CC BY
38УДК 692.5
А.А. ФЕДУЛОВ, канд. техн. наук (fedulov.alexey@mail.ru)
Московский государственный строительный университет (129337, Москва, Ярославское ш., 26)
Полы для жилых и общественных зданий
Обоснована необходимость разработки единой терминологии и методов определения физико-технических свойств самовыравнивающихся растворных смесей. Рассмотрены конструкции полов жилых и общественных зданий, современные материалы для устройства разных слоев пола. Предложены понятия и определения слоев пола, методы испытаний самовыравнивающихся растворных смесей для устройства оснований пола.
Ключевые слова: пол, основание под покрытие пола, подвижность растворной смеси, потеря подвижности, напольные сухие смеси.
A.A. FEDULOV, Candidate of Sciences (Engineering) (fedulov.alexey@mail.ru)
Moscow State University of Civil Engineering (26, Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation)
Floors for Residential and Public Buildings
The need for development of the uniform terminology and methods for determining physical-technical properties of self-leveling mortar mixes is substantiated. Designs of floors for residential and public buildings, modern materials for arrangement of different layers of the floor are considered. Concepts and definitions of floor layers, methods for testing self-leveling mortar mixes for arrangement of subfloors are proposed.
Keywords: floor, flooring underlay, mobility of mortar mix, loss of mobility, floor dry mixes.
Написать данную статью автора побудило выступление одного из докладчиков ежегодного международного строительного форума «Цемент. Бетон. Сухие смеси» (декабрь 2014 г.), который рассказал о новых сухих напольных смесях, выпускаемых на его предприятии. В завершение выступления докладчик отметил необходимость разработки терминологии, классификации и определения ряда понятий для напольных сухих смесей, множество которых появилось на отечественном строительном рынке. Это связано с тем, что практически каждый производитель смесей использует собственную терминологию как в названиях, так и в характеристиках смесей, а также различные методики определения технических характеристик растворных смесей.
В настоящее время в России насчитывается более 240 заводов сухих смесей, из которых не менее трети выпускают напольные. При таком количестве производителей, естественно, существуют и разные названия продукции, а порой и разные понятия и определения их характеристик. Напомним, что в 1996 г. в России было всего восемь заводов сухих смесей, из которых ни один не выпускал напольные сухие смеси.
Первые сухие напольные смеси появились на российском рынке в 1995 г. Это были смеси для устройства самовыравнивающихся оснований пола FE 80 и FE 50 (Fussbodenestrich), а также различные напольные самовыравнивающиеся шпаклевочные смеси (Nivelier-spachtelmasse), производимые немецкой фирмой «КНАУФ». Поскольку автор имеет практический опыт работы не только с материалами для устройства полов, но и разработки для них нормативной и технической документации, проведения исследований физико-технических характеристик, а также обладает обширным библиографическим материалом, вниманию специалистов предлагается профессиональная точка зрения на проблему классификации и терминологии материалов и технологий для устройства полов.
В данной статье не будут рассматриваться полы для промышленных зданий, к которым предъявляются совершенно другие требования, чем к полам для жилых и общественных зданий.
В первую очередь необходимо дать определение: что такое пол.
Пол — это горизонтальная многослойная конструкция (иногда с некоторым уклоном), предназначенная для постоянного или временного пребывания людей,
состоящая из нескольких слоев, имеющих различное функциональное назначение.
Покрытие — верхний или лицевой слой пола, являющийся неотъемлемой частью интерьера помещения, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям, связанным с пребыванием людей.
В жилых и общественных зданиях, в зависимости от назначения помещений, в качестве покрытия применяют паркет, паркетную доску, ламинат, поливинилхло-ридную плитку, керамическую плитку, ворсовые материалы, линолеум, «жидкий» линолеум (многослойные наливные полимерные покрытия) и др.
Прослойка — промежуточный слой пола, связывающий покрытие с нижележащим слоем или компенсирующий небольшие неровности основания, не превышающие 2 мм (создающий «упругую постель»). В качестве прослойки могут использоваться соответствующие клеи для различных покрытий, натуральные или поризован-ные рулонные материалы (натуральная пробка, вспененный политилен и т. п.). В санитарно-технических помещениях, где в большинстве случаев покрытием является керамическая плитка, перед клеевым слоем наносится гидроизоляционный слой, препятствующий проникновению жидкости через неплотности примыкания плит, дефекты или другие места.
Основание под покрытие пола (в дальнейшем — основание пола) — слой пола, имеющий заданную прочность и служащий для выравнивания поверхности нижележащего слоя, укрытия трубопроводов или других инженерных коммуникаций, распределения нагрузок по тепло- и звукоизоляционным слоям, обеспечения нормируемого теплоусвоения.
В СНиП 2.03.13—88 «Полы» [1] данный слой назван стяжкой, но в скобках дается и другое название — «основание под покрытие пола», которое, по мнению автора, является более общим названием данного функционального слоя, так как в это понятие входят кроме собственно стяжки самовыравнивающееся основание по-ла и сборное основание пола. Рассмотрим их более подробно.
Стяжка — слой из бетона класса не ниже В 12,5 или строительного раствора с прочностью при сжатии не ниже 15 МПа. В большинстве случаев для устройства стяжки используют растворную или мелкозернистую бетонную смесь. Данный слой назвали стяжкой исходя из традиционной технологии его устройства. По заранее выставленным направляющим, которые создают гори-
Materials and structures
Физико-технические характеристики растворных смесей «КНАУФ» на ангидритовом вяжущем
Вид смеси Наименование Водотвердое отношение Подвижность смеси, см, при V=1,33 л (диаметр расплыва) Потеря подвижности, мин Время обработки растворной смеси, мин
Самовыравнивающиеся шпаклевочные смеси Флиссшпахтель 315 Дюннэстрих 325 Нивелиршпахтельмассе 415 Нивелирэстрих 425 0,24-0,26 0,16-0,17 0,24-0,26 0,22-0,23 60-62 50-52 58-60 52-54 >20 >30 >30 >30 10-15 10-15 10-15 10-15
Самовыравнивающиеся основания пола Флиссэстрих 80 Флиссэстрих 50 Флиссэстрих 25 0,2-0,22 0,17-0,18 0,16-0,17 48-50 42-45 43-45 000 >>> 4 4 4 ООО
зонтальную поверхность и задают толщину слоя, растворную или бетонную смесь укладывают от окна к двери. Укладка смеси может осуществляться как ручным способом с применением правила, которому придают частые возвратно-поступательные движения, так и механизированным — с использованием виброрейки. В обоих случаях смесь подвергается поверхностной вибрации, разжижается и уплотняется, а ее излишки стягивают на себя. Отсюда и образовалось название «стяжка». С помощью стяжки можно создавать уклоны в полах.
Самовыравнивающееся основание пола — слой из строительного раствора с прочностью при сжатии не менее 15 МПа. Для устройства самовыравнивающихся оснований пола применяют специальные нерасслаиваемые растворные смеси с высокой подвижностью, которые заливаются как ручным, так и механизированными способами. Для регулирования и контроля толщины заливки устанавливаются инвентарные маяки, выполненные в виде треног из проволоки диаметром 4 мм. Центральный стержень треноги выставляется на нужную высоту с помощью гидравлического уровня или лазерного нивелира, что позволяет следить за толщиной слоя.
Такие растворные смеси приготавливаются из изготовленных только в заводских условиях сухих напольных смесей на основе цементного, ангидритового, а иногда и магнезиального вяжущих. Поверхность слоя или конструкции, на которую выливается высокоподвижная растворная смесь, не должна впитывать влагу во избежание потери ее подвижности. Для этих целей заливаемая поверхность тщательно покрывается гидроизоляционными мастиками, грунтовками или рулонной парафинированной бумагой с нахлестом 20 см. Предварительно по всему периметру захватки ко всем ограждающим конструкциям крепится кромочная лента с полиэтиленовым фартуком, который не дает возможность затекать растворной смеси в различные пазухи.
Чтобы избежать каких-либо незначительных неровностей при заливке таких оснований пола, а главное, для удаления воздушных пузырьков, вовлеченных во время приготовления растворной смеси, несхватившу-юся растворную смесь обрабатывают игольчатым валиком или шваброй с длинным и довольно толстым ворсом в двух взаимно перпендикулярных направлениях по всей поверхности пола. В этот момент происходит разжижение смеси, почти идеальное выравнивание ее по горизонтали и удаление защемленного воздуха.
Стяжки и самовыравнивающиеся основания пола должны иметь определенную толщину, оптимальный размер которой составляет 40—60 мм, что позволяет сделать скрытыми межкомнатные трубопроводы и электросети. Если прочность стяжки или самовыравнивающиеся основания пола составляют не менее 20 МПа, то они могут применяться для любых видов покрытий, включая и наливные полимерные.
При устройстве стяжек и самовыравнивающихся оснований пола, особенно на больших площадях, иногда выявляются некоторые неровности глубиной от 1 до 10 мм, а
порой и более, которые нельзя устранить с помощью различных подложек под покрытие. Такие неровности устраняются с помощью самовыравнивающихся шпаклевочных смесей, которые имеют более высокую подвижность и прочность, чем основания пола. С их помощью устраняются неровности до 20 мм с применением игольчатых валиков необходимых размеров. Для наглядности в таблице приведены характеристики растворных смесей «КНАУФ» на ангидритовом вяжущем [2].
Данные таблицы показывают, что диапазон подвижности указанных смесей довольно широк. Поэтому, учитывая большое количество выпускаемых в настоящее время напольных смесей, их логично разделить на самовыравнивающиеся смеси для оснований пола, которые применяются толщиной от 30 до 100 мм и более, и самовыравнивающиеся шпаклевочные смеси, которые заливаются толщиной от 1 до 20 мм. Естественно, для их изготовления будут применяться пески разного фракционного состава. У первых максимальная крупность зерен может быть до 1,25 мм, а у вторых — до 0,315 мм (по российской классификации сит). Необходимо отметить, что подвижность шпаклевочных смесей всегда больше, чем смесей оснований пола.
Подвижность напольных самовыравнивающихся растворных смесей является одной из их основных характеристик, однако единой гостированной методики определения подвижности до сих пор нет. Существующий метод определения подвижности растворных смесей по погружению стандартного конуса массой 300 г с углом вершины конуса 30о и длиной 145 мм совершенно не подходит для этих целей: конус после погружения всплывает, в чем автор сам неоднократно убеждался.
Производители напольных самовыравнивающихся смесей определяют подвижность своей продукции по диаметру расплыва растворной смеси и выражают ее в миллиметрах. Но емкости, которые они используют для этих целей, могут быть совершенно разными. Вот некоторые из них: кольцо по EN 12706, диаметр 30 мм, высота 50 мм; кольцо Weber-Vetonit, диаметр 68 мм, высота 35 мм; конус прибора Вика, нижний диаметр 75 мм, верхний диаметр 65 мм, высота 40 мм; цилиндр Суттарда, диаметр 50 мм, высота 100 мм. Могут быть и другие приборы. Встает законный вопрос: как сравнить подвижность напольных растворных смесей разных производителей? Например, на мешке состава из семейства напольных смесей одного из известных производителей сухих смесей указано: растекаемость 260—280 мм. Однако не дано понятия растекаемости, а такого слова в русском языке нет, и не указан прибор, с помощью которого ее определяли. Поэтому сравнивать подвижности напольных смесей разных производителей и определять их эффективность невозможно.
Из всех методик определения подвижности растворных смесей, которыми автору приходилось пользоваться, наиболее удобной и точной была методика по DIN EN 13279-1 [Вяжущие и штукатурка гипсовые. Часть 1. Определения и требования] и DIN EN 13279-2
Ы ®
июль 2015
61
[Гипсовые вяжущие и гипсовые сухие растворные смеси. Часть 2. Методы испытания]. Согласно этой методике подвижность определяется по диаметру расплыва смеси, находящейся в цилиндре объемом 1,33 л, диаметром 100 и высотой 175 мм, и выражается в сантиметрах. Такая большая масса смеси расплывается на большие диаметры, что позволяет регистрировать даже минимальные изменения подвижности. Эта методика дает возможность определять границу между смесями для основания пола и шпаклевочными. Но наверное, требуется разработка отдельной единой методики для определения подвижности напольных самовыравнивающихся растворных смесей.
Сборное основание пола (ОП) — это основание, выполненное из различных листовых и плитных материалов, а также из готовых элементов пола (ЭП). Указанное в СНиП 2.03.13—88 такое понятие, как «сборная стяжка», не отвечает смысловому значению. Можно ли стягивать уложенные плиты, листы или ЭП? Конечно, нет.
При устройстве сборных ОП применяют древесностружечные и цементно-стружечные плиты, силикатно-магниевые листы, листы OSB и другие изделия. Но в большинстве случаев в современном строительстве как в России, так и за рубежом для этих целей используют более экологичные малоформатные влагостойкие гип-соволокнистые листы (ГВЛВ) или изготовленные из них ЭП. Выпускают данную продукцию в России заводы фирмы «КНАУФ» в г. Дзержинске Нижегородской области и Челябинске. Малоформатные листы могут иметь размеры 1500x1200, 1500x1000 мм и толщину 12,5 и 10 мм. Размеры ЭП составляют 1500x500 и 1200x600 мм, их толщина 20 и 25 мм. Фальцевая кромка имеет ширину 50 мм, которая создается за счет смещения листов по длине и ширине при их склеивании.
Подстилающий слой предназначен для выравнивания поверхности пола, тепло- и шумозащиты. Как правило, для этого слоя в настоящее время применяют относительно легкие материалы, дающие небольшую постоянную нагрузку на несущие конструкции перекрытий, тем самым экономя расход железобетона, металла или древесины при строительстве зданий.
В современном строительстве в качестве подстилающего слоя может быть применен пенобетон или пе-нополистиролбетон, которые подаются на этажи с помощью передвижных малогабаритных, но высокопроизводительных насосов. Используются также и засыпные материалы, такие как керамзитовый гравий и песок или им подобные. Недостатком таких засыпок является их осадка при эксплуатации от воздействия большей частью динамических нагрузок. К сожалению, в СНиП 2.03.13—88 об этом не говорится ни слова. Написано только, что их «допускается применять в производственных зданиях при условии их уплотнения механическими катками».
В стандартах некоторых западных стран указывается, что осадка сухих засыпок при эксплуатации пола не долж-
Список литературы
1. СНиП 2.03.13—88.Полы. Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП, 2004.
2. Индивидуальные элементные сметные нормы расхода материалов и затрат труда на отделку помещений комплектными системами КНАУФ. 3-й том. М.: РИФ «Стройматериалы».
3. Федулов А.А., Румянцев Б.М., Горбунов Г.И., Иващенко В.Д., Исхаков А.С. Методы определения качества засыпок для сборных оснований полов // Строительные материалы. 2002. № 10. С. 9—11.
на превышать 2 мм на 50 мм толщины засыпки. Это необходимо для того, чтобы избежать деформаций покрытий пола (за исключением ворсовых покрытий и линолеума), которые могут привести к потере их целостности. Во избежание осадки часто сухие засыпки проливают жидкими цементными растворными смесями, создавая необходимую прочность за счет контактного склеивания их зерен. При применении бетонных или засыпных подстилающих слоев, они при устройстве наливных оснований пола должны быть обязательно покрыты водонепроницаемыми грунтовками или мастиками. Это предотвратит потерю подвижности напольных растворных смесей.
При устройстве сборных ОП в качестве подстилающего слоя применяют в большинстве случаев керамзитовый песок строго подобранного гранулометрического состава и определенной прочности. Гранулометрия керамзитового песка должна быть такой, чтобы при определенном механическом воздействии осадка не превышала указанный предел [3]. Прочность зерен засыпки при сдавливании в цилиндре должна быть не менее 2,5 МПа. Если керамзитовый песок не имеет необходимой гранулометрии, то его можно обработать определенными самотвердеющими смолами или клеями. После укладки сборных ОП такая засыпка твердеет в течение суток и не дает никакой осадки. В Германии фирма «КНАУФ» в качестве такой засыпки используют даже легкий перлитовый песок, обработанный смолой.
Во время подготовки статьи автору пришлось столкнуться с некорректной информацией, размещенной на мешке с сухой смесью известного производителя, которая не просто вводит потребителя в заблуждение, но и может оказать негативное влияние на производительность труда и различные расчеты, связанные с производством отделочных работ. Указанное на мешке время перемешивания смеси 1 мин не соответствует реальности, о чем знает любой строитель-практик. Для приготовления из смеси рабочего раствора требуется минимум 2,5 мин на перемешивание, 1 мин выдержки, 1 мин дополнительного перемешивания для устранения ложного схватывания, т. е. в 4,5 раза больше, чем указано на мешке производителя. А время приготовления порций смеси, как известно, связано с расчетной площадью захватки.
Учитывая постоянно расширяющийся ассортимент сухих строительных смесей, увеличение числа торговых марок однотипных смесей, а также, к сожалению, снижение квалификации строительных рабочих, на мешках должна быть грамотная и полноценная информация о характеристике сухих и растворных смесей, точная технология приготовления и заливки растворной смеси с указанием максимальной, соответствующей действительности площади захватки.
Для этого необходима организация разработки единой методики определения реологических характеристик напольных растворных смесей, создание единой технически грамотной терминологии понятий, определений материалов и процессов.
References
1. CNR [Construction norms and rules] 2.03.13—88. Floors. Gosstray Russii. Moscow: TSPP. 2004.
2. Individual'nye elementnye smeinye normy raskhoda ma-terialov i zatrat truda na otdelku pomeshchenii komple-kinymi sistemami KNAUF [ Individual element smeiny consumption rates of materials and costs of work of finishing of rooms by komplekiny systems of KNAUF]. Vol. 3. Moscow: RIF "Stroymaterialy". 2006.
3. Fedulov A.A, Rumyantsev B.M, Gorbunov G.I., Ivashchenko V.D., Iskhakov A.S. Methods of determination of quality засыпок for the combined bases of floors. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2002. No. 10, pp. 9-11. (In Russian).
