Бетонные вакуумированные полы

Темой данной статьи являются промышленные полы из бетона - пожалуй, самого распространенного и общедоступного строительного материала. К сожалению, кроме очевидных достоинств, бетон обладает и рядом недостатков, которые ограничивают его применение в области устройства промышленных полов. Каким образом можно устранить основные недостатки бетона и выполнять из него промышленные полы, отвечающие современным строительным требованиям? Эти вопросы мы рассмотрим в данной статье.

Высококачественный бетонный пол должен быть плоским, максимально прочным, непроницаемым и износостойким, он не должен иметь отдельных участков с понижением качественных показателей. Он должен быть лишен основных недостатков, присущих бетонным полам, изготавливаемым по традиционной технологии. Такими недостатками являются ослабление и ломкость зоны швов, пористость поверхности - части пола, максимально подвергающейся отрицательным воздействиям, значительное образование трещин из-за усадки бетона, вынуждающее сводить к минимуму площадь карт пола, видимая неровность и "коробление" карт пола, неэстетичный внешний вид и длительный ввод в эксплуатацию.

Избежать вышеперечисленных недостатков позволяет применение современных материалов, технологий и оборудования. Показательным примером такого подхода к устройству промышленных полов является деятельность ЗАО "БелДалмэкс", применяющего материалы и комплект специального высокопроизводительного оборудования шведской фирмы "Tremix".


Оборудование "Tremix" позволяет реализовать цепочку технологических операций, выполнение которых обеспечивает достижение максимальных показателей по всем видам требований, предъявляемых к бетонным полам. Технология вакуумирования обеспечивает высокую скорость работ и быстрый набор бетоном прочности, что ускоряет ввод объектов в эксплуатацию. Благодаря высокому качеству полов сокращаются будущие издержки на текущий ремонт.

Полы, площадки и перекрытия, выполненные по технологии вакуумирования, прекрасно выдерживают жесткие условия эксплуатации при неблагоприятных воздействиях физических, химических и механических факторов и имеют эстетичный внешний вид. Технология вакуумирования может применяться для устройства полов промышленных цехов, гаражей, складов; площадок автостоянок, портовых хозяйств, пакгаузов, аэродромов; выравнивающих и защитных покрытий мостовых сооружений; перекрытий-полов высокой ровности в монолитном домостроении, не требующих дополнительных выравнивающих стяжек.

Краткий экскурс в историю

Процесс обезвоживания бетонной смеси с помощью вакуума был изобретен в 1935 году американцем шведского происхождения К.Р. Билнером в Йельском университете, где ранее профессор Абрамс обнаружил и объяснил прямую зависимость между прочностью бетона и соотношением воды и цемента в бетонной смеси. В начале 40-х годов этот метод был использован при строительстве военных объектов и нескольких гражданских зданий. Позже группа специалистов, возглавляемая изобретателем метода, усовершенствовала оборудование для вакуумной обработки. В 50-х годах метод вакуумирования начал распространяться в западноевропейских и других странах мира. В Швеции фирма "Tremix" развила технологию вакуумирования путем усовершенствования оборудования, которое стало легче и проще в обращении. Метод вакуумирования был объединен в общую технологическую цепочку с установкой направляющих рельс-форм, оставляемых в полу, процессами виброобработки бетонных смесей глубинными и поверхностными вибраторами и с механизированной обработкой бетонных поверхностей. В случаях, когда к поверхности пола предъявляются особые требования по твердости и износостойкости, в технологический процесс может быть включен метод покрытия пола специальным гранулированным материалом Topping Т 6000. Следует также отметить, что технология фирмы "Tremix" получила официальное одобрение Шведского сертификационного департамента.

Основные недостатки традиционной технологии бетонирования

При обычной технологии укладки бетонной смеси в условиях строительства обеспечить отсутствие раковин и пор в теле бетона даже при использовании типовых вибраторов можно только, применяя подвижную бетонную смесь с высокими показателями соотношения воды и цемента. Это приводит к некоторому расслоению составляющих смеси - оседанию крупного заполнителя в нижней части бетонируемой конструкции и сосредоточению в верхней части мелких составляющих и воды. После связывания определенной части воды в процессе затворения и твердения цементного молока значительная часть воды, обеспечивавшей подвижность смеси, остается в верхней части конструкции и испаряется, а на ее месте в теле бетона остаются поры. Из-за этого прочность на сжатие в верхней и нижней части бетонируемых конструкций получается неравномерной. Большая пористость бетона приводит к большой усадке в процессе твердения (подъему краев плит и значительному трещинообразованию), малой морозостойкости, малой устойчивости к резким температурным перепадам, вибрации и воздействию химически агрессивных сред и динамических нагрузок, а также к значительной истираемости и большому пылению.

"Больным местом" бетонных полов является стабильное разрушение зоны пола у искусственно создаваемых швов, которые делят пол на отдельные плиты и выполняются для сдерживания роста внутренних усадочных напряжений до значений выше предела прочности плиты, что предотвращает самопроизвольное растрескивание плит. Ослабление зоны швов происходит из-за трудноремонтируемых повреждений краев соседних плит пола, возникающих при извлечении опалубочных форм, а также из-за дополнительной усадки и вымывания грунта основания в зоне шва под воздействием проникающей туда воды. Все это приводит к нежелательному варианту воздействия нагрузок на плиты пола - консольному. Консольный вариант нагружения в сочетании со значительными динамическими воздействиями на приподнятые от усадочной деформации края плит легко приводит к их разрушению.

Преимущества технологии и оборудования "Tremix" при устройстве бетонных конструкций

Избежать указанных недостатков позволяет применение технологии и оборудования фирмы "Tremix". Все прочностные и эксплуатационные характеристики бетонных конструкций резко улучшаются. Конструкции имеют минимальную пористость и высокую прочность в зоне швов, равную прочности всего тела бетона. Поверхность пола получается идеально ровной - отклонения составляют всего 2-4 мм на 2 м, в то время как при использовании обычного метода отклонения составляют 8-10 мм на 2 м.

Технология обеспечивает значительное ускорение темпов строительства за счет сокращения ряда стандартных операций (ограждения участков бетонирования, очистительных работ и т.д.), сокращения времени выдержки свежеуложенной бетонной смеси до начала механизированной обработки, четырехкратного сокращения сроков набора бетоном 70-процентной прочности, ускорения многих операций за счет механизации. Особенно заметно сокращение сроков твердения бетона при низкой температуре окружающего воздуха (в том числе сроков его прогрева) и сроков ухода за бетоном в условиях жаркого климата.

Все рассмотренные преимущества обеспечиваются за счет применения таких технических решений, как применение закладных направляющих (металлических и бетонных рельс-форм), глубинная и поверхностная виброобработка бетонной смеси, вакуумирование бетонной смеси и механизированная отделка поверхности бетона после его вакуумирования. Остановимся на каждом из этих технических решений более подробно.

Преимущества применения закладных направляющих

Закладные направляющие рельс-формы устанавливаются на маяки под нивелир и тем самым позволяют сформировать ровную поверхность, упрощают формирование высотных отметок, легко обеспечивают необходимый поперечный уклон и служат направляющими для движения виброреек. Закладные направляющие заменяют опалубочные формы для карт выполняемого бетонного покрытия. Так как они остаются в теле бетона, отпадает необходимость в распалубочных работах и исключаются связанные с ними повреждения бетона в зоне швов. Кроме того, поперечное стержневое армирование вместе с конструкцией рельс-формы создают высокопрочный шов, выдерживающий жесткие длительные условия эксплуатации.

Преимущества глубинной и поверхностной виброобработки бетона

Благодаря глубинной виброобработке из бетонной смеси удаляются пузырьки воздуха, ликвидируются поры и пустоты в теле бетона, упорядочивается и уплотняется каркас смеси. Поверхностная виброобработка позволяет выровнять поверхность и подготовить ее к окончательной механизированной отделке.

Преимущества вакуумирования бетонной поверхности

В результате вакуумирования бетонной смеси водоцементное соотношение уменьшается на 10-25%, что обеспечивает значительное улучшение почти всех характеристик бетона - уплотняется его структурный каркас, пористость становится минимальной из-за минимального наличия избыточной, химически не связанной воды, резко возрастает скорость твердения бетона.

Необходимо отметить, что вакуумирование легко позволяет использовать смеси с первоначальной высокой подвижностью, обеспечивающие хорошее растекание и сцепление с ранее уложенными конструкциями. Кроме того, вакуумирование уменьшает разницу в степени усадки старого и ремонтного покрытия. Прочное прилегание бетона ко всем неровностям существующего бетонного основания обеспечивается также за счет того, что давление на бетон в момент вакуумирования составляет 4000-5000 кгс/м2 (при устройстве полов по традиционной технологии давление равно только массе уложенного бетона, например, при толщине слоя 5 см оно составляет 120 кгс/м2).

В результате минимизации пористости на 50% уменьшается усадка при твердении (усадка поверхности обычного бетона составляет 0,58%, вакуумированного бетона - 0,31%). Это происходит благодаря равномерному по толщине высушиванию и равномерной усадке бетона. Малая усадка позволяет увеличивать расстояние между швами (и тем самым уменьшать их количество и выводить из зоны максимальных нагрузок), исключить коробление и подъем краев плит и выдерживать высокие требования к ровности поверхности, избегать отслоения от нижележащего основания, уменьшить образование трещин при производстве работ в жаркую погоду.

Благодаря большой плотности бетона из-за минимальной пористости прочность на сжатие увеличивается на 50% и более, причем показатели прочности максимальны в верхнем слое плиты, который подвергается наибольшим воздействиям. Так, при испытании образцов бетона одного замеса было выявлено, что в результате вакуумирования сопротивление на сжатие достигло 54-56 МПа, а в обычном образце составило 35 МПа. Прочность на сжатие обычного бетона в поверхностном слое составляет примерно 85% от средней прочности, а вакуумированного бетона - 145% (т.е. на 70% выше).

В результате минимизации пористости также повышается морозостойкость бетона. При испытании образцов на замораживание и оттаивание расслаивание поверхности по весу у вакуумированного бетона составило менее, чем 0,05 мг/см2, а у обычного бетона - 2,2 мг/см2. По другому способу измерения расслаивание составило 3% поверхности у вакуумированного бетона и 45% - у обычного.

Кроме того, благодаря минимизации пористости снижается проницаемость бетона, увеличивается ударная прочность и сопротивление сколу, возрастает устойчивость к динамическим и вибрационным нагрузкам, увеличивается устойчивость к воздействию агрессивных сред и резких температурных перепадов.

В результате быстрого твердения бетона ходить по полу можно через полчаса после вакуумирования, асфальтирование по уложенному бетону можно выполнять уже через сутки, 70-процентная прочность достигается за 7 дней (по сравнению с 28 днями при обычном методе бетонирования).

Преимущества механизированной отделки поверхности бетона

Механизированная отделка поверхности исключает возможность проникновения воды вглубь бетона и увеличивает его морозостойкость благодаря тому, что снижается вероятность критического насыщения материала водой. Кроме того, в несколько раз уменьшается износ поверхности пола за счет сепарирования зерен цемента, обычно слипающихся в комки на поверхности бетона, и заполнения пор и микротрещин, что уменьшает площадь поверхности, контактирующей с окружающей средой. Благодаря механизированной отделке также достигается минимальное пыление.

Вакуумирование с одним разравниванием и тремя разглаживаниями увеличивает износостойкость поверхности с 1,3 мм до 0,15 мм.

В случаях, когда к поверхности пола предъявляются особые требования по твердости и износостойкости, в технологический процесс (между операциями разравнивания и заглаживания) может быть включен метод покрытия пола специальным гранулированным материалом Topping Т 6000, который создает надежный износостойкий цветной слой толщиной в несколько миллиметров. Topping Т 6000 идеально подходит для выполнения покрытий пола на таких объектах, как товарные склады, производственные цеха, мастерские, где поверхность пола подвергается значительным нагрузкам.

Основу Topping Т 6000 составляет промытая крошка кварца, являющегося одним из самых твердых минералов, чем и объясняется высокая износостойкость материала (величина абразивного износа составляет всего 0,04 мм при 1600 оборотах испытательного колеса). В состав покрытия также входят цемент, свето- и щелочестойкий цветовой пигмент. В составе покрытия отсутствуют химические и другие примеси. Стандартные цвета покрытия Topping Т 6000 - кирпично-красный, желтый, песочно-желтый, зеленый, светло-серый, бесцветный. Topping Т 6000 основательно окрашивает поверхность: нет причин беспокоиться, что цветное покрытие сотрется или износится. Не возникает необходимости перекрашивать пол.

Нанесение покрытия Topping Т 6000 производится с помощью специальной тележки, которая обеспечивает быстрое и равномерное распределение материала. Общий расход материала составляет около 5 кг/м2.

Подводя итог всему сказанному, стоит еще раз в цифрах проиллюстрировать показатели по износостойкости. Так, согласно результатам разных лабораторий Швеции износ обычного бетона составляет 1,3 мм, вакуумированного бетона - 0,5 мм, вакуумированного бетона с заглаживанием - 0,15 мм, вакуумированного бетона с покрытием Topping Т 6000 - 0,04 мм.

Как видно из приведенных выше данных, применение технологии Tremix обеспечивает высокое качество бетонных поверхностей, быстрейший ввод объектов в эксплуатацию, в дальнейшем - минимальные затраты на текущий ремонт, а следовательно - минимальные суммарные расходы. Как отмечают специалисты ЗАО "БелДалмэкс", технология Tremix стала настолько популярной, что некоторые строительные организации ссылаются на нее в своих рекламных материалах, не имея оборудования Tremix, что в конечном итоге наносит ущерб имиджу компании. Поэтому специалисты ЗАО "БелДалмэкс" рекомендуют заказчикам обращать внимание на точное соблюдение всей технологической цепочки, описанной выше, и наличие оборудования именно фирмы "Тремикс". Несоблюдение технологии в совокупности с использованием некачественного оборудования приводят к существенному снижению качества пола, что уменьшает срок его эксплуатации и приводит к большим материальным затратам по ремонту.

Более трех лет занимаясь устройством бетонных полов по технологии Tremix, фирма "БелДалмэкс" приобрела богатый опыт, который позволяет предлагать для каждого объекта индивидуальное решение по конструкции бетонного пола с учетом состояния подстилающего основания, конкретных нагрузок и условий эксплуатации. Наличие высокопроизводительного оборудования, квалифицированного персонала и строгое соблюдение технологии позволяют добиваться высокого качества и выполнять работы в кратчайшие сроки. Только один комплект оборудования позволяет выполнять за смену 250-350 м2 бетонного основания под полимерное покрытие пола, или 180-240 м2 силовой бетонной плиты, или 150-180 м2 бетонного пола с покрытием Topping Т 6000. Компания "БелДалмэкс" практикует систему преддоговорной работы, которая включает в себя обследование объекта, сбор подробной информации о предполагаемом режиме эксплуатации и составление предложения с описанием рекомендуемой конструкции пола и указанием стоимости, сроков и условий производства работ. Технология устройства бетонных полов Tremix была успешно применена на многих предприятиях Республики Беларусь и получила хорошие отзывы заказчиков.

Светлана ЛОБАНОВА

При подготовке статьи были использованы материалы, предоставленные ЗАО "БелДалмэкс".

По материалам сайта: http://www.nestor.minsk.by