для промышленных полов

МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
В течение всего периода службы в промышленных помещениях полы с необработанной поверхностью подвергаются действию различного рода
нагрузок. Условия эксплуатации также меняются. В связи с этим выявляются следующие проблемы:
износ или повреждения, возникшие в результате механических нагрузок;
повреждения, вызванные химическими нагрузками;
проблемы, связанные с содержанием в чистоте и гигиеной;
"
с влаго- и водоизоляцией;
"
с требованиями по электропроводности;
а также ухудшение внешнего вида и светоотражательной способности.
Чтобы решить их целесообразно наносить на промышленные полы покрытия, удовлетворяющие определенным техническим и экономическим
требованиям.
В этой статье освещены, по моему мнению, наиболее важные вопросы,
возникающие при работе с новыми и старыми бетонными полами.
Аско Ювакка
СИСТЕМЫ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ
для промышленных полов
Требования, предъявляемые к бетонному основанию
С точки зрения функционирования покрытий к бетонному основанию
предъявляются следующие основные
требования:
класс прочности — минимум К30;
класс износостойкости — минимум 3;
прочность на растяжение поверхности — минимум 2,0 Н/мм2;
чистота бетонной поверхности;
влажность покрываемого основания.
Прочность бетона выбирается еще
на стадии планирования в соответствии с нагрузкой, действующей на пол
при эксплуатации (таблица 1,2).
Необходимо заметить, что на промышленных объектах экономически
не выгодно использовать в качестве
основания высокопрочные бетоны, так
как могут появиться проблемы с адгезией покрытия.
Норматив «Бетонные полы 2002 (by
45 / BLY 7)» по-прежнему указывает
на ровность бетонного пола в системе
классификации как на один из показателей его качества. Класс качества бетонных полов определяется согласно
принципам классификации сочетанием «буква — цифра — цифра» (например, В—3—40), где
буква означает требование по ровности (Аo, А, В и С, из которых Аo —
самые высокие требования);
первая цифра означает требование
по износостойкости (1, 2, 3 и 4, из которых 1 — самые высокие требования);
вторая цифра означает класс прочности (30…60).
1
На объектах с особыми требованиями к данному сочетанию прибавляется буква Т, что предполагает особую
квалификацию для работы с полами.
При использовании полимерных
покрытий к ровности покрытия не
стоит предъявлять более высокие
требования, чем к самому бетонному полу. В особых случаях с помощью покрытия-массы можно
выровнять погрешности пола.
Таблица 1
Прочность бетона. Классификация.
Класс
60
50
40
30
Класс прочности
бетона
К60
К50
К40
К30
Таблица 2
Износостойкость бетона. Классификация.
Прочность бетонной поверхности на
разрыв
Инструкция «Бетонные полы 2002 (by
45 / BLY 7)» определяет прочность на
разрыв поверхности полов промышленных помещений как минимум 2,0
Н/мм_, чем контролируется стойкость
пола к нагрузкам. Использование выравнивающих смесей не рекомендуется; допускается применение особых
смесей, отвечающих требованиям
прочности на сжатие и разрыв. Прочность на разрыв можно испытать по
стандарту ISO 4624 пневматическим
или гидравлическим способом.
Чистота бетонной поверхности
Для успешной работы по устройству
покрытия непременным условием является чистота покрываемой основы. В
большинстве случаев с бетонных полов
нужно полностью удалить цементный
клей в негидратированный цемент.
Материалы по уходу за поверхностью,
в первую очередь, содержащие воск,
необходимо удалить.
Добавки, особенно пластификаторы, при передозировке или недостаточно тщательном их смешивании с
Технологии строительства 4(32)/2004
Класс
1
2
3
Допускаемое истирание
при 2000 оборотов (мм)
1
3
6
бетоном могут ослабляюще повлиять
на адгезию покрытия.
В старых бетонных покрытиях могут
присутствовать различные загрязнения, а также остатки старого покрытия.
С точки зрения адгезии к покрытию
наиболее проблемными являются
масло, силиконы, некоторые клеи,
животные жиры и сахар. Их удаляют
механическим способом, например
фрезерованием в сочетании с различной мойкой. При обновлении старого
покрытия весь отслаивающийся материал необходимо удалить, а оставшийся крепкий слой «загрубить» и
убедиться в сцепляемости нового покрытия со старым. При любых сомнениях в отношении адгезии следует
провести испытание на разрыв.
вается прочность бетона. Обычно нормой считается прочность бетона не
меньше 80% от проектированной номинальной прочности.
Изготовители определяют максимальные показатели влажности бетонной основы для своей продукции. Как
правило, за максимальные показатели
принимаются:
ваться с возможной погрешностью,
что по новым представлениям составляет около 2 %.
Гладкость бетонной поверхности
Под гладкостью бетонной поверхности
подразумевается мелкомасштабная
структура поверхности без волнистости, погрешности уклона и зубчатости.
лой. Трещины в полах, подверженных
меньшим нагрузкам, необходимо также
тщательно зашпаклевать, например,
эпоксидной шпаклевкой, чтобы они не
повлияли на результат работы.
Рабочие и деформационные швы
полов с гидроизоляцией и полов, подверженных химическим нагрузкам,
необходимо плотно заполнить.
Влажность покрываемой бетонной основы
Существенным фактором для успешного нанесения покрытия является
влажность бетона. При затвердении
цемент химически схватывается с водой. Эта вода остается в бетоне. При
дальнейшей сушке вода, или влага
конструкции, выходит из бетона до тех
пор, пока не достигается состояние
Неподвижные рабочие швы открывают на глубину 10—15 мм и заполняют той же массой для пола до уровня
бетонной поверхности. После этого
швы можно покрывать для получения
цельного пола. Если есть сомнения в
подвижности шва, после выполнения
работы по устройству покрытия нужно
на месте шва сделать направляющий
трещину разрез глубиной 4—5 мм и
заполнить его эластичной шпаклевкой.
Для деформационных швов нужно
использовать специально для этого
предназначенную эластичную массу.
Граница соприкосновения массы
покрытия с другими материалами
Вокруг люков в полу и канализаций, у
края металлических креплений и метал-
равновесия влажности, показатель которого зависит от влажности и температуры окружающего воздуха. Высыхание конструкции, естественно, предполагает дальнейшее
непроникновение воды, например в
связи с капиллярным явлением.
В стандарте PSK 2703 представлена
следующая классификация влажности
разных типов основ:
только что залитый и свежий бетон
— знак F (fresh)
влажный бетон, относительная
влажность > 97% — ” W (wet)
сухой бетон, относительная влажность < 97% — ” D (dry)
C точки зрения обработки поверхности важным является то, как разви-
полиуретановые пластмассы — относительная влажность макс. 90%;
эпоксидные, акриловые и полиэфирные пластмассы — относительная
влажность макс. 97%
цементно-полимерные массы — воды на поверхности быть не должно;
покрытия, пропускающие водяные
пары, и грунтовки для влажного бетона — не определены.
Влажность измеряется как относительная при помощи высверливания
отверстий в конструкции (см. Строительную инструкцию RT 14—10675).
Измерение должно проводиться градуированным измерителем и соответствовать определенным правилам. Результаты измерения должны учиты-
Для красок, лаков и материалов для
обеспылевания, толщина пленки которых меньше 0,5 мм, рекомендуется
гладкая основа. Для покрытий-масс
шершавая основа является лучшей,
так как увеличивается адгезия, а также
упрощается способ нанесения массы.
Отслоившиеся пласты поверхности,
трещины, рабочие и деформационные швы
Отделившуюся плиту определяют постукиванием. «Стук» следует «исправить»
до начала работ по устройству покрытий с помощью инъекционной смолы. В
полах, подверженных химическим воздействиям, все трещины нужно тщательно заполнить инъекционной смо-
Технологии строительства 4(32)/2004
2
Таблица 3
Классы нагрузок (Международный стандарт PSK 2703)
Очень слабая ( ВС 1 )
обработка пылесвязующими веществами
слабая механическая или химическая нагрузка
чаще всего сухое внутреннее помещение
Тип покрытия
Nanten
Nanten
Nanten
Nanten
Nanten
Fluat — пропитка для поверхности
BL — лак для бетона или
PU-lakka — полиуретановый лак, толщина слоя ~ 50 _m
ВМ — краска для бетона, толщина слоя ~ 50 _m
PU — полиуретановая эмаль, толщина слоя ~ 50 _m
Слабая ( ВС 2 )
легкая механическая нагрузка
выдерживает нормальные чистящие средства
Тип покрытия
Nanten ТЕ-250 эпоксидное покрытие, толщина слоя 250 _m
Средняя ( ВС 3 )
постоянная средняя механическая нагрузка
легкое движение и случайное движение автопогрузчиков
Тип покрытия
Nanten SL — эпоксидная масса или
Nanten PU — полиуретановая масса, толщина слоя 500 _m
Жесткая ( ВС 4 )
сильная механическая и слабая химическая нагрузка
движение автопогрузчиков и сосредоточенные нагрузки
воздействие брызг слабых химикатов t < 30°С
Тип покрытия
Nanten SL — эпоксидная масса или
Nanten PU — полиуретановая масса, толщина не менее 2 мм
Очень жесткая, механическая
( ВС 5-Mec )
чрезвычайно сильная механическая нагрузка или
воздействие теплой водой t 20—60°С
постоянное движение автопогрузчиков и большая
сосредоточенная нагрузка
воздействие брызг технологических химикатов t < 30°С
Тип покрытия
Nanten HM — эпоксидная притирочная масса
Nanten PU — полиуретановая масса
Nanten DC 205 Акриловая масса
Толщина слоя 4 мм
Очень сильная, химическая *
( ВС 5-Chem )
сильное химическое воздействие
сильные неорганические кислоты и щелочи < 3 дней
слабые органические кислоты и щелочи < 28 дней
воздействие временами горячей воды
тепловые шоки и воздействие растворителей
средняя механическая нагрузка
Тип покрытия
Nanten AR — эпоксидная масса, толщина слоя не менее 5 мм
Nanten HM — эпоксидная притирочная масса, толщина слоя не менее 6 мм
Nanten DC 203 Акриловая масса, толщина слоя не менее 6 мм
Спецнагрузки ( BC-6 )
постоянное воздействие горячей воды > 90°С
мытье паром
спецхимикаты (-химикалии)
электропроводные покрытия
Тип покрытия
Покрытие выбирается соответственно конкретной нагрузке и требованиям
Электропроводное
( антистатическое )
Nanten ESD — эпоксидное покрытие
Пропускающие водяной пар
(«дышащие»)
Nanten VH — эпоксид
Nanten Monile — полимерное покрытие
Эластичное, скрепляющее трещины
водонепроницаемое покрытие для
внутренних помещений
Nanten PU-FLEX — полиуретановое покрытие
Гидроизоляционное покрытие для внутреннего и внешнего использования
Nanten Matacryl
* Целесообразность материала необходимо всегда уточнять в соответствии со случаем
3
Технологии строительства 4(32)/2004
лических порогов в бетоне срезают скос
до глубины 5—10 мм и образовавшуюся
канавку заполняют массой покрытия. Таким же образом действуют на границе
завершения массы-покрытия и продолжающейся бетонной поверхности.
Требования, предъявляемые во
время работы по устройству покрытия
Во время работы по устройству покрытий предъявляются различные требования к окружающим условиям в зависимости от конкретной продукции.
Отправным пунктом считается, что для
достижения хороших результатов работа должна проходить в благоприятных условиях. Обычно предъявляются
требования:
к температуре покрываемой основы;
влажности основы;
температуре воздуха;
влажности воздуха;
обмену воздуха.
Основные факторы, влияющие на выбор покрытия
Пол — это «рабочий стол» промышленного помещения. Выбор напольного покрытия существенно влияет на условия работы и уход за полом. Наиболее важными факторами являются:
механическая нагрузка;
химическая нагрузка;
водонепроницаемость;
возможные погодные изменения;
временные условия работы по устройству напольного покрытия;
влажность покрываемого бетона
(расписание);
время затвердения покрытия (расписание);
электропроводные характеристики;
факторы строительной физики;
ударопрочность покрытия.
теплостойкость покрытия;
огнестойкость покрытия;
безопасность покрытия;
временные факторы безопасности,
связанные с работой по устройству покрытия;
внешний вид;
цена (поставка + расходы на уход и
ремонт).
Толщина слоя покрытия обычно определяется требованием к противостоянию нагрузкам. Тонкие пленки красок
и лаков предназначены для объектов с
очень слабыми и слабыми нагрузками. Основные массы-покрытия, напротив, предназначены для более значительных нагрузок.
Кроме упомянутых выше факторов,
влияющих на выбор покрытия, качество
покрываемой основы и материал имеют определяющее значение в выборе
композиции покрытий. Для новой, достаточно прочной бетонной основы,
подходят практически все сочетания.
Напротив, старый, грязный и /или уже
покрытый пол предъявляют для новой
композиции свои требования. Более
эластичные или более «живые» материалы, такие как асфальт, фанера или
сталь, предполагают совместимость покрытия с конкретной основой.
Покрываемый бетон может быть,
например, настолько пропитан маслом, что его очистка не является возможной или экономически целесообразной; то же самое касается бетонного пола плохого качества,
«рассыпающегося». В данном случае
единственно возможным решением
будет устройство нового бетона и его
покрытие материалом, соответствующим действующим нагрузкам.
Свойства покрытий
Характерные особенности различных
покрытий определяются уже при выборе сырья. Самые типичные заключаются в их стойкости к химическим нагрузкам, теплостойкости, эластичности, проницаемости водяных паров и
времени затвердения.
Покрытия, предназначенные для
активного промышленного применения, бывают разных видов:
эпоксиды;
полиуретаны;
акрилы.
Особую группу образуют сухие упрочняющие смеси и покрытия-массы
на цементной основе, притираемые к
бетонной поверхности в процессе работы по устройству бетона. Флуативные и пропиточные материалы, не образующие слоя и применяемые в первую очередь для обеспыливания,
также относятся к материалам для обработки поверхности.
Эпоксиды
Эпоксидная смола, пожалуй, является
наиболее важным связующим веществом, которое используется при обработке поверхности бетонных полов.
Затвердение эпоксидной смолы основано на химической цепочке, в которой эпоксидные группы смолы реагируют с аминогруппой отвердителя. В
процессе необратимой реакции возникает смола-пластик, противостоящая воздействию химикатов и сильных механических нагрузок. Эпоксидные покрытия бывают разных видов.
Наиболее типичные — так называемые
«саморастекающиеся» пигментные
или непигментные связующие вещества притирочных масс, обладающие
низкой вязкостью. Результатом правильного выбора сочетания смолы и
отвердителя является покрытие, кроме
высокой стойкости к нагрузкам, отлично противостоящее химикатам.
Покрытие влажного бетона удается
с помощью эпоксидной грунтовки, которая очень хорошо схватывается и с
влажной основой. При таком варианте
непременным условием является целостность грунтовочной пленки, которая сможет закрыть собой нижерасположенные слои в конструкции. Другой
вариант для покрытия влажных конструкций — водоразбавимые эпоксидные лаки, краски и массы, пропускающие водяные пары. При использовании водоразбавимых масс-покрытий
так называемые «самовыравнивающиеся» продукты являются проблемными
из-за их сильной усадки. По этой причине обычно рекомендуют похожие на
притирочный эпоксид массы-покрытия, содержащие большое количество
каменного материала, практически не
уседающие.
В помещениях, где возможна проблема с электрическим трением, напольное покрытие должно быть электропроводным. В таких помещениях
используют, например, эпоксидные
покрытия-антистатики, с помощью которых всю поверхностную структуру
пола можно заземлить.
Для объектов с повышенными гигиеническими требованиями, особенно
в пищевой промышленности, можно в
качестве связующего вещества выбрать эпоксид, препятствующий росту
микробов.
Полиуретаны
Полиуретаны, применяемые в устройстве напольных покрытий, бывают
трех видов:
1-компонентный влагозатвердевающий;
2-компонентный MDI изоцианатнополиоловой системы. Это традиционный тип, однако весьма чувствительный к влажности во время выполнения напольных работ;
2-компонентный отвердитель — активированный, неподверженный воздействию влажности. Этот тип нечувствителен к влажности во время выполнения напольных работ.
Из жидкого полиуретана изготавливают покрытия, подобные продукции из
эпоксидов, не содержащих растворители. Химическая цепочка образуется за
счет необратимой реакции связующего
вещества смолы гидроксильной группы
с отвердителем изоцианатной группы.
Возникающий пластик эластичен. Исключением являются однокомпонентные полиуретановые лаки, твердеющие
под действием влажности воздуха.
Эластичные полимерные покрытия
(полиуретано-эластомеры) являются
покрытиями, не содержащими каменного материала-наполнителя. Лучшие
показатели их растяжения на разрыв
растяжимость ~ 400% даже при температуре -40_С. Благодаря эластичности полиуретановые покрытия и массы
можно использовать, кроме бетонной
основы, также для покрытия фанеры и
(без растворителей) — для покрытия
асфальта.
Акриловые смолы
Акриловую смолу, содержащую двойную связь, растворенную с метилметакрилатмономерами, можно связать в
цепочку за счет пироксидов, в результате чего получается прочный полимер. Акриловые смолы разработаны
для самых разных объектов. Смолы
изготавливают в качестве грунтовочных лаков для разных покрываемых
основ. Связующим веществом акриловой массы может быть смола любого
типа; лаки для покрытия поверхностей
подбираются в зависимости от воздействующих нагрузок.
Характерной особенностью для акриловых связующих является их быстрое затвердевание и сильный запах во
время работы. Полное затвердевание
акрилового покрытия толщиной 3—4
мм при устройстве пола (до эксплуатационной готовности) происходит всего
за 5—6 часов.
Упрочняющие затирочные смеси и цементосодержащие массы-покрытия
Присыпки, притираемые к бетонному
полу для его упрочнения во время его
устройства, представляют собой смеси,
приготовленные из особого цемента и
отборного кварца, корундия и другого
заполняющего материала. В цветной
продукции также применяют неорганические пигменты для получения
нужного оттенка. Присыпки не образуют отдельной пленки, но являются частью бетонной конструкции. С их помощью можно улучшить износостойкость
бетонной поверхности. Присыпку затирают механическим способом до получения плотной и гладкой поверхности.
Присыпка подходит и для выполнения
самых высоких требований по износостойкости бетонных полов (класс 1 и
2). Химическая стойкость такая же, как
и у необработанного бетона.
ших нагрузок примерно через трое суток. Через пять суток такие покрытия
становятся полностью затвердевшими.
Исключением являются особые
эпоксидные покрытия с ускоренной
реакцией.
При определении времени готовности покрытия к эксплуатации необходимо помнить, что в традиционном
сочетании покрытий эпоксидов или
полиуретанов каждая обработка предполагает приблизительно 10 часов
времени затвердевания. Готовность к
эксплуатации отсчитывается от того
времени, когда выполнена последняя
обработка. Работа с эпоксидами и полиуретанами занимает примерно 0,5
часа. Время работы с красками и лаками обычно дольше, 1—2 ч. Реакция
затвердевания зависит от температуры. Более высокая температура ускоряет реакцию. Если же температура
слишком низкая, реакции вообще не
произойдет.
Запах и факторы безопасности
Факторами, влияющими на выбор обработки поверхности, могут быть запах и безопасность. Например, уже
при обработке основы не должно быть
пыли. Работа с лаками и красками с
содержанием растворителей предполагает хороший обмен воздуха и использование рабочими средств индивидуальной защиты. То же касается и
акриловой продукции.
На затвердевшем покрытии проводят так называемый «опыт на эмиссию» для исследования возникших испаряющихся с готового покрытия или
красок веществ. Продукцию классифицируют, согласно системе «М», в
которой «класс М 1» — лучший класс.
Другие покрытия
Бетонные полы можно покрывать массами, содержащими полимерную дисперсию или смеси из эпоксида с цементом, каменного материала и пигмента. В таком случае минимальная
толщину покрытия принимают слой
~10 мм. Покрытие хорошо притивостоит механическим нагрузкам, пропускает водяные пары и подходит как для
новых, так и для старых бетонных полов. При устройстве таких тонких бетонных конструкций нужно принять во
внимание рабочие условия и важность
последующего ухода за покрытием.
Время, необходимое для устройства пола
Неоспоримое преимущество акриловой
смолы — это возможность быстрого начала эксплуатации пола после завершения работ, да и само время работы по
устройству покрытия очень короткое.
Для затвердевания эпоксидных и
полиуретановых покрытий, а также
покрытий-масс обычно требуется
больше времени. Пол, покрытый
обычным покрытием, пригоден для
ходьбы через сутки и готов для боль-
Технологии строительства 4(32)/2004
Ремонт и уход
Ремонт полимерного покрытия довольно прост. На месте поврежденного
покрытия бетонную поверхность тщательно чистят, ремонт осуществляется
таким же образом, что и нанесение
основного покрытия. Ремонт следует
проводить сразу после выявления повреждения, чтобы в бетон не проникали загрязнения или вода.
Для ремонта и поддержания в чистоте подходят обычные моющие
средства и способы. Саморастекающиеся массы следует до принятия в
эксплуатацию обработать подходящим воском.
Описания продукции и сведения по
технике безопасности
У изготовителей должны быть сведения по технике безопасности, содержащие информацию о применении
продукции, мерах защиты, перевозке
и т.д. В технических описаниях продукции обычно представлены объекты
применения, технические сведения,
результаты испытаний и инструкции по
работе с продукцией.
4