Упрочнение бетонных полов

Раньше технология, представляющая собой упрочнение верхнего слоя бетонного пола, носила название «железнение» и заключалась в том, что слой свежеуложенного бетона посыпался цементом с последующим заглаживанием. В результате в верхнем слое бетона водоцементное отношение повышалось, и его прочность возрастала. Однако 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.

Уже полвека назад 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 процентов бетонных полов во всем мире изготавливаются по технологии бетона с упрочненным верхним слоем. Современные материалы для создания упрочненного верхнего слоя лишены множества недостатков своих предшественников. Это обусловлено самим принципом технологии изготовления бетонных покрытий с упрочненным верхним слоем.

Технология заключается в нанесении на свежеуложенный бетон специальной сухой смеси и внедрении ее путем затирания в упрочняемую поверхность. В результате повышаются поверхностная твердость и износостойкость покрытия за счет, во-первых, насыщения поверхности бетона высокотвердыми заполнителями, составляющими большую часть массы упрочнителя, во-вторых, снижения водоцементного отношения на поверхности бетона. 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 втирания упрочнителя в бетон граница раздела основания и покрытия является размытой, что также снижает риск отслоения покрытия.

Упрочненное бетонное покрытие остается паропроницаемым и позволяет избыточной влаге испаряться из бетонного основания. Покрытие и основание обладают практически идентичными физико-механическими характеристиками, что обеспечивает их надежную совместную работу. Это обеспечивается тем, что состав упрочнителей очень близок к составу бетона. Кроме того, повышаются ударная прочность и трещиностойкость покрытия.

Большинство упрочнителей состоит из портландцемента, заполнителей высокой твердости, модифицирующих добавок, а также армирующих полимерных волокон. Наиболее распространенными заполнителями упрочнителей являются: кварцевый песок, металлическая фибра, корунд, базальт, высокотвердые алюмосиликатные 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, которым приходится работать как на истирание, так и на ударные нагрузки, эксперты рекомендуют применять составы, содержащие металлические заполнители из нержавеющей стали. В состав смеси упрочнителя могут добавляться и пигменты. Применение цветных упрочнителей позволяет изготавливать бетонные полы, окрашенные в различные цвета. Одновременно могут применяться упрочнители 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 высолообразование.

На рынках мира можно встретить упрочнители не только в виде сухих смесей, но и в жидком виде. Последние содержат ряд водорастворимых неорганических соединений, которые вступают в реакцию со свободной известью и карбонатом кальция. В результате образуются нерастворимые соединения. Эти соединения, заполняя поры и микрокапилляры в бетоне, блокируют пути движения воды, что существенно увеличивает плотность, износостойкость, снижает пыление бетонной поверхности, повышает устойчивость к воздействию влаги и агрессивных сред.

Жидкие упрочнители, проникая на глубину до 5 миллиметров, 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 пола освободятся от воды. К этой группе составов относятся кремнийсодержащие материалы на водной основе, это силаны, силоксаны, силикаты, силиконаты. На рынке упрочняющих материалов для бетона используются и пропитки на акриловой основе, но эффективность их по сравнению с сухими смесями существенно меньше.

Производители сухих упрочнителей рекомендуют наносить их при температуре окружающей среды не ниже 5 градусов тепла и не выше 35 градусов тепла. В помещении не должно быть сквозняков. Кроме того, нельзя наносить упрочнитель, если на поверхности бетона стоит вода. Перед нанесением уложенный бетон должен быть уплотнен вибраторами и выровнен. После нанесения и втирания упрочнителя обработанную поверхность рекомендуется покрывать лаком. Как правило, для этой цели предлагают акрилатные составы, входящие в систему материалов для упрочнения. Эти материалы необходимы для предотвращения интенсивного испарения влаги на ранних стадиях набора бетоном прочности. Тем самым уменьшается риск образования трещин.

Затирку производят, как только сухой упрочнитель впитает в себя влагу из бетона, что бывает видно по потемнению поверхности. При этом используется техника с дисками 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.

Игорь ПРИВАЛОВ