Материалы и изделия, применяемые при устройстве полов

Наиболее ответственный и трудоемкий процесс внутренних строи­тельных работ - устройство полов. От правильного выбора конструкции пола, применяемых материалов зависят не только эксплуатационные, эсте­тические свойства, но и стоимость его выполнения и содержания.

К основным конструктивным элементам пола относятся: подсти­лающий слой, выравнивающий - стяжка, слой специального назначения (теплоизоляционный, гидроизоляционный, звукоизоляционный), прослой­ка и покрытие (рис. 8.1).

12 3

Рис. 8.1. Конструкция полов: 1 - покрытие пола; 2 - прослойка и заполнение швов из цементно-песчаного раствора; 3 - стяжка из цементно-песчаного раствора; 4 - тепло- или звукоизоляционный слой; 5 - плита перекрытия; 6 - бетонный подстилающий слой; 7 - грунт основания [25]

 

Подстилающий слой для полов на грунте выполняют из бетона прочностью 25 МПа толщиной 100 - 150 мм. При наличии минеральных кислот в грунтовых водах применяют кислотостойкий бетон на жидком стекле, растворов сульфатов - сульфатостойкий бетон на шлакопортланд- цементе или сульфатостойком портландцементе в зависимости от концен­трации агрессивной среды. В междуэтажных перекрытиях подстилающим слоем является несущая железобетонная плита или аналогичный элемент перекрытия.

Стяжка предназначена для выравнивания подстилающего слоя, соз­дания определенного технологического уклона в полах или для обеспече­ния жесткости. Стяжки могут быть сплошными - наливными из цементно- песчаного раствора, легкого бетона, асфальтобетона и сборными. Выпол­нение последних позволяет избежать «мокрых» процессов в отделке и сра­зу проводить укладку верхнего напольного покрытия. Для сборных стяжек применяют бетонные плиты, твердые плиты ДВП и высокотвердые гипсо- волокнистые листы (ГВЛ). Минимальная прочность материала на изгиб должна быть не менее 2,5 - 3 МПа.

После выравнивающего слоя располагают материалы специального назначения. Для защиты подстилающего слоя от проливов воды, растворов нейтрального, кислого и щелочного характера, минеральных масел, орга­нических растворителей применяют специальную антикоррозионную гид­роизоляцию, обеспечивающую стойкость нижележащей железобетонной конструкции. Вид гидроизоляционных материалов (табл. 8.6) зависит от степени агрессивности среды.

Таблица 8.6

Виды гидроизоляционных материалов

Агрессивные воздействия	Вид гидроизоляции	Применяемые материалы
Вода, растворы солей, ки­слот, щелочей рН > 7	Оклеечная	Изол, гидроизол, рубероид на битумной мастике
Кислоты с концентрацией до 40 % (рН < 4)	Наливная (мо­нолитная) Оклеечная	Горячие битумные мастики, кислото­стойкий раствор на жидком стекле с уплотняющей добавкой. Армированная пленка ПВХ на синтетическом клее
Щелочи с концентрацией до 40 %	Наливная (мо­нолитная) Оклеечная	Цементно-песчаный раствор с добавле­нием латекса Армированная пленка ПВХ на синтети­ческом клее
Органические растворите­ли и масла	Оклеечная	Полиизобутилен на мастике или клее

 

При назначении гидроизоляционного слоя учитывают также интен­сивность воздействия жидких сред, которая может быть малой - поверх­ность пола сухая, предусмотрена влажная уборка; средней - периодиче­ское увлажнение, поверхность пола влажная или мокрая; большой - посто­янное стекание жидкости.

При выполнении термостойких полов вид применяемых для тепло­изоляции материалов зависит от толщины прогрева пола и максимальной температуры. При нагреве пола до 100 ^оС с этой целью используют мелко­зернистый бетон прочностью 30 МПа, до 800 ^оС - шлаки и дробленые от­ходы шамотного кирпича, до 1400 ^оС - слой песка толщиной 60 - 220 мм.

Утепляющий слой прокладывают также при устройстве пола на грунте, располагая его между подстилающим слоем и стяжкой. Он может быть выполнен из сыпучих материалов (шлак, керамзит, аглопорит) или плит и блоков из ячеистого и легкого бетона на пористых заполнителях. Все эти материалы не должны сжиматься под действием расчетной нагрузки.

Звукоизоляционный слой из песка, перлита, шлака, поризованного цементно-песчаного раствора или минераловатных плит и матов прокла­дывают при устройстве пола на междуэтажном перекрытии. Звукоизоли­рующую функцию могут также выполнять ковровые изделия и двухслой­ный звукоизоляционный линолеум, используемые для верхнего покрытия.

Прослойка под покрытие пола предназначена для обеспечения со­вместной работы покрытия с нижележащими слоями. Ее выполняют из цементно-песчаного раствора, раствора на жидком стекле при создании кислотостойких полов, мастик и клеев для фиксации рулонных и мелко­штучных материалов.

Покрытие - верхний слой пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационному воздействию. Для его выполнения могут быть исполь­зованы плитные, монолитные, рулонные, мелкоштучные материалы.

В зависимости от условий эксплуатации к материалу покрытия предъявляют общие и эксплуатационные требования. Общие требования: ровность, скользкость, безвредность, огнестойкость.

Ровность покрытия обеспечивает удобство ходьбы, движение транс­порта, хороший сток технологических жидкостей, легкость очистки. Свой­ство нескользкости необходимо для безопасности движения. Безвредность - экологическая чистота применяемых материалов, которые в процессе эксплуатации не должны выделять токсичных веществ.

Эксплуатационные требования устанавливают в зависимости от назначения помещения, предполагаемых воздействий на полы и подразде­ляют на механические, химические, тепловые и специальные.

Механические оценивают по износостойкости, прочности на удар, сжатие и изгиб.

Износостойкость зависит от интенсивности движения, которую под­разделяют на следующие виды:

- слабая - движение пешеходов менее 500 в сутки;

- умеренная - движение пешеходов более 500 в сутки;

- значительная - движение транспорта на гусеничном, резиновом ходу, металлических шинах, перекатывание металлических предметов;

- весьма значительная - удары при падении с высоты один метр предметов массой 20, 10, 5, 2 кг; волочение твердых предметов с острыми углами и ребрами.

Химические требования предъявляют к полам химических цехов, на которые в процессе эксплуатации возможны технологические проливы аг­рессивных сред; тепловые необходимы для полов, воспринимающих дей­ствие горячих жидкостей и металлов.

К специальным требованиям относятся следующие: безыскровость в цехах, где присутствуют горючие газы и пары растворителей; диэлектрич- ность - отсутствие статического электричества; беспыльность и теплоус- воение. Под теплоусвоением подразумевают количество тепла, которое пе­редается через пол вследствие высокой теплопроводности от ног человека.

В жилых, общественных и административных зданиях при слабой интенсивности движения и влажности не более 60 % отдается предпочте­ние экологически чистым теплым материалам на основе древесины. Это фактурные палубные доски из лиственных пород древесины, сверхтвердые древесноволокнистые плиты, ориентированные стружечные плиты, паркет и паркетные доски.

Ориентированные трехслойные стружечные плиты толщиной 9 - 22 мм отличаются от ДСП повышенной твердостью, прочностью на излом, водо­стойкостью и однородностью.

Для их получения используют специально подготовленные стружки, располагаемые в двух внешних и одном внутреннем слоях во взаимно пер­пендикулярном направлении. Полученную строго ориентированную структуру закрепляют при высокой температуре и давлении комплексным связующим, состоящим из синтетических смол и воска. Современная пар­кетная доска также имеет трехслойную конструкцию, в которой волокна среднего слоя расположены перпендикулярно по отношению к волокнам верхнего и нижнего слоев. Верхний слой толщиной 1 - 4 мм выполняют из таких твердых ценных пород древесины, как дуб, бук, ясень, вишня, клен. Для повышения износостойкости и водостойкости его покрывают в не­сколько слоев лаком. Для среднего, исключающего усадку и разбухание, и нижнего слоев используют хвойные породы или фанеру. Общая толщина досок составляет 7, 10, 14 и 22 мм. С целью повышения эксплуатационных свойств половые и паркетные доски, плиты ДВП пропитывают смолами и покрывают полимерными составами, имитирующими натуральную тек­стуру древесины или природного камня (ламинированные изделия).

В жилых помещениях с постоянным нахождением людей верхнее покрытие из этих материалов укладывают по «теплой» стяжке из легких бетонов или поризованных растворов.

Высокой декоративностью, тепло- и звукоизоляцией обладают полы из натуральной пробки. Листовой материал толщиной 3,2 - 6,4 мм полу­чают путем смешивания дробленной натуральной пробки со специальным клеевым водостойким связующим и высокотемпературного прессования изделия. С поверхности листы отделывают тонкими срезами пробкового дерева по клеевой основе и защищают виниловой прозрачной пленкой.

По виду изделий полимерные материалы для покрытия пола подраз­деляют на рулонные (линолеумы и ковровые изделия) и плиточные. Вы­пускают рулонные материалы на тепло-, звукоизолирующей, тканевой подоснове и без подосновы. В зависимости от материала верхнего слоя ли- нолеумы и плиточные изделия подразделяют на поливинилхлоридные, ре­зиновые, эластомерные, алкидные и на основе химических волокон. К со­временным разновидностям линолеумов относятся многослойные на осно­ве вспененного ПВХ с армированным слоем из стеклянных волокон.

Для повышения износостойкости, ударной прочности, снижения усадочных деформаций, значительного повышения долговечности и рас­ширения применения плиточных материалов в процессе подготовки пла­стичной массы вводят до 50 - 80 % кварцевого песка или известнякового наполнителя в сочетании с пластификаторами и красителями.

Полы из полимерных материалов настилают по деревянному или бе­тонному основанию на мастики или с использованием специальных водо­растворимых клеев.

Полы с низким теплоусвоением - «теплые» выполняют с использо­ванием теплых стяжек из ДВП, ДСП, цементно-стружечных и гипсоволок- нистых плит, гипсобетона, керамзитобетона, поризованного бетона на по­ристых заполнителях (перлите, гранулированном пенополистироле) или воздухонаполненного аэрированного бетона.

В связи с большими потерями тепла через ограждающие стеновые конструкции при установке батарей и особенно в случае расположения труб с циркуляцией горячей воды внутри конструкции предложено систе­му теплообеспечения располагать в горизонтальной плоскости, находя­щейся внутри помещения - полу, который получил название «активный теплый пол».

Для обогрева используют электрический ток или горячую воду. При первом варианте необходим жесткий контроль перепада электротока и ис­ключение попадания воды, при втором - применяют синтетические или медные трубы с пластиковой оболочкой. Полимерные требуют строгого контроля температуры, периодической очистки от загрязнений. Медные дороги, но их долговечность (более 100 лет) окупает стоимость. Трубы об­ладают коррозионной стойкостью, стабильным режимом работы, не зави­сящим от температуры теплоносителя. Сверху труб, которые укладывают на теплоизоляционный слой, защищенный пленочной гидроизоляцией, располагают бесшовное бетонное покрытие с отделкой поверхности по выбору (плитка, линолеум, ковровые материалы).

Полы из керамических плиток гигиеничны, водостойки, поэтому их широко применяют в санитарно-технических помещениях, вестибюлях, для облицовки ступеней и площадок лестничных клеток. Они хорошо ра­ботают в помещениях с интенсивным движением людей и легкого транс­порта на резиновых шинах. Основанием под полы из керамических плиток служат монолитный бетон, железобетонные панели перекрытий или це- ментно-песчаная стяжка. Для приклеивания плиток используют водозатво- ряемые сухие строительные смеси или специальные строительные клеи на растворителях.

Плиты из природного камня (гранита, лабрадорита, мрамора) приме­няют для устройства покрытий в общественных и уникальных зданиях, где к полам предъявляют повышенные требования по эстетике, гигиене и дол­говечности.

Полы с бетонными и цементно-песчаными покрытиями являются полами общего назначения. Применяют их в производственных зданиях, где они подвергаются механическим воздействиям, нагреванию до темпе­ратуры не более 100 ^оС, воздействию воды и растворов нейтральной реак­ции, минеральных масел и эмульсий из них, органических растворителей независимо от интенсивности воздействия. Все бетонные покрытия вы­полняют по грунтовым основаниям, подстилающим бетонным слоям, же­лезобетонным плитам перекрытий и по цементно-песчаной стяжке марки не ниже 150 при температуре не ниже 5 ^оС. Для безыскровых (взрывобезо- пасных) бетонных покрытий используют щебень и песок из известняка, не образующего искр при ударах стальными и каменными предметами. От­сутствие искр проверяют испытанием исходных материалов и бетона на наждачном точильном круге.

Бетонные и цементно-песчаные покрытия должны твердеть 7 - 10 су­ток во влажных условиях. С этой целью их засыпают мокрыми опилками, закрывают мокрыми тканевыми матами или мешковиной. Для повышения стойкости к механическим воздействиям, понижения пылеотделения при движении напольного транспорта и пешеходов, уменьшения водопрони­цаемости, улучшения эстетических свойств ослабленный поверхностный слой бетона снимают фрезерованием и шлифованием, пропитывают флю- атами и уплотняющими составами, а также наносят защитный слой (лаки­ровку) на поверхность покрытия.

Для придания бетонным полам повышенной декоративности приме­няют мозаичные покрытия, которые состоят из двух слоев: нижнего тол­щиной 40 - 50 мм из цементно-песчаного раствора и лицевого толщиной 20 - 25 мм из мозаичной бетонной смеси на белом или цветном портланд­цементе с добавлением мраморной крошки. Для обеспечения декоратив­ных и повышения физико-механических свойств через 4 - 5 суток выдер­живания во влажных условиях покрытие шлифуют и натирают специаль­ной мастикой на основе парафинов и растворителя.

К декоративным относят также монолитные полы из топ-бетона, имитирующего природный камень. Заданный рельеф поверхности полу­чают за счет использования художественных штампов и последующей трехстадийной химической обработки. Одним из вариантов промышленно­го пола может служить монолитное шлифованное покрытие из декоратив­ного цветного бетона класса В 25 толщиной 50 - 150 мм, армированного стальными волокнами. Взамен монолитных покрытий можно применять бетонные плиты, которые укладывают по цементно-песчаной прослойке. Их получают методом монолитного литья в специальные формы, обеспе­чивающие рельефную поверхность, имитирующую камень, сланец, дерево. Для обеспечения многоцветной фактуры в состав бетонной смеси вводят красители, взаимодействующие с минералами бетона. Поверхность изде­лий защищают прозрачным полимерным покрытием.

Полы с металлоцементным покрытием являются полами специаль­ного назначения, которые применяют только в производственных помеще­ниях, где возможно передвижение транспорта на гусеничном ходу, теле­жек на металлических шинах, а также перекатывание круглых металличе­ских предметов. Покрытие состоит из двух слоев: нижнего из цементно- песчаного раствора и верхнего из смеси стальной обезжиренной стружки размером 1 - 5 мм, цемента (в соотношении по объему 1:1) и воды толщи­ной не менее 20 мм. Для лучшего сцепления с цементным камнем в смесь в процессе ее приготовления вводят 25 %-ный водный раствор смолы («во- дамин-99») в количестве 3 - 5 % массы цемента. Это позволяет увеличить на 30 - 40 % прочность металлоцементного покрытия на растяжение. Для понижения пылеотделения покрытие шлифуют.

Чугунные дырчатые и стальные штампованные перфорированные плиты предназначены для помещений, имеющих сосредоточенные дина­мические нагрузки на пол, вызывающие в покрытии пола большие мест­ные напряжения. Это движение тележек на металлическом ходу, значи­тельные ударные нагрузки, волочение твердых предметов с острыми угла­ми и ребрами. Чугунные плиты с рифлением лицевой поверхности приме­няют в зонах перетаскивания тяжестей, а также на рабочих местах, где не­обходимо исключить возможность скольжения ног работающих. Плиты укладывают на мелкозернистую бетонную смесь. Покрытие обладает ма­лой изнашиваемостью, низким пылеотделением, легкостью очистки, пожа- робезопасностью, стойкостью к действию воды, масел и растворителей.

В цехах легкой промышленности, конструкторских бюро, зритель­ных залах полы должны обладать малым теплоусвоением, легкостью убор­ки, малым пылеотделением и декоративностью. Всем этим требованиям отвечают монолитные бетонные и мастичные полы, полученные с исполь­зованием цемента и водных дисперсий или эмульсий полимеров (ПВА, ис­кусственных каучуков). Полимерные связующие вводят в состав для по­вышения прочности при растяжении и ударах, понижения пылеотделения и истирания. Цвет покрытия обеспечивают пигменты, безыскровость и по­ниженное теплоусвоение - опилки хвойных пород крупностью до 2,5 мм.

Особенно внимательно следует относиться к выбору и оценке эф­фективности материалов для полов промышленных зданий, в которых тех­нологический процесс сопровождается возможными проливами агрессив­ных жидкостей. При неправильном выборе возникает опасность разруше­ния не только покрытия пола, но и конструкции перекрытий, балок, ко­лонн, обеспечивающих несущую способность всего сооружения. Наи­большую опасность для железобетонных конструкций представляют орга­нические и минеральные кислоты. Степень разрушения при их действии зависит от скорости потока, концентрации и температуры раствора. При наличии кислотосодержащих сред полы выполняют из асфальтобетона на кислотостойких природных заполнителях и наполнителях (диабаз, ба­зальт), кислотостойкого бетона на жидком стекле с введением органиче­ской уплотняющей добавки - фурилового спирта.

Облицовку из керамических, шлакоситалловых, диабазовых и ба­зальтовых плит (каменное литье) применяют для помещений или отдель­ных зон, в которых полы подвергаются воздействию воды и растворов ще­лочей, кислот. В зависимости от степени агрессивности сред плиты укла­дывают на прослойку из битумной или полимерной мастики либо раствора на жидком стекле. Покрытие из керамических кислотоупорных плит и кирпича, уложенного на ребро, применяют только в зонах интенсивного движения автомобилей и электрокаров. Эксплуатация кислотостойких по­лов допускается только после дополнительной окисловки поверхности, за­ключающейся в многоразовой обработке концентрированными минераль­ными кислотами.

Покрытие полов из жаростойкого бетона выполняют в горячих цехах (кузнечные, сталеплавильные, литейные, прокатные) только в зонах нагре­
ва до температуры свыше 200 ^оС. Его укладывают по теплоизоляционному слою, толщина и материал которого зависят от максимальной температуры прогрева. В местах нагрева пола выше 400 ^оС с целью снижения растяги­вающих усилий, возникающих при резких колебаниях температуры, в по­крытие укладывают стальную сетку.

При температуре до 600 ^оС в состав жаростойкого бетона входит шлакопортландцемент, андезит, базальт и доменный шлак. Покрытие мо­жет быть как монолитным, так и плитным. При температуре до 1400 ^оС применяют чугунные плиты с опорными выступами, которые укладывают на песчаную прослойку. Они обеспечивают значительную несущую спо­собность в отношении статических и динамических нагрузок, обладают большим сроком эксплуатации, малой изнашиваемостью.

Материалы покрытия пола в производственных помещениях

Виды покрытий пола в зависимости от условий эксплуатации пред­ставлены в табл. 8.7 - 8.8.

Таблица 8.7 Характеристика помещения Интенсивность движения Вид покрытия       Административное Слабая Умеренная и значительная ПВХ пластик, плитки и линолеум Рулонные на основе химических волокон Дощатое (окрашеное), паркетные доски, щиты, наборной паркет, сверхтвердые ДВП, керамические плитки Мраморные и гранитные плиты по прослой­ке из цементно-песчаного раствора Общего назначения Умеренная Цементно-песчаное, мозаично-бетонное, асфальтобетонное Специального назна­чения: цеха легкой промыш­ленности (швейные, ткацкие, обувные) Умеренная. Ксилолитовое, поливинилацетатное опи- лочное и мастичное с неорганическим на­полнителем, эпоксидное мастичное налив­ное Механические цеха Значительная Весьма значительная Поливинилацетатное и латексцементнобе- тонное Брусчатка и цементнобетонные плиты по прослойке из цементно-песчаного раствора Цементно-бетонное, бетонное с упрочнен­ным верхним слоем металлоотходами круп­ностью до 5 мм Металлоцементное по прослойке из цемент- но-песчаного раствора, стальные и чугун­ные дырчатые плиты по прослойке из мел­козернистого бетона

Цеха химических производств при на­личии кислых сред	Слабая Умеренная Весьма значительная	ПВХ пластиковое Асфальтобетонное, плитки керамические кислотоупорные, шлакоситалловые и ка­менное литье Кислотоупорный кирпич на ребро и плашмя Кислотостойкий бетон на жидком стекле с уплотняющей добавкой
Горячие цеха	Умереная Значительная Весьма значительная	Жаростойкий бетон на ШПЦ с хромитом и заполнителем из шлака Брусчатка по прослойке из песка Чугунные плиты на прослойке из песка

 

 

Таблица 8.8 Материалы покрытия пола в жилых и общественных помещениях Назначение помещений Применяемые материалы Жилые комнаты Линолеум, дощатое (окрашенное), пар­кет, ДСП, сверхтвердая ДВП, рулонные на основе химических волокон Кабинеты Линолеум, дощатое, паркет, ПВХ плитки Аудитории и классы Дощатое, сверхтвердая ДВП, паркет Коридоры Линолеум, ПВХ плитка, дощатое, мозаично-бетонные Вестибюли, вокзалы, фойе, торговые залы (1 этаж) Эпоксидные наливные, мозаично- бетонные и цементно-бетонные шлифо­ванные, плиты из природного камня Торговые залы (2 этаж) Шлакоситалловые плиты, ПВА-бетонное, дощатое, паркет Бани, прачечные, душевые Цементно-бетонные и мозаично- бетонные шлифованные, латексноце- ментно-бетонные, керамическая и шлако- ситалловая плитка