Технология железнения бетонных поверхностей

Механические, химические и атмосферные воздействия могут разрушить любой камень, и бетон не исключение. В нём со временем образуются высолы, микротрещины, начинается поверхностное шелушение, в результате которого может произойти оголение наполнителя, сильное пыление. Чтобы избежать подобных последствий и продлить срок службы полов, дорожек и других покрытий, производится железнение бетонных поверхностей с использованием самых разных технологий.

Что такое железнение

Прочность у человека всегда ассоциируется с железом. Так повелось ещё с древних времён, поэтому действия, направленные на упрочнение бетонных поверхностей и стали называть железнением. Есть ещё английское слово «topping», которое в переводе и обозначает «упрочнитель».

Оно тоже вошло в наш обиход, потому что импортные материалы, применяемые для укрепления бетонных поверхностей, называются именно так. И хотя эти термины можно считать синонимами, символизируют они технологии, в которых применяют неодинаковые по составу смеси. Разберёмся, какими способами можно упрочнить поверхность бетона.

Железнение бетонных поверхностей с применением сухого цемента

Классической технологией железнения является затирка сухого цемента в поверхность свежесформированного монолита. С целью придания дополнительной прочности и водонепроницаемости её применяют ещё с тех пор, как бетон был создан, как таковой.

• Суть метода заключается в том, чтобы уменьшить в монолите количество и размер пустот, через которые могла бы проникать вода, грязь, агрессивные вещества, что особо актуально для полов гаражей, парковок, промышленных цехов.
• Цемент, попадая на влажное основание, начинает гидратироваться и набирать прочность, образуя на поверхности крепкую корку, предупреждающую растрескивание основной плиты. На момент его засыпки, все работы по подготовке и формированию монолита должны быть выполнены, а поверхность тщательно выровнена.
• Только после этого монолит присыпается смесью цемента и песка (1:1), и подлежит обработке затирочной машиной. При небольших объёмах работ сделать это можно обычным штукатурным полутёрком, а смесь приобрести готовую, заводского производства – например: Ceresit СХ15.

• Смесь насыпается на бетонную стяжку равномерным слоем, толщиной не менее 3 мм. В таком случае её расход составит около 5 кг/м2. Так как основание влажное (но его бетон уже должен схватиться), смесь быстро впитывает воду и образует кашицу, которая будет легко втираться в поверхность любым широким плоским инструментом.
• Затирка производится до получения ровного и практически сухого покрытия, которое нельзя эксплуатировать примерно неделю, пока не наберётся 50% прочности. Заглаживание нужно выполнять дважды, устраняя сначала крупные дефекты стяжки, а потом мелкие.
• Получение качественного монолита во многом зависит от правильного ухода за ним, который заключается в поддержании оптимального влажностного режима твердения. Нужно предотвратить активное испарение влаги из его толщи, для чего бетон периодически поливают водой или просто укрывают влажными опилками или рогожей.
• Полив обычно производится на уличных покрытиях, так как здесь активной потере бетоном влаги способствует солнце и ветер. В таких условиях (от +15 градусов и выше) железнённые поверхности поливают несколько раз в день в течение недели, после чего накрывают полиэтиленом или засыпают увлажнённым песком.

Эксплуатировать такое покрытие, особенно когда предполагаются большие нагрузки, можно только через 28 дней с момента начала твердения.

Железнение бетонных поверхностей с применением топпинговых смесей

Железнение бетона своими руками, смесью цемента и песка – способ, что называется, «по старинке». Со временем многие производители сухих смесей начали разрабатывать новые составы, и, с целью увеличить прочность верхнего слоя и его сцепления с монолитом, стали экспериментировать с дисперсностью цемента, добавлять к нему другие минеральные наполнители.

При этом смеси модифицировались полимерами, что увеличивало влагостойкость и механическую прочность покрытий – отсюда, собственно, и название «топпинг».

Вот какие наполнители для топпинга используются сегодня:

• Кварцевый песок. В принципе, песок используется и при обычной технологии железнения, но здесь применяются готовые смеси, в которых цемент имеет тонкий помол и модифицирован добавками, а песок хорошо очищен и иногда даже окрашен, дабы придать полу, эксплуатирующемуся без финишного покрытия, эстетичный внешний вид. Такой вид упрочнителя эффективен при средних нагрузках, и может быть применён при устройстве пола в общественных заведениях, учреждениях, спортзалах, складах и торговых центрах.
• Корундовая крошка. Корунд – это искусственный камень, сам по себе обладающий высокой сопротивляемостью к истиранию. Соответственно, с его присутствием в составе топпинга, поверхность бетона может выдерживать вдвое более высокие нагрузки – как механические, так и абразивные. Применяют эти смеси в таких помещениях, где имеет место большой поток людей или скопление массивного оборудования и транспорта: вокзалы, аэропорты, промышленные цеха, стоянки и паркинги.

• Металлическая стружка. Топпинги с металлическими вкраплениями являются наиболее эффективными, и в прямом смысле могут обозначаться термином «железнение». Прочность металлизированных бетонных поверхностей настолько велика, что они запросто выдерживают не только высокие механические нагрузки, но и вибрацию, имеющую место в каком-нибудь грузовом терминале или цеху, набитом постоянно работающими станками.

На заметку: В быту и гражданском строительстве металлизированный топпинг не используют потому, что в этом попросту нет необходимости. Что касается возможной коррозии металла, то этот вопрос решается путём поверхностного окрашивания монолита полимерными эмалями.

Как железнить бетонный пол с помощью топпинговой смеси

Технология железнения топпингом – это не тот вариант, что можно выполнить своими руками. Здесь нужно специальное оборудование и определённые навыки, так как ошибки могут повлечь трещинообразование или отслоение топпинговой корки.

Главное требование заключается в том, чтобы марка прочности бетонного монолита, на который наносится упрочнитель, была не ниже М300 (В22,5), и он обязательно армировался сеткой. Стяжка должна быть тщательно уплотнена виброрейкой и не может иметь толщину менее 70 мм.

• Как и в случае с обычной пескоцементной смесью, топпинг наносят на схватившийся, но не окончательно затвердевший бетон – через 6-8 часов после заливки. Если перед тем как железнить бетон по нему пройти, на нём будут оставаться следы глубиной до 5 мм. Ничего страшного в этом нет, ведь в процессе укрепления все недостатки поверхности будут устранены.
• Расход топпинговой смеси зависит от расчётной нагрузки на покрытие, и может составить как 4, так и все 9 кг/м2. Исходя из этого расхода, рассчитывается объём смеси, необходимой для пола той или иной площади. Её рассыпают по поверхности монолита, используя примерно 2/3 от общего количества, и ждут, пока смесь пропитается влагой (визуально потемнеет). Дополнительного увлажнения не требуется.
• Затем топпинг начинают втирать до полного впитывания, используя для этого затирочные машины-вертолёты. Закончив первый круг разглаживания бетона, приступают ко второму, предварительно подсыпав смесь там, где оказались вмятины или проплешины.

• После вторичной затирки след от ноги человека будет иметь глубину не более 1 мм, отпечатки и прочие погрешности будут устранены в процессе финишной доводки. Выполняют её теми же машинами, только заменив затирочные элементы шлифовальными лопастями. Хорошо отшлифованная поверхность бетона приобретает приятный глазу матовый блеск.
• Чтобы высыхающий после железнения пол не покрывался трещинами, многие производители предлагают специальные пропитки (кюринг). Его наносят на отшлифованную поверхность, и накрывают полиэтиленом до окончательного затвердевания.
• Через пару дней на хорошо упрочнившемся бетоне можно будет нарезать усадочные (деформационные) швы. Делают их в обоих направлениях, и в итоге они образуют квадраты размером 6*6 м. Глубина шва определяется толщиной монолита, и обычно составляет треть высоты плиты. Стандартная ширина компенсационного шва составляет 5 мм. Затем швы заделывают эластичным герметиком, и приступают к финишной отделке пола.

 Существует ещё и мокрая технология нанесения топпинга (WTW – «мокрый по мокрому»), которая совсем недавно пришла к нам с запада. В ней предусматривается предварительное смешивание топпинговой смеси с водой, после чего она по аналогии с наливным полом наносится на основание.

Толщина упрочняющего слоя, наносимого при мокром топпинге, в 5 раз больше, если сравнивать с сухими смесями. Смесь разравнивают кельмой и правилом, и точно так же затирают дисково-лопастной машиной. Визуально такой топпинг практически невозможно отличить от полимерного покрытия, но он выполняется быстрее и требует меньших затрат.

Упрочняющие пропитки

Бетонные полы бытового назначения, которые не испытывают больших нагрузок, нет смысла упрочнять топпингом, и даже обычное железнение бетонных поверхностей цементом может оказаться слишком трудоёмким и недешёвым. В таких случаях для этой цели проще использовать пропитки, которые по назначению можно разделить на несколько категорий:

Вид пропитки	Принцип применения
Плёнкообразующая (кюринг)	Отличительной особенностью данной категории пропиток является то, что они, за счёт способности образовывать поверхностную мембрану, наносятся на поверхность свежеуложенного бетона вместо полиэтиленовой плёнки. Она позволяет выделяться пару, но сильно замедляет его удаление, поэтому необходимость дополнительного увлажнения бетона отпадает. Одновременно пропитка укрепляет поверхность ещё не набравшего прочность топпинга, поэтому ходить по такому полу можно уже на следующий день.
Упрочняющая	В составе таких пропиток присутствуют упрочняющие неорганические вещества (например: литий, эпоксидная смола), способные образовать кристаллические связи. Такой состав способен одновременно связать пыль, придать водоотталкивающие свойства и упрочнить поверхность бетона. Это новое поколение материалов, которое открывает для строителей массу возможностей.
Гидрофобная	Главное свойство таких пропиток – придание основанию водоотталкивающих свойств. Преимуществом является то, что параллельно с гидрофобизацией они способны: ·          укрепить верхний слой бетона; ·          повысить его морозостойкость; ·          защитить монолит от разрушительного действия ультрафиолета; ·          предупредить развитие грибка, что особенно актуально для уличных бетонных покрытий.
Защитно-декоративная	Декоративные пропитки обычно используют вместо лаков и красок, чтобы придать бетонному полу или другой конструкции эстетичный внешний вид. А так как они проникают в бетон на глубину до 5 см, то верхний слой в любом случае упрочняется и приобретает гидрофобные свойства.

Примечание: Есть ситуации, когда упрочнить поверхность бетона можно только пропиткой. Например — при оформлении дворового покрытия по технологии печатного бетона.

Заключение

Железнение бетонных поверхностей можно выполнить разными способами, и существует немало специальных материалов, которые можно использовать для этой цели. Подбор оптимального варианта нужно осуществлять не по принципу «дешевле-дороже», а в соответствии с условиями эксплуатации и расчётных нагрузок, которые покрытию придётся выдерживать.