Сухе свердління бетону

До складу бетонних сумішей, використовуваних при будівництві, входять такі грубозернисті матеріали, як щебінь і гравій. Крім того, бетонні конструкції армують. Тому інструмент при свердлінні повинен долати металеві та кам’яні перепони. Якість отвори, просвердлений в бетоні, безпосередньо залежить від правильного вибору інструменту і способу свердління.

Призначення сухого свердління бетону

Сухий спосіб свердління бетону — це процес формування отвори без застосування води або будь-якої іншої охолоджувальної рідини. На сьогоднішній день складно собі уявити більш надійний, безпечний і точний метод, ніж свердління бетонних поверхонь інструментами з алмазним напиленням. Таке свердління виконується спеціальними установками, які в свою чергу вимагають певних навичок поводження з ними. Тому за допомогою краще звертатися до професіоналів, які добре знають, як це зробити швидко і якісно.

Алмазний інструмент дозволяє свердлити отворів діаметром від 15 до 1000 мм і глибиною до 5 м

Перелік завдань, що вирішуються за допомогою свердління, дуже широкий.

В основному, алмазне свердління використовують при створенні отворів в перекриттях і стінах для:

  • труб опалення, газопостачання, електропостачання;
  • систем протипожежної безпеки;
  • вентиляційних систем і кондиціонерів;
  • різних комунікацій (інтернет, телефон та ін.);
  • установки огорож та поручнів на сходових отворах;
  • монтажу хімічних анкерів;
  • монтажу обладнання для басейнів.

За допомогою технології алмазного свердління можна також виконувати різання прорізів в перекриттях і стінах під вентиляційні короба, двері, вікна та інші потреби в тому випадку, коли немає можливості використовувати для цього спеціальне обладнання для різання бетону.

Технологія даного методу полягає в тому, що по периметру майбутнього отвору висвердлюють отвори діаметром 130-200 мм. Потім краю отвору вирівнюються за допомогою перфоратора або цементно-піщаної суміші. Незважаючи на те, що цей спосіб вимагає великих витрат часу, результат практично нічим не відрізняється від різання. Називається така технологія рядковим алмазним свердлінням.

Свердління бетону без удару

Технологія алмазного свердління ґрунтується на унікальній особливості алмазу — його неперевершеною твердості. Ріжуча кромка сверлильного інструменту покрита алмазосодержащих напиленням, так званої «матрицею». У процесі свердління алмазні сегменти інструменту виробляють в зоні різу безударное локальне руйнування. Одночасно з руйнуванням бетону відбувається стирання і самої матриці, але так як вона багатошарова, то на її поверхню виступають нові алмазні зерна і робоча кромка довгий час залишається гострою.

Алмазне свердління має одну дуже важливу перевагу — повна відсутність жорстких дій на бетонну поверхню і нестерпного шуму. Такі позитивні якості роблять алмазну технологію незамінною при проведенні ремонтних робіт в квартирах багатоповерхових будинків. Алмазне свердління дозволяє уникнути утворення тріщин на поверхнях стін, які рано чи пізно призводять до повної втрати їх несучих здібностей, зниження рівня тепло- і звукоізоляції, погіршення міцності.

Оскільки при монолітному будівництві неможливо заздалегідь закласти всі технологічні отвори під різні потреби, свердління алмазним інструментом стає єдиним способом створення отворів під час прокладання труб опалення, водопостачання та інших комунікацій. Використання відбійного молотка для подібної роботи є не тільки економічно невигідним, але і вкрай небезпечним, оскільки динамічні навантаження на армирующие пояса здатні викликати утворення тріщин в бетонних поверхнях.

Алмазний інструмент популярний завдяки такому його гідності, як здатність свердлити бетон з будь-яким ступенем армування

Алмазне свердління може здійснюватися двома способами: із застосуванням води, що зменшує нагрів інструменту, а також «всуху». Технологічно сухе свердління набагато простіше і тому зручніше. Виконують його за допомогою спеціальних коронок, званих «сухорези». У корпусі цих коронок є наскрізні отвори, що забезпечують відведення тепла і зменшують ризик деформації.

На відміну від інструменту для «мокрого свердління», алмазні сегменти якого кріпляться до робочої поверхні за допомогою припою, коронки для сухого свердління виготовляють виключно із застосуванням лазерного зварювання.

Чому так важлива лазерне зварювання алмазних сегментів при сухому способі свердління? Відповідь дуже проста: температура в зоні свердління без використання охолоджувальної рідини дуже швидко піднімається до 600 градусів.

Така температура є точкою плавлення звичайного припою, тому сегмент, припаяний з його допомогою, напросто відлітає і залишається в отворі. Для продовження роботи сегмент необхідно дістати з отвору, оскільки просвердлити його неможливо. Інструмент з сегментами, привареними лазерним зварюванням, здатний витримувати досить високі температури і не «засаливается» під час роботи.

Ідею сухого свердління отворів в бетонних поверхнях однією з перших запропонувала компанія Husqvarna. Нею був розроблений для цього способу спеціальний перехідник з можливістю підключення до пилососа.

Пилосос витягує пил, що утворилася в ході свердління, і одночасно охолоджує коронку. Так як перехідник підключається до основи коронки, то пил збирається безпосередньо в зоні свердління і не поширюється по всьому приміщенню.

Переваги сухого свердління

Основна перевага сухого алмазного свердління — можливість використання даного способу в тих випадках, коли застосування водяного охолодження неприпустимо. Крім того, установку для сухого свердління можна використовувати у відносно невеликих приміщеннях. Установка для мокрого способу займає набагато більшу площу, оскільки вона оснащена, як правило, досить значною ємністю для води, використовуваної для охолодження інструменту.

Сухий спосіб свердління отворів в бетоні особливо актуальний тоді, коли роботи проводяться:

  • в безпосередній близькості від електропроводки;
  • на об’єктах, де відсутнє водопостачання;
  • в приміщеннях з чистової обробкою;
  • з ризиком затоплення водою нижніх приміщень.

На жаль, сухий спосіб має чимало недоліків. Головний з них — неможливість роботи з максимальною продуктивністю і ступенем навантаження. Це пов’язано з швидким нагріванням алмазних сегментів, що призводить до зниження ресурсоємності інструменту і його швидкого виходу з ладу. При сухому способі процес свердління періодично переривається для охолодження інструменту повітряно-вихровими потоками.

Сухе свердління має обмеження по діаметру і глибині отворів

Таким чином, мокре свердління є переважним способом, незважаючи на те, що його застосування вимагає додаткових зусиль по організації робіт, а саме, необхідно дбати про подачу і відведення води. Однак, при проведенні робіт досить великого обсягу, додаткові зусилля, пов’язані з подачею води, будуть не так обтяжливі в порівнянні з витратами сухого способу. Інакше кажучи, набагато легше подбати про подачу і відведення води, ніж виробляти свердління з великими витратами зусиль і часу.

Використовуваний інструмент для обробки

Для сухого свердління використовують алмазні коронки, що не потребують додаткового охолодження. Вони охолоджуються за рахунок повітряних потоків і якісної мастила. Коронка має вигляд пустотілого металевого циліндра. На одному кінці цього склянки розташовується ріжучакромка з алмазним напиленням. Інша або тильна сторона коронки призначена для кріплення в використовуваному обладнанні і має заглушку.

Коронка під час свердління виробляє кругові ріжучі руху. Ці рухи відбуваються на великій швидкості і під тиском, тому інструмент дуже точно руйнує потрібну ділянку бетонної поверхні. Від сили тиску безпосередньо залежить швидкість свердління і зношуваність інструменту. Дуже високий тиск призводить до швидкого руйнування інструменту, а дуже низька істотно знижує швидкість свердлильних робіт. Тому дуже важливим є правильний розрахунок сили механічного впливу. При розрахунку цієї сили необхідно враховувати загальну площу алмазних сегментів і тип оброблюваного матеріалу.

Існує величезна кількість різновидів алмазних коронок. Залежно від розмірів їх ділять на:

  • малогабаритні;
  • середні;
  • великогабаритні;
  • сверхрупние.

До малогабаритним відносять коронки діаметром 4-12 мм. Їх, в основному, використовують для свердління невеликих отворів під електропроводку. Середні насадки мають діаметр 35-82 мм і використовуються для свердління отворів під розетки, невеликі труби і т. П.

Великогабаритні коронки діаметром 150-400 мм застосовують для свердління отворів в капітальних залізобетонних конструкціях, наприклад, для введення високовольтних електрокабелів або каналізації. Насадки з діаметрами 400-1400 мм знаходять застосування при розробці досить потужних об’єктів інфраструктури. Насправді і 1400 мм для коронок — не межа.

Під замовлення можна зробити і більш велику насадку. Важливим параметром є також довжина сверлильного інструменту. Довжина найкоротших насадок не перевищує 15 см. Довжина коронок середнього класу становить 400-500 см.

Залежно від форми ріжучої поверхні розрізняють корончаті свердла по бетону наступних видів:

  • кільцеві. Мають вигляд суцільної алмазної матриці в формі кільця, прикріпленою до корпусу. Зазвичай такі свердла мають невеликий діаметр, але бувають і виключення;
  • зубчасті є найпоширенішим видом корончастих свердел. ;
  • комбіновані. Такі коронки використовуються, в основному, для спеціальних видів робіт по бетону.

Ріжуча частина зубчастих коронок складається з окремих алмазних елементів, яких може бути від 3 до 32

Матеріал, з якого виготовляються сегменти і в якому закріплюються алмази, називають зв’язкою, а на мові професіоналів — матрицею. Вона надає алмазному сегменту форму і міцність. Матриця під час практичного застосування повинна зношуватися таким чином, щоб «робочі» алмази після затуплення відламувалися, а в якості їх «заміни» на ріжучу поверхню виступали нові і гострі алмази.

Залежно від розташування алмазів в матриці ріжучих сегментів коронки діляться на:

  • одношарові. Матриця в цьому випадку має всього один поверхневий шар алмазних різців. Їх щільність становить не більше 60 шт / карат. Одношарові алмазні насадки вважаються недовговічними. Їх застосовують, в основному, для свердління бетону без арматури;
  • багатошарові. Щільність мікрорезцов в таких матрицях може становити до 120 шт / карат. Багатошарові коронки називають також самозаточуються. При зносі поверхневого шару алмазів оголюється наступний шар;
  • імпрегновану. Такі коронки також мають матрицю з декількома шарами алмазних зерен, але їх щільність становить близько 40-60 шт / карат.

Незважаючи на різноманітність типів алмазного інструменту, структура його конструкції ідентична. Як правило, він складається з несучого металевого корпусу і алмазовмісного шару, який безпосередньо взаємодіє з матеріалом і є основою інструменту. Цей шар являє собою в’язку з алмазів і металевого порошку.

Чим точніше підібраний склад зв’язки, тим ефективніше і якісніше буде працювати алмазний інструмент в цілому. Стандартної рецептури виготовлення зв’язки не існує.

Кожен великий виробник розробляє власну формулу алмазоносного шару для кожного інструменту і тим самим забезпечує йому унікальність.

Найбільшою популярністю зараз користуються витратні матеріали наступних виробників:

  • Bosh. Продукція, що випускається під цим брендом, забезпечує високоякісне проведення будівельних робіт, оскільки відрізняється надійністю і тривалим терміном експлуатації;
  • Husqvarna. Цей виробник славиться тим, що при виготовленні алмазного інструменту використовує інноваційні технології;
  • Cedima є одним з провідних виробників ріжучого інструменту для бетону;
  • Rothenberger. Дана компанія займається виробництвом алмазного устаткування для свердління і комплектуючих частин до нього;
  • Hilti спеціалізується на виробництві обладнання дуже високої якості і постійно удосконалює процес свого виробництва;
  • Енкор — вітчизняна компанія. Спочатку вона займалася продажем іноземної обладнання, але з 2007 року стала виробляти власні інструменти.

Фірма Husqvarna є піонером в області алмазного свердління промислового бетону

Обертання коронки відбувається за рахунок сили устаткування для свердління. Коронку можна встановлювати як на звичайній дрилі, так і на спеціальній установці. Установка обертає інструмент з високою швидкістю, але при цьому відсутні ударні впливу. Насадка просто обертається і поступово тисне на бетонну поверхню. Таким чином, вона міліметр за міліметром вгризається в товщу бетону.

Оскільки коронка усередині порожниста, то в бетон врізаються тільки її стінки. Це істотно прискорює і спрощує робочий процес. В поверхню стіни коронка поглибиться до необхідного положення вже за кілька хвилин і тоді її треба буде просто висмикнути разом з вирізаним шматком бетону.

Основні етапи техпроцесу

Алгоритм роботи з свердління бетонних конструкцій виглядає наступним чином:

  • підбір коронки;
  • збірка сверлильной установки;
  • підготовка робочого майданчика;
  • розмітка робочої поверхні з точним зазначенням центру свердління;
  • монтаж установки на робочій поверхні;
  • установка сверлильной коронки;
  • виконання свердління;
  • завершення свердління;
  • перевірка якості роботи.

Установку необхідно збирати дуже ретельно. Особливу увагу рекомендується звертати на кріплення сверлильного інструменту. Дуже важливо, щоб під час свердління навколо не було нічого зайвого, тому робочий майданчик необхідно очистити від сміття та інших непотрібних предметів. Розмітку робочої поверхні починають з креслення двох пересічних перпендикулярних ліній. Потім від їх центру будують коло необхідного діаметра. Ця окружність і буде місцем установки коронки.

Під час свердління також необхідно враховувати деякі нюанси. Для початку коронку необхідно дуже ретельно відрегулювати, помістивши точно в намальовану окружність. Спочатку протягом 4-8 секунд виробляють пробне свердління. Таким чином, створюється невеликий канал, який спрощує установку коронки і виконання капітального свердління.

В кінці робочого процесу коронку виймають і перевіряють ступінь її зношеності. Центральна частина вирізаного отвору видаляється разом з коронкою, але іноді буває необхідно трошки підчепити її ломом або перфоратором. Цікавий також той факт, що зношену насадку можна відремонтувати в спеціальній майстерні. Якість виконаної роботи безпосередньо залежить від якості використовуваного обладнання. Одними з кращих вважаються бурильні установки від таких виробників, як Hilti, Husqvarna, Cedima, Tyrolit.

Ресурс алмазного інструменту залежить багато в чому від типу матеріалу, в якому сверлится отвір, від типу алмазного сегменту і від правильності використання бурильної установки. Як правило, коронки великого діаметру мають і більший робочий ресурс, що пов’язано з великою кількістю алмазних сегментів. Середній ресурс алмазних коронок діаметром 200 мм з хорошою насиченістю ріжучих сегментів становить при свердлінні залізобетону порядку 18-20 погонних метрів.

Нежорстке кріплення установки і нструмента призводять до відламування ріжучих сегментів інструменту

При цьому основний витрата алмазних сегментів доводиться на подолання арматури. Такі фактори, як надмірно сильна або нерівномірна подача коронки або її биття при нежорсткому закріпленні опорної стійки, можуть дуже сильно скоротити ресурс насадки або навіть зовсім вивести її з ладу.

Лазерне свердління бетону

Промислове свердління отворів лазером почалося незабаром після його винаходу. Повідомлення про використання лазера для свердління невеликих отворів в алмазних зернах з’явилося ще в 1966 році. Гідність лазерного свердління найбільш яскраво проявляється при створенні отворів глибиною до 10 мм і діаметром в десяті-соті частки міліметра. Саме в такому діапазоні розмірів, а також під час свердління тендітних і твердих матеріалів перевага лазерної технології незаперечно.

Свердлити отвори лазером можна в будь-яких матеріалах. Для цієї мети використовують, як правило, імпульсні лазери з енергією імпульсу 0,1-30 Дж. За допомогою лазера можна свердлити глухі і наскрізні отвори з різними формами поперечного перерізу. На якість і точність виготовлення отвори впливають такі тимчасові параметри імпульсу випромінювання, як крутизна його переднього і заднього фронтів, а також його просторові характеристики, обумовлені кутовим розподілом в межах діаграми спрямованості і розподілом інтенсивності випромінювання в площині лазерної апертури.

На даний момент існують спеціальні методи формування вищеперелічених параметрів, які дозволяють створювати отвори різної форми, наприклад, трикутні і точно відповідають заданим якісним характеристикам. На просторову форму отворів в їх поздовжньому перетині істотно впливає розташування фокальній площині об’єктива щодо поверхні мішені, а також параметри фокусує системи. Таким чином, можна створювати циліндричні, конічні і навіть бочкоподібні отвори.

За останні двадцять років відбувся різкий стрибок потужності випромінювання лазерів. Пов’язано це з появою і подальшим розвитком компактних лазерів нової архітектури (волоконних і доданих лазерів). Відносна дешевизна випромінювачів, потужність яких становить понад 1 кВт, забезпечила їх комерційну доступність для фахівців, що займаються дослідженнями в різних сферах. В результаті цих досліджень потужне лазерне випромінювання стали застосовувати для різання і свердління таких твердих матеріалів, як бетон і природні камені.

Лазерні технології, вільні від шуму і вібрацій, найбільш ефективно застосовуються в сейсмічних районах при створенні отворів в уже існуючих бетонних будівлях. Їх там використовують для зміцнення аварійних будинків за допомогою сталевої стяжки, а також при реставрації пам’яток архітектури. В атомній галузі потужне лазерне випромінювання широко використовують для дезактивації бетонних ядерних споруд, які вже виведені з експлуатації. Користувачів в цьому випадку привертає низька пиловиділення під час обробки бетонних конструкцій. Важливу роль відіграє також дистанційне керування процесом, т. Е. Віддалене розташування обладнання від об’єкта.

Для свердління отворів в бетонних стінах і інших поверхнях використовують лазерну електродриль. Складається вона з електродвигуна, редуктора, шпиндель-вала, лазерного пристрою, інструменту для свердління. Останній має вигляд шнека, який безпосередньо пов’язаний з корпусом редуктора. На одному кінці цього шнека закріплена високотемпературна коронка, а інший його кінець з’єднаний зі шпиндель-валом. Лазерний пристрій розташовується у верхній частині корпусу редуктора.

Лазерний промінь істотно збільшує швидкість свердління в твердих бетонних стінах і гранітних блоках

Заходи безпеки

Під час свердління отворів в бетонних конструкціях слід використовувати індивідуальні засоби захисту. До них відносяться окуляри, брезентові рукавиці, респіратор. Оператор повинен бути одягнений в робочий одяг з щільної тканини і гумове взуття. Під час роботи треба стежити, щоб будь-які елементи одягу не потрапили в рухомі частини сверлильного обладнання.

За статистикою найбільша кількість травм отримують робочі на будмайданчиках через несправність електроінструменту або його неправильного використання. Тому електроінструмент повинен бути справний. Крім того, перед кожним його застосуванням необхідно перевіряти кабель живлення на наявність пошкоджень. Під час проведення робіт кабель повинен розташовуватися так, щоб його не можна було якимось чином зашкодити.

Свердлити бетон найбезпечніше стоячи на підлозі, але, на жаль, так виходить не завжди. Таким чином можна просвердлити отвір лише на рівні людського зросту. Якщо отвір розташовується вище, необхідно використовувати додаткову підставу. Основним правилом при цьому є надійність підстави. Воно повинно забезпечувати працівнику під час роботи стійке рівне становище. Додатковим заходом безпеки при проведенні робіт на висоті є видалення будь-яких предметів з робочої зони, про які можна поранитися при випадковому падінні.

При свердлінні отворів в бетонних стінах висока ймовірність пошкодження різних комунікацій. Це може бути електропроводка, труби центрального опалення та ін. Електричний дріт під напругою можна легко виявити за допомогою детектора прихованої проводки.

При свердлінні отворів за допомогою лазера слід уникати потрапляння різних частин тіла в його зону дії, щоб не отримати опіки. Не можна дивитися на сам лазерний промінь або його відображення, щоб не пошкодити рогівку очей. З цієї ж причини необхідно працювати тільки в спеціальних захисних окулярах. При роботі з лазерним устаткуванням слід дотримуватися тих самих правил безпеки, що і при використанні будь-якого електричного інструменту.

Вартість робіт

На формування ціни послуг з свердління бетону впливають такі фактори, як:

  • діаметр необхідного отвори. Зі збільшенням діаметра збільшується і вартість свердління;
  • матеріал поверхні, в якій буде проводитися свердління. У залізобетонних конструкціях свердління обходиться дорожче, ніж в стінах з цегли;
  • глибина свердління. Природно, що чим більше довжина майбутнього отвору, тим дорожче буде коштувати саме свердління.

На вартість свердлильних робіт можуть впливати і додаткові чинники. Наприклад, свердління на висоті вимагає застосування додаткового обладнання. Свердління під кутом неможливо виконати без використання спеціального інструменту.

Ссылка на основную публикацию