Материал для пола:
полированный бетон или топ-пол

Илья Войлоков, канд. техн. наук

Сегодня на российском рынке представлено множество технологий изготовления напольных половых покрытий. Эта статья посвящена сравнению технологий сухих упрочнителей и полированного бетона.

Топпинг или технология устройства поверхности с упрочненным верхним слоем

Топпинг или топ-пол – широко распространенная и часто применяемая технология, при ее соблюдении можно получить высокопрочные и слабопылящие полы. Данная технология заключается во внесении специальной сухой смеси (топпинга) в свежеуложенный бетон и его последующую затирку с помощью затирочной машины. За счет вдавливания топпинга (сухой смеси) в поверхность бетона формируется упрочненный верхний слой. Она выгоднее других видов напольных покрытий, обладающих такими же техническими характеристиками.

За счет внесения сухого упрочнителя поверхность бетона становится износостойкой и ударопрочной (см. таблицу). Такие полы выполняются на производствах, в торговых комплексах, в гаражах и парковках, в тех местах, где работает тяжелая погрузочная техника и большая интенсивность движения автотранспорта.

Основные преимущества топ-пола:

  • по сравнению с обычным бетоном значительно увеличена износостойкость и ударопрочность;
  • хорошая термическая стойкость;
  • выдерживает большие нагрузки на сжатие – до 80 мПа;
  • паропроницаемость;
  • долгий безремонтный период эксплуатации;
  • доступная и простая технология изготовления;
  • имеет разнообразную палитру цветов, из которой можно выбрать колор, необходимый заказчику.

Основные недостатки:

  • после определенного срока эксплуатации возможно появление пыли – такие полы можно называть малопылящими;
  • слабая стойкость к воздействию ГСМ, кислот и растворителей;
  • при нанесении на старое бетонное основание становится экономически не выгодным (высокая трудо- и материалоемкость);
  • к качеству укладываемой бетонной смеси предъявляются повышенные требования;
  • низкая прочность на изгиб и разрыв;
  • при несоблюдении технологии возможно отслоение топпинга и неравномерность окраса пола.
Сравнительные технические характеристики упрочнителей марки MasterTop
Марка MasterTop 100 MasterTop 450
Прочность на сжатие (28 сут), МПа > 55 > 60
Стойкость к истиранию по Bohme (EN 13892-3:2004) A6 A3
Стойкость к истиранию по методу BCA (EN 13892-4) AR1 AR0,5
Стойкость к ударным воздействиям по методу IR (EN ISO 6272-1 / EN 1504-2) класс I класс II
Стойкость к ударным воздействиям по методу ГОСТ 30353 не менее 15 кг с высоты 1 м не менее 20 кг с высоты 1 м
Заполнитель кварц кварц, корунд
Максимальный диаметр заполнителя, мм 1,4 4,0
Интенсивность механических воздействий по СНиП 2.03.13 значительная весьма значительная
Интенсивность воздействия жидкостей по СНиП 2.03.13 большая большая
Агрессивность среды эксплуатации по СНиП 2.03.11 неагрессивная и слабоагрессивная неагрессивная и слабоагрессивная
Температура эксплуатации, °С –50–+200 –50 – +200
Расход, кг/м2 4–8 4–8

На нашем рынке представлены все основные производители топпингов. Следует обратить внимание, что многие западные компании локализовали свои производства в России, при этом выпускаемые ими составы были максимально адаптированы к нашим материалам, и прежде всего, к цементу и инертным заполнителям. Что касается добавок и пластификаторов, то иностранные производители продолжают заво­зить их из-за рубежа, чем и объясняется разница в цене конечного продукта – топпинга, по сравнению с отечественными производителями, использующими местные добавки и пластификаторы.

Полированный бетон

Технологию полированного бетона в нашей стране используют очень давно. Всем хорошо известны шлифованные полы с мраморной крошкой. В недавнем прошлом их делали во всех общественных учреждениях, поликлиниках и школах. Сегодня в СП 29.13330.2011 они называются мозаично-бетонными (тераццо). Как показало время, ныне используемая технология изготовления напольных покрытий мало отличается от той, что использовали ранее. И хотя тогда не было таких пропиточных составов, технологии стали совершенными, появились новые материалы и производители оборудования.

Основным недостатком мозаично-бетонных покрытий полов можно считать плохую несущую способность, поэтому их нежелательно использовать в качестве покрытий в складах и промышленных зданиях, хотя в СССР это имело место быть. В тот же период времени на Западе уже широко применялась технология шлифованного и полированного бетона. В нашей стране развитие технологии полированного бетона было затруднено ввиду отсутствия соответствующего оборудования и материала. Ведь ни для кого не секрет, что строительная химия в Советском Союзе была не на должном уровне: получалось делать материалы для оборонной промышленности, а вот промышленного оборудования для бетонных работ было крайне мало. Лишь на редких объектах, которые строились с привлечением иностранных компаний, наши специалисты могли ознакомиться с передовыми западными технологиями. Отечественные производители не делали современных полимеров и других декоративных покрытий, достаточно вспомнить то, как усаживался отечественный линолеум, а в качестве сухого уплотнителя для производства бетонных полов по методу железнения применялся обычный цемент. Именно он был предтечей той же технологии топ-бетона в нашей стране.

Полированный бетон стал популярен в нашей стране в последние 10 лет. В 2009 г. технологию полированного бетона применили при реконструкции аэропорта Кольцово в Екатеринбурге. Производится он путем химической модификации и преобразования, уплотнения и упрочнения поверхности старого или свежеуложенного бетона специальными жидкими упрочнителями с последующей шлифовкой и полировкой.

Основные преимущества полированного бетона:

  • высокая механическая прочность;
  • долговечность – при периодической полировке верхнего слоя (раз в 8–10 лет) покрытие может прослужить не менее 60 лет;
  • монолитность;
  • широкая палитра цветов;
  • привлекательный внешний вид;
  • пожарная безопасность;
  • термостойкость;
  • стойкость к ультрафиолету и погодным условиям;
  • экономия энергоресурсов – за счет отражения светового потока от поверхности пола можно экономить на освещении.

Основные недостатки:

  • сложность и трудоемкость исполнения;
  • невысокая химическая стойкость к кислотам;
  • определенные требования к существующему или изготавливаемому бетонному основанию;
  • первоначально высокая стоимость владения и окупаемости технологического оборудования.

Также отмечу, что часто топпинговые полы можно восстановить с помощью тех же пропиток и отполировать. Несомненно, процесс «реанимации» пола с упрочненным верхним слоем по трудозатратам и экономически будет дороже, чем просто изготовление полированного бетона.

Условно работы по восстановлению верхнего слоя можно разделить на несколько этапов:

  • удаление отслаивающегося верхнего слоя бетона, в котором начался процесс разрушения структуры шлифовальной машиной с использованием насадок с алмазным напылением;
  • ремонт сколов, трещин, выбоин;
  • вторичная шлифовка отремонтированной поверхности с использованием алмазных насадок мелкой зернистости;
  • нанесение упрочняющей структуру бетона литийсодержащей пропитки с расходом 50–70 г/м2
  • последовательная полировка различного рода насадками поверхности бетона до получения требуемого уровня блеска.

После окончания работ обработанная бетонная поверхность становится более прочной, а под действием полировочных машин – блестящей. Если использовать литиевую пропитку с красителем, то полученная поверхность приобретет различные цвета и оттенки. Проникая в структуру бетона, краситель вступает в химическую реакцию с известью, содержащейся в портландцементе, одновременно окрашивая и упрочняя бетон, который по внешнему виду имитирует природный камень и другие природные материалы. Сегодня производители предлагают большое количество разнообразных жидких упрочнителей для бетона и последующей полировки. Они разнятся по качеству, стоимости и химическому составу.

Сегодня на рынке представлены в основном материалы на основе силикатов лития. Широко распространены марки Litsil, Obtego. Тем не менее, материалы (такие как Ashford Formula) на основе силикатов калия, хотя и были изобретены еще в 1947 г., до настоящего времени пользуются популярностью.

Эволюция развития жидких упрочнителей для бетона по их химическому составу
Преимущества Недостатки
1. Упрочнители (белый порошок, требующий разведения водой), применялись в начале ХХ века
Низкая стоимость сырья Требуют многократного нанесения на поверхность бетона с различной степенью разведения
Устаревшая технология
Большой расход
Возможно образование высолов на поверхности
2.1. Упрочнители на основе силикатов натрия (распространены в США)
Наименее дорогие силикаты для производства пропиток Устаревшая технология, получившая развитие в 1940-х гг.
Уплотняют бетон, снижая впитывание в него различных жидкостей Короткий срок службы
Снижают кинетику испарения влаги в период набора прочности, тем самым предотвращая образование трещин (при нанесении на свежий бетон) Крупный размер частиц и быстрое гелеобразование препятствуют глубокому проникновению в бетон
Связывают соли бетона, превращая их в нерастворимые соединения Малая концентрация активных ионов в молекуле
Сильнейшее образование высолов на поверхности
Имеют тенденцию реагировать с бетоном слишком бурно и не до конца, оставляя изолированными агломераты извести по всей его поверхности
2.2. Упрочнители на основе силикатов калия (распространены в Европе)
Не дают высолов на поверхности бетона Более активно вступают в реакции, сложнее в производстве, дороже натриевых упрочнителей
Могут оставлять трудно удаляемые белесые остатки при избыточном нанесении
Вызывают щелоче-силикатную реакцию (ASR)
Крупный размер частиц и гелеобразование препятствуют глубокому проникновению в бетон
Будучи нанесенными на бетон, поглощают влагу, а не отталкивают ее, вызывая повышенное давление в поверхностном слое и, как следствие, его растрескивание
При взаимодействии с бетоном оставляют изолированными агломераты извести по всей поверхности бетона.
3. Упрочнители на основе силикатов лития
Не расширяются и не вызывает щелоче-силикатную реакцию (ASR) Высокая стоимость
Не растворимы и не поглощают воду, не выпотевают
Имеют меньший размер молекул, чем натриевые или калиевые упрочнители, проникая гораздо глубже в плотный бетон
Не дают высолов на поверхности бетона и выщелачивания извести
Обработанная поверхность может быть отполирована до стеклообразного состояния
Менее требовательны к процедуре нанесения
Имеют механизм самоотверждения и пригодны для старого и карбонизированного бетона
4. Упрочнители на основе коллоидных полисиликатов
Не расширяются и не вызывает ASR Высокая стоимость
Не вызывают увеличение pH бетона
Избыток на поверхности бетона после обработки легко удаляется и не представляет опасности
Безопасны в обращении
Идеально подходят для упрочнения бетона на стадии затирки