Механічна обробка бетону

Бетон має пористу структуру, яка забезпечує йому багато переваг в сфері будівництва. Однак така структура сприяє і глибокому проникненню в поверхню бетону різних забруднень. Найбільш ефективним способом видалення цих забруднень є механічна обробка бетону.

Навіщо виробляють механічну обробку бетону?

Видалення видимого бруду — це не єдина причина механічного очищення бетону. У цього матеріалу є одна характерна особливість: на поверхні приблизно через вісім годин після схоплювання бетонної суміші утворюється цементний плівка або так зване цементне молочко, що представляє собою суміш розчинних і нерозчинних солей — карбонатів, сульфатів, нітратів, хлоридів.

Основою освіти цього молочка може стати водний розчин гідроксиду кальцію, який після заливки бетону виходить на поверхню і, вступаючи в реакцію в реакцію з вуглекислим газом, перетворюється в не розчинний у воді плівку карбонату кальцію.

Цементне молочко може утворюватися також від солей лужних металів, присутніх в складі бетону

При виготовленні водно-цементного розчину лугу взаємодіють з іншими речовинами в складі бетонної суміші і при виході на поверхню карбонизируют (під впливом вуглекислого газу). Ще однією причиною утворення цементної плівки може бути неправильне використання води замішування при виготовленні бетонної суміші.

Поверхневий шар цементного молочка стає суттєвою перешкодою для отримання якісного покриття, яке згодом буде наноситися з метою поліпшення експлуатаційних і декоративних властивостей бетонної конструкції.

Якщо цей шар не видалити, то в рази збільшується ймовірність відшарування і порушення цілісності стяжки, штукатурки і будь-яких інших покриттів, оскільки замість монолітної системи «бетон-покриття» виходить тришарова, в якій присутній небажаний проміжний шар з цементного молочка. Фахівці оцінюють міцність такої структури не більше ніж в п’ятдесят відсотків від необхідної величини, що гарантує тривалий термін служби покриттів.

Крім того, якщо бетонну поверхня не очистити від цементного молочка, то через закритих пір неможливо буде отримати якісну гідроізоляцію. Гідроізолювальний матеріал просто не зможе проникнути в більш глибокі шари бетону, і тому не буде виконувати функції, покладені на нього.

Для очищення бетонних поверхонь від цементного молочка і різних забруднень використовують такі механічні способи:

  • піскоструйна обробка;
  • дробеструйная обробка;
  • шліфування;
  • фрезерування.

Існує також метод сухого очищення бетонної поверхні, при якому передбачено застосування ручних і механічних металевих щіток, шарошок і мітелок з дротяної щетини. Перевага механічного очищення полягає в тому, що її можна використовувати в тому випадку, коли не можна застосовувати мокрі і дорогі способи. Правильно підготовлена ​​підготовка бетонної поверхні є необхідною умовою високоякісного виконання наступних опоряджувальних робіт.

Очищення бетону проводиться з метою:

  • підготовки бетону до подальшого оштукатурювання. За рахунок підвищення адгезії пористої стіни і будівельної суміші в 2-3 рази збільшується термін придатності оздоблювального матеріалу;
  • зняття старої фарби перед нанесенням нового лакофарбового покриття;
  • підготовки бетонної основи до монтажу наливної підлоги;
  • усунення сажі, нагару та інших забруднень після пожежі, а також інших непередбачених ситуацій;
  • очищення бетонної поверхні перед її гідроізоляцією;
  • усунення біологічної корозії різного роду. Забирається грибок, цвіль і інші шкідливі мікроорганізми;
  • видалення з бетонної поверхні графіті і нафтопродуктів.

Бетон чистять також і для отримання необхідної шорсткості бетонної поверхні для нанесення захисних складів і декоративних матеріалів

Піскоструйна обробка

Даний спосіб являє собою холодну очищення різних поверхонь за допомогою абразивів. Струмінь повітря під високим тиском разом з абразивом вдаряє з сопла піскоструминного установки по оброблюваної поверхні і збиває з неї забруднення.

В результаті відбувається глибоке очищення бетонних поверхонь від сміття, масляних плям, фарби та інших забруднень. Частинки абразиву з гострими краями роблять поверхню шорсткою, тому на неї легко лягає шпаклівка, лак, фарба та інші декоративні покриття.

Як правило, піскоструминна обробка застосовується там, де будь-які інші способи очищення є малоефективними або занадто витратними. Пісок видаляє з бетону або цегли кіптява, стару фарбу, цвіль і навіть графіті (малюнки, нанесені аерозолями). Цим методом очищають також залізобетонні панелі перекриття, стіни і колони від непотрібного цементного розчину, слідів опалубки та ін.

За допомогою піскоструминної обробки можна очистити важкодоступні місця і поверхні будь-якої конфігурації. Крім того, вона успішно проявляє невеликі поглиблення, тріщини, відколи й інші дефекти бетонної поверхні, що істотно спрощує проведення подальшого ремонту.

Піскоструминна обробка одночасно з очищенням бетонної поверхні створює на ній специфічний мікрорельєф, підвищує адгезію поверхні з будь-яким покриттям. Незручність в тому, що після обробки поверхня доведеться як слід зачистити промисловим пилососом.

Пескоструйка також відкриває пори матеріалу перед нанесенням гідроізоляційного складу, тому він проникає вглиб структури бетону і забезпечує йому якісну захисну функцію протягом усього терміну, заявленого виробником.

Основні переваги піскоструминної обробки:

  • висока швидкість очищення і відносно швидке отримання результату. Внаслідок того, що частинки абразиву з високою швидкістю бомбардують бетонну поверхню, бруд зникає з неї буквально на очах. Подібного ефекту абсолютно неможливо досягти при застосуванні рідких очищувальних розчинів:
  • тривалий ефект від очищення. Поверхні, очищені піскоструминним методом, забруднюються набагато довше в порівнянні з поверхнями, обробленими іншими способами.

Основним недоліком пескоструйки є утворення великої кількості пилу, що становить небезпеку для здоров’я оператора, а також працездатності обладнання.

Види піскоструминної обробки

Існує кілька видів піскоструминного очищення:

  • суха;
  • волога;
  • Безпилової.

Найбільш поширеною є традиційна суха очистка, завдяки своїй максимальній простоті і мінімальній комплектації парку необхідного обладнання.

Основний недолік піскоструминного очищення — висока пилоутворення при виконанні робіт

Системи вологою піскоструминного очищення працюють за принципом безпосередньої подачі води в суміш повітря і абразиву або обтиску водяним хмарою повітряно-абразивного факела. У першому випадку суміш абразиву і води подається по шлангу, а в другому струмінь води надходить в ємність з піском, а потім суміш води і піску під тиском виштовхується через сопло.

Така комбінація технологій допомагає вести очищення бетону з досить високою швидкістю і мінімальною кількістю пилу або навіть її відсутністю.

Мінусом вологою піскоструминної обробки є те, що необхідно чекати, коли поверхня підсохне, щоб її можна було покрити фарбою або будь-яким іншим декоративним покриттям. Крім того, застосування води не завжди є прийнятним для очищення деяких бетонних поверхонь, наприклад, в тому випадку, коли необхідно видалити висоли нітратів і сульфатів.

Щоб уникнути їх розчинення у воді і подальшого проникнення в грунт поруч з оброблюваних спорудою, виробляють тільки сухе очищення бетону з відсмоктуванням пилу спеціальним пилососом.

З появою технологій безпилового очищення істотно розширилися можливості використання піскоструминної обробки навіть у тих випадках, коли люди перебувають в безпосередній близькості від оброблюваних об’єктів.

Безпилового спосіб піскоструминної обробки повністю виключає можливість заподіяння будь-якої шкоди здоров’ю тих людей, які знаходяться поруч, а також істотно знижує, а в деяких випадках усуває, забруднюючі чинники, які завжди супроводжують таких робіт.

Устаткування для піскоструминної обробки

Загальна схема пристроїв для піскоструминної обробки передбачає наявність резервуара для піску або іншого абразиву, компресора, розпилювача (піскоструминного пістолета), комплекту шлангів (трубопроводів), за якими транспортується абразивно-повітряна суміш і стиснене повітря.

За способом подачі піску до сопла обладнання ділиться на три види:

  • всмоктувального (ежекційного) дії;
  • нагнетательного;
  • гравітаційного.

Стиснене повітря в агрегаті всмоктуючого дії надходить по патрубку в розпилювач, де він створює розрядження.  Пісок змішується з повітрям, який його розганяє, і через сопло подається на оброблювану поверхню. У ежекційних агрегатах перемішування піску з повітрям відбувається безпосередньо перед виходом з розпилювача. Дане обладнання просте по конструкції і безвідмовно в роботі, але має невелику продуктивність.

В агрегатах нагнітальної дії пісок надходить з бункера через клапан в герметичну камеру, яка перебуває під повітряним тиском (в простіших пристроях пісок відразу засипають у ємність, з’єднані шлангом до компресора). Далі пісок транспортується в змішувальну камеру за рахунок високого тиску. Тут він підхоплюється повітряним потоком, який безпосередньо надходить від компресора по трубопроводу.

Абразив за рахунок розрядження засмоктується з бункера в змішувальну камеру розпилювача

Новоутворена суміш направляється в головку з соплом і звідти у вигляді струменя викидається на оброблювану поверхню. Двокамерні установки забезпечують безперервну роботу. Вони мають корпус, розділений на дві частини (верхню і нижню), які представляють собою ємності з завантажувальним клапаном. Агрегати нагнітальної дії мають високу продуктивність, але відрізняються досить складною конструкцією і досить швидким зносом сопла і шлангів.

В установках гравітаційної дії пісок зсипається через клапанне отвір з бункера в змішувальну камеру мимовільно (під дією сили тяжіння). Тут він змішується з повітрям і подається в розподільний сопло.

Деякі різновиди даного обладнання припускають змішування повітря з абразивом безпосередньо перед виходом з сопла. Гравітаційне обладнання відрізняються простотою конструкції, надійністю роботи і споживає набагато менше стисненого повітря, ніж усмоктувальні і нагнітальні установки.

Устаткування для піскоструминного очищення може бути відкритого і закритого типу, а ще мобільним і стаціонарним. Для очищення бетонних конструкцій використовують мобільні установки відкритого типу і найчастіше всмоктуючого (ежекційного) дії. З таким обладнанням можна працювати тільки на відкритих майданчиках або в спеціально пристосованих для цього приміщеннях. Оператору необхідно використовувати індивідуальні засоби захисту.

Основні переваги таких установок:

  • простота експлуатації і обслуговування;
  • можливість виконання глибокого очищення об’єктів будь-яких розмірів і форм;
  • хороша маневреність.

Варто зазначити, що продуктивність піскоструминного устаткування залежить, перш за все, від технічних характеристик компресора, тому його вибору треба приділяти особливу увагу. Правильно скомпонований комплект обладнання для піскоструминної обробки і компресор, повністю відповідний завданням, дозволяють отримувати високу швидкість і високу якість очищення бетону з мінімальними витратами.

використовувані абразиви

Для проведення піскоструминного очищення можуть використовуватися різні абразиви. Вибір типу абразиву залежить від вихідного стану бетонної поверхні, а також від бажаного результату.

Для піскоструминної обробки можна використовувати такі матеріали:

  • звичайний пісок, який ще називають річковим. Цей пісок перед застосуванням необхідно просівати;
  • пісок, який спеціально видобувають у кар’єрах. Зерна у цього піску менше, ніж у річкового. Перед використанням його необхідно просівати і промивати;
  • кварцовий пісок промислового призначення. Такий пісок отримують з річкового методом просіювання і розділення на різні фракції. Вартість цього піску за рахунок додаткових трудовитрат значно вище, ніж звичайного річкового (в середньому в 3 рази);
  • пісок, одержуваний в результаті дроблення гірських кварцових порід. Цей пісок має фракції остроугольной форми, що робить його більш ефективним матеріалом для піскоструминної обробки в порівнянні зі звичайним річковим і кварцовим піском. Відповідно, знижується витрата піску;
  • нікельшлак і купершлак — абразиви, одержувані з відходів виробництва нікелю і міді. Ці абразиви по міцності перевершують звичайний пісок, але можна порівняти з ним по вартості;
  • Гарнет або гранатовий пісок, який істотно перевершує кварцовий по твердості, але відрізняється більш високою ціною;
  • електрокорунд. Цей абразив є штучно синтезований матеріал, що містить оксиди заліза, кальцію, кремнію, алюмінію та ін. Він вважається самим твердим серед абразивів, використовуваних для піскоструминної обробки.

Частинки електрокорунду під час обробки практично не пошкоджуються, тому після просіювання можуть використовуватися повторно

Абразив є дуже важливим елементом системи піскоструминного очищення. Від його вибору безпосередньо залежить якість очищення бетонної поверхні. Для кожного конкретного випадку необхідно вибирати абразив відповідної форми, розміру, твердості і щільності.

форма абразиву

Існують абразивні матеріали кількох різних форм, використання яких дозволяє створювати різний профіль поверхні. Пісок, який використовується для очищення бетону, може бути круглим, довгастим і незграбним. Річковий і морський пісок через ерозійного впливу води виходить більш округлим або довгастим, а пісок з кар’єрів має гострі кути і володіє ріжучими властивостями.

Частинки з гострими кутами використовують для видалення старих покриттів. Вони залишають на поверхні чіткі поглиблення і піки. Абразивні частинки округлої форми утворюють ямки на бетонній поверхні.

Розміри абразивних матеріалів

Залежно від розміру фракцій використовується така класифікація:

  • пилоподібний кварц. Розмір частинок становить менше 0,1 мм;
  • пісок. Розмір частинок цього абразиву знаходиться в межах 0,1 — 0,4 мм;
  • крупний пісок з розмірами частинок 0,5 — 1,0 мм;
  • кварцовий пісок складається з частинок розміром більше 1,0 мм.

Кварцовий пісок у порівнянні з піском природного походження має такі переваги, як однорідність і збільшена межзерновая пористість. але, вміст кварцу в незв’язаної формі досить сильно обмежує застосування піску для очищення бетону, оскільки дрібнокристалічна пил, яка утворюється в результаті руйнування частинок піску, здатна викликати дуже небезпечну хворобу — силікоз.

У багатьох країнах сьогодні заборонено використання абразивних матеріалів, у яких міститься понад 1% кварцу в незв’язаної формі. Найбільш обгрунтованим є застосування кварцового піску для очищення бетонних конструкцій з використанням системи пилопригнічення.

Нікельшлак і купершлак на відміну від кварцового піску містять менше 1% кварцу, тому можуть використовуватися для піскоструминної обробки бетону установками відкритого типу. Ці матеріали мають більш високими показниками динамічної міцності і твердості частинок і, отже, малим рівнем пилоутворення. Їх можна використовувати повторно.

Абразивні матеріали з великими гранулами використовуються для видалення сильної корозії, декількох шарів фарби і залишків цементного розчину. За допомогою гранул середніх розмірів видаляють поверхневу іржу, нещільний фарбу або тонкий шар окалини. Маленькі гранули ідеально підходять для очищення тонких металевих виробів, пластика, дерева та інших чутливих поверхонь.

При використанні великих гранул про кожен квадратний сантиметр площі вдаряється менша кількість часток і тому оброблені будуть не всі зони поверхні. З цієї причини великі гранули не завжди здатні очистити поверхню швидше, ніж маленькі, хоча в поверхню вони врізаються набагато глибше.

Твердість абразивних частинок

Вимірювання твердості сталевого дробу проводять за шкалою Роквелла і позначають Rc. Сталева дріб може мати твердість від 35 до 65 Rc

Вимірювання твердості абразивних матеріалів (за винятком металевих абразивів) проводять за шкалою Мооса. Існує 10 ступенів твердості. Матеріали з першим ступенем твердості м’які, як тальк, а з десятої — тверді, як алмаз.

Дуже важливо розуміти, що якщо абразив твердіше покриття, але м’якше, ніж підстава, то він зможе видалити старе покриття. Якщо абразив твердіше субстрату, то він залишить профіль на оброблюваної поверхні, а якщо м’якше субстрату — просто очистить поверхню від забруднень без видалення покриття.

щільність

Дана характеристика не є найголовнішою для абразивного матеріалу, але її роль значно зростає в тому випадку, коли матеріали, подібні за іншими параметрами, сильно відрізняються по щільності. Тобто, чим більшу щільність мають абразивні частинки, тим більше енергії вони передадуть оброблюваної пове6рхності. Різниця щільності шлаку і піску складає 2 кг / літр. Більш щільні частинки при рівних умовах створюють більш глибокий профіль, що не завжди бажано. Абразивні частинки з більшою щільністю краще видаляють тверді і стійкі покриття.

На вибір витратного матеріалу для піскоструминної установки впливають такі фактори, як:

  • товщина покриття або шару забруднення, які необхідно видалити. Якщо для міцного і товстого шару видаляється забруднення і покриття вибрати абразив з дрібними гранулами і з невисокою твердістю, то бажаного результату можна просто не отримати;
  • твердість матеріалу оброблюваного підстави. Для твердих підстав рекомендується вибирати більш твердий абразив і, навпаки, для м’яких — менш твердий, щоб виключити пошкодження оброблюваної поверхні;
  • стан поверхні після обробки. У тому випадку, коли на очищеній поверхні не повинно бути вм’ятин і сколів, слід для її обробки вибирати абразивні матеріали з більш дрібною фракцією;
  • зкорость піскоструминної обробки. Тверді абразивні частинки з гострими краями забезпечують більш високу швидкість очищення, ніж аналогічні, але з округлою формою;
  • можливість збору та повторного застосування абразиву. Якщо така можливість відсутня, то доцільніше використовувати такі недорогі матеріали, як кварцовий пісок, нікельшлак і купершлак.

Правильний вибір допоможе зробити порівняння основних параметрів абразивних матеріалів.

Дробоструйна обробка бетону

Дробоструйна обробка застосовується, в основному, при підготовці поверхні підлоги в монолітному будівництві. Для підготовки стель і стін вона використовується досить рідко. З бетонної підлоги за допомогою спеціальних установок видаляють верхній шар, який складається з так званого цементного молочка, а також ослаблені, добре віддаляються фрагменти бетону і різні забруднення.

Обробку дробом виконують безпосередньо перед нанесенням захисного або декоративного покриття. При цьому бетонна поверхня обов’язково повинна бути сухою

Дробоструйна обробка володіє такими перевагами, як:

  • забезпечення хорошого зчеплення покриття, що наноситься з бетонною основою;
  • якісне усунення різних забруднень з бетонної поверхні;
  • оголення твердого наповнювача підстави, що забезпечує зміцнення поверхневого шару бетонної поверхні;
  • виявлення прихованих дефектів на бетонній поверхні (порожнини, тріщини та ін.);
  • вирівнювання підстави.

Крім обробки нових бетонів, дробеструйная технологія незамінна при очищенні поверхонь від старих полімерних і лакофарбових покриттів. Крім того, дана технологія дозволяє створювати шорстку поверхню. Після обробки дробом площа зчеплення збільшується в порівнянні з необробленою бетонною поверхнею не менше ніж в 2-2,5 рази.

Обробка поверхні дробом відбувається наступним чином. У нижній частині дрібоструминного установки знаходиться герметична робоча камера. Сталева дріб надходить з цієї камери на диск з лопатями, який обертається з дуже високою швидкістю. Потім дріб під дією відцентрової сили вдаряється об оброблювану поверхню і таким чином видаляє з неї забруднення і дефектні фрагменти бетону.

Утворився сміття разом з абразивної дробом засмоктується спеціальним пилососом і надходить в сепаратор, де відбувається відділення дробу від сміття. Дріб після цього знову потрапляє в завантажувальний бункер і робочий процес повторюється. Ступінь очищення поверхні залежить від швидкості пересування установки і подачі дробу в нагнітач.

Руйнівна дія дріб виробляє не в той момент, коли вона падає на бетонну поверхню, а в момент пружного відскоку (рикошету). При кожному відскоку дріб передає бетонної поверхні частина кінетичної енергії, яка як би підриває цю поверхню зсередини за рахунок сил пружності.

Причому, чим слабкіша молекулярні зв’язки в поверхневому шарі бетону, тим сильніше відбувається його руйнування, за винятком тих випадків, коли матеріал зовсім в’язкий / м’який і тому не відбувається відскоку дробу.

Замкнутий цикл роботи дрібоструминного установки забезпечує досить високі показники продуктивності і економічності. За одну годину установка в середньому може обробити 40-150 квадратних метрів металевої поверхні або 50-250 квадратних метрів бетонної підлоги. При застосуванні спеціальних стовбурів і рукавів продуктивність може досягати 500 квадратних метрів.

Але, незважаючи на всі переваги дрібоструминного обробки, вона не завжди є найефективнішим способом для очищення бетонних поверхонь.

Дану технологію не застосовують під тих випадках, коли:

  • необхідно зняти топпинг;
  • товщина наливної підлоги на полімерній основі складає більше 5 мм.

Ссылка на основную публикацию