Устройство бетонных полов

Бетон — один из старейших строительных материалов. А с появлением в 20 веке металлического армирования он стал и самым применяемым. Он долговечен, стоек к коррозии, ультрафиолету, влаге, химическим воздействиям и большинству микроорганизмов. При этом способен выдерживать давление (прочность на сжатие) до 1000 кгс/см². К тому же, сейчас устройство бетонных полов — это наиболее дешевый способ обустроить напольное покрытие.  

Что такое бетонная смесь

Бетон — композиция из вяжущего вещества (обычно – это цемент), мелких и крупных заполнителей, воды и часто — специальных добавок.

Цемент при добавлении в него воды образует вяжущее вещество. Смешивая его с мелкими заполнителями, изготавливают цементный раствор. Бетонная же смесь получается путем добавления крупных компонентов в такой раствор.

Как мелкофракционный наполнитель используются различные виды песка, шлак, зола и пр., а крупнофракционный – гравий, щебень, керамзит и пр., Ø 5 /40 мм.

Кроме этого, для придания смеси требуемых по проекту рабочих свойств, современная технология устройства бетонных полов предусматривает добавление в нее особых присадок:

• придающих водоотталкивающие свойства;
• замедляющих схватывание;
• ускоряющих отвердение;
• увеличивающих морозостойкость;
• улучшающих износостойкость;
• повышающих пластичность;
• воздухововлекающих и т.д.

Характеристики и отвердение

Наиболее важная характеристика бетона – предел его прочности на сжатие. Этот показатель у него один из самых высоких среди всех стройматериалов. Но при этом, прочность бетонной смеси на разрыв составляет всего 10 % от прочности на сжатие.

Именно из-за этого часто образуются трещины во время его высыхания. Материал также обладает низкими показателями прочности на изгиб. Это ведет к трещинам и разрушению напряженных конструкций из него.

Поэтому бетон необходимо усиливать и защищать армированием. Наиболее распространено стальное прутковое армирование. Сейчас стали использовать также объемный метод — особыми волокнами, добавляемыми прямо в бетон.

Полимерные нити обладают диаметром в несколько микрон и длиной от 1.9 до 3.8см. Применяется и железная стружка толщиной в несколько миллиметров.

Обычный бетонный раствор набирает 80%-ю прочность в течение недели, а полностью отвердевает за 28 дней.

В эту первую неделю для поддержания процесса гидратации бетон требует особого влажностного режима.

Для обеспечения успешного устройства современных бетонных полов существует несколько способов:

• поливка водой;
• укрытие смоченной мешковиной;
• укрытие полимерной пленкой, удерживающей воду;
• обработка жидкими мембранными составами.

Некоторые особенности  бетонных работ

Укладку бетонных полов можно делать как по грунту, предварительно произведя щебеночно-песчаную подсыпку, так и по несущим ж/б плитам. Ровность и  эксплуатационные свойства покрытия будут напрямую зависеть от качества подготовки основы.

Допустимые по СНиПам отклонения ровности щебеночно-песчаной подсыпки не должны превышать 2см на расстояние в 2м, толщина ее варьируется в пределах от 2см до 1метра.

При заливке полов по бетонному основанию не допускаются перепады высот больше 10% от толщины плиты.

Если производится устройство бетонного пола по грунту, то после подсыпки в обязательном порядке укладывается гидроизоляционный слой. Чаще всего сейчас — это полиэтиленовая пленка.

Монолитное бетонное покрытие укладывается «картами» – прямоугольными участками заданного размера. Размер участка определяется производительностью заливки (см. Как сделать бетонный пол).

По периметру карты ограничены направляющими – маяками.

Элементы сооружения, которые воспринимают разные по величине и характеру нагрузки для предотвращения трещинообразования необходимо разделять осадочными швами.

Для этого в местах примыкания поверхности заливаемой плиты к уже существующим стенам, колоннам, другим конструкциям укладывается прослойка из листовых гидроизолирующих материалов.

Особенно это важно, когда производится устройство бетонных полов в бане, т.к. древесина и раствор плохо совместимы друг с другом. (Более подробно этот вопрос раскрыт в статье Стяжка на деревянный пол)

Армирование при бетонировании полов происходит, исходя из проекта, и зависит от рассчитанных несущих нагрузок. Наиболее часто применяется дорожная сетка, произведенная из арматуры класса Вр1, с диаметром прутков 0,5см и размерами ячеек 15X15 или 10X10см.

В случаях, когда будущее покрытие будет претерпевать воздействие усиленных нагрузок, например, когда производится устройство бетонного пола в гараже, рекомендуется использовать вместе или вместо дорожной сетки усиленный арматурный каркас.

Он вяжется прямо на месте работ из прутьев, диаметр которых может быть от 0,8 до 1,6см.

Совсем недавно появился гораздо более совершенный метод армирования — металлической либо полимерной фиброй.

При этом способе укрепление бетона происходит по всему его объему соответствующими волокнами.

При сооружении ж/б конструкций наиболее трудозатратные именно арматурные работы.

Использование фибробетона дает возможность исключать из конструкций полов весомую часть, а часто и полностью отказываться от традиционной прутковой арматуры и заменять ее фибровой.

Подобная технология заливки бетонного пола эффективна сразу по нескольким направлениям.

1. Снижаются трудозатраты – до 25%.
2. Толщина конструкций может быть существенно уменьшена, а это экономия материала и денежных средств.
3. Технологические операции совмещаются. Замес смеси, и ее армирование происходят одновременно – в барабане смесителя. Это уменьшает общую продолжительность процесса.
4. Долговечность конструкций возрастает за счет объемности защиты материала.

Укладка смеси

Технологически, операция заливки бетонной смеси — наиболее важный этап при обустройстве полов. При этом особую значимость имеет качество раствора – его подвижность, прочность, объём воздухововлечения, водоцементное отношение, наличие инородных примесей и использование химических присадок.

Уплотнение и разравнивание бетонной смеси может производиться разными способами.

Для этого существует особое оборудование для устройства бетонных полов:

• глубинные и поверхностные вибраторы,
• виброрейки,
• правила по так называемым «жидким» маякам.

В качестве маяков и одновременно опалубки, когда используется вибрационная рейка, можно применять направляющие для нее.

Линию опалубки, желательно, совмещать с деформационными швами, в подавляющем большинстве случаев это место стыковки уже схватывающегося и свежеуложенного раствора.

После того, как будет выставлена опалубка, маяки, смонтирована арматура, можно приступать к заливке полов.

Наиболее часто укладываемый в качестве покрытия бетонный раствор является общестроительным и относится к так называемым «тяжелым» бетонам.  Он имеет плотность 1800/2500 кг/м3 и подвижность П-2, что равно усадке конуса около 10см.

В немногих случаях можно использовать смесь и с другими показателями. Это зависит от метода укладки, предназначения полов, применяемой интенсивности упрочняющего уплотнения.

В случае если вы закупаете раствор, и  автобетономешалка может вплотную подъехать к фронту работ, выгрузку смеси можно производить прямо на подготовленную основу.

В случае если устройство бетонных полов осуществляется не на первом этаже, лучше арендовать бетононасос, иначе выгрузка и доставка материала будет отнимать очень много времени, а раствор сохраняет все свои качества в полном объеме 2/2,5 часа.

При использовании вибрационной рейки сначала устанавливаются направляющие под нее на нулевой отметке и тщательным образом выставляются по горизонту. Затем на них монтируется сама вибрационная рейка.

В ходе работ надо следить за тем, чтобы эти направляющие не сбивались с уровня. Бетонная смесь укладывается на основании и затем разравнивается так, чтобы ее верхняя часть был чуть выше верхней кромки устройства.

Если выполняются бетонные полы в бане или душевой комнате, то основа должна быть хорошо предварительно гидроизолирована.

Далее вибрационная рейка тянется по направляющим. Раствор под воздействием вибрации проседает до необходимого уровня и попутно разравнивается.

Одновременно с этим необходимо следить, чтобы устройство постоянно скользило по поверхности укладываемого бетона. На тех участках, где раствор проседает ниже уровня вибрационного инструмента, смесь добавляется совковой лопатой в нужных количествах.

Виброрейку надо использовать осторожно, не допуская расслоения раствора. Обработку необходимо производить на малых оборотах и не больше, чем за два прохода.

Иногда для предотвращения расслоения смеси применяется суперпластификатор.

Затирка смеси и нарезание температурных швов

После того, как процесс заливки завершен, надо выдержать технологический перерыв. Раствор должен схватиться и набрать некоторую пластическую прочность.

Его продолжительность зависима от показателей влажности воздуха, а также температуры в помещении.

Обычно это от 2,5 до 7/8 часов. За этот период бетонный раствор схватывается до такой степени, что человек средней комплекции, идя по нему, оставляет следы глубиной в 3мм.

По истечении этого срока необходима затирка бетонных полов. На достаточно больших площадях лучше всего использовать для этого дисковолопастную бетонозаглаживающую машину, строители называют ее «вертолетом».

Для частного строительства вполне подходят компактные однороторные агрегаты с диаметром  рабочих лопастей в 60см.

Поверхность, которая примыкает к элементам конструкций, колоннам, проемам и стенам, должна обрабатываться в первую очередь, из-за того в этих местах раствор схватывается и набирает показатели прочности гораздо быстрее, чем на остальной поверхности.

Если вы делаете бетонный пол в бане, гараже, либо другом помещении, напольная поверхность которых мала по объему, то затирку можно сделать вручную – с помощью терок из пенопласта либо дерева.

Разбивка поверхности полов на карты бетонирования необходима, как по технологическим, так и конструктивным причинам.

Первая причина учитывает неизбежность перерывов при бетонных работах, а вторая  обеспечивает направленную по нужным безопасным векторам деформацию обустроенных карт на поверхности покрытия.

Когда высыхают бетонные полы —  технология последующей нарезки температурно-усадочных швов дает возможность сжатия при охлаждении и расширения при нагреве плит без их деформации и образования трещин.

При изменении температуры и влажности, а так же в процессе твердения бетона, в полах возникают растягивающие, сжимающие и изгибающие напряжения, вызывающие растрескивание плит.

Особенно этому подвержены бетонные полы по грунту, а  швы предоставляют возможность бетону изменять свои объемы при протекании этих процессов.

Промежутки между температурными швами зависимы от метода армирования, характеристик раствора, состояния основы, температурного режима заливки и последующей эксплуатации.

Нарезка температурно-усадочных швов выполняется при устройстве монолитных бетонных полов в отвердевшем растворе при достижении им определенной прочности специальными швонарезчиками.

Глубина резки, расположение и ширина швов должны строго соответствовать требованиям, прописанным в проекте. С тем, чтобы предотвратить разрушение кромок швов,  попадание влаги и грязи внутрь, они должны быть обработаны герметиком.