Упрочненные бетонные полы

В первую очередь, следует упомянуть о том, что образующийся в итоге на поверхности бетона слой состоит из цементного камня, в котором отсутствуют заполнители, что обуславливает низкое сцепление покрытия с основанием. Граница же раздела между железненным слоем и бетоном основания получается относительно ровной, из-за чего очень высока вероятность отслоения железненного слоя от бетонной основы и растрескивания образованного покрытия. Кроме того, усадочные деформации образованного слоя заметно выше, чем у бетонного основания, что также не способствует долговечности созданного покрытия. Также необходимо указать, что образованный в результате железнения слой из-за отсутствия заполнителей не приводит к повышению твердости и износостойкости защищаемой бетонной основы.
К 60-м годам технология упрочнения верхнего слоя развилась и получила широкое распространение по всему миру. Были значительно усовершенствованы рецептуры упрочнителей, определены наиболее эффективные составы заполнителей и их гранулометрия, нашли широкое применение модифицирующие добавки для повышения характеристик покрытий и придания им новых свойств. Все это привело к тому, что в настоящее время около 80% бетонных полов во всем мире изготавливаются по технологии бетона с упрочненным верхним слоем.
Упрочнители: день сегодняшний
Современные материалы для создания упрочненного верхнего слоя лишены множества недостатков своих предшественников. Это обусловлено самим принципом технологии изготовления бетонных покрытий с упрочненным верхним слоем. Эта технология заключается в нанесении на свежеуложенный бетон специальной  сухой смеси (упрочнителя)  и внедрении  ее (затирке) в упрочняемую поверхность. Результаты применения этой технологии следующие
- повышение поверхностной твердости и износостойкости покрытия за счет, во-первых, насыщения поверхности бетона высокотвердыми заполнителями, составляющими большую часть массы упрочнителя; во-вторых, снижения водоцементного отношения на поверхности бетона, так как привнесение содержащегося в упрочнителе цемента в поверхностный слой бетона происходит без добавления дополнительной воды;
- процессы затирки и заглаживания бетонной поверхности, применяемые в данной технологии, приводят к уплотнению поверхности и снижению ее пористости. Это обеспечивает повышение непроницаемости покрытия и дополнительное повышение его прочности. При этом, высококачественные упрочнители для бетонных полов содержат в своем составе специальные химически активные модифицирующие добавки, которые дополнительно повышают непроницаемость покрытия и его химическую стойкость;
- в результате затирки упрочнителя в бетон граница раздела основания и покрытия является размытой, что снижает также риск отслоения покрытия;
- упрочненное бетонное покрытие остается паропро-ницаемым и позволяет избыточной влаге испаряться из бетонного основания;
- покрытие обладает практически идентичными физико-механическими характеристиками с основанием,
что обеспечивает их надежную совместную работу.
Обусловлено это тем, что состав упрочнителей
очень близок к составу бетона;
- повышение ударной прочности и трещиностойкости
покрытия.
Перечисленные эффекты достигаются, в первую очередь, за счет состава применяемых упрочнителей. Большинство упрочнителей состоят из портландцемента, заполнителей высокой твердости, модифицирующих добавок, а также армирующих полимерных волокон. Наиболее распространенными заполнителями упрочнителей являются: кварцевый песок, металлическая фибра, корунд, базальт, высокотвердые алюмоси-ликатные материалы, а также их смеси. Каждый из перечисленных видов заполнителей имеет свои преимущества и недостатки и обеспечивает различные свойства получаемой поверхности.
Для упрочнения бетонных покрытий, на которые предполагаются высокие как истирающие, так и ударные нагрузки, компания Panbex (Чехия) рекомендует применять составы, содержащие металлические заполнители из нержавеющей стали.
В состав смеси упрочнителя могут добавляться и пигменты. Применение цветных упрочнителей позволяет изготавливать бетонные наливные полы окрашенные в различные цвета. Одновременно могут применяться упрочни-тели и нескольких цветов для создания многоцветных поверхностей с плавными цветовыми переходами, имитирующих различные материалы. При этом химически активные модифицирующие добавки, содержащиеся в высококачественных упрочнителях предотвращают такой обычный для бетона эффект, как высоло-образование. Количество цветов у разных производителей различное. Например, компания BASF выпускает упрочнители 16 цветов.
Помимо смесей универсального назначения на рынок поставляются и специализированные смеси. Примером могут служить материалы марки Korodur— Neodur жаропрочный и Neodur химически стойкий.
Необходимо отметить, что на белорусском рынке представлены упрочнители не только в виде сухих смесей, но и в жидком виде. Они содержат ряд водорастворимых неорганических соединений, которые вступают в реакцию со свободной известью и карбонатом кальция. В результате образуются нерастворимые соединения. Они, заполняя поры и микрокапилляры в бетоне, блокируют пути движения воды, что существенно увеличивает плотность, износостойкость, снижает пы-леотделение бетонной поверхности, повышает устойчивость к воздействию влаги и агрессивных сред. Жидкие упрочнители, проникая на глубину 1-2 мм (по другим данным - 3-5 мм), защищают слои, находящиеся ниже. В отличие от сухих упрочняющих смесей жидкие упрочнители наносятся на свежий бетон не раньше, чем через 14 дней после укладки, то есть когда в значительной степени произойдет гидратация цемента, а поры бетона у поверхности освободятся от воды. К этой группе составов относятся кремнийсодержащие материалы на водной основе: силаны, силоксаны, силикаты, силиконаты. Необходимо отметить, что на рынке упрочняющих материалов для бетона используются и пропитки на акриловой основе, правда, эффективность их по сравнению с сухими смесями существенно меньше.
Рынок.
В подавляющем большинстве упрочнители верхнего слоя имеют зарубежное происхождение. Наибольшую известность в нашей стране приобрели такие торговые марки, как Panbex (Чехия), Rockland (Франция), Sika (Швейцария), "Ризотоп" ("Далмекс", Россия), Mastertop /Бельгия/, Bautop, Extratop, Multitop (Польша).
Импортную продукцию представляют компании "Промышленные Полы» /Panbex/, "Баумаксима" (Rockland),  "Феликс" (Sika), "СМТ-Белмаркет" (Ризотоп), "Эмаком» (Mastertop)", Баутех (Bautop, Extratop, Multitop) . По слухам, предлагается также и продукция шведского производства- компании "ab Lindec", но выяснить кто и где ее продает не удалось. Материалы PANBEX.
PANBEXF1- цементная огнеупорная смесь, содержащая твердые неметаллические синтетические наполнители и химические добавки. Предназначена для складских помещений, производственных цехов, гаражей, торговых комплексов и других объектов со средней эксплуатационной нагрузкой. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 65-70 МПа; стойкость к истиранию по Беме 6,5 куб.см/50 кв.см.
PANBEXF2- цементная огнеупорная смесь, содержащая синтетический наполнитель на основе спекшихся сплавов и химические добавки. Предназначена для складских помещений, производственных цехов, гаражей, торговых комплексов и других объектов с высокой эксплуатационной нагрузкой. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 70-75 МПа; стойкость к истиранию по Беме 4,5 куб.см/50 кв.см.
PANBEX F3- цементная огнеупорная смесь, содержащая наполнитель на основе нержавеющих металлических сплавов с примесью ферросилиция и химических добавок. Предназначена для складских помещений, производственных цехов, гаражей, торговых комплексов и других объектов с исключительно высокими эксплуатационными нагрузками. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 80-85 МПа; стойкость к истиранию по Беме 2,5 куб.см/50 кв.см.
PANBEX F3 Extreme - цементная огнеупорная смесь, содержащая наполнитель на основе нержавеющих металлических сплавов с примесью ферросилиция, специального цемента и химических добавок. Материал предназначен для складских помещений, производственных цехов, гаражей, торговых комплексов и других объектов с экстремальными эксплуатационными нагрузками. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 85-90 МПа; стойкость к истиранию по Беме 1,5 куб.см/50 кв.см.
PANBEX С2- цементная огнеупорная смесь, содержащая твердые наполнители с высоким содержанием блестящих зерен и химические добавки. Предназначена для супермаркетов, коммерческих помещений, чистых складских и производственных цехов, там где важен внешний вид и высокий эстетический эффект. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 75-80 МПа; стойкость к истиранию по Беме 5,5 куб.см/50 кв.см.
PANBEXF1+ - цементная огнеупорная смесь с полипропиленовыми волокнами, содержащая твердые неметаллические синтетические наполнители и химические добавки. Используется для создания высокопрочного верхнего слоя бетонных полов по технологии "Влажный во влажный (Wet to Wet)" в супермаркетах, коммерческих комплексах, чистых складских и производственных помещениях со средней эксплуатационной нагрузкой. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 65-70 МПа; стойкость к истиранию по Беме 6,5 куб.см/50 кв.см.
PANBEXF2+ - цементная огнеупорная смесь с полипропиленовыми волокнами, содержащая синтетический наполнитель на основе спекшихся сплавов и химические добавки. Используется для создания высокопрочного верхнего слоя бетонных полов по технологии "Влажный во влажный (Wet to Wet)" в супермаркетах, коммерческих комплексах, чистых складских и производственных помещениях с высокой эксплуатационной нагрузкой. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 70-75 МПа; стойкость к истиранию по Беме 4,5 куб.см/50 кв.см.
PANBEXF3+ - цементная огнеупорная смесь с полипропиленовыми волокнами, содержащая наполнитель на основе нержавеющих металлических сплавов с примесью ферросилиция и химических добавок. Используется для создания высокопрочного верхнего слоя бетонных полов по технологии "Влажный во влажный (Wet to Wet)" в супермаркетах, коммерческих комплексах, чистых складских и производственных помещениях с исключительно высокими эксплуатационными нагрузками. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 80-85 МПа; стойкость к истиранию по Беме 2,5 куб.см/50 кв.см.
PANBEX F3 Extreme + - цементная огнеупорная смесь с полипропиленовыми волокнами, содержащая наполнитель на основе нержавеющих металлических сплавов с примесью ферросилиция, специального цемента и химических добавок. Используется для создания высокопрочного верхнего слоя бетонных полов по технологии "Влажный во влажный (Wet to Wet)" в супермаркетах, коммерческих комплексах, чистых складских и производственных помещениях с экстремальными эксплуатационными нагрузками. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 85-90 МПа; стойкость к истиранию по Беме 1,5 куб.см/50 кв.см.
PANBEX C2+ - цементная огнеупорная смесь с полипропиленовыми волокнами, содержащая твердые наполнители с высоким содержанием блестящих зерен и химические добавки. Используется для создания высокопрочного верхнего слоя бетонных полов по технологии "Влажный во влажный (Wet to Wet)" в супермаркетах, коммерческих помещениях, чистых складах и производственных цехах, там где важен внешний вид и высокий эстетический эффект. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 75-80 МПа; стойкость к истиранию по Беме 5,5 куб.см./50 кв.см.
Особенность материалов PANBEX, отмеченных знаком "+", заключается в том, что в отличие от аналогов смесь наносится в увлажненном виде слоем 5-6 мм. Что обеспечивает высокую адгезию верхнего слоя с бетоном, однородность цвета и высокий эстетический эффект, высокую износостойкость и монолитность верхнего слоя.
Смеси PANBEX поставляются в цветах: серый, светло-серый, зеленый, красный, голубой, желтый, сливовый, коричневый и черный. Любые нестандартные оттенки по RAL выполняются на заказ.
Материалы Sika.
Sikafloor1 DryShake 10 Plus - смесь на основе цемента, твердых минеральных заполнителей (кварцево-кремнеземных) и добавок для изготовления бетонных полов с упрочненным верхним слоем. Применяется для упрочнения верхнего слоя толщиной около 3 мм в промышленном и гражданском строительстве: складах, супермаркетах, транспортных терминалах, мастерских, сервисных станциях, многоэтажных паркингах и др. Изготавливается в двух вариантах: Sikafloor2 DryShake 10 Plus - основной вариант, цвет цементно-серый и Sikafloor2 DryShake 10 Plus light grey - цвет светло-серый.
Sikafloor1- / MetalTop - однокомпонентная смесь из твердого металлического заполнителя (ферросиликон), цементов, специальных добавок и пигментов. Смесь позволяет получить безусадочный, высокопрочный, металлический топпинг для монолитных промышленных полов. Типовое применение: склады, сверхмощные, престижные с высокими требованиями по надежности дистрибуторские центры, производственные помещения, транспортные терминалы, электростанции и др.
Sikafloorl-2 SynTop - однокомпонентная цветная смесь из твердого синтетического заполнителя (фер-росиликаты), цементов, специальных добавок и пигментов. SikafloorJ-2 SynTop позволяет получить высокопрочный неметаллический промышленный пол. Применение: склады, торговые зоны, заводы, ангары для самолетов, супермаркеты, офисы, музеи и др.
Sikafloorl-3 OuartzTop - однокомпонентная цветная смесь из специально подобранного кварцевого заполнителя, цементов, специальных добавок и пигментов. Применяют Sikafloorx-3 QuartzTop на складах, в торговых зонах, производственных помещениях, ресторанах, музеях и пр.
Материалы Далмекс.
Материалы "Ризотоп 10" и "Ризотоп 20" представляют собой сухие цветные смеси с заполнителями ("Ризотоп 10" с кварцевым заполнителем, "Ризотоп 20" с корундокварцевым). Смеси предназначены для применения в цехах промышленных предприятиях, гаражи и автостоянки, склады, холодильные помещения, спортивные комплексы. Цветовая палитра: серый и светлосерый, кирпично-красный, коричневый, желтый, зеленый, синий, черный.
Материалы BASF.
Mastertop 100 - сухая смесь на основе гидравлических вяжущих веществ и кварцевых заполнителей. Материал предназначен для упрочнения поверхности изготавливаемых (новых) бетонных полов, испытывающих умеренные истирающие и умеренные ударные нагрузки. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 75-80 МПа; стойкость к истиранию по Беме 8-8,5 куб.см/50 кв.см; стойкость к ударам (ЛА) после 2000 циклов 45-50% потеря в весе; максимальный диаметр заполнителя Dmax - 1,4 мм; расход 3-8 кг/кв.м в зависимости от условий эксплуатации. Цветовая гамма - 16 цветов.
Mastertop 200- сухая смесь на основе гидравлических вяжущих веществ и металлических заполнителей. Для упрочнения поверхности изготавливаемых (новых) бетонных полов, испытывающих высокие истирающие и высокие ударные нагрузки. Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - 80-85 МПа; стойкость к истиранию по Беме 2,5-3 куб.см/50 кв.см; стойкость к ударам (ЛА) после 2000 циклов 30% потеря в весе; максимальный диаметр заполнителя Dmax - 2,4 мм; расход 4-8 кг/кв.м в зависимости от условий эксплуатации. Цветовая гамма - 12 цветов.
Материалы "Баутех".
Bautop- сухая смесь с полуметалическим заполнителем. Применяется для полов в складах, торговых объектов, производственных помещениях. Покрытие имеет высокую стойкость к истираемости (пешеходное движение) и ударным нагрузкам. Цвета: серый, плати-ново-серый, титаново-серый, кирпично-красный, олив-ково-зеленый, графитный.
Extratop - сухая смесь с металлическим заполнителем. Предназначена для применения в помещениях с высокой нагрузкой: предприятия тяжелой промышленности (металлургической, сталепрокатной и пр.), складах и т.п., поскольку покрытию свойственна повышенная ударопрочность (падение тяжелых предметов -более одной тонны). Цвета: серый, платиново-серый, титаново-серый, кирпично-красный, оливково-зеле-ный, графитный.
Multitop - сухая смесь с минеральным заполнителем, применяемая для полов складов, гаражей, мастерских. Покрытие стойко на истирание при трении качения складского вида транспорта. Цвета: серый, платиново-серый, титаново-серый, кирпично-красный, олив-ково-зеленый, графитный.
Multitop для pressbeton - сухая смесь с минеральным заполнителем, применяемая для устройства легких дорожных покрытий, подъездных путей, декоративного оформления дорожек при устройстве ландшафтов.
Цвета: красной черепицы, зеленой травы, бежевый, светлый песчаник, старое золото, шоколадный, серебристо-серый, древесный уголь (данные цветовая гамма для устройства декоративного бетона).
Особенности применения.
Как и подавляющее большинство сухих строительных смесей, сухие упрочнители имеют определенные ограничения в применении. В частности, все производители рекомендуют наносить их при температуре окружающей среды не ниже +5°С и не выше +30-35СС, также не должно быть сквозняков.
Второе условие - своевременность нанесения. Изготовители указывают на недопустимость нанесения упрочнителя, если на поверхности бетона есть "свободная" вода. Перед нанесением уложенный бетон должен быть уплотнен вибраторами и выровнен.
После нанесения и затирки упрочнителя изготовители рекомендуют обработанную поверхность покрыть лаком. Как правило, для этой цели предлагают акри-латные составы, входящие в систему материалов для упрочнения. Эти материалы необходимы для предотвращения интенсивного испарения влаги на ранних стадиях набора бетоном прочности и тем самым уменьшения риска образования трещин.
Затирку необходимо производить, как только сухой упрочнитель впитает в себя влагу из бетона (это будет видно по потемнению поверхности). Затирка должна производиться диском или плавающими лопастями. После того, как смесь пропитается влагой, сразу же необходимо приступать ко второй грубой затирке. Финишная затирка осуществляется финишными лопастями затирочных машин. После завершения затирки производится нанесение специальной акриловой пропитки.
Основные ошибки при устройстве топпингов.
Как отмечают специалисты, при применении упроч-нителей исполнители довольно часто допускают ряд ошибок.
Во-первых, не следует применять сухие упрочняющие смеси на бетоне, в состав которого входят хлорид кальция, наполнители, насыщенные соляным раствором, суперпластификаторы.
Во-вторых, перед тем как приступить к нанесению и затирке поверхности бетона, необходимо сделать технологический перерыв, чтобы бетон мог набрать начальную прочность. В зависимости от влажности и температуры окружающей среды, состава бетона (наличия, например, ускорителей схватывания) этот перерыв составляет от 3 до 7 часов. За это время бетон схватывается до такой степени, что взрослый человек, наступая на его поверхность, оставляет след глубиной 3-4 мм. Когда пропущен момент начала схватывания бетона и соответственно нанесения упрочнителя, исполнитель пытается исправить ситуацию, добавляя воду. Это категорически недопустимо. Водоцементное соотношение менять нельзя.
В-третьих, цветные сухие упрочнители не следует наносить "рано", так как в их составе более мелкие фракции (в том числе и мелкие фракции пигмента), которые способны "запереть" воздух или воду на границе с бетоном. При нанесении цветных упрочнителей следует использовать механические распределители, которые позволяет наносить сухую смесь равномерно. Нанесение на втором этапе, после первоначальной механической затирки, может быть произведено как распределителем,так и вручную.
В-четвертых, неправильный выбор упрочнителя -без учета предстоящих нагрузок на пол. Стремление сэкономить и приобрести смесь, рассчитанную на более низкие нагрузки, а потому и более дешевую, приводит к уменьшению ресурса топпинга. Кроме этого, низкая цена на упрочнитель должна вызывать опасения. Топпинг не может стоить дешевле, чем его компоненты: цемент, песок, заполнители.
В-пятых, для того чтобы получить качественную ровную поверхность с перепадом не более 2-3 мм целесообразно, как показывает опыт, одной бригаде брать "захватки" не более 300 кв.м. При большей площади очень высока вероятность получить некачественное покрытие: неравномерный слой упрочнителя, недостаточное его затирание и пр. Визуально эти дефекты обнаружить нельзя, но они проявятся в процессе эксплуатации, а долговечность такого пола никогда не достигнет 10-15 лет. Причем причины, определяющие этот результат, объективные и к квалификации рабочих отношения не имеют.
Большое количество дефектов, возникающих в процессе эксплуатации упрочненных полов, связано с неправильным устройством основания:
-  иногда применяют виброрейки не той глубины, которой следует. Если виброрейка рассчитана на 150 мм, то ее нельзя использовать при толщине бетона 200 мм, так как нижний слой не провибрируется также хорошо, как и верхний. Конечно, какая-то часть цементного молочка будет выведена наверх, но 100-процентного эффекта достичь невозможно;
-  пренебрежение армированием бетона: сеткой, металлической или полимерной (например, полипропиленовой) микрофиброй. Армирование предотвращает: возможность усадки бетона на ранних стадиях; появление микротрещин, которые впоследствии могут стать гораздо больше при воздействии на них нагрузок.
-  ошибкой является отсутствие закладных из катанки в основании, на которое наносится упрочнитель. Из каждой захватки должны выходить закладные для соединения с соседней захваткой. При их наличии при движении тяжелого транспорта нагрузка с одной карты передается на другую, и в этом случае нет перепадов нагрузки.
Большое внимание следует уделять швам. Они должны быть прорезаны вовремя, необходимой по технологии глубины, заполнены соответствующим технологии герметиком, который работает на сжатие и растяжение и при этом не теряет адгезии к стенкам шва, является устойчивым к воздействию моющих средств.
Недостаточно хорошая очистка шва перед нанесением герметика, поскольку даже очень хороший герметик можно испортить оставшейся в шве пылью. Правда, кое-где в Западной Европе бытует мнение, что швы не нужно заполнять герметиком. Но это возможно только на складе. На предприятии, например, пищевой промышленности незакрытый шов - это сборник грязи, что категорически недопустимо.