Технология строительства промышленных бетонных полов

Бетонные полы
Бетонные покрытия получили наибольшее
распространение из-за их относительно
низкой стоимости, так как изготовление
износостойкого покрытия объединяется в
одном технологическом цикле с устройством
несущей монолитной плиты.
Конструкция бетонной плиты зависит от
множества факторов -характеристик основания,
нагрузок на пол, расположения стеллажей, типа
армирования и т.д.
При строительстве новых складов основанием
для пола служит уплотненный песок, реже
железобетонная монолитная плита. При
реконструкции зданий основание часто
представляет собой старые полы из бетонной плитки, монолитного бетона и др.
На стадии проектирования пола необходимо знать основные характеристики основания, поэтому его
специализированное обследование обязательно. При новом строительстве, когда основанием для
бетонного пола служит уплотненный песок, заказчик должен контролировать степень его уплотнения,
не полагаясь на данные подрядчика, а привлекая независимую специализированную лабораторию, что
позволит исключить в дальнейшем просадки пола и образование трещин.
В чистом виде бетонные покрытия для изготовления полов складов практически не применяются из-за
их низкой износостойкости и значительного пыления. Для придания бетонному полу высоких
эксплуатационных характеристик используют технологические приемы поверхностного (1-3 мм)
упрочнения с помощью жидких или сухих составов на стадии устройства бетонного пола.
Используются также специальные высокопрочные цементнополимерные составы с толщиной слоя 512 мм, которые укладывают по незатвердевшему или "старому" бетону. Наиболее широко
распространена технология упрочнения бетонного пола сухими смесями.
Технологические операции при устройстве бетонного покрытия с верхним упрочненным слоем:
Нивелировка поверхности основания
Съемкой определяется наиболее высокая отметка основания, после чего уточняется толщина
бетонной плиты, которая не должна быть меньше проектной.
В соответствии с рекомендациями ACI302.IR-89 Американского Института бетона минимальная
толщина бетонной плиты, устраиваемой по монолитному бетонному основанию - 100 мм. В случае,
если бетонное покрытие устраивается по уплотненному грунту, его толщина составляет, как правило,
150-250 мм, в зависимости от нагрузок на пол и применяемого армирования. Следует отметить, что
устройство бетонного пола толщиной 50-100 мм, несмотря на экономию средств за счет уменьшения
расхода бетона, неоправдано, так как в подавляющем большинстве случаев приводит к значительному
трещинообразова-нию и в дальнейшем - к разрушению покрытия.
Разбивка площади пола на карты (захватки)
В случае, если в складе будут устанавливаться стеллажи, края захваток должны по возможности
располагаться между стеллажами. Это особенно важно для высотного складирования, поскольку
предъявляются повышенные требования к ровности полов, а опыт устройства бетонных покрытий
свидетельствует о том, что наибольшее количество неровностей возникает по краям захваток. Ширина
захваток для "сверхплоских" полов не должна превышать 4 м (в редких случаях 6 м). Длина захваток
определяется в зависимости от дневной производительности укладки с тем, чтобы избежать лишних,
так называемых, "холодных" или "строительных" швов, возникающих из-за перерывов в
бетонировании.
Установка направляющих
В качестве направляющих используются специальные бетонные изделия, либо металлические формы,
реже квадратный металлический пустотелый профиль или швеллер. От качества направляющих
напрямую зависит ровность полов, поэтому для "сверхплоских" полов должны использоваться только
специальные формы с повышенной жесткостью и ровностью верхней кромки. Для установки
направляющих предпочтительнее применять оптические нивелиры, а лазерные использовать для
выборочного контроля правильности установки.
В США и странах Европы последние два десятилетия широко распространена технология устройства
бетонных полов с помощью автоматических бетонноукла-дочных комплексов, которые представляют
собой передвижные установки с телескопическим механизмом, на котором закреплено
разравнивающее устройство, оснащенное вибраторами (например, компания Somero, США).
Бетоноукладочные комплексы обеспечивают автоматический контроль уровня укладываемой бетонной
смеси - для этого применяется стационарный лазерный излучатель, устанавливаемый в зоне прямой
видимости и приемники, закрепленные на самом механизме. Исполнительный гидравлический
механизм несколько раз в секунду регулирует высоту разравнивающего устройства, что позволяет
получить приемлемую ровность бетонного покрытия.
Производительность при укладке такими механизмами достигает 5000 кв.м. в смену. Поэтому
направляющие при такой укладке устанавливаются редко и не влияют в значительной мере на
ровность полов.
Армирование (установка арматуры)
Для армирования полов используют сетки из арматуры АIII, либо дисперсное армирование стальной
фиброй. Достаточно часто применяется комбинированное армирование - помимо арматурных каркасов
(сеток) в бетон добавляют стальную фибру для уменьшения трещинообразования бетонного пола.
Выбор типа армирования определяет проектировщик в зависимости от нагрузок на пол и
характеристик основания.
При использовании традиционного армирования с помощью арматурных сеток очень важен контроль
за их расположением относительно основания и заданной отметки пола. Как показывает опыт
отечественного и зарубежного строительства, от правильности установки арматуры зависит
трещиностойкость, а следовательно, и долговечность пола.
Особенно это важно в случае изготовления бетонного покрытия небольшой толщины, армированного
одной сеткой - неправильно уложенная сетка (например, уложенная непосредственно на основание) не
только не предотвращает трещинообразование, но и часто является его источником. Поэтому при
такой конструкции пола желательно использовать комбинированное армирование(помимо установки
арматурной сетки вводить в состав бетона металлическую фибру).
Дисперсное армирование бетона металлической фиброй (расход 25-40 кг. на куб.м. бетона) позволяет
отказаться от устройства традиционных арматурных сеток, резко снизить трудозатраты, использовать
высокопроизводительные бетоноук-ладочные комплексы, тем не менее, предъявляет чрезвычайно
жесткие требования к качеству уплотнения грунтового основания и подбору состава бетонной смеси. К
сожалению, в настоящее время отечественная нормативная база применения металлической фибры
для устройства полов не развита, отсутствуют стандартизованные практические рекомендации по
приготовлению составов бетонных смесей.
Устройство осадочных швов
Осадочные швы отделяют колонны и стены здания от покрытия пола. Их устраивают путем установки
пенополиэтиленовой ленты толщиной 3-5 мм вокруг колонн и вдоль наружных и внутренних стен
здания.
Данная операция позволяет предотвратить образование трещин в бетонном полу из-за осадок стен и
колонн, вызванных как просадками грунтового основания, так и изменением нагрузок на конструкцию
здания.
Доставка бетонной смеси на стройплощадку и распределение ее по захваткам и уплотнение с
помощью глубинных вибраторов и виброреек
Этот технологический передел -организационно наиболее сложный этап в устройстве бетонных
покрытий полов. Перерывы в доставке бетона даже на 30-40 мин (особенно в летнее время),
неоднородный состав бетона, разная пластичность смеси приводят к необратимому ухудшению
качества бетонных полов - в первую очередь, его ровности и долговечности.
Изготовитель полов в данном случае полностью зависит от обязательности и оперативности
поставщика товарного бетона, поэтому выбор бетоносмесительного узла - наиболее важный этап
планирования всей работы по устройству полов.
Бетонная смесь распределяется по захваткам и уплотняется с помощью виброреек и глубинных
вибраторов. Особое внимание необходимо уделять качеству уплотнения бетона вдоль направляющих,
стен и вокруг колонн. При устройстве "сверхплоских" полов используются специальные
высококачественные виброрейки, причем их геометрия (прогиб) должен проверяться и при
необходимости регулироваться после каждой рабочей смены.
Проверяться должна и пластичность поставляемого бетона. Изготовитель должен измерять осадку
конуса бетонной смеси из каждого автобетоносмесителя ("миксера") и требовать от поставщика
корректировки рецептуры. Изменение осадки конуса более чем на 4 см в партии бетона, поставляемой
в одну смену, может привести к сложностям при выполнении работ и снизить качество готового пола.
Выравнивание уплотненной бетонной смеси с помощью ручных реек
При традиционной технологии устройства
бетонных полов (использование направляющих
и виброреек) ровность полов в значительной
мере определяется профессионализмом
укладчиков бетона. Использование
высококачественных направляющих,
регулируемых виброреек не является залогом
устройства покрытий с заданной ровностью.
К сожалению, без большого количества ручного
труда получить качественные и ровные полы
не представляется возможным. При
изготовлении "сверхплоских" полов для
узкопроходных штабелеров 20-30% всех
трудозатрат приходится на ручное
выравнивание бетонного пола.
Использование бетоноукладочных комплексов позволяет снизить долю трудозатрат по распределению
и уплотнению бетонной смеси, но также не позволяет отказаться от ручного труда по выравниванию
свежеуложенного бетона.
Выравнивание производят с помощью алюминиевых и деревянных реек прямоугольного сечения,
специальных заглаживающих профилей на телескопических ручках с поворотными шарнирами.
Выдержка свежеуложенного бетона
Время выдержки зависит от температуры основания, влажности и температуры окружающего воздуха,
активности цемента, использованного при приготовлении бетонной смеси. Как правило, бетон до
последующих операций по его обработке выдерживается в течение 3-5 часов. Часто применяемая
технология вакуумирования бетонной смеси сокращает время выдержки до 1-2 часов, что упрощает
технологию.
В соответствии с рекомендациями Американского института бетона (ACI) и большинства фирмпроизводителей упрочняющих составов дальнейшую обработку бетона можно начинать только после
того, как глубина отпечатка от обуви на бетоне будет менее 4-5 мм. Столь неформализованная
рекомендация свидетельствует, что технология бетонных полов, и как следствие - их качество, в
значительной мере зависит от накопленного опыта и профессионализма укладчиков.
В случае, если на стройплощадку бетонная смесь поставляется неоднородного качества, выдержка
различных участков уложенного бетона будет разной по времени, поэтому на данном этапе
необходимо внимательно следить за сроками схватывания бетона.
Нанесение 2/3 общего количества упрочняющей композиции на свежеуложенный бетон
Сухая упрочняющая смесь наносится на
твердеющий бетон вручную, либо с помощью
специальных распределительных тележек.
Последний метод наиболее предпочтительный,
так как позволяет добиться контролируемого и
равномерного распределения упрочняющей
смеси.
Для изготовления упрочненного бетона
используются сухие смеси, отличающиеся
между собой типом износостойкого
наполнителя. Наиболее распространенные фракционированный кварц, корунд, карбид
кремния и металл. Помимо наполнителя в
состав упрочняющих смесей входит
портландцемент, водоудерживающие,
пластифицирующие и другие полимерные добавки.
От интенсивности износа, которому подвергается пол, зависит и тип упрочняющего состава. В
складских помещениях, где используются погрузчики и штабелеры с монолитными полиуретановы-ми
колесами, применяют упрочнение полов на кварцевом и корундовом наполнителе. В помещениях, где
возможно движение тележек на металлических колесах, - только металлонаполненные смеси.
Для "сверхплоских" полов некоторые фирмы выпускают упрочняющие составы, отличающиеся
повышенной пластичностью и увеличенным временем жизнеспособности и обрабатываемости.
Общий расход кварцевого и корундового упрочнителя 4-7 кг на кв.м., металлонаполненного-8-12 кг на
кв.м.
Выпускаются и широко используются цветные упрочняющие составы, однако цвет готового покрытия
из-за неоднородности состава бетонной смеси, ее толщины, нанесения упрочняющего состава никогда
не бывает равномерным. Выравнивание цвета пола происходит в течение 1-3 месяцев в зависимости
от толщины бетона и условий его твердения. Это же относится и к "пятнистости" упрочнителя
"натурального бетонного" цвета.
Затирка упрочнителя
Нанесенный на бетон сухой уп-рочнитель заглаживают с помощью ручных реек, представляющих
собой алюминиевый профиль сечением 50х100 или 50х150 мм, к которому прикреплена ручка на
поворотном шарнире. Использование ручной рейки позволяет более равномерно распределить
упрочняющую смесь по поверхности бетона и контролировать ее насыщение влагой, поступающей из
бетона.
Для механизированной затирки используют самоходные и ручные затирочные машины. Затирку
начинают одетыми на машины дисками (диаметр 60,90 или 120 см) при минимальных оборотах.
Затирку прекращают после одного -двух проходов по поверхности.
Нанесение оставшейся 1/3 части упрочнителя и окончательная затирка.
После нанесения оставшейся части упрочняющего состава на поверхность бетона затирку
продолжают с помощью дисков, а по мере твердения бетона диски с затироч-ных машин снимают и
продолжают обрабатывать поверхность лопастями. При этом постепенно увеличивают угол наклона
лопастей и скорость вращения роторов.
Нанесение защитного водоудерживающего лака
Поскольку бетон, который используют для полов, изготавливают на основе портландцемента, он
характеризуется усадкой при твердении. Следствием усадки являются трещины - как поверхностные,
так и структурные (на всю глубину бетонного слоя). Поверхностные усадочные трещины впоследствии
могут раскрываться и привести к шелушению поверхности и разрушению пола. Чтобы предотвратить
трещинообразование, необходимо резко снизить испарение влаги с бетонной поверхности, особенно в
ранние стадии твердения. Для этого используют специальные водо-удерживающие лаки - растворы
акриловых сополимеров в органических растворителях или воде. При рекомендованном расходе лака
150-200 г. на кв.м. толщина пленки на бетоне составляет 0,07-0,12 мм. Этого вполне достаточно, чтобы
замедлить испарение влаги из бетонной плиты и предотвратить трещинообразование.
Критичным в данной операции является время нанесения водоудерживающего лака - интервал между
завершением затирки и укладке лака должен быть минимальным и исчисляться минутами.
Лак наносится с помощью валиков, либо пневмораспылителями. Некоторые лаки с низким
содержанием сухого вещества требуют повторного нанесения с интервалом 0,5-1 час.
При эксплуатации полов водоудерживающий лак истирается.
Нарезка усадочных швов
Нарезка производится с помощью специальных машин с алмазными или корундовыми дисками на
глубину 1/3 толщины бетонного покрытия, но не менее чем 2,5 см.
Нарезка швов производится не позже чем через 6-8 часов после окончательной затирки упрочненного
слоя, что позволяет избежать появления усадочных трещин.
Шаг между швами зависит, в основном, от толщины бетона. По рекомендациям ACI - шаг между швами
не должен превышать 30-40 толщин бетонной плиты. Расположение швов определяется в зависимости
от местоположения и шага колонн и конфигурации склада.
Заполнение усадочных и деформационных швов
Поскольку усадка бетона протекает в течение достаточно длительного периода (интенсивная - первые
три месяца), то заполнение швов эластомерными герметиками необходимо производить как можно
позже. Для бетонных полов толщиной (100-150 мм) заполнение швов можно начинать не ранее 1,5-2
месяцев после их устройства. Для бетонных полов толщиной 200-300 мм этот срок не должен быть
менее 3 месяцев. Такие требования усложняют организацию работ, так как операции по герметизации
швов необходимо выполнять в условиях действующего склада. С другой стороны, заполнение швов
ранее указанного срока, как правило, приводит к нарушению адгезии между герметиком и краями шва,
что неизбежно приводит к ремонту швов в условиях действующего склада.
Как показывает практика, наиболее эффективно использование жестких полиуретановых или
эпоксидных гер-метиков с высокой твердостью (более 90 у.е. по Шор А) и невысокой эластичностью
(относительное удлинение до 150%). Наиболее распространенный метод заполнения швов - укладка
пенополиэтиленового шнура и заполнение герметиком на глубину 5-7 мм не всегда обеспечивает
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. Таким образом, задача получить беспыльный и долговечный пол требует от исполнителя
как значительных усилий по организации производства, так и высокого профессионализма инженеров
и рабочих. С другой стороны, на качество работ влияет множество факторов, которые не зависят
напрямую от установщика полов. Это - стабильная температура в помещении не ниже 10 С, отсутствие
сквозняков, протечек воды, смежных строительных организаций в зоне работ, наличие эффективного
освещения площадки.
Заказчик и генподрядчик должны с пониманием относиться к требованиям установщика полов и
заранее планировать время его работы.