Это оборудование позволяет быстро уложить бетон в нужную отметку и уплотнить его. При этом при толщине бетонной плиты до 120 мм. нет необходимости в дополнительно виброуплатнении.

3. После укладки бетона в условиях жаркой погоды, сквозняков или значительных площадей поверхность обрабатывают составом E-Con, который сводит к минимуму испарение воды и контролирует состояние поверхности плиты, помогая графику выполнению отделочных работ. Он эффективен как средство, сводящее к минимуму условия быстрого высыхания, являющиеся следствием воздействия высоких температур, низкой влажности, сильного ветра и прямых солнечных лучей. Состав служит для предотвращения преждевременной потери влаги с поверхности бетона. Это позволяет поддерживать бетон в пластичном состоянии до 3-5 часов. Состав предстовляет собой концетрат, который перед употреблением разводят водой в пропорции 1:14.

4. Дополнительное выравнивание бетонного пола специальными гладилками на длинной ручке.

5.Поверхность бетонного пола обрабатывают при помощи затирочных машин. Полная схема обработки включает в себя последовательное использование затирочных дисков, комбинированных финишных лопастей. Если говорить об использовании однороторных затирочных машин, то желательно иметь их, по меньшей мере две: одну для дисков, другую для лопастей.

6.После полной обработки поверхности бетонного пола нужно создать благоприятные условия для созревания - сохранить влагу в толще бетона. Для этих целей используется состав L&M Cure или подобные. Этот состав предстовляет собой акриловую смесь на водной основе. Формируя защитную мембрану, состав препятствует преждевременному выходу влаги из бетона. Расход - 100-130 г/м2.

Возможно использование и других материалов. обычно это составы, которые формируют защитную мембрану на поверхности, но нужно помнить, что использование таких материалов не позволяет наносить поверх них другие покрытия. Обычно на этом этапе производят нарезку деформационных швов. Для этого используют специальные нарезчики с алмазными дисками. Как правило, швы нарезают по сетке 6х6м.

7. На последнем этапе поверхность бетонного пола покрывают упрочняющим составом Seal Hard или иным. Этот состав наносится спустя минимум семь дней. Использование состава позволяет упрочнить бетонную поверхность и обеспылить ее с гарантией на 5 лет.

Seal Hard вступает в реакцию со свободной известью и образует цементирующий гель, близкий к натуральному, полученному в результате гидратационоого процесса. Этот гель закупоривает поры и не дает проникать в бетон различным разрушающим средствам. В результате - прочная, износостойкая поверхность. Со временем она будет иметь привлекательный блеск,даже следы от резтновых шин ей не страшны. Бетонные полы, обработанные Seal Hard, обеспечивают существенную экономию средств по уходу в сравнении с обычными акриловыми, эпоксидными и уретановыми защитными покрытиями. Расход - 200-250 г/м2 . Итак бетонный пол должен быть правильно спроектирован. Основные задачи при этом - обеспечить несущую способность пола, избежать трещинообразование, насколько возможно снизить количество швов, обеспечить совместную работу нарезанных заранее плит. Только так можно сделать действительно прочный, долговечный бетонный пол.

В целом бетонный пол рассматривается как несущая конструкция, и при его проектировании должны учитываться все показатели нижележащего основания (щебеночная или песчаная отсыпка, материковый грунт, грунт с низкими несущими показателями), а так же факторы внешнего воздействия на плиту (какие статистические, динамические нагрузки будут сосредоточенны на обЪекте и как они будут распределенны). От совокупности всех этих показателей зависит техническое решение самой плиты.

Как уже говорилось выше,в чистом виде бетонные полы практически не применяются, т.к. прежде всего разрушению подвержен верхний слой плиты. Для того чтобы бетонный пол обладал высокими эксплуатационными характеристиками, специалисты используют различные технологические приемы поверхностного упрочнения.

Финишный слой бетонного пола

Верхний слой бетонного пола берет на себя все "тяготы" эксплуатации. Если он недостаточно плотен и прочен, то вещества, проникающие в толщу бетона (вода, грязь, различная химия), вызывают его разрушение.

Бетон - прочный материал, но он разрушается под воздействием тех веществ, которые попадают внутрь и вступают с ним в химическую реакцию. В процессе созревания бетона образуются мелкие поры, через которые впоследствии внутрь попадает грязь,вода, различные химические вещества. В связи с этим верхний слой бетонного пола нуждается в упрочнении и защите.

По типам применяемых вариантов "финишного" слоя полы бывают двух основных типов: бетонные с упрочненным верхним слоем, бетонные с полимерным покрытием.

В последние годы, согласно новым требованиям с СНиПам, широкое распространение получила технология производства бетонного пола с упрочненным верхним слоем, так называемым топпингом (от англ. top - "вершина", "верхний").

Сухие упрочнители и топпинги - наиболее распространенный на сегодня способ защиты бетонных полов и оптимальный вариант по соотношению цена-качество. Специально разработанная сухая смесь практически втирается в поверхностный слой свежеуложенного бетона. Такие действия значительно повышаю технические характеристики ( прочность на сжатие, ударостойкость, износостойкость), обеспечивают уменьшение количества пыли, улучшают внешний вид. Топпинги делятся на три основные категории и отличаются видом заполнителя (кварц, корунд, металлическая стружка). В Европе широкое распространение получил коррундовый топпинг. Правда, использование такого топпинга к удорожанию поверхности в среднем на 5 евро/м2 .

Известно, что бетон должен вызревать во влажных условиях, иначе плита не успеет набрать прочность. Для того чтобы сохранить влагу в бетоне на период набора прочности, используются специальные составы - кьюринги.

Кьюринг защищает поверхность бетонных полов от проникновения воды, масел и прочих жидкостей, повышает прочность и стойкость к истиранию, предохраняет полы от загрязнения. При нанесении на свежеуложенные бетонные полы состав образует на поверхности пленку, герметизирую поры и трещины. В результате герметизации твердеющего бетона замедляется слишком быстрое испарение влаги, снижает риск образования трещин, обеспечивается процесс оптимального набора прочности.