6. Отделка поверхности покрытия шлифовальными машинами и уход за бетоном путем обработки поверхности отвердительным составом, образующим защитную пленку на всей поверхности.
7. Нарезка деформационных швов.
Применение технологии производства промышленных полов со слоем износа из сталефибробетона позволило обеспечить повышение физико-механических свойств покрытий по сравнению с традиционными способами, а именно прочность при растяжении, при изгибе в 1,5 раза, истираемость покрытий в 1,2 раза. Высокие физико-механические свойства слоя износа обеспечивают значительный период эксплуатации и повышают долговечность покрытий. [16, 48, 49, 50]
4.8. Покрытия бетонных полов с упрочнением верхнего слоя полимерными материалами
Для упрочнения верхних слоев бетонных полов кроме сухих топпингов используются и жидкие. Упрочненные сухими топпингами полы не обладают высокой химической стойкостью, не выдерживают воздействия кислой и других агрессивных сред. Поэтому в тех случаях, когда к полу предъявляются повышенные требования, целесообразно использовать в качестве органических упрочняющих вяжущих веществ различные полимерные покрытия на основе эпоксидных или полиуретановых связующих, акриловые смолы, сложные полиэфиры и т. п.
Полимерные промышленные полы удовлетворяют самым высоким требованиям практически любого проекта: они беспыльные, химически стойкие, обладают низкой истираемостью, имеют эстетичный внешний вид, просты в уходе и легко ремонтируются, могут быть глянцевыми либо матовыми и иметь разную фактуру поверхности (гладкую или с заданной степенью шероховатости).
Благодаря своим универсальным качествам полимерные покрытия часто применяют при устройстве полов на предприятиях электронной, пищевой, медицинской промышленности, заводах приборостроения.
Полимерные составы могут включать различные связующие (от этого зависит и область их использования):
□ на основе эпоксидных составов (для помещений с высокими механическими нагрузками и высокой интенсивностью воздействия агрессивных жидкостей);
□ на основе полиуретановых составов (для помещений с постоянной вибрацией и жесткими абразивными нагрузками);
□ на основе метилметакрилатных составов (выдерживают длительную эксплуатацию в холодных или неотапливаемых помещениях);
□ на основе полиэфирных составов (для помещений с высокими химическими воздействиями).
По толщине и степени наполнения различают следующие три типа полимерных покрытий:
□ мембранные (тонкослойные материалы толщиной 0,2–0,8 мм);
□ наливные (самонивелирующиеся материалы толщиной 1–3 мм);
□ высоконаполненные полимерные составы (минимальная толщина может превышать 5 мм).
Тонкослойные полимерные покрытия и пропитки отлично защищают от пыли, воздействия воды и агрессивных сред. Однако они не приспособлены к высоким механическим нагрузкам.
Наиболее эффективными можно назвать высоконаполненные системы, их также называют "каркасными" покрытиями или каменными коврами.
Они широко используются для решения самых разнообразных задач - от декоративных покрытий жилых помещений и старых лестниц до промышленных полов, подвергающихся экстремальным нагрузкам. В этих системах используется прокаленный кварцевый песок, применение которого дает возможность воплощения смелых дизайнерских решений, которыми можно будет любоваться в течение долгих лет эксплуатации.
Преимущества этого вида покрытий перед остальными заключается в более высокой стойкости к ударным нагрузкам и истиранию. Сравнительно большая толщина слоя покрытия (в среднем 4–8 мм) позволяет в некоторой степени компенсировать отдельные неровности основания. Высокая вязкость исходной композиции позволяет выполнять монолитные примыкания к стенам и колоннам - так называемые санитарные плинтусы. Такие покрытия могут использоваться для проведения ремонтных работ на бетонных полах и плитах, лестницах и галереях, очистных сооружениях.
Как и топпинги, полимерное покрытие требует основания из качественного бетона и соблюдения технологий его укладки. Но несоблюдение этих требований не сказывается на качестве полимерного покрытия, оно влияет только на срок службы. Если бетонное основание надежно, покрытие прослужит долго, в противном случае срок эксплуатации сокращается, поскольку бетон будет разрушаться.
При средних нагрузках на покрытия полов для социальных объектов (учреждения, магазины, кафе, рестораны, школы, офисы, предприятия фармацевтической промышленности), исходя из необходимости обеспечения эстетичного вида покрытия, средняя толщина данного класса покрытий составляет 1,5–2 мм. Возможно устройство наливных полов различной расцветки и фактуры (полимерные разноцветные чипсы, цветные покрытия типа "каменный ковер").
При высоких механических нагрузках (промышленные предприятия и производственно-складские комплексы с постоянным движением погрузчиков и механизмов на жестких колесах, пищевые производства, имеющие постоянное воздействие на покрытие растворов сахаров и солей, молочных фруктовых кислот), в зависимости от степени воздействия на полы механической и химической нагрузок, толщина данного класса покрытий составляет 2,5–5 мм. При этом основной несущий слой может быть выполнен только из полимера либо из полимера, наполненного на 70–80 % кварцевым песком.
При высоких химических и температурных нагрузках на покрытия полов (пищевое производство), подвергающихся интенсивным механическим нагрузкам, значительным перепадам температур, предъявляются особые требования. В соответствии с этими требованиями НПЦ "Невполимер" рекомендует использовать высоконаполненные системы с акриловыми либо эпоксидными связующими, наполненными (более 250 %) цветным кварцевым песком. Толщина покрытия 3–6 мм. Высоконаполненные системы имеют следующие технические характеристики:
□ прочность при растяжении, 6,5-40 МПа;
□ прочность при сжатии, 45–85 МПа;
□ диапазон эксплуатационной температуры, 40-120 °C.
Такие покрытия химически и атмосферостойки, не скользят при смачивании.
Благодаря высокой скорости набора прочности через 2–3 ч после заливки материала возможно неинтенсивное движение по нему, а через сутки полы можно использовать с максимальной нагрузкой.
Для упрочнения верхних слоев бетонных полов используются следующие материалы: Ecopoxy Aqua - водорастворимое эпоксидное покрытие (Франция); Profloor PU 255 AR - двухкомпонентное полиуретановое напольное покрытие (Германия); Sikafloor 261 - эпоксидное покрытие пола (Австрия).
При работе с этими материалами предъявляются высокие требования к бетонному основанию. Поверхность бетонных полов должна быть сухой (влажность не должна превышать 2–4 %), хорошо впитывающей грунтовый состав, а также предварительно тщательно выровнена и отшлифована.
Для приготовления смолы к применению ее необходимо разбавлять до нужной консистенции органическими растворителями, которые токсичны и пожароопасны. Для придания напольным покрытиям из этих материалов химической стойкости, водостойкости требуется дополнительное покрытие специальным защитным составом. Указанные материалы дороже, чем сухие топпинги.
Фирма "Топ Хаус Бетон" разработала полимерные материалы LEVL Coat на основе эпоксидных и полиуретановых смол, позволяющие создавать покрытия, удовлетворяющие самым высоким эксплуатационным требованиям. Они обладают устойчивостью к абразивному износу и высоким механическим нагрузкам, антистатичностью, химической стойкостью и гигиеничностью. Кроме того, полимерные покрытия LEVL Coat отличает легкая чистка и простота ремонта и долговечность. В зависимости от условий эксплуатации могут быть изготовлены покрытия различного назначения и широкой цветовой гаммы. Благодаря своим универсальным качествам полимерные покрытия LEVL Coat могут применяться при устройстве полов на предприятиях практически всех отраслей промышленности, супермаркетах, офисах, автосервисах и складских помещениях. Беспыльность полимерных полов является одной из главных причин их успешного использования на объектах пищевой, фармацевтической и электронной индустрии.
Компания "Хантсман-НМГ" разработала полиуретановую эмаль для свежеуложенного бетона - ПОЛИФЛЕКС® 110 НАНОТОП-ПИНГ, которая способна стать реальной альтернативой сухим упрочнителям - "топпингам".
Особенностью эмали является то, что она должна быть нанесена только на влажный либо свежеуложенный бетон.
Кроме этого, в состав нового продукта входят наночастицы, которые во влажной среде расширяются в 14–16 раз, образуя плотный гель в порах бетона, и буквально врастают в него, значительно увеличивая и без того немалую адгезионную связь покрытия с основанием.
ПОЛИФЛЕКС® 110 не содержит воду и может транспортироваться при отрицательной температуре.
Рекомендованная температура нанесения от +5 °C, но и при нуле градусов он не теряет свои свойства, хотя и полимеризуется немного дольше. Благодаря применению нанотоппинга ПОЛИФЛЕКС® 110 бетон приобретает стойкость к агрессивным средам: растворам солей, щелочей, слабых кислот, к маслам, топливу и пр.
Эмаль создает условия для набора бетоном прочности, исключая преждевременное испарение влаги. Кроме того, ПОЛИФЛЕКС® 110 помогает получить полноценное колерованное матовое полимерное покрытие без пятен и разводов сразу при укладке бетона после его обработки бетоноотделочными машинами.
По сравнению с традиционным топпингом, ПОЛИФЛЕКС® 110 дает значительную экономию при транспортировке и хранении материала, т. к. вместо традиционных для сухого топпинга 5–8 кг сухой смеси на 1 м расходуется 0,2–0,25 кг материала.
Промышленные полы, кроме истирающих нагрузок, испытывают значительные нагрузки на отрыв. Это происходит при торможении, старте, повороте автомобиля, погрузчика или тележки. Стойкость к отрыву, в первую очередь, обеспечивается глубиной пропитки.
ООО "ТэоХим" для всех типов покрытий рекомендует применять полиуретановую пропитку Элакор-ПУ Грунт, что обеспечивает пропитку поверхности бетона не менее чем на 2–4 мм (для специальных задач 3–6 мм и более). Такая глубина пропитки поверхности бетона абсолютно недостижима для эпоксидных грунтов. [2, 30, 37, 40, 43, 51, 52, 56]
Для долговременной защиты бетона от пыления, повышения износостойкости, выносливости к агрессивным средам и воздействиям окружающей среды разработаны материалы серии XB-701 на основе растворимого поливинилхлорида (лаки XB-701 Б, ХВ-701 БГ и пропитка по бетону ХВ-701 П).
Лаки ХВ-701 Б и ХВ-701 БГ - готовые к применению однокомпонентные быстросохнущие материалы на органических растворителях с сухим остатком 20–25 %. В результате нанесения на защищаемой поверхности образуется полимерная пленка, имеющая высокую адгезию к подложке и надежно защищающая окрашенную бетонную поверхность от пыления, проникновения влаги, агрессивных сред. Лак ХВ-701 БГ предназначен для нанесения поверх топпингов или на хорошо обработанные, отшлифованные поверхности как средство по уходу за бетоном. Лак ХВ-701 Б предназначен для защиты бетонных оснований с худшим качеством обработки поверхности.
Лаки ХВ-701 Б и ХВ-701 БГ можно наносить на свежеуложенный бетон (через несколько часов после укладки) с остаточным содержанием влаги до 12 %.
В этом случае покрытие служит не только для обеспылевания, но и для защиты свежеуложенного бетона от ускоренного ухода влаги. Это способствует более полному набору прочности бетона и лучшему прохождению гидротационных процессов в бетоне, в результате чего его прочность увеличивается.
В дальнейшем покрытие обеспечивает предотвращение капиллярного подсоса влаги, а его химическая стойкость позволяет защищать поверхность не только от проливов воды, но и от попадания на бетонные основания агрессивных жидкостей и нефтепродуктов.
Лак улучшает межслойную адгезию между старыми и новыми слоями бетона, что успешно решает проблему совместимости старых и новых бетонных покрытий, ремонтируемых участков конструкций.
Пропитка по бетону ХВ-701 П применяется для обработки изделий на минеральных связующих: бетоне, кирпиче, шифере, штукатурке. Обработанные пропиткой пористые основания приобретают высокие гидрофобные свойства, повышается водонепроницаемость и снижается водопоглощение материала, конструкций, имеющих постоянный или случайный контакт с водой.
Пропитка полностью обеспыливает поверхность, делает ее прочнее, защищает от воздействия таких агрессивных сред, как растворы солей, кислот, щелочей, окислителей, нефтепродуктов (за исключением бензинов).
Благодаря очень высокому для такого рода материалов сухому остатку (45 %) и проникновению на глубину 2–5 мм (в зависимости от пористости основания) достигается эффект закупоривания пор.
При комбинированном использовании пропитки и лака достигается гидрофобизирующий эффект, позволяющий рассматривать систему защиты лаками ХВ-701 Б и ХВ-701 БГ и пропиткой ХВ-701 П как альтернативу более дорогим системам покрытий.
Также лаки ХВ-701 Б и ХВ-701 БГ могут применяться в качестве грунта перед нанесением полиуретановых материалов, являющихся, как известно, весьма требовательными к степени влажности бетонной поверхности.
В отличие от материалов, созданных без использования органических растворителей и применяемых при температурах не ниже 50 °C, для материалов серии ХВ-701 не существует температурных ограничений. С ними можно работать при температурах от 100 °C и выше, что позволяет сгладить наличие сезонного фактора. [40]
В ОАО "Кронос СПб" был разработан лакокрасочный упрочняющий и обеспыливающий уретановый комплекс POLIKRON.
Комплексное покрытие POLIKRON состоит из лака уретанового Этераль (марка 30) - в качестве грунтовочного слоя, лака уретанового Этераль (марка 60) - в качестве толщинообразующего слоя и пасты пигментной Кормина.
Это полиуретановое покрытие обладает высокими эксплуатационными характеристиками.
Перечислим особенности комплексного покрытия POLIKRON.
□ Эластичность - обеспечивает уникальную устойчивость при динамичных нагрузках (удары, вибрация и пр.).
□ Высокая износостойкость. Проведенные испытания покрытия на истирание доказывают значительное превосходство комплекса по сравнению с материалами на эпоксидной основе.
□ Хорошая стойкость к нефтепродуктам, кислотным и щелочным растворам.
□ Влагонепроницаемость - за счет образуемого на поверхности бетона герметичного полимерного слоя покрытия.
□ Упрочнение поверхности бетона за счет проникновения уретана внутрь на глубину до 10 мм.
□ Устойчивость в температурном диапазоне от -40 до +90 °C.
□ Покрытие является одноупаковочным и не требует предварительного смешивания с отвердителем.
□ Присутствие в комплексном покрытии пигментной пасты означает, что можно создать насыщенное цветное напольное покрытие.
Покрытие POLIKRON может применяться в различных промышленных зданиях и сооружениях: производственных цехах предприятий, складах предприятий, паркингах, автосервисных предприятиях.
Работа может производиться в зимнее время (до -20 °C). [79]
4.9. Покрытия бетонных полов с упрочнением верхнего слоя полимерцементными материалами
Некоторые особенности технологических процессов и условия эксплуатации полов на предприятиях по переработке мяса, рыбы, молочных, консервных производствах, пекарнях ограничивают возможность применения монолитных полимерных покрытий.
Так, в пекарнях и кондитерских производствах на участках около печей использование наливных полимерных покрытий нецелесообразно, т. к. перемещение тяжело нагруженных нагретых в печи тележек на металлических колесах быстро приведет к их разрушению.
На бойнях, птицефабриках, участках переработки мяса, рыбы часто используют мытье горячей водой под давлением или обработку перегретым паром. В этом случае применение монолитных полимерных покрытий ограничено, т. к. большинство из них не стойко к длительным температурным воздействиям выше +60…+70 °C.
На предприятиях по производству соков, молочных продуктов, газированных напитков, пива, консервных производствах нередки проливы концентрированных агрессивных жидкостей. Постоянное воздействие молочной, уксусной, ортофосфорной кислот, сиропов, рассолов и пр. быстро приводит в негодность многие полимерные покрытия.
С помощью применения цементосодержащих компаундов на основе водных дисперсий синтетических смол решаются многие проблемы, связанные с устройством полов и их дальнейшей эксплуатацией в непростых условиях. Чаще всего это готовые к использованию составы из трех компонентов: водная дисперсия смолы, отвердитель и сложная по составу сухая смесь, состоящая из гидравлического вяжущего (цемент, иногда известь), пигментной части, реологических и других целевых добавок.
Среди аналогичных материалов выделяются цементно-полиуретановые компаунды на водной основе (ЦПУ). Благодаря уникальным физико-механическим свойствам полиуретановых эластомеров, применение их для покрытий промышленных полов позволяет максимально расширить область использования полов и предложить оптимальные решения покрытий для тяжелых режимов эксплуатации практически во всех отраслях: от сельского хозяйства до микроэлектроники и авиационной промышленности.
Особенностью этих систем промышленного пола является то, что готовый отвердевший слой покрытия представляет собой высокопрочный композит, состоящий из интегрированных цементной и эластомерной матриц. Таким образом, цементно-полиуретановое покрытие, независимо от конструктивного решения, приобретает высокую прочность и термостойкость бетона и одновременно значительную химстойкость, износостойкость, ударопрочность полиуретанового эластомера, устойчивого к атмосферным воздействиям и перепадам температур.
Цементно-полиуретановые компаунды на водной основе применяются при устройстве монолитных полов различных конструкций и назначения. При использовании различных по природе, декоративным свойствам и гранулометрии заполнителей в составе сыпучего компонента получают шлифуемые декоративные покрытия с эффектом "терраццо", обладающие отличной химстойкостью, износостойкостью и устойчивостью к высоким температурам, наливные покрытия, обладающие хорошей текучестью или укладываемые шпателем.
Особенно преимущества ЦПУ-покрытий проявляются при эксплуатации на пищевых предприятиях с "влажными" технологическими процессами. Характерная особенность подобных производств - интенсивное воздействие на полы жидких агрессивных сред.
Применение ЦПУ-компаундов на водной основе для устройства промышленных и коммерческих полов решает проблемы, связанные с избыточной влажностью бетона, т. к. нанесение традиционных полимерных покрытий на основе синтетических смол возможно только, если остаточная влажность бетонного основания не превышает 4 %.
Благодаря свойствам проницаемости для водяных паров применение ЦПУ-компаундов позволяет наносить разнообразные по конструкции покрытия пола на "молодой" бетон (когда его прочностные свойства дают производить механическую обработку) уже через 5–7 дней после укладки, или, например, на бетонное основание, имеющее сверхнормативную влажность. При этом исключается появление характерных дефектов покрытия (вздутий, пузырей, отслоений).