ТОППИНГ: РЕЦЕПТЫ ДЛЯ СИЛЬНОГО ПОЛА

В связи с возрастающими требованиями, предъявляемыми к современным производственным, логистическим и торговым объектам, актуализируется проблема повышения качества и срока службы промышленных полов.

К сожалению, несмотря на большое разнообразие применяемых материалов и технологий, в большинстве случаев полы через некоторое время приходят в в неудовлетворительное состояние.

Бороться с многочисленными дефектами (выбоинами, трещинами, шелушением) и получать красивые, прочные и легкие в уборке покрытия для промышленного использования позволяют специальные упрочнители бетона – топпинги.

Качественные требования
Термин «промышленные полы» ранее применялся в двух случаях – к полам, изготавливающимся в промышленных объемах, и к полам, используемым в промышленных помещениях.

Сейчас этот термин приобрел более широкое значение, так как промышленные полы начали применяться в аэропортах, вокзалах, офисах, социальных учреждениях, то есть в местах с высокой эксплуатационной нагрузкой.

При этом современные промышленные полы являются одной из наиболее важных составляющих безостановочной работы многих предприятий. Качество изготовления и устройство пола на таких объектах влияет на эффективность и скорость работы производства, безопасность труда рабочих, качество выпускаемой продукции, техническое состояние оборудования.

К требованиям, предъявляемым к промышленным полам, можно отнести: высокую поверхностную прочность к сжатию и ударопрочность, сопротивление сколу, антистатичность, ровность поверхности, беспыльность, малую истираемость (до 0,02 мм в год), противоскользящие свойства, устойчивость к воздействию кислот и щелочей, легкость ремонта и обновления при износе, сверхдолгий ресурс.

Промышленные полы сочетают в себе высокие механические и эксплуатационные свойства, поэтому имеют широкую область применения и могут использоваться в помещениях любого назначения с самыми серьезными требованиями прочности, химической и температурной стойкости и т. д.

Производственные цеха, торговые комплексы, выставочные залы, наземные паркинги и подземные гаражи, транспортные зоны, складские помещения, спортивные сооружения и другие объекты с высокими и специфическими нагрузками на пол практически не имеют альтернативы в выборе материала пола. В таких случаях только бетонный пол способен обеспечить самые жесткие условия эксплуатации.

«Бетонные» проблемы

Бетон относят к качественным, стойким и надежным строительным материалам. Долговечный и прочный, он хорошо противостоит влаге, большинству микроорганизмов и проникновению химических веществ, выдерживает давление до 1000 кгc/кв. см.

Поэтому бетон незаменим для изготовления высоконагруженных промышленных полов. Однако у него есть два отрицательных качества – низкая прочность при растяжении и пористость.

Сама по себе бетонная плита может выдержать очень высокую нагрузку, но верхний слой, который постоянно сшелушивается под нагрузкой и пылит, оказывается «самым слабым звеном» и очень часто становится причиной разрушения самой плиты.

Пылящий бетонный пол – явление распространенное и, как правило, очевидное для заказчика только после начала эксплуатации пола. Характерная бетонная пыль образуется из-за выхода на поверхность солей и разрушения слабого поверхностного слоя, состоящего из цемента, пыли наполнителей и различных загрязнений.

Абразивно-нестойкий слой часто называют «цементным молоком». Именно оно особенно уязвимо к механическим воздействиям, которые в промышленных помещениях случаются постоянно. Конечно, такой бетонный пол можно чем-то «прикрыть», но это будет только временное решение проблемы, так как под покрытием он все равно продолжит разрушаться.

Причин неудовлетворительного состояния полов на многих отечественных промышленных объектах достаточно много. Среди них и отсутствие должной инженерной проработки на подготовительном этапе строительства, и низкое качество используемого бетона, и нарушения технологии укладки, и несоответствие фактических и проектных нагрузок.

Для того чтобы избежать многих проблем и продлить срок службы пола сегодня все чаще прибегают к методу устройства бетонных полов с упрочненным верхним слоем – топпингом.

Назначение и свойства упрочнителей

Специальные сухие упрочнители бетона – топпинги – представляют собой готовую к применению смесь, в состав которой входят гидравлический цемент, полимерные добавки и наполнители естественного и искусственного происхождения, обеспечивающие прочность и долговечность бетонного пола.

Специальный упрочняющий состав равномерно втирают в бетон до его отвердения и затем заглаживают и полируют, в результате чего происходит максимальное закрытие пор в поверхности пола и, соответственно, увеличение его прочности и износостойкости (в среднем в 3-5 раз).

Получаемые в результате этой операции промышленные полы соответствуют всем требованиям, предъявляемым к полам коммерческих, производственных и других помещений с высокой пешеходной и транспортной нагрузкой.

Они тверды, выносливы, гигиеничны, безопасны, устойчивы к проникновению нефтепродуктов, быстро укладываются и требуют минимального ухода. Практически сразу же после отверждения по промышленным полам, обработанным по технологии топпинга, можно ходить, перемещать строительные материалы и инструмент, а также проводить дальнейшие строительные и отделочные работы в помещении.

Срок службы пола с топпингом составляет 15-20 лет, износостойкость бетонного пола повышается в 3-8 раз.
Топпинг ненамного удорожает стоимость бетонного пола — всего 10-15%, зато применение упрочнителей позволяет получать массу преимуществ.

Помимо вышеперечисленных качеств, это еще и высокая стойкость готового покрытия к статическим и динамическим нагрузкам, воздействию знакопеременных температурных нагрузок, беспыльность, паропроницаемость и др.

Кроме того, топпинг может придавать поверхности бетонного пола различную структуру: зернистую, гладкую, зеркальную и т. д.Топпинги дают возможность получать покрытия с оптимальными для каждого конкретного случая свойствами, обеспечивают надлежащее качество и высокую скорость выполнения работ.

После обработки топпингом упрочненный слой и основной бетон конструктивно представляют собой единое целое, обладая практически идентичными физико-механическими характеристиками, что обеспечивает их надежную совместную работу.

Обусловлено это тем, что оба покрытия близки друг к другу по составу (выполняются на одном типе вяжущего — обычно на портландцементе), имеют приблизительно равный модуль упругости.

В зависимости от состава топпинга определяется и его область применения. Так, например, смеси, в состав которых входят кварцевые заполнители, используются для упрочнения поверхности бетонных полов, испытывающих умеренные истирающие и умеренные ударные нагрузки; металлические заполнители применяют, если предполагается, что полы будут испытывать высокие истирающие и высокие ударные нагрузки; корундовые заполнители предназначены для полов, испытывающих высокие истирающие и умеренные ударные нагрузки.

Состав наполнителей для топпинга влияет как на свойства и эксплуатационные характеристики получаемого с его помощью напольного покрытия, так и на стоимость.

Например, при использовании нержавеющих металлических наполнителей промышленный пол будет способен выдерживать гораздо более высокие механические нагрузки, чем при использовании кварцевых, базальтовых или корундовых наполнителей. Но и цена топпинга с металлическим наполнителем будет выше.

В состав смеси упрочнителя могут добавляться и пигменты. Применение цветных упрочнителей позволяет изготавливать бетонные полы, окрашенные в различные цвета. Можно также применять одновременно упрочнители нескольких цветов для создания многоцветных поверхностей.

На украинском рынке представлены упрочнители не только в виде сухих смесей, но и в жидком виде. Они содержат ряд водорастворимых неорганических соединений, которые вступают в реакцию со свободной известью и карбонатом кальция. В результате образуются нерастворимые соединения.

Они, заполняя поры и микрокапилляры в бетоне, блокируют пути движения воды, что существенно увеличивает плотность, износостойкость, снижает пылеотделение бетонной поверхности, повышает устойчивость к воздействию влаги и агрессивных сред.

Жидкие упрочнители, проникая на глубину 2-3 мм, 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 освободятся от воды.

К этой группе составов относятся кремнийсодержащие материалы на водной основе: силаны, силоксаны, силикаты, силиконаты.

Основы проектирования

Промышленные полы проектируют в зависимости от специальных требований, вида и интенсивности заданных воздействий и с учетом климатических условий строительства.

Перед тем, как приступить к работам по устройству пола следует провести экспертизу основания – тщательно изучить его несущую способность, присутствие грунтовых вод и др.

Такие исследования проводят профильные учреждения или специализированные фирмы. На основании полученных данных и технического задания выдается проектное решение конструкции бетонного пола, учитывающее такие параметры:

• толщина бетона;
• марка бетона;
• схема армирования;
• схема температурных швов;
• наличие гидроизоляции;
• рекомендуемый тип покрытия;
• ровность пола и т. д.

Современный промышленный пол – это система, каждая составляющая которой играет совершенно определенную и при этом весьма важную роль. Игнорирование какого-либо элемента этой системы приведет к низкому качеству покрытия пола и, следовательно, значительному сокращению сроков его эксплуатации.

Экономия на технологии и материалах приводит к дополнительным эксплуатационным расходам, связанным с дальнейшим обслуживанием и восстановлением пола.

Технология устройства

Оптимальный состав даже с учетом предполагаемого режима эксплуатации – безусловно, важнейшее условие получения высококачественного пола, но недостаточное. Для полного соответствия любого материала системы заявленным требованиям необходимо грамотное нанесение с тщательным соблюдением всех особенностей технологии.

Поэтому крайне важно, чтобы выполнение работ было поручено квалифицированным специалистам. Только в этом случае можно говорить о качестве, эксплуатационной надежности, долговечности пола и эффективности капиталовложений.

Укладка пола состоит из нескольких последовательных этапов. Первый из них – правильная подготовка основания. Для начала тщательно изучают его состояние, оценивают уровень перепадов и производят нивелировку поверхности с помощью нивелирующей массы.

Ключевыми этапами подготовки основания являются его обеспыливание и грунтование.Следующая технологическая стадия – армирование. Оно предотвращает возможность усадки бетона на ранних стадиях и появление трещин.

Тип армирования определяется в зависимости от нагрузок на пол и характеристик основания. Конструкции бетонных полов в зависимости от способа армирования подразделяют:
• конструкции со стержневой или проволочной арматурой – традиционное армирование;
• конструкции с армированием стальными фибрами, равномерно распределенными по всему объему бетона;
• конструкции с комбинированным армированием – армирование стальными фибрами в сочетании со стержневой или проволочной арматурой.

При традиционном армировании необходимо строго следить за расположением арматурного каркаса относительно основания и заданной отметки пола.

Неправильно выставленный каркас является одной из основных причин трещинообразования, поэтому для эффективного решения этой задачи лучше всего использовать держатели тяжелых каркасов, а также, по возможности, применять комбинированный метод армирования.

Фибровый тип армирования является наиболее выигрышным, так как позволяет снизить трудозатраты на арматурные работы, повысить производительность бетонных работ, а также уменьшить толщину стяжки (до 50 мм) без потери ее прочностных и эксплуатационных характеристик, увеличить срок службы пола.

Фибра представляет собой стальную проволоку или полимерную нить особой формы, которая значительно повышает прочность бетона на сжатие и растяжение, а также уменьшает вероятность образования трещин в полу.

После того как все подготовительные работы выполнены, приступают к приемке бетона. Она может осуществляться различными способами. В случае если автобетоносмеситель может подъехать вплотную к месту укладки, выгрузку бетонной смеси производят непосредственно на подготовленное основание.

Если работы проводятся на втором этаже и выше, подачу бетонной смеси производят с применением стационарного бетононасоса или другого оборудования.

Работы по укладке бетона необходимо организовывать таким образом, чтобы не было перерывов в бетонировании, приводящих к образованию технологических швов («холодных стыков»). Применение лазерной технологии позволяет за одну заливку получить от 500 до 1500 кв. м бетонного пола.

После укладки производят вибрирование бетонной смеси с последующим выравниванием. Разнонаправленное вибрирование дает возможность эффективно уплотнить бетонную смесь, а, следовательно, свести к нулю образование скрытых пустот в теле бетона.

Через 3-6 часов, в зависимости от температуры и влажности окружающей среды, приступают к первоначальной (грубой) механизированной затирке поверхности при помощи бетоноотделочных машин.

Бетон, примыкающий к конструкциям, колоннам, ямам, дверным проемам и стенам должен быть обработан в первую очередь, так как в этих местах он твердеет быстрее, чем на остальной площади. Затирку бетона здесь производят при помощи краевых заглаживающих машин, оснащенных свободно вращающимся диском.

Затем наступает время нанесения топпинга. Для устройства верхнего упрочняющего слоя сухой упрочнитель в два этапа рассыпают на поверхность бетонной стяжки. На первом этапе наносят 2/3 от общего количества упрочнителя, на втором – оставшуюся 1/3.

После первого нанесения необходимо выждать время для того, чтобы упрочнитель полностью насытился влагой, поступающей из бетона (окончание этого процесса будет видно по потемнению поверхности).

Затем приступают к машинной затирке поверхности бетона с упрочнителем с использованием одно- и двухроторных бетоноотделочных машин на дисках.

После нанесения оставшейся части упрочнителя затирку продолжают с помощью дисков, а по мере затвердевания бетона переходят на лопасти, при этом постоянно увеличивая угол наклона лопастей и скорость вращения роторов.

Расход топпинга зависит от технических условий и предполагаемых нагрузок на пол и составляет для:
• легкой и средней нагрузки – 3-5 кг/кв. м
• средней и большой нагрузки – 5-8 кг/кв. м
• минимальный расход для цветных топпингов – от 5 кг/кв. м.

Топпинги рекомендуется наносить при температуре окружающей среды не ниже +5°С и не выше +30-35°С, при этом на объекте не должно быть сквозняков.

Готовый пол необходимо обработать силером – уплотнительной пропиткой на акриловой или кремнийсодержащей основе, которая повышает химостойкость бетона, понижает его естественное водопоглощение и уменьшает выделение пыли. Уплотнительную пропитку наносят с помощью валиков либо с применением пневмораспылителей.

Завершающим этапом изготовления пола является устройство усадочных швов, которые также препятствуют образованию трещин. Сетка (количество, глубина и ширина) швов определяется исходя из площади и геометрии помещения, толщины бетонной плиты и предполагаемых нагрузок.

Для предотвращения скалывания краев усадочных швов, а также придания готовому полу законченного эстетичного вида производят заполнение швов эпоксидным или полиуретановым герметиком, который работает на сжатие и растяжение и при этом не теряет адгезии к стенкам шва, является устойчивым к воздействию моющих средств.

Картина рынка

По данным операторов отрасли, за последние несколько лет ежегодный прирост объемов продаж материалов для топпинга составил 30-35%. Львиную долю рынка упрочнителей для бетона сегодня занимают материалы зарубежного производства. Наибольшей попуярностью пользуются такие торговые марки, как Bautech (Польша), Mastertop, Korodur (Германия), Panbex (Чехия), Sika (Швейцария), Deitermann (Германия), «Ризотоп», «Далмекс» (Россия) и др. Импортную продукцию представляют в Украине компании «Аскей», «Практика», «Панбекс Украина», «Сика Украина», «Флортек» и др.

Приставлена на рынке и отечественная продукция. В Украине топпинги изгоатвливают «Армотек», «Хенкель Баутехник (Украина)», «Евроресурс» и др.
Среди операторов рынка защитных покрытий для промышленных помещений есть «чистые» продавцы, фирмы, специализирующиеся на обустройстве полов, а также те, кто предлагает комплексные услуги – и продает, и монтирует материалы.

При выборе подрядчика не лишним будет поинтересоваться наличием лицензии, производительностью работ, наличием и сотоянием материально-технической базы, посетить введенные в эксплуатацию объекты.

К сожалению, иногда еще можно попасться на удочку компаний, которые искусственно занижая цены, выполняют работы по устройству полов с отклонением, а иногда и с нарушением существующей нормативной документации. А в результате заказчик, закономерно, получает низкокачественный продукт.

Что касается потребительского круга, то на сегодняшний день его сегментация выглядит следующим образом:
- крупные промышленные компании (зачастую с иностранным капиталом) – около 80% сбыта;
- производственные и торговые компании, пребывающие в государственной собственности (на бюджетном финансировании), и частные лица - делят между собой остальные 20%.

Стоимость устройства квадратного метра защитного покрытия для промышленного пола зависит от ряда факторов: площади поверхности, состояния существующего основания, вида покрытия, цвета и толщины слоя, уровня сложности работ и др. Цены готового бетонного пола «под ключ» составляет от 50 у.е./кв. м.

Невысокие цены на упрочнитель и услуги по его нанесению, по мнению специалистов отрасли, должна вызывать опасения, так как зачастую это свидетельство или низкого качества материала, или низкой квалификации специалистов, выполняющих работы. Топпинг не может стоить дешевле, чем его компоненты: цемент, песок, заполнители, и чем выше квалификация выбранной строительной бригады, тем дороже ее работа.

Прогноз дальшейшего развития топпинг-сегмента довольно оптимистичен. По оценкам аналитиков, украинский рынок защитных покрытий и топпингов для промышленных полов растет вследствие роста промышленного производства, увеличения количества торговых и логистических центров. Помимо этого, увеличиваются и требования заказчиков к качеству строительной продукции.

В свою очередь это вынуждает специализированные организации, выполняющие работы по устройству промышленных полов, повышать квалификацию персонала, использовать сертифицированные строительные материалы и оборудование, выполнять гарантийное обслуживание объекта и др.

Также, по прогнозам специалистов, можно ожидать существенного изменения в потребительских предпочтениях – факторы, влияющие на выбор заказчиков, постепенно будут перемещаться из плоскости «низкая цена» в плоскость «достойное качество за приемлемую цену».

Владимир ГЕРМАН, инженер-технолог компании «Панбекс Украина»:
- Сегодня наблюдается увеличение объемов строительства крупных логистических и торговых комплексов, что в свою очередь стимулирует рост сегмента топпинговых полов (технологии «сухой на влажный» и «влажный на влажный»), полимерных полов (тонкослойных и высоконаполненных) и керамической плитки.

Утверждать о падении потребности на отдельные виды неправильно, поскольку каждый сделал определенный шаг вперед по сравнению с прошлыми годами, и занимают свою нишу ввиду определенных особенностей аппликации и физико-химических свойств.

Если смотреть в разрезе самого объемного сегмента промышленных полов с упрочненным верхним слоем, то лидерство компаний Panbex, Bautech, AMT, Deitermann очевидно. При этом каждый третий метр был сделан материалом Panbex.

За 2007 год объемы производства нашей компании выросли до 200 тыс. тонн в год, за счет увеличения мощности завода в Брно (Чехия). Продажи материалов для промышленных полов в Европе покрыли площадь около 12 млн. кв. м. В Украине компания покрыла материалами Panbex около 1,5 млн кв. м промышленных полов.

К сегодняшним проблемам рынка можно отнести не полное соблюдение и даже пренебрежение технологией, низкая квалификация персонала компаний, отсутствие необходимого оборудования, отсутствие проектных решений, желание применить более дешевую продукцию в ущерб качеству, неправильный подбор материалов заказчиком, экономия материалов.

В ближайшем будущем ожидается массированный приход на украинский рынок качественных российских производителей известных брендов, которые будут готовы предложить заказчику более привлекательную цену, по сравнению с европейскими грандами.