Устройство полов. Материалы и технологии

Устройство и оформление деформационных швов

Бетон во время твердения усаживается неравномерно: усадка верхней части происходит быстрее нижней. Края стяжки "приподнимаются" над центром, и она стремится "завернуться". Образующиеся в результате внутренние напряжения приводят к образованию трещин.

Для того чтобы дать трещине возможность появиться в виде прямой линии и в том месте, где ее возникновение желательно, устраивают усадочные швы. В результате стяжка дает трещины не хаотично, а в заданном направлении.

Нарезка усадочных швов осуществляется после завершения финишной обработки поверхности бетона. Если швы создаются позже, то вероятно появление случайных трещин. На сухом бетоне нарезка должна производиться как можно быстрее, чтобы не начали осыпаться края швов. Обычно рекомендуется делать это при нормальной температуре – через 12 часов, при пониженной – через 24 часа после укладки бетона.

Традиционно для получения ровного пропила под усадочный шов строительными бригадами используется метод "отбивания линии" намеленной веревкой. Это позволяет очень точно "попасть" по прямой, соединяющей оси колонн. Важность попадания обусловлена тем, что в противном случае красиво устроенный шов не поможет избежать появления трещины, которая пройдет аккуратно по линии осей.

Количество и расположение швов устанавливают исходя не только из коэффициента температурного расширения материалов, но и учитывая усадку бетона и возможные деформации, которые чаще всего возникают на местах сопряжения пола с фундаментами под оборудование, стенами и колоннами.

Пропил или прорезка усадочных швов выполняется специальным оборудованием – резчиком швов, с использованием алмазного или корундового диска.

Общие рекомендации специалистов по созданию промышленных полов таковы: усадочные швы должны быть нарезаны по осям колонн и стыковаться с углами швов, идущими по периметру. Швы должны быть прямыми и не иметь ответвлений. Карты пола, образуемые усадочными швами, должны быть по возможности наиболее квадратными. Длина карты не должна превышать ширину более чем в 1,5 раза. Общее правило – чем меньше карта, тем меньше вероятность хаотичного растрескивания. Глубина пропила составляет 1/3—1/4 толщины стяжки. Обычно швы нарезаются картами 6x6 м в той же последовательности, в какой укладывался бетон.

При наличии в помещении влажных процессов особое значение приобретает герметичность швов, поскольку ее отсутствие приводит к отслаиванию органических покрытий от плиты пола. Особенно активно этот процесс идет при повышенном фоне температур в помещениях. Герметизация позволяет защитить шов от проникновения воды и агрессивных сред, а также от засорения.

Заполнение усадочных швов осуществляется по прошествии не менее 3 недель с момента укладки бетона. Это связано с тем, что его усадка протекает в течение достаточно длительного периода (первые 3 месяца – интенсивная), поэтому заполнение швов герметиками необходимо производить как можно позже. По мнению специалистов, заполнение швов в бетонных полах толщиной 100–150 мм можно начинать не ранее 1,5–2 месяцев после их устройства. Для полов толщиной 200–300 мм этот срок не должен быть менее 3 месяцев.

Такие требования усложняют организацию работ. С другой стороны, заполнение швов ранее указанного срока, как правило, приводит к нарушению адгезии между герметиком и краями шва, что может вызвать необходимость ремонта швов в условиях эксплуатируемого производства.

Перед заполнением шов необходимо очистить от грязи и пыли путем продувки его сжатым воздухом. Наиболее распространенный метод – когда основная часть пропила (кроме 10 мм в верхней части) заполняется вспененным полиэтиленом круглого сечения с диаметром на 3–5 % превышающим ширину (толщину) диска, использовавшегося для прорезки. Оставшиеся 10 мм заполняются герметиком. Как отмечают специалисты, наиболее эффективно использование жестких полиуретановых или эпоксидных герметиков с высокой твердостью и невысокой эластичностью (относительное удлинение до 150 %).

Тип герметика зависит от нагрузок и условий эксплуатации. Так, на многих промышленных и пищевых предприятиях полы должны легко мыться и выдерживать высокую транспортную нагрузку. Герметики для таких полов должны быть достаточно твердыми, чтобы поддерживать края шва и предотвращать их скалывание, и достаточно пластичными, чтобы выдержать легкое открытие и закрытие шва.

"Намертво" сцепляясь с краями пропила герметик дает возможность стяжке двигаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, а высокая твердость не позволит ему деформироваться под действием практически любых нагрузок на поверхность бетонного пола. Для заполнения усадочных швов наиболее подходящими являются однокомпонентные полиуретановые герметики.

Как отмечают специалисты, укладка пенополиэтиленового шнура и заполнение герметиком на глубину 5–7 мм не всегда обеспечивают долговечность пола. Часто края швов под воздействием интенсивного движения скалываются, что приводит к дальнейшему разрушению поврежденных участков. В зарубежной литературе есть рекомендации не использовать пенополиэтиленовый шнур вообще, а заполнять герметиком шов на всю глубину. [134]

Если на пол действуют значительные механические нагрузки, деформационные швы окаймляют стальными уголками. Способ оформления деформационного шва с помощью уголка и герметика очень дешев и широко применяется в настоящее время, даже при том, что имеет существенный недостаток – в зоне примыкания по краям шва происходит разрушение бетонной плиты.

Еще один из хорошо известных, но редко сейчас используемых способов оформления деформационных швов – применение элемента (пластины) скольжения. Это стальной лист толщиной 3 мм, закрепленный на двух подстилающих листах (2 мм).

В случае применения пластины скольжения незакрепленная часть либо загибается, либо создает перепад высоты. Этот способ полностью исключает какую-либо декоративную нагрузку.

Для защиты кромок швов от скалывания при устройстве деформационных швов используются также профильные конструкции.

Современные профильные конструкции изготавливаются из алюминия, латуни, нержавеющей стали или ПВХ. Они могут быть встроены как в "пирог" пола, так и выполнены в виде накладок.

Выбирая конструкцию, необходимо правильно рассчитать ширину деформационного шва и определить показатели смещения основания. Также необходимо учитывать условия эксплуатации.

Расчетные показатели деформации определяют ширину конструкции и элемент компенсатора. Конструкции с эластомерными ПВХ работают за счет растяжения, шарнирные – за счет компенсации "подвижек" основания.

Профили для оформления деформационных швов отличаются долговечностью. Подобные конструкции при правильном выборе системы могут прослужить не менее 10 лет.

Варианты оформления деформационных швов подбираются в зависимости от предполагаемых нагрузок и условий эксплуатации.

В случае, если речь идет о температурной деформации, может быть достаточно герметика, если ожидается большая разница усадок – предпочтительнее применение профильных конструкций, они выпускаются с расчетом на сильные смещения и сохраняют поверхность непрерывной.

Сейчас при строительстве и реконструкции большинства промышленных предприятий по-прежнему используется традиционное сочетание уголков и герметиков. Хотя большая протяженность (100–200 м

и более) и высокие эксплуатационные нагрузки (в среднем 5–7 т на 1 м

) промышленных помещений обусловливают быстрое разрушение конструкций, зато они дешевле в изготовлении и ремонте. Однако данные технологии существенно проигрывают современным профильным конструкциям, поскольку при этом в полной мере не обеспечивается компенсация деформаций, возникающих в здании, а также не решается вопрос с эстетическими показателями, необходимыми в коммерческих проектах.

Объекты коммерческого назначения, в том числе большая часть торговых центров, строятся с использованием профильных конструкций при оформлении деформационных швов. [40]

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]

4.1. Покрытия на основе самовыравнивающихся цементных композиций

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

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]