Бетонные полы получили сегодня широкое распространение при использовании в складских и промышленных помещениях, устраиваются они на вокзалах, логистических терминалах и других объектах, где предполагается значительная нагрузка на напольное покрытие. Основными достоинствами бетонного пола является его прочность, устойчивость к различным видам нагрузок и истиранию, герметичность, отсутствие эффекта пыления, удобство в уходе. Однако бетонные полы, в то же время, являются, как это ни покажется удивительным, недолговечными. При эксплуатации бетонных полов могут возникнуть определенные проблемы, однако современные технологии способны вполне успешно их преодолеть.

Обычный пол представляет собой бетонную стяжку, которая выполняет роль основания, и определенный материал покрытия. От покрытия зависят потребительские характеристики пола. Бетон, как и другие виды изделий на основе цемента, является достаточно хрупким по структуре материалом, не способным сохранять свою целостность при деформациях, так как он не обладает пластичностью. Если нагрузка, приложенная к бетону, превышает прочностные характеристики покрытия, он начинает трескаться. Трещины могут стать и проявлением внутренних напряжений. Они возникают в бетоне как следствие усадочных деформаций, характерных для процесса твердения. Чтобы исключить воздействие этих процессов, и предотвратить появление в стяжке трещин, выполняются специальные швы, получившие название деформационных. В настоящее время, различают три их основных разновидности: изоляционные, конструкционные и усадочные швы.

Изоляционные швы

Здание в процессе эксплуатации неизбежно подвергается целому ряду деформаций. Причинами их могут служить и внешние воздействия, и перепады температур, и подвижки грунтов, и работа оборудования, которое установлено внутри здания, и др. Деформации могут возникать как в стенах, так и в фундаменте, а затем передаваться на полы. Чтобы избежать растрескивания полов, выполняются швы, которые размещаются в местах, где бетонный пол соприкасается с другими конструктивными элементами здания: со стенами, с фундаментом, на котором установлено оборудование, с колоннами, и др. Подобные швы получили название изоляционных. Их наличие позволяет обеспечить независимость пола от других элементов конструкции здания.

Со временем бетон уменьшается в объеме, то есть наблюдается его усадка. Если стяжка будет тщательно скреплена с фундаментом, то при усадке будет отсутствовать возможность для компенсации, и бетонная стяжка, скорее всего, растрескается.

Выполнение изоляционного шва целесообразно вдоль всех стен, а также вокруг колонн, если они имеются. При наличии других оснований, к примеру, для установки оборудования обустроен фундамент, шов выполняется также и вокруг него. Выполняемые вокруг колонн швы могут иметь форму круга или квадрата. Квадрат разворачивается на 45 градусов по отношению к сечению колонны, а напротив угла, предусматривается прямой шов. Это позволяет избежать растрескивания стяжки. Если шов располагается в месте, где не будет высокой нагрузки, то толщина стяжки может быть увеличена на четверть, а к исходной толщине она должна возвращаться с уклоном не более 1:10.

Для заполнения швов, применяется изоляционный материал. Изоляционные швы выполняются с таким расчетом, чтобы стяжка могла перемещаться относительно стен, фундамента или колонн как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Это налагает определенные требования к выбору изоляционного материала, который должен обладать способностью сжиматься при воздействии. Толщина шва зависит от величины линейного расширения стяжки. Как правило, этот коэффициент принимается из расчета 13 мм. Если в регионе, где расположен объект, наблюдаются частые переходы температур от положительных значений к отрицательным и наоборот, швы конопатятся. Шов сначала заполняется специальным волокном, а затем герметиком. При этом нужно следить, чтобы изоляционный материал находился не выше поверхности бетонной стяжки. Необходимо также следить за тем, чтобы бетон стяжки не вступал в контакт с бетоном, из которого выполнены другие элементы конструкции здания. В этом случае, изоляционный шов не будет выполнять свою функцию, а стяжка в месте контакта потрескается. Укладка изоляционного материала осуществляется еще до того, как будет уложен бетон.

При сооружении изоляционных швов вокруг колон, при заливке стяжки вокруг них устанавливается опалубка в том месте, где будет проходить шов. После  схватывания бетона, опалубка удаляется, а на ее место кладется изоляционный материал. Промежуток, который останется между колонной и швом, заливается бетоном и тщательно заглаживается. Возможно выполнение швов и уже после того, как бетон затвердеет. В этом случае, их необходимо прорезать на всю толщину стяжки, после чего также заполнить изоляционным материалом.

Усадочные швы

По мере высыхания, бетонная стяжка неизбежно дает усадку. Ее величина составляет обычно в пределах 0,32 см на каждые 30 погонных сантиметров. Высыхание бетона в его толще происходит неравномерно. Высыхание, а, следовательно, и усадка верхней части происходит более интенсивно, и стяжка, как говорят, «заворачивается». В результате по краям уровень бетона находится выше, чем в центре. В ходе этого процесса в толще бетона возникают напряжения, и образуются трещины. Чтобы этого избежать, и взять образование трещин под контроль, в стяжке нарезаются усадочные швы. Эти швы создают слабины в плоскости бетона. Когда бетон высыхает, швы начинают приоткрываться, и трещины образуются в заранее определенных местах.

Один из вариантов выполнения усадочных швов – установка специальных реек на стадии пластичности бетона. Швы могут быть нарезаны и уже после того, как бетон прошел финишную обработку. Швы выполняются по осям колонн, и при их расположении учитываются швы, которые выполнены по периметру колонн. От шва до колонны расстояние должно в 2-3 раза превышать толщину стяжки. При выполнении усадочных швов, рекомендуется использовать квадратные карты пола, и избегать вытянутых карт Г-образной формы. Длина карты определяется с таким расчетом, чтобы она превосходила ширину не более чем в полтора раза. Швы выполняются прямыми, желательно избегать ответвлений швов. В местах, где располагаются проезды и проходы, расстояние между швами должно быть равно ширине стяжки. Если ширина дорожек превышает 360 см, в центре их должен быть выполнен продольный шов.

Если бетонное основание выполняется во дворе, между швами в любом направлении не  должно быть больше трех метров. Общее правило при создании в этом случае усадочных швов гласит, что вероятность растрескивания в нежелательном направлении будет тем меньше, чем меньше выбирается карта. Швы обязательно выполняются и на наружных углах – это позволяет избежать трещин, которые могут пойти от углов. Чаще всего в первую очередь трескаются участки  стяжки, где имеются острые углы. Если этого избежать невозможно, подоснову необходимо тщательно утрамбовать. А швы выполнить в тех местах, где образование трещин является наиболее вероятным. Для того, чтобы закрыть трещины в углах, часто дополнительно предусматривается армирование с использованием стальной арматуры.

Конструкционные швы

Обычно в процессе выполнения стяжки бетонного пола заливка ее ведется с определенными перерывами. Без перерывов можно выполнить только полы в небольших помещениях, и то при условии, что будет обеспечена постоянная подача бетона. Как правило, в процессе заливки выполняются определенные технические перерывы, и уже уложенный бетон за это время упрочняется. В тех местах, где позже залитый бетон соприкасается с тем, который был залит ранее, выполняются швы, получившие название конструкционных. Обычно они нарезаются по окончании дневных укладочных работ. Оптимальным расстоянием для таких швов считается расстояние не менее полутора метров  от имеющихся  других швов, которые проходят в том же направлении.

Край стяжки, где предполагается выполнение конструкционного шва, предусматривается по методу «шип в паз». Боковые выступы могут быть выполнены из дерева, и в этом случае для стяжки, толщина которой составляет от 12 до 20 см, выбирается конус 30 градусов. Не допускается использование конуса 45 градусов. Могут быть использованы и конусы из металла. Порядок их установки определяется инструкцией производителя. Швы, выполненные с использованием конусов, выполняют роль усадочных. Они предусматривают незначительные подвижки в горизонтальном направлении, но не предполагают вертикальных подвижек. Конусы из металла не рекомендуется использовать для полов, по которым предполагается интенсивное движение транспорта. Для этих случаев оптимальным является «шпилечный» шов.

Иногда конструкционный шов приходится применять там, где нежелательно использование других видов деформационных швов. В этом случае поперек шва могут быть уложены рейки или шкалы. Они устанавливаются на уровне середины толщины стяжки, под определенным углом. Эти рейки отличаются от стальных  реек, которые носят название «шпилечных», и об использовании которых будет сказано ниже. Такие рейки предназначены для того, чтобы обеспечить подвижки шва  в горизонтальном направлении. Швы шпилечного типа могут быть использованы не только в местах движения колесного транспорта, но и там, где наблюдается интенсивное движение пешеходов. Основная задача, которую призвана выполнять в этом случае шпилька – обеспечить одинаковый уровень краев шва, при прохождении через него нагрузки. Чтобы стала возможной горизонтальная подвижка, установка шпилек должна быть осуществлена, как минимум, с одной стороны шва. Чтобы шпильки могли выполнять свою функцию, они размещаются параллельно, на одном и том же уровне, таким образом, чтобы шов проходил по их центру. Чтобы облегчить установку шпилек, они могут поставляться в «корзинах». Такие «корзины» могут быть установлены непосредственно на бетон.

Как выполняется нарезка швов?

Швы, которые выполняются в бетонной стяжке, должны быть прямыми. К  ним предъявляются также определенные требования чистоты. Это предполагает определенный опыт рабочих, которые будут выполнять швы: они должны знать, на какую глубину будет выполняться шов, и каким будет расстояние между соседними швами. Соблюдение определенных правил позволит избежать быстрого изнашивания лезвий, если в составе бетона имеется заполнитель повышенной твердости.

Швы в стяжке выполняются сразу же, как только бетон обретет необходимую прочность. Это позволит гарантировать отсутствие повреждений стяжки при нарезке. Но слишком затягивать со швами тоже нельзя, иначе в бетоне начнут возникать хаотичные трещины. Считается, что оптимальным временем для начала проведения работ будет не ранее, чем через 24 часа после того, как окончена финишная обработка, и не позже, чем 72 часа после нее. Может быть использован метод влажной нарезки – в этом случае, работы выполняются по еще мягкому бетону. Для этого применяется специальный резчик Soft Cat. Таким бетон становится обычно через 4-12 ч. В принципе, нарезка будет возможной и через 24 часа, при соблюдении определенных условий. Как правило, через несколько часов после того, как бетон начал твердеть, в нем выполняется пробный шов. Если при осмотре шва замечено, что из бетона вываливается заполнитель, нарезку нужно начать позже. О том, что нарезка может быть начата, свидетельствует разрезание частиц заполнителя вместе с бетоном.

Прежде, чем приступать к нарезке, места будущих швов обычно размечаются мелом с помощью натянутой веревки. Ориентиром может служить линейка, в качестве которой обычно используется доска шириной 4 и более см.

Перед нарезкой нужно убедиться в том, что на случай выхода из строя основного оборудования, имеется запасное. Иногда – как правило, при повышенной опасности растрескивания, или при жаркой погоде, - перед тем, как выполнять промежуточные швы, сначала нарезается каждый третий или четвертый шов. Последовательность нарезки обычно соответствует последовательности укладки бетона. Швы выполняются на глубину, равную трети толщины стяжки. В результате, в толще бетона формируется зона слабины, и именно в этой зоне будет проходить трещина при усадке. То есть, удается избежать хаотичного растрескивания. Трещина будет иметь шероховатые края. Это исключает вертикальное смещение. Подобная технология предполагает, что уложенный бетон будет выдержан не менее 4 часов, а нарезка будет выполняться на треть глубины стяжки.

Сравнительно недавно начал использоваться способ сухой нарезки. В этом случае, работы выполняются сразу же, как только была закончена финишная обработка. При использовании длинной ручки, 10-метровый шов может быть нарезан без необходимости наступать на бетон. Если требуется выполнить более длинные швы, рабочие надевают специальную обувь с гладкой подошвой. В этом случае, они могут передвигаться по стяжке, а длины ручки в 2 метра будет достаточно. Глубина подобных швов составляет не более 2-3 см.

Герметизация швов

Чтобы края шва сохранили свой вид при значительных нагрузках, а также для того, чтобы обеспечить удобство уборки помещения, швы заполняются герметиком. Это дает возможность защитить их от влаги и проникновения загрязнений, а также агрессивных веществ. Выбор герметика будет определяться нагрузками, которые приходятся на пол, и особенностями  его эксплуатации. Если, к примеру, полы устраиваются на предприятиях пищевой промышленности, непременным требованием к полу является возможность его легко вымыть. Часто пол должен еще и выдерживать значительные транспортные нагрузки. В этом случае, герметик, с одной стороны, должен быть твердым, чтобы края шва не скалывались, а с другой, эластичным, чтобы колебания в результате усадки шва были компенсированы.

В зонах с высокой нагрузкой – чаще всего на промышленных предприятиях – предусматривается использование в качестве герметика материалов, которые даже в таких сложных условиях обеспечат целостность шва. Нанесение герметика выполняется не позже, чем через 28 суток после окончания работ по укладке бетона. Гибкие материалы могут быть использованы только в том случае, если шов не будет подвергаться колесным нагрузкам. Достоинствами подобных материалов являются быстрота нанесения, а также способность выдерживать значительные подвижки шва.

Перед тем, как загерметизировать шов, его необходимо очистить от загрязнений. Для этого используется продувание сжатым воздухом, очистка с помощью щетки или пескоструйного оборудования. Компрессор может применяться только с тем условием, что в шве не останется масляного налета.

В настоящее время, значительная часть помещений складов, автосервисов, паркингов, торговых центров, и др., относится к объектам, где на пол оказывается умеренно интенсивная нагрузка. Однако разрушение бетонных полов характерно и для таких помещений. Чтобы пол был не только прочным, но и долговечным, устойчивым к различным нагрузкам, коррозии и перепадам температур, при его создании необходимо использовать качественные материалы. Очень важно при этом и соблюдать технологию устройства полов и нарезки швов, а также осуществлять определенный уход за ними.