Текст книги "Устройство полов. Материалы и технологии"

Часть II
Покрытия полов

Срок службы полов зависит от материала покрытия.

Верхний слой пола непосредственно подвергается эксплуатационным воздействиям, поэтому очень важным является правильно выбрать тип финишного покрытия. Для этого заказчику следует знать: каковы механические нагрузки на пол, температурновлажностные условия эксплуатации полов, наличие, продолжительность воздействия и характер агрессивных сред в помещении, тип и толщину основания, максимально допустимый интервал между завершением работ и началом эксплуатации полов и др.

Лицевое покрытие пола может быть выполнено практически из всех строительных материалов (древесины, полимеров, керамики, природного камня, бетона, металлов и др.)

Материалы для покрытий полов принято классифицировать по степени членения элементов покрытия:

• монолитные бесшовные (цементно-бетонные, асфальтобетонные, полимерные, мастичные, ксилолитовые, земляные, глинобитные и др.);

• листовые и рулонные материалы (линолеум, синтетические ворсовые покрытия, сверхтвердые древесно-волокнистые плиты и др.);

• штучные материалы (паркет, доски, керамическая плитка, бетонные и каменные плиты, металлические плиты и др.).

Глава 4
Монолитные бесшовные цементно-бетонные покрытия полов

Бесшовные монолитные покрытия полов в основном применяют в промышленных, сельскохозяйственных и общественных (спортивных, учебных и др.) зданиях. Причина предпочтения монолитных покрытий заключается в характере эксплуатационных нагрузок на полы в подобных зданиях. Ударные нагрузки, возникающие при падении различных предметов, перемещении грузов и интенсивном движении людей и транспорта, быстро вызывают разрушение пола по стыкам элементов покрытия. Другой причиной выбора (для учебных заведений, спортивных залов и др.) бесшовных покрытий полов является низкая травмоопасность и высокие показатели гигиеничности. [1]

В последние годы эти композиции стали применяться не только для стяжек, но и для бесшовных лицевых бетонных покрытий полов. Гладкое лицевое покрытие образуется за счет простого механического распределения очень подвижной (текучей) бетонной смеси. Требуемые реологические и эксплуатационные характеристики бетона достигаются комплексом полимерных добавок.

Такие сложные многокомпонентные композиции производятся в виде сухих смесей заводского изготовления. Вяжущим в них служат быстротвердеющие безусадочные цементы, позволяющие получать бесшовные бетонные покрытия большой площади в короткие сроки. Прочность покрытий 30–50 МПа достигается через 1–3 суток. Толщина покрытия 5—25 мм (как исключение до 50 мм). [1]

К лицевым покрытиям полов промышленных и общественных зданий предъявляется комплекс специфических требований: высокая прочность, износостойкость, беспыльность, гигиеничность и др.

Эти свойства могут быть получены путем модификации цементного камня полимерами. Для модификации обычно применяют полимерные дисперсии (поливинилацетата и его сополимеров, синтетических каучуков, полиакрилатов и др.)

Количество полимерной добавки определяется экспериментально и, как правило, находится в пределах 7—15 % (по сухому веществу) от массы минерального вяжущего.

В качестве заполнителей в таких бетонных смесях необходимо применять чистые (отмытые от пыли и глины) песок и щебень. Можно рекомендовать песок с М_к 2,3–2,4, составленный из двух фракций: (1,25—0,63 мм) 60 % и (0,315—0,16 мм) 40 %; при этом крупная фракция должна быть представлена чистыми зернами кварца. Содержание песка, не снижающее прочность бетона, составляет 0,8–1,5 от массы вяжущего. При укладке бетона слоем толщиной более 25 мм целесообразно наполнять смеси мелким (фракция 3–5 мм) щебнем из плотных горных пород в количестве, не превышающем количество песка в смеси. Такое ограничение щебня необходимо для сохранения текучести смеси.

Таким образом, бетоны для самовыравнивающихся лицевых покрытий полов представляют собой сложные многокомпонентные системы на основе цементов с компенсированной усадкой и полимерных добавок (суперпластификатор, загущающая добавка и редиспергируемый полимер). [1, 8]

Литой бетон (мелкозернистый) СССРЛЦ (Сухая строительная растворная смесь ЛЦ) представляет собой высокопрочную смесь, состоящую из неорганического вяжущего (портландцемента), фракционированного наполнителя (фракций 0–0,315; 0,315-0,63; 0,63-1,25 и 1,25-2,5 мм), химических добавок, улучшающих технологичность приготовления и применения.

Готовый к употреблению материал необходимо применять при положительных температурах, смесь обладает хорошей технологической укладываемостью, простотой приготовления, высокой морозостойкостью и др.

Литой бетон производится на самом современном в СевероЗападном регионе заводе ФГУП 211 КЖБИ, сертифицированном по международной системе качества ISO 9001.

Финская технологическая линия, отработанная рецептура и высокие мощности завода позволяют конкурировать с мировыми лидерами производства сухих строительных смесей в категории качества. При этом цена в три раза ниже аналогов, а следовательно, система материалов доступна широкому кругу потребителей.

Область применения. Материал СССРЛЦ рекомендуется для применения при устройстве высокопрочных износостойких полов в качестве самостоятельного несущего слоя в подвалах, гаражах, мастерских, производственных цехах, при устройстве «теплых полов», для омоноличивания вертикальных стыков между панелями, изготовления горизонтальных оснований под половые покрытия различного рода.

СССРЛЦ рекомендуется для устройства полов с толщиной слоя от 7 до 70 мм. При большей толщине необходимо армировать самостоятельное покрытие или стяжку.

Подготовка основания. Основание для укладки готового раствора из СССРЛЦ должно быть предварительно тщательно очищено от грязи и пыли. Оно должно быть высокопрочным, шероховатым; имеющиеся жировые, масляные или битумные вещества, непрочные участки поверхности удаляются.

Сухую подготовленную поверхность основания не менее чем за 4 часа до укладки смеси следует обильно загрунтовать грунтовкой (например, грунтовка на основе дисперсии ПВА, разведенной с водой в отношении 1:9) – рис. 4.1.

Рис. 4.1. Грунтовка поверхности[4]4
  Рисунки 4.1–4.4 взяты с сайта http://handimade.ru.


[Закрыть]

Грунтовка поверхности повышает растекаемость наносимого покрытия, предотвращает обезвоживание раствора и появление пузырьков воздуха на поверхности. Если поверхность пористая или сильно впитывающая, необходимо грунтовать два раза.

Способ применения. Сухую смесь засыпают в чистую воду и перемешивают вручную при небольшом объеме работ и механизированным способом при большом объеме работ.

Количество воды затворения для СССРЛЦ 1,3–1,45 л на 10 кг сухой смеси. Консистенция растворной смеси должна быть в интервале между устойчивой и пластичной консистенцией (10–12 см по конусу СтройЦНИЛ).

Слишком сухая консистенция ухудшает качество поверхности. Слишком подвижная – снижает прочность и ведет к образованию трещин.

Приготовленный раствор должен быть использован в течение двух часов с момента затворения (рис. 4.2–4.4).

Рис. 4.2. Укладка раствора

Рис. 4.3. Разравнивание раствора

Рис. 4.4. Защита от высыхания

Примечание

Уложенный раствор необходимо защищать от быстрого высыхания (например, от воздействия сквозняков или сильного нагрева), обильно поливать водой и закрывать пленкой.

На площадях более 20 м² необходимо выполнять термические швы.

СССРЛЦ изготавливается из экологически чистого сырья. Имеется сертификат соответствия и гигиенический сертификат. [29]

В холодильных производствах требуются высокие показатели морозостойкости бетона, в густоармированных силовых плитах и каналах необходимо обеспечить равномерное распределение бетонной массы по всему каркасу, конструкции бетонных плит на открытом воздухе должны выдерживать сезонные температурные деформации и др.

Такие задачи решаются при использовании технологии литых самоуплотняющихся бетонов, приготовляемых на базе полифункциональных модификаторов отечественного производства класса ЦМИД, разработанных во ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева.

Бетонная смесь обладает высокой подвижностью (ОК 18–30) при низком расходе цемента (300–380 кг/м³) и содержании воды (В/Ц 0,36—0,42). Можно регулировать сроки схватывания, смесь сохраняет подвижность и удобоукладываемость в течение длительного времени (6—12 ч), что позволяет транспортировать ее на значительные расстояния. Достигается однородность и нерасслаиваемость бетонной смеси. Отпадает необходимость в вибрировании бетонной смеси в процессе укладки. Обеспечиваются проектные требования к бетону (трещиностойкость, безусадочность, повышенные деформационные характеристики) в раннем возрасте (1–3 сут). Работы с литыми бетонами можно вести при температуре наружного воздуха до -20 °C.

Введением модификаторов класса ЦМИД удается достичь следующих физико-механических характеристик литого бетона – табл. 4.1.

Таблица 4.1. Характеристика литого бетона

Сравнительные характеристики базового бетона прочностью В35 с модификатором ЦМИД-4 и с добавками ПАВ представлены в табл. 4.2.

При расходе ЦМИД-4 на 1 м³ бетонной смеси 18–22 кг/м³ наряду с технологическими преимуществами экономия цемента составляет не менее 20 %. Введение 24–28 кг/м³ модификатора резко улучшает физико-механические характеристики бетонной смеси. Так, при устройстве полов по технологии литых бетонов на станции техобслуживания грузовых автомобилей Volvo в результате модифицирования бетонной смеси (расход ЦМИД-4 24–26 кг/м³) был достигнут рост марочной прочности базового бетона М350 более чем в 2 раза (28 сут. – 70 МПа, 365 сут. – 80 МПа).

Таблица 4.2. Сравнительные характеристики базового бетона прочностью В35 с модификатором ЦМИД-4 и добавками ПАВ

Среди объектов, где применялись и успешно эксплуатируются полы из литых бетонов с добавкой ЦМИД-4, следует также выделить ЗАО «Кварц» (6000 м²) и производственно-складской комплекс «Искрасофт» (10 000 м²). В настоящее время указанные комплексные полифункциональные модификаторы широко применяются мостостроителями и дорожниками при реконструкции мостов и строительстве Петербургской кольцевой автодороги, гидротехнических и портовых сооружений, строительстве комплекса защитных сооружений. [30]

Мелкозернистый высокопрочный бетон можно использовать везде, где предъявляются повышенные требования к прочности покрытия: в цехах, мастерских, аккумуляторных, на складах, торговых залах, на технических этажах жилых зданий, в гаражах и на автостоянках, в том числе открытых (морозостойкость материала F300).

Укладка этого бетона не требует предварительного устройства многосложной и многодельной стяжки и армирования. Однослойное тонкое (1,2–1,5 см) самонесущее покрытие имеет высокие показатели по прочности и истираемости:

• прочность при сжатии – не менее 65 МПа;

• прочность при изгибе – не менее 10 МПа;

• прочность сцепления с основанием – не менее 1,5 МПа;

• истираемость – не более 0,4 г/см².

Выполняя покрытие из мелкозернистого высокопрочного бетона, вы заметно сокращаете время ввода пола в эксплуатацию, поскольку, во-первых, покрытие укладывается за один цикл, во-вторых, мелкозернистый бетон обладает ускоренной динамикой набора эксплуатационных характеристик. В нормальных условиях (20 °C и относительная влажность воздуха 50–60 %) полы будут достаточно прочными, чтобы выдержать передвижение людей через несколько часов, а через 7 дней покрытие можно будет эксплуатировать с полной нагрузкой.

Покрытие получается легче, по крайней мере, в шесть раз. Это может оказаться решающим фактором при устройстве полов на верхних этажах в зданиях с ограниченной несущей способностью конструкций.

Компания "АЖИО" выпускает мелкозернистый высокопрочный бетон пяти базовых цветов: серого, красного, зеленого, коричневого и светло-серого. По желанию заказчика цвет материала может быть изменен.

Введенный в состав материала латекс повышает водонепроницаемость покрытия, его масло-, бензо– и кислотостойкость. [31]

Магнезиальные бетоны значительно превосходят портландцементные: они прочные (как правило, марки магнезиального цемента начинаются там, где заканчиваются марки традиционного портландцемента, т. е. от 500 и выше), безусадочные, беспыльные, бесшовные, быстротвердеющие и имеют низкую истираемость. Все это предопределило одну из главных областей применения магнезитобетона – устройство сплошных монолитных полов (ТУ 5717-001-47402119-98).

Приведем основные преимущества магнезиальных полов.

• Высочайшая адгезия (до 3 МПа) к различным основаниям: бетон, асфальт, металл, плитка. Это позволяет выполнять покрытие без армирования, а главное – обходиться меньшими толщинами, существенно снижая весовые нагрузки на конструкцию.

• Высокая безусадочность. Как следствие, пол, выполненный из магнезиального бетона, не образует трещин. Это дает преимущество при обустройстве стяжки: можно создавать сплошные покрытия без деформационных швов на большой площади.

• Износоустойчивость, отсутствие пылеобразования. Высокопрочные полы не пылят по всей своей толщине. Фактически пол из магнезиального бетона – это искусственный камень. В отличие от полимерных покрытий и бетонов с упрочненным верхним слоем, в магнезиальной стяжке работает вся толщина (15–40 мм), а не тонкий поверхностный слой.

• Прочность на сжатие более 50 МПа. После 3 месяцев эксплуатации магнезиальное покрытие набирает до 80—120 МПа. Эта характеристика позволяет использовать магнезиальные бетоны в цехах с повышенной динамической нагрузкой (например, металлообработке).

• Очень короткие сроки готовности пола к повышенным нагрузкам. Высокая скорость твердения и набора прочности позволяет использовать пол для хождения уже через несколько часов после укладки, полная эксплуатация (автотехника, ударные воздействия) – через несколько дней.

• Маслобензостойкость. В отличие от цементного, магнезиальный бетон имеет закрытые поры, поэтому полы, созданные на его основе, обладают указанным свойством.

• Искробезопасность. Не образует искры при ударах металлическими и каменными предметами. Особенно это свойство актуально при наличии в помещении взрывоопасной газовоздушной смеси.

• Антиэлектростатичность. Не накапливает статического электричества. Это делает магнезиальные полы незаменимыми в помещениях с большим количеством электротехнических устройств (компьютеров, моторов, трансформаторов, дорогостоящего чувствительного оборудования), т. е. в лабораториях, промышленных помещениях и складах категории А.

• Защита от электромагнитных полей и неионизирующих излучений. При добавлении в строительстве материалы (штукатурные смеси, напольные покрытия) шунгитового наполнителя они приобретают свойство экранирования электромагнитных полей. Таким образом, вместо громоздких защитных экранов появляется возможность конструктивно отделать помещение этими специальными составами и обеспечить полную изоляцию внутреннего пространства от радиоэлектронных помех, несанкционированных утечек информации. Этот спектр радиоэкранирующих материалов (производимых в виде сухих строительных смесей) открывает новые горизонты в актуальной сегодня сфере защиты корпоративной информации.

Как и другие вяжущие, магнезиальные вяжущие вещества (МВВ) целесообразно использовать в смеси с наполнителями и заполнителями. Для наполнения МВВ пригодны любые традиционные заполнители – кварцевый песок, гранитный щебень, древесные опилки, стружка.

В качестве наполнителя может быть цемянка – тонкоизмельченный керамический кирпич. Цемянка активна по отношению к МВВ, т. к. повышает водопрочность изделий на их основе.

Специфическим наполнителем для МВВ могут стать алюмосиликатные полые микросферы, выделяемые из золошлаковых отвалов, образующихся при сжигании некоторых видов каменных углей. Диаметр микросфер 30—350 мкм, толщина стенки 2– 10 мкм, насыпная плотность 250–500 кг/м³, сопротивление разрушению до 10 МПа, теплопроводность 0,05—0,1 Вт/(м·К).

В качестве легкого наполнителя могут выступать вспученный перлитовый песок или вспученный вермикулит. Перед смешиванием с жидкой частью частицы перлитового песка или вермикулита предварительно опудриваются каустическими магнезитом или доломитом.

Однако наиболее широко следует использовать МВВ с заполнителями растительного происхождения – древесными опилками и стружкой, льняной кострой, подсолнечной лузгой, хлопковыми и льняными очесами, поскольку в этом случае данные вяжущие проявляют еще ряд уникальных свойств:

• в отличие от портландцемента, не вызывают гидролиза лигнина – своего рода клея в растительной ткани, – приводящего к разрушению частиц заполнителя;

• антипирируют растительные материалы (хлорид магния, в свое время, был предложен для борьбы с низовыми лесными пожарами и показал высокую эффективность);

• антисептируют растительные ткани, что было установлено работами проф. В. Ф. Смирнова (Нижегородский государственный университет);

• позволяют вводить в них значительные (до 90 %) по объему количества растительных наполнителей и при этом обеспечивают необходимую прочность изделий.

Эта совокупность свойств позволяет вовлечь в переработку образующиеся в большом количестве и не используемые в полном объеме такие отходы, как древесные опилки и стружка, льняная костра и др. Поскольку в изделиях эти отходы ("теплый" материал) могут занимать чуть ли не весь объем, то появляется возможность изготовлять на основе МВВ теплоизоляционные материалы – "древесные", но не горючие, не гниющие, с высокой прочностью.

На основе МВВ разработан материал Древолит^® , основным наполнителем в этом материале является измельченная древесина (опилки, стружка, дробленка, пыль).

Древолит^® может быть использован для изготовления верхних покрытий полов в продуктовых складах, птицефабриках, а в жилых помещениях – в качестве основания под паркет, линолеум, ковролин и т. п. Подслой формируется на бетонных и деревянных основаниях.

На сегодняшний день в России разработана технология производства сухих строительных смесей Альфапол™ на основе магнезита с применением специфических добавок.

Компонентами магнезиального бетона являются:

• готовая сухая строительная смесь на магнезиальном вяжущем;

• бишофит (раствор морской соли), используемый в качестве затворителя.

Фирма "БиКам" разработала новую технологию магнезиальных полов – Maglit^® (табл. 4.3).

Наличие в составе Maglit^® компонентов бишофит и магнезит позволяет поддерживать в помещении влажностный баланс (при высокой влажности часть ее поглощается магнезитом, при излишней сухости влага испаряется), создающий комфортные для человека климатические условия.

Таблица 4.3. Техническая характеристика полов Maglit^®

Одной из высокоэффективных областей применения полов Maglit^® является использование их на автообслуживающих предприятиях (автосервисы, гаражи, авторемонтные цеха и мастерские, автосклады и автопарки, подсобные помещения и пр.).

Для помещений подобного назначения фирма "БиКам" предлагает высокопрочные (М400) однослойные (3–4 см) тяжелые полы Maglit^® с повышенной прочностью. Монолитный слой такого пола представляет собой самонесущую дисперсно-армированную неразрезную плиту на сплошном основании. В отличие от полимерных наливных полов, как правило, используемых в подобного рода помещениях, полы Maglit^® укладываются практически на любое основание (слабый пылящий трещиноватый бетон, асфальт, раствор, керамика, металл, дерево и др.) за счет применения специальных грунтовок. Укладываемые любой заданной толщиной, такие полы позволяют выравнивать поверхность или обеспечивать требуемые уклоны.

Применение Maglit^® позволяет исключить несколько подготовительных работ: устройство стяжки, заделку неровностей, грунтовку, нанесение выравнивающего слоя, грунтовку под приклеивание материалов, поверхностное армирование и др. Полы или стяжки, полученные на магнезиальном вяжущем, являются сплошными бесшовными. Фирмой «БиКам» также разработаны композиционные грунтовки поверхности полов для производств с различными требованиями по масло-, бензо-, кислото– и щелочестойкости.

Одно из главных достоинств этого материала – низкая истираемость и высокая устойчивость к ударным нагрузкам (при сильных ударах он сминается, но не раскалывается). Магнезиальные составы практически не имеют усадки, поэтому полы Maglit^® устраиваются сплошным покрытием без деформационных швов.

Магнезиальному бетону удалось придать высокую декоративность (специальные пигменты окрашивают бетон по всей толщине в различные цвета). Это позволило устраивать цветные полы.

Магнезиальные полы служат 15–20 лет – это достаточно хороший срок по сравнению с другими решениями. [17, 18, 32]