Бетонные полы (основные понятия, общая характеристика)

Заполнители бетона

Характеристики бетона

Укладка бетонного пола

Бетонные полы относятся к наиболее распространенным вариантам напольных покрытий. Они используются на многих объектах жилого, производственного и транспортного назначения:

- здания и помещения промышленного назначения, которые подвергаются высоким пешеходным перегрузкам, а также химическим и температурным воздействиям;

- склады, торговые залы, ангары, заводские цеха;

- аэродромы, подземные переходы и так далее.


Конструктивно, бетонный пол, может быть многослойным или однослойным. Однослойные полы, как правило, устраиваются в жилых домах, то есть там, где напольное покрытие не подвергается особым нагрузкам. Устройство многослойных бетонных полов связано либо с реконструкцией существующего покрытия, либо с его усилением. В частности, когда необходимо выложить бетонный пол, толщиной более 250 мм.

Бетонные полы могут быть обычными, то есть, неармированными и армированными. Армирование позволяет увеличить несущую способность конструкции, материалом, обладающим повышенными прочностными свойствами по отношению к основному материалу. Неармированные полы применяются в тех случаях, когда поверхности покрытий заведомо не окажутся под действием высоких нагрузок.

Проектирование бетонных полов осуществляется на основе учета ряда показателей, таких как:

- интенсивность воздействия окружающей среды (климат, грунт);

- виды предполагаемых нагрузок;

- специфические требования заказчика.

Бетонные полы могут быть использованы как сами по себе, так и в виде основания, для укладки сверху промышленных полов, например, полимерных. При этом, укладка бетонного пола может осуществляться двумя методами:

- монолитным, когда площадь устраиваемой поверхности невелика;

- параллельными секциями поэтапно, в случае больших участков.

Повышение стойкости и прочности бетонных полов в наши дни стало возможным благодаря современным инновационным технологиям. Кроме того, повышается их эстетическая привлекательность.

Как повысить качество бетонных полов?

Для упрочнения верхнего слоя бетонных полов применяются сухие упрочняющие смеси. Такие смеси втираются в поверхность свежеуложенного покрытия с помощью бетоноотделочного аппарата. Проникновение смеси в верхние слои бетонного массива происходит за счет влаги, получаемой из еще невысохшего бетона. После затвердевания смеси, она образует единое целое с поверхностным слоем. Благодаря указанной технологии можно значительно повысить качественные показатели бетонных покрытий. Так, например, прочность и ударостойкость могут быть увеличены в 2 с лишним раза, а износостойкость – почти в 8 раз.

В числе основных преимуществ рассмотренной технологии, направленной на повышение качества бетонных полов, можно назвать:

- повышение износостойкости бетонного покрытия, включая такие воздействия как удар и сильный абразивный износ;

- обеспыление поверхности пола;

- увеличение срока эксплуатации без проведения ремонтных работ;

- придание привлекательности внешнему виду, возможность подбора широкой цветовой гаммы;

- отсутствие риска отслоения высокопрочного слоя от бетонного основания ввиду сильной адгезии между взаимодействующими материалами;

- возможность получения всего за один технологический цикл, полностью готового к эксплуатации бетонного покрытия;

- значительное сокращение сроков проведения работ;

- быстрая готовность, по сравнению с другими технологиями, к началу эксплуатации помещения, в котором обустроен пол.

Упрочнение полов по указанной технологии осуществляется для следующих объектов:

- производственных и логистических помещений;

- паркингов;

- заводских и фабричных цехов;

- холодильных камер.

Технология упрочнения верхнего слоя бетонного покрытия включает в себя следующие операции:

1.50-60% от нормы сухой упрочняющей смеси внести в поверхность свежего пола. После того как она впитает влагу, провести затирку поверхности с помощью диска. Затем внести оставшуюся часть смеси и повторить операцию.

2. Лопастями провести окончательную затирку. В итоге должна получиться ровная гладкая поверхность.

3. Покрыть поверхность мембранообразующей пропиткой. Под ее действием происходит обеспыливание и достигается химическая стойкость поверхности пола.

4. Заполнить температурно-усадочные и деформационные швы герметиком.

Как приготовить бетон для пола?

Характеристики бетонной смеси

Бетон – это вид искусственного строительного материала, который получается в результате затвердевания специально подобранной смеси. Как правило, смесь состоит из вяжущего элемента, заполнителей, воды, а также специальных добавок. Смесь для бетона подбирается с учетом предполагаемых нагрузок и функций монтируемых конструкций. Для устройства фундамента, например, нужно использовать бетонную смесь более высокой марки, чем для заливки стяжки.

Марку бетона принято обозначать буквой «М» и трехзначным числом. К примеру, бетон марки М250 рассчитан на максимальную нагрузку, равную 250 кг на 1 см2. Прочностные характеристики бетона выражаются и в паскалях (Па), при этом марку обозначают буквой «В». Например, бетон марки В15 можно использовать при максимальном давлении, равном 15 МПа.

Бетонную смесь обычно составляют из следующих 4 основных компонентов: песка, цемента, щебня и воды. Для получения бетона определенной марки, все перечисленные компоненты должны входить в смесь в строго определенной пропорции. Цемент и вода – главные компоненты бетона. Если убрать щебень из названной смеси, то получим просто цементный раствор.

Бетонную смесь можно приготовить, пользуясь приблизительным весовым соотношением основных компонентов, взятых в следующей пропорции: 1 часть цемента; 4 части щебня; 2 части песка; 0,5 части воды. Однако, при этом не учтены многие факторы, такие как:

- значение марки цемента;

- технологические параметры щебня и песка;

- бетон, какой марки требуется и так далее.

Для получения качественного бетона, необходимо четко следовать рекомендациям по его изготовлению, а также соблюдать необходимые пропорции. Изготовление бетона, чаще всего, производят с использованием цемента марки М400 или М500. Расчет компонентов бетонной смеси начинают с определения затрат основной составляющей – цемента. Для изготовления самого легкого бетона марки М100, например, потребуется примерно 230 кг цемента марки М300 или М400 на 1 м3 бетонного раствора.

Для заливки пола или фундамента, нужно приготовить бетон, маркой не ниже М150. А количество цемента (М400 или М500) на 1 м3 готового бетона составляет около 270 кг. Для бетонов марок М200 и М300, потребуется, соответственно,310 кг и 380 кг цемента.

Приведем, исходя из предложенных рекомендаций, пример расчета состава бетона марки М150. Для приготовления 1м3 бетона указанной марки, потребуется: цемента 270 кг; щебня 4*270 = 1080 кг; песка 2*270 = 540 кг; воды 0,5*270 = 135 кг. Еще раз обращаем внимание на то, что это лишь приблизительный расчет, который нуждается в ряде уточнений.

Заполнители бетона

Заполнители занимают в бетоне значительную часть объема (до 80-85%). Это обусловлено тем, что высокопрочный заполнитель выполняет ряд важных функций:

- создает жесткий пространственный каркас, существенно повышая свойства бетона;

- способствует уменьшению усадки цементного камня;

- препятствуют образованию усадочных трещин;

- и что немаловажно, снижает себестоимость продукции.

В качестве заполнителей бетона используют материалы природного и искусственного происхождения, а также отходы промышленности. Получение природных заполнителей связано с механической обработкой горных пород. Искусственные заполнители получают из специально приготовляемых материалов на основе природного сырья и промышленных отходов, которые подвергаются термической и иной обработке. К таким подобным материалам относятся: керамзит, шлаковая пемза, термолит и другие. В качестве отходов для получения заполнителей могут быть использованы шлаки, золы и их смеси.

Заполнители, плотность которых более 2000 кг/м3 считаются плотными, а с меньшей плотностью – пористыми. Заполнители также отличаются по своему зерновому и минеральному составу, форме и характеру поверхности зерен.

Прочность бетона в значительной степени определяется прочностью заполнителей. Однако, требования к прочностным свойствам касаются, как правило, только крупногабаритных заполнителей, а не песка, например, прочность которого заведомо больше прочности самого бетона. Горные породы (плотность 1800-2800 кг/м3) используются в роли заполнителя для производства тяжелого бетона. Заполнители с плотностью менее 1800 кг/м3, то есть с повышенной пористостью, основные компоненты легких бетонов.

Пески природного и искусственного происхождения относятся к мелкозернистым заполнителям. Природный песок, в зависимости от минерального состава, может быть кварцевым, полевошпатным, карбонатным. По условиям образования, песок бывает морской, речной, овражный. В отличие от овражного (угловатые зерна), морской, а также и речной песок, состоит из зерен округлой формы, обладающих гладкой поверхностью. Частицы песка имеют размеры в пределах 0,14 - 5 мм. Если размер частиц менее 0,14 мм, то они образуют так называемые глинистые и пылевидные примеси.

Песок различают и по такому параметру, как крупность. В зависимости от нее, песок бывает очень крупным, крупным, средним, мелким и очень мелким. Содержание глинистых и пылевидных примесей не должно превышать 2-5%. Это связано с тем, что эти частицы, обволакивая более крупные зерна, ухудшают их соединение с цементом. На их обволакивание уходит слишком много цементного теста, поскольку удельная поверхность этих пылевидных частиц, достаточно велика.

Наилучшим является такой зерновой состав заполнителя, в частности, песка, в котором содержатся зерна всех размеров. В этом случае, благодаря заполнению мелкими зернами пустот, удается изготовить более плотный бетон. Пористость песка может колебаться в довольно широких пределах: 30 – 45%.

Искусственный песок находит широкое применение в качестве мелкого заполнителя в производстве различных видов и марок бетона. Его получают посредством дробления массивов горных пород, а также отходов промышленности, например, шлаков. Однако, мелкий песок целесообразно применять при высокой механизации работ и при проведении соответствующего экономического обоснования. Кроме того, наряду с ним необходимо добавить в бетон и пластифицирующие добавки.

Гравий и щебень – основные крупные заполнители для бетонов. Для крупных заполнителей необходимо подобрать зерновой состав, являющийся оптимальным для их использования. Для этого приходится учитывать значение наибольшей и наименьшей крупности. Это осуществляется с помощью стандартного набора сит для просеивания фракций.

У щебня есть преимущество по отношению к гравию: между ним и цементным камнем сцепка прочнее, чем с гравием. В результате этого бетон становится прочнее. Однако, бетонная смесь на гравии обладает, при прочих равных условиях, большей подвижностью. Для производства бетонов, прочность которых М400 и выше, заполнителем выбирают только щебень. Поскольку щебень получают в процессе дробления горных пород, его зерна получаются угловатой формы, с более высокой шероховатостью. Именно благодаря этому, между щебнем и цементной пастой образуется надежное сцепление.

Гравий состоит из каменных зерен, размеры которых находятся в широком диапазоне: 5-70 мм. При этом, зерна – округлой формы с гладкой поверхностью. Кроме того, в гравии присутствует в небольшом количестве песок. Если долевое содержание песка в гравии составляет 25-40%, то этот материал носит название песчано-гравийной смеси. В зависимости от доли примесей, гравий применяется для приготовления бетона, но не превышающей марки М400.

Для того чтобы увеличить подвижность бетона, к нему необходимо добавить специальные добавки. Есть также добавки-замедлители (для снижения процесса схватывания), добавки-ускорители (для увеличения скорости схватывания), а также противоморозные добавки.

Характеристики бетона

Строительный бетон характеризуется следующими основными параметрами:

- прочностью на сжатие. Он является основным показателем, лежащим в основе установления марки бетона. Единицей измерения этой величины является кгс/см2, а под «прочностью на сжатие» следует понимать сопротивляемость бетона осевому сжатию;

- морозостойкостью. Принято обозначать латинской буквой «F» и целым числом в пределах от 50 до 1000. Эта величина показывает предельное количество актов замерзания-оттаивания, которое выдерживает данная марка бетона, не теряя своей прочности;

- водонепроницаемостью. Она характеризует способность бетона не пропускать воду под действием давления, обозначается латинской буквой «W» с цифрами (от 2 до 20). Указанные цифры соответствуют давлению в кгс/см2;

- удобоукладываемостью. Это свойство принято также называть подвижностью бетонной смеси. Для его обозначения используется буква «П» и цифры от 1 до 5.

Укладка бетонного пола

Заливку бетонного пола осуществляют в несколько этапов. Рассмотрим основные виды работ, которые необходимо осуществлять на отдельных этапах.

1.Подготовка основания

На первом этапе нужно подготовить основание. Возможны два варианта: а) бетон будем заливать на грунт; б) бетон заливается на поверхность старого бетона. В первом случае, необходимо очистить грунт от всех инородных тел (корневища, растительность, булыжники) и утрамбовать его. Затем укладывается слой песка или щебня, толщина которого не менее 100 мм и снова утрамбовывается. Во втором случае, необходимо очистить поверхность бетонного основания от всех дефектов (трещин, выбоин, отслаивающихся участков). После этого поверхность заливают так называемым ремонтным составом (смесью цемента и песка или полимерной смесью). Если же возникнет такая необходимость, следует демонтировать старое основание полностью. После выравнивания и обеспыливания, подготовленная поверхность покрывается слоем гидроизоляции. Производят установку маяков, они будут определять расчетный уровень бетонного пола. От их правильной установки зависит то, как ровно будет выложен пол.

2. Приготовление и заливка бетонного раствора

Бетонный раствор можно производить как вручную, так и с применением технических средств (бетономешалка или бетононасос). Качество бетона тем выше, чем лучше перемешены компоненты в сухом виде и в водном растворе. Поэтому рекомендуется использовать технику. Заливку можно осуществлять, как с помощью опалубки, так и без нее. На этом же этапе следует производить армирование бетона. Заливку бетона следует осуществлять постепенно, так как его нужно распределять равномерно и уплотнять. Уплотнение раствора лучше производить с помощью глубинного вибратора. До начала затвердевания бетона, нужно успеть загладить его поверхность.

3. Затирка и обработка поверхности

Перед тем как начнется процесс затвердевания бетона (как правило, в зависимости от ряда условий, это время составляет от 2 до 10 часов), необходимо приступить к его затирке. В результате этой операции, поверхность бетона должна стать ровной и гладкой.

4. Нарезка и герметизация швов

После достижения бетоном достаточного уровня прочности, необходимо нарезать деформационные швы. Они нужны для предотвращения деформаций монолитного пола, за счет усадки бетона. Когда бетон окончательно затвердеет, швы нужно герметизировать.

Такова общая схема укладки бетонного пола. Однако, надо понимать, что не может быть единого решения на все случаи жизни. В зависимости от месторасположения, конструкции и назначения, каждый объект должен быть сконструирован индивидуально.

По материалам сайта: http://nerudr.ru