Журнал «Flooring Professional Magazine» №7, 2007 г. - Технологии и оборудование

 

Конкритные машины
Оборудование и инструмент для строительства бетонных полов 

 

Бетон (англ. concrete) – один из самых надежных материалов для устройства полов в помещениях с жестким режимом эксплуатации. Он способен воспринимать значительные механические воздействия: истирание и силовые нагрузки. А с возрастом прочность и плотность бетона только повышаются.

Однако свойства бетонного пола определяются не только составом бетонной смеси и качеством исходных материалов, но и применяемыми технологиями, профессионализмом укладчиков и, как это ни банально звучит, хорошим оборудованием.

Устройство бетонного пола может производиться как по щебеночно-песчаному основанию, так и по существующей несущей бетонной плите. Ровность, эксплуатационные качества промышленных полов напрямую зависят от качества подготовки основания. При укладке бетонного пола по грунтовому основанию производят выемку и вывоз грунта до нужной отметки, а затем устройство щебеночно-песчаного основания. В зависимости от предполагаемой несущей нагрузки осуществляется армирование фиброй или арматурой, либо тем и другим.

«Соблюдение изложенных ниже технических требований обеспечивает эксплуатационную надежность и долговечность конструкций бетонных полов. Бетон должен быть марки не ниже М-300. Перепад толщины бетонной стяжки не должен превышать 5 см, в противном случае рекомендуется выровнять основание подбетонкой. Рекомендуемая толщина пола — не менее 12 см по утрамбованному основанию. Рельс-формы выставляются квадратами, они имеют отверстия для связывания между собой арматурой. Сверху они имеют пластмассовую рейку, по которой потом нарезается температурный шов. Для полов с большими эксплуатационными нагрузками рекомендуется применять упрочнители поверхности бетона», — рассказывает Дмитрий Прибыток, ведущий специалист компании «Промфлор».

Виды оборудования

Существует несколько видов оборудования для устройства бетонных полов, предназначенных для различных технологических процессов. Последние условно подразделяются на три подвида по уровню сложности. Первый уровень — производительностью от 300-400 до 500 м2 в сутки. Второй — суточная норма составляет от 500 до 1000-1500 м2 выработки. Третий — от 1500 до 5000 м2. В зависимости от уровня технологического процесса используются различные комплекты машин и оборудования.

«В условиях строительного бума в России рынок оборудования для бетонных работ, в частности для устройства промышленных полов, постоянно растет. Появляются новые торговые марки и поставщики, активизируются и совершенствуют «правила игры» старые. В этой ситуации компании, впервые приступающей к созданию парка оборудования, очень трудно сориентироваться и сделать разумный выбор. Поэтому, прежде чем купить какой-то инструмент, необходимо систематизировать всю информацию об имеющемся на россий­ском рынке оборудовании для бетонных работ и выбрать необходимое под каждый конкретный случай», — комментирует Дмитрий Позднеев, специалист компании «Материалы и Оборудование».

Итак, машины и оборудование для устрой­ства бетонных полов делятся на следующие классы: I — машины для укладки и выравнивания бетонной поверхности; II — машины для обработки свежей поверхности бетона; III — машины для обработки затвердевшего бетона.

Виктор Гладилов, генеральный директор строительной компании «АсПол»: «К первому классу, то есть машины по укладке, с расчетом производительности до 500 м2, относится такое оборудование, как виброрейки. Это специальная балка с натяжной тросовой системой, которая позволяет делать высокоточные установки до 1 мм. Она опирается на две направляющие, которые заранее выставляются до начала бетонирования. При укладке бетонного пола строители используют либо специализированные направляющие, либо простые трубы или уголки. Именно на эти направляющие и устанавливается виброрейка с вибрационной системой, которая заставляет балку вибрировать с разной частотой от 200 до 2000 колебаний в секунду. Таким образом, создавая вибрацию, бетон приобретает текучие свойства жидкости, уплотняется и выравнивается. Виброрейка способна давать плоскость, которая необходима для чистых полов. Это первый тип выравнивания.

Обычно используют 3-, 4-, 6-метровые виброрейки, которые идут по направляющим. Они бывают в виде обыкновенной балки или высокоточные с натяжными системами. Бывают и 12- и даже 25-метровые виброрейки, которые тянутся лебедками, но их конструкции более сложные. Однако основа системы также заключается в — том, что ставятся опоры-направляющие и по ним идет виброрейка», рассказывает Виктор Гладилов, «АсПол».

«При укладке и разравнивании бетона с помощью виброрейки необходимо сначала установить направляющие, они выставляются по высоте, также выставляется уклон с помощью болтов (рельс-формы). Бетонная смесь заливается на подготовленное основание и разравнивается с таким расчетом, чтобы ее верх был немного выше уровня виброрейки. По поверхности проходят выглаживающей рейкой, затем используется глубинный вибратор. После этого виброрейку тянут по направляющим, и бетонная смесь уседает до нужного уровня и разравнивается. Скорость продвижения виброрейки составляет 0,5-1 м/мин. — После виброрейки проходят корректирующей рейкой, затем контролной рейкой», добавляет Дмитрий Прибыток, «Промфлор».

Помимо виброреек уплотнение и распределение бетонной смеси может производиться глубинным вибратором или виброполутерком. Они также относятся к классу механизированного ручного инструмента.

Существует еще один тип оборудования для таких же условий (т. е. производительность до 500 м2) — плавающие виброрейки. Такой инструмент «плывет» по бетону, предварительно дозированному в нужном количестве. С помощью лазерного нивелира отмечается маркерами плоскость чистого пола (со скоростью 60 оборотов в минуту). По ней выравнивается необходимый уровень пола до мельчайших погрешностей еще по жидкому бетону. Плавающие виброрейки также относятся к механизированному ручному инструменту, они бывают от 1,5 до 7 метров и работают от двигателя внутреннего сгорания, который и создает необходимую вибрацию.

Эти два механизма используются для I уровня технологии (до 500 м2, иногда до 1000 м2). Это весьма трудоемкий и довольно сложный процесс, поэтому высокой производительности при хорошем качестве здесь нет.

«При выборе технологии укладки и выравнивания бетона главные критерии — это ровность и производительность, необходимые подрядчику. Плавающие рейки позволяют обрабатывать 1000, иногда 1500 м2 в смену, но ровность при этом, как правило, на уровне 4 мм на двухметровой рейке. Качественно иных результатов можно добиться, используя секционные (модульные) виброрейки, однако производительность при этом падает ввиду необходимости установки направля­ющих. Наилучшей возможной на сегодняшний день ровности можно добиться, используя самоходные роликовые бетоноукладчики, но они пока не распространены на российском рынке из-за высокой стоимости. Необходимо помнить, что при использовании направляющих их качество (ровность и прочность) едва ли не важнее, чем качество самого оборудования», — добавляет Дмитрий Позднеев, «Материалы и Оборудование».

Второй и третий классы

«Ко второму виду технологического процесса — до 1500 м2 суточной выработки, относятся самоходные машины. В качест­ве примера возьмем машину Coperhead 9210 американской фирмы Somero. Это лазерный ровнитель бетона. «Копирующая головка» именно так переводится с английского название машины имеет рабочий орган, состоящий из виброрейки с вибраторами, а также скребок, который управляется с помощью манипуляторов. Электронные приемники отлавливают лазерный луч, и он автоматически регулирует уровень скребка и тем самым дозирует бетон. Это механизированная машина, которая автоматически дозирует и уплотняет бетон, то есть выполняет две операции одновременно. Она делает ровную гладкую поверхность с точностью выравнивания порядка 4-5 мм на двухметровой контрольной рейке», — объясняет Виктор Гладилов, «АсПол».

Третий технологический процесс — наиболее производительный на сегодняшний день в мире. В качестве примера опять обратимся к компании Somero и ее машине Laser Screed S240. Это высокоточный автоматизированный ровнитель бетона. Самоходная машина с шестиметровой стрелой, на конце которой находится рабочий орган, похожий на копирующую головку, но здесь добавлена еще одна очень важная деталь — шнек. Он предназначен для точной дозировки бетона. Применение подобной машины на порядок улучшает качество бетонных полов, которое напрямую зависит от правильно дозированного материала. Производительность также высока — за одну минуту машина выполняет полный цикл операций (24 м2 за 1 мин., за 8 ч — 8000 м2). Точность поверхности — 4 мм на 2 м.

«Не менее популярна среди специалистов машина Laser-Arm производства компании Allen Engineering. В ней также есть шнек и вибробрус для укладки бетона по заданному уровню, а также распределитель сухих смесей (150 кг) на телескопической мачте», — добавляет Дмитрий Прибыток, «Промфлор».

«Следует четко понимать, что лазерные бетоноукладчики обеспечивают ровность порядка 4 мм на двухметровой рейке. При устройстве полов в зонах высотного складирования (так называемых «сверхплоских полов») необходима существенно большая ровность. Самоходные роликовые бетоноукладчики могут обеспечить необходимую ровность даже при очень высокой производительности, но при условии использования штатной (и весьма дорогой) импортной рельсовой системы», — комментирует Дмитрий Позднеев, «Материалы и Оборудование».

«Все вышеперечисленные машины относятся к классу укладочных. Они могут применяться как по отдельности, так и в комплексе. Например, после самоходной машины можно использовать плавающую рейку, чтобы более качественно «довыравнивать» поверхность. Помимо основного оборудования применяется и ряд вспомогательных ручных инструментов, например гладильные брусы», — говорит Виктор Гладилов, «АсПол».

Отделка бетона

По технологии, после завершения укладки, уплотнения и разравнивания бетонной смеси, делается технологический перерыв, чтобы бетон набрал определенную прочность. Затем его поверхность обрабатывается бетоноотделочной машиной. В обработанную поверхность вносится сухая упрочняющая смесь.

Комментирует Виктор Гладилов, «АсПол»: «Упрочняющая смесь, или так называемые топпинги, предназначены для укрепления самой слабой части бетонных полов — бетонной поверхности. Способы нанесения порошка разные. Самым простым и всем доступным является использование обыкновенного лукошка, а смесь рассыпается вручную. Второй способ более производительный, так как здесь применяется обычная садовая тележка и совковая лопата либо специальная тележка-дозатор, и в этом случае смесь равномерно дозируется по поверхности бетона. Однако поверхность должна быть предварительно подготовлена — необходимо удалить влагу и цементное «молочко». При третьем способе используют специальные самоходные машины-засыпщики топпинга с шестиметровой стрелой, на конце которой находится бункер».

Вышеперечисленное оборудование относится к классу дозаторов по свежему бетону.

Затирочные машины

К классу отделочных машин по свежему бетону относятся затирочные машины.

Рассказывает Дмитрий Прибыток, «Промфлор»: «После вибромеханической обработки на поверхности выступает бетонное «молочко», для того чтобы это «молочко» впоследствии не отслаивалось в процессе эксплуатации бетонных полов, производится затирка поверхности бетона. Для этих целей используются дисково-лопастные затирочные машины (вертолеты). В случаях когда требуются повышенные требования к прочности полов и истираемости, при затирке используются топпинги.

Перед затиркой требуется технологический перерыв, чтобы бетон набрал начальную проч­ность, как правило, от 4 до 20 часов. Если человек наступает на поверхность пола и остается след глубиной 2-3 мм, это говорит о том, что поверхность еще не готова к дальнейшей обработке».

К первому, самому простому виду затирочных инструментов относится обычный ручной. Так, например, небольшие площади бетонной поверхности можно натереть вручную при помощи штукатурной терки. Затем она (поверх­ность) заглаживается шпателями, и в итоге получается ровный гладкий пол.

На втором уровне, где площади увеличиваются, уже используются затирочные машины. Они бывают однороторные, с одним диском, и двухроторные, с двумя дисками. Существуют также и 3-роторные машины.

Стоит отметить, что если специальные укладочные машины производит лишь одна фирма Somero, то производителей виброреек в мире насчитывается значительно больше. Специалисты отмечают, что рынок оборудования для бетонных работ в секторе затирочных машин весьма многообразен.

«Такие бетоноотделочные машины можно условно разделить на четыре сегмента: оборудование производства США, например Multiquip/Whiteman, Allen Engineering; оборудование канадского производства — Bartell/Terex; европейское оборудование — Tremix, Dynapac, Kreber; также бывает оборудование производства стран СНГ, Турции и Азии», — рассказывает Дмитрий Позднеев, «Материалы и Оборудование».

«Чаще всего строительные компании при устройстве промышленных бетонных полов используют однороторные машины, следом за ними идут двухроторные. Однороторные машины с различными видами двигателей бывают как обычные, так и пристеночными, позволяющими работать вплотную к стене, или кромочными, которые подходят на полсантиметра к стене. С их помощью поверхность подготавливается практически без применения ручного труда», — добавляет Виктор Гладилов, «АсПол».

Двухроторные затирочные машины управляются оператором. За счет того, что диски крутятся в разные стороны и машина может передвигаться вперед и назад, вправо и влево, при движении она обрабатывает поверхность до ровного гладкого состояния. Среди этого класса машин также есть кромочные, специальный обод на которых позволяет машине подъезжать вплотную к стене и катится по ней. При этом кромки — самая сложная часть пола — обрабатываются автоматически.

По мнению специалистов, наиболее распространенные по типоразмеру среди двухроторных машин считаются те, в которых размер дисков составляет по 900 мм каждый. Есть в этом классе и более производительные машины с дисками по 1,20 м, и даже 1,5 м.

Рассказывает Дмитрий Позднеев, «Материалы и Оборудование»: «Необходимо обратить особое внимание на тип привода. Часто гидравлическими называют бетоноотделочные машины с гидравлическим приводом узла управления движением (джойстиками). Данный узел представляет собой аналог гидроусилителя руля в автомобиле. Наиболее уязвимыми местами двухроторных бетоноотделочных машин являются редукторы и ведомая часть узла привода. С увеличением размеров и веса машин нагрузка на эти узлы резко возрастает, и при весе машины свыше 600-700 кг вероятность возникновения в них систематических неисправностей становится слишком высокой. Именно по этой причине мощные бетоноотделочные машины снабжаются независимыми гидромоторами, непо­средственно приводящими в движение роторы без каких-либо механических элементов передач. По этой же причине установку гидравлического привода на оборудовании для бетонных работ малого класса (2х900 мм) считаю абсолютно нецелесообразной, так как в этом случае усложнение (и удорожание) оборудования существен

но не сказывается на его надежности, а возможно, сказывается отрицательно. Что же касается джойстиков, то этот замечательный и очень удобный для оператора узел надо рассматривать исключительно в качестве примера «богатой» ком­плектации бетоноотделочной машины».

Все затирочные машины различаются по следующим параметрам: мощность двигателя; тип привода (механический или гидравлический); типоразмер; максимальная частота вращения роторов; количество лопастей на каждом роторе; наличие вариатора скорости и усиленных редукторов у машин с механиче­ским приводом.

Формирование парка

Среди строителей существуют разные мнения относительно комплектации парка оборудования для бетонных работ. Одни предпочитают иметь бетоноотделочные машины различных производителей. Другие ориентируются на ценовую политику поставщиков в момент покупки и выбирают среди похожих по техническим характеристикам машин самую дешевую. Третьи стремятся полностью укомплектовываться оборудованием одной торговой марки.

«Мы считаем, что лучше использовать оборудование одной торговой марки. Во-первых, это унифицированный перечень взаимозаменяемых расходных материалов и запасных частей. Во-вторых, это единая база для технического обслуживания и ремонта техники. В-третьих, это специальные нестандартные условия продаж, которые с готовностью предоставит любой поставщик своему по­стоянному партнеру. Если исходить из данных предпосылок и учитывать перспективы дальнейшего расширения российского строительного рынка и роста собственной компании, подрядчикам логично ориентироваться на тех производителей, которые предлагают наиболее полный модельный ряд одно- и двухроторных бетоноотделочных машин», — делится мнением Дмитрий Позднеев, «Материалы и Оборудование».

Полимеры

Помимо обработки бетона топпингами также используются и самонивелирующиеся полимерные покрытия. Они применяются в каче­стве дополнительной защиты бетонного пола от воздействия окружающей среды. Проникая в тело бетона, полимер заполняет мельчайшие поры и капилляры, предотвращая образование бетонной пыли, а также защищая пол от проникновения влаги и агрессивных жидкостей, делая его гигиеничным и легким в уборке.

Специальные полимерные составы, которые не дают выходить влаге, а также пылить, сыпаться и разрушаться бетону, называются силерами. Они могут наноситься простым валиком, если объемы невелики, а также при помощи специальных распылителей. Существует особый класс машин-распылителей высокого давления (аналоги окрасочных машин для обработки металла).

«В настоящее время в большинстве случаев используются силеры на основе акриловых латексов и водоразбавляемых эпоксидных смол. Акриловые силеры распространены наиболее широко ввиду их низкой стоимости, однако являются чисто технологическими средствами. Эпоксидные системы образуют существенно более износостойкий слой, к тому же его можно окрасить в любой цвет, улучшая декоративные свойства пола. К их недостаткам относится большее время отверждения (особенно в холодных помещениях) и определенные сложности, связанные с необходимостью приготовления состава непосредственно на строительной площадке», — поясняет Дмитрий Позднеев, «Материалы и Оборудование».

Швы

Такая обработка бетонного покрытия значительно повышает прочность и твердость поверхностного слоя, устойчивость его к абразивному и ударному износу. Однако по-прежнему остается опасность усадки и растрескивания бетона, поэтому необходимо проектировать температурно-усадочные и деформационные швы, которые нарезаются на третьи сутки после начала работ по устрой­ству пола. Затем их заполняют специальным уплотняющим шнуром и герметиком.

Герметики обладают хорошей эластичностью, лучше других уплотняющих материалов противостоят истиранию, разрыву, обладают хорошей адгезией ко всем строительным поверхностям, в том числе к бетону. Их применение позволяет защитить швы от проникновения воды, агрессивных жидкостей и засорения, облегчает уборку. Тип герметика выбирается в зависимости от нагрузок и условий эксплуатации.

Комментирует Виктор Гладилов, «АсПол»: «Бетон — это цементный, следовательно, усадочный материал, и в процессе набора прочности обязательно происходит сжимание бетонных плит. Он начнет трескаться за счет усадки. Чтобы он треснул правильно, и делают специальные надрезы, ослабляющие сечения, по которым в дальнейшем пройдет трещина. Надрез делают на 1/3 толщины бетонной плиты специальным инструментом, который называется шов-резчик. Он работает от двигателя внутреннего сгорания, передавая движение на специальный диск с алмазами, который режет бетон обычно картами размером 6х6 м».

«Герметики для швов — это одна из серьезнейших проблем российского рынка. Наиболее распространы однокомпонентные полиуретановые герметики ввиду низкой стоимости и удобства использования. К сожалению, мало кто знает, что за рубежом они крайне редко применяются для герметизации швов в полах, подверженных серьезным нагрузкам. Обладая высоким относительным удлинением, что хорошо, они имеют низкую твердость, что очень плохо, не выполняя одну из главных своих функций — предохранение края шва от разрушений. А в секторе действительно соответствующих своему назначению материалов (полуэластичных герметиков), сочетающих достаточное относительное удлинение с хорошей твердостью, на рынке выбора практически нет.

По информации нашей компании, предлагавшиеся одно время герметики производства Euclid (США) и L & M (Канада) более не поставляются в Россию, составы некоторых производителей поставляются только под заказ с большим сроком ожидания. На сегодняшний день мы знакомы только с двумя производителями, продукцию которых можно купить «со склада»: Schomburg (Германия) и «Эпофор» (Россия).

Очень важный момент, который часто не учитывают подрядчики (и не хотят понимать заказчики) — какой бы герметик не был выбран, его нельзя заливать ранее, чем через 90 дней после укладки бетона. Если это условие нарушено — ремонт швов практически неизбежен», — рассказывает Дмитрий Позднеев, «Материалы и Оборудование».

Эпилог

Мы рассказали обо всем технологическом комплексе работ и практически обо всех типах оборудования, применяемых при производстве бетонных полов, за исключением названий торговых марок, их на сегодняшнем рынке великое множество. Однако нельзя не упомянуть, что в основном используется техника зарубежного производства.

«Оборудование производства США, по нашему мнению, является наиболее соответствующим с технической точки зрения реалиям российского рынка. При его производстве практически не используются пластмассовые детали, все узлы и агрегаты (элементы передач, рычаги и рукоятки управления) выполнены массивно и с большим запасом прочности. Это весьма важные факторы безотказной работы в процессе устройства промышленных полов. По сравнению с европейскими машинами, сопоставимыми по техническим характеристикам и комплектации, стоят они несколько дешевле», — говорит Дмитрий Позднеев, «Материалы и Оборудование».

Однако техника, как бы хороша она ни была, не может работать самостоятельно, то есть без участия человека. Такие машины сложны в управлении, и поэтому компании-производители техники в регламент включают недельные курсы обучения операторов.

Устройство бетонных полов — важный и ответственный процесс, требующий от производителя работ большого опыта и квалификации. Следует выполнять все операции по укладке, растаскиванию и разравниванию бетона по имеющейся технологии и, конечно, применять необходимое специализированное оборудование и иметь хорошо обученный персонал.


Ольга Князева

 

Журнал «Flooring Professional Magazine» №7, 2007 г.