Технологія друкованого бетону: основні принципи, без яких не буде якості (час читання 10-14 хвилин)

Якщо ви читаєте цю статтю - то ви, напевно, вже дивилися відео в YouTube про технологію друкованого бетону і вже сформували низку запитань. Ми зараз постараємося з вами скласти повну картинку того, що ж це за технологія - Друкований бетон.

Готові роботи наших клієнтів можете подивитися за цим посиланням або в розділі Портфоліо

Що буде в цій статті?

1. Список всіх необхідних інструментів і матеріалів для роботи
2. Визначення "Друкований бетон" і сфери застосування
3. Характеристика підлогових покриттів, виконаних за технологією Друкований бетон. Деформаційні шви
4. Склад бетонної суміші для укладання бетонного полотна. Добавки в бетон. Роль пластифікатора
5. Організація підготовчих робіт
6. Обробка бетонної суміші спецінструментом і покриття топінгом (кольоровим закріплювачем)
7. Які гладилки і на яких етапах використовуються
8. Роздільник і його роль. Робота штампами-відбитками
9. Нарізка технологічних швів
10. Завершальні етапи: очищення, покриття лаком, експлуатація

1. Список усіх необхідних інструментів і матеріалів для повноцінної роботи (у списку немає інструменту для підготовки бетонної суміші та опалубки)

• Засоби захисту шкіри та дихальних шляхів
• Штампи для бетону
• Відра для сипучих матеріалів (не обов'язково, просто так зручніше)
• Пластифікатор для бетону (рекомендуємо використовувати наш пластифікатор, він ідеально підходить саме для друкованого бетону)
• Топінг-закріплювач
• Роздільник
• Лак-просочення
• Велюровий валик для лаку
• Щітка для чищення роздільника 
• Керхер (не обов'язково)
• Провило для вирівнювання бетону по опалубці
• Скребок для розподілу бетонної суміші 
• Гладилка магнієва довга
• Гладилка магнієва ручна
• Гладилка сталева довга
• Гладилка сталева ручна
• Окантовщик для швів
• Ролер для топки щебеню
• Болгарка з диском для бетону

2. Визначення "Друкований бетон" і сфери застосування

Друкований бетон являє собою технологію виробництва і формування кольорових бетонних поверхонь з наданням цьому бетону вигляду різних натуральних текстур і фактур (кам'яних та інших) - як альтернатива брущатому, плитковому, кам'яному, асфальтному і бетонному покриттю методом штампування поверхні бетону в пластичному стані з попереднім зміцненням і модифікацією бетонної суміші. Друкований бетон застосовують у сфері цивільного та промислового будівництва для організації робіт із влаштування та благоустрою під'їзних шляхів, доріг і доріжок, паркінгів, терас, а також робіт із виконання та розв'язання різних ландшафтних проєктів. Друкований бетон як технологія включає можливості як створення нових дорожніх покриттів, так і реконструкцію і ремонт діючих з подальшим продовженням термінів експлуатації 15 і більше років.

3. Характеристика підлогових покриттів, виконаних за технологією Друкований бетон. Деформаційні шви.

Підлоги, виконані за технологією друкований бетон, відповідають характеристикам монолітних підлог зі зміцненим поверхневим шаром (т. зв. "промислових підлог"), виконаних способом "сухе на мокре" із застосуванням затверджувачів та оброблених надалі глибоко проникними просоченнями для бетону, з тією відмінністю, що мають опорну поверхню, яка текстурована пропонованим методом.

Розглянемо, який вигляд має мати майбутня бетонна підлога в розрізі:

• Поверхневий шар із застосуванням декоративного кольорового топінгу, що дає змогу отримати надміцну кольорову поверхню покриття
• Бетонна плита підлоги - товщиною 8-12 см з бетону від 400-ої марки, армованого поліпропіленовими волокнами та шар поліетиленової плівки - товщиною 0,2 мм і більше (за необхідності затримування вологи)
• Шар щебеню фракції 20-40
• Шар щебеню фракції 40-70 з міжшаровим механічним ущільненням, товщиною 15 см
• Шар піску механічно ущільненого товщиною 15 см, зволоженого (70% вологості)
• Основа - ґрунтова поверхня

Максимальна площа, на якій влаштовуються деформаційні шви в підлозі, становить квадрат 6х6 м. Ширина деформаційних швів - близько 4-6 мм, глибина - близько 3-4 см (1/3 товщини плити). Для заповнення швів застосовують матеріал для деформаційних швів або спеціальні шнури.

4. Склад бетонної суміші для укладання бетонного полотна. Добавки в бетон. Роль пластифікатора.

Бетонна суміш має бути виготовлена з портландцементу марки не нижче 400, щебеню фракції 5-10 або 5-20; грубозернистого митого піску і води. З метою надання бетону додаткових властивостей, використовують добавки, пластифікатори та модифікатори бетонних сумішей.

Фібра поліпропіленова розроблена спеціально для більш ефективного запобігання утворенню тріщин у бетоні під час усадки і на перших порах гідратації. Фібра поліпропіленова покращує характеристики міцності і якість поверхні бетону, ущільнення під час утрамбовки, зв'язування шарів бетону і здатність до зчеплення. Підвищується стійкість до заморожування/відтавання, дії солей, проникнення води і хімічних речовин. Фібра також використовується для збільшення міцності на вигин і розтягнення та зменшення ризику розшарування.

Пластифікатор. Принципом дії є його здатність ефективно диспергувати частинки цементу - в'яжучого бетонних сумішей і таким чином знижувати кількість води при створенні, необхідної для досягнення потрібної консистенції свіжого бетону. Застосування добавки знижує здатність свіжого бетону до розшаровування. Вона використовується для уповільнення гідратації цементу в перші години роботи для забезпечення процесу "віджимання" текстури бетону і роботи з пластичним шаром "цементного тіста". Пластифікатор підвищує міцність і морозостійкість бетону, а також стійкість до солей для розморожування дорожньої поверхні і здатність бетону до утворення вицвітання і висолів. Найбільш ефективним є дозування тільки після змішування всіх компонентів суміші (необхідно забезпечити ретельне перемішування свіжого бетону).

Не вводити в суху суміш! При передозуванні добавки проявляються побічні дії. Йдеться про надмірну рухливість і значне уповільнення твердіння бетону, з чим пов'язане зниження початкової, а також 28-добової проєктної міцності.

5. Організація підготовчих робіт. Перед початком робіт мають бути виконані такі заходи:

• Проведено розбивку всієї площі згідно з проектом на основі геодезичної зйомки
• Закладено комунікації та інженерні мережі
• Підготовлено щебенево-піщану або іншу підоснову (описану в пункті 2), встановлено опалубку, напрямні або маякові рейки для приймання, укладання та розміщення бетонної суміші в заданих картах заливок.
• Підготовка підоснови утрамбовуванням і встановлення опалубки.

Опалубку виготовляють із дерев'яних рейок завтовшки 40-60 мм і висотою, що відповідає товщині бетонної плити. Верхній рівень опалубки нівелюється згідно з проєктними відмітками висот. Кріпиться опалубка за допомогою дерев'яних або металевих кілків і шурупів. Нежорсткі підоснови (гравійні, щебеневі, піщані та шлакові) допускаються до використання після ущільнення їх проливанням водою і утрамбовуванням механічним способом. Товщину підоснови визначають з урахуванням прогнозованих навантажень, застосовуваних матеріалів і властивостей ґрунту.

Вивантаження бетонної суміші здійснюють безпосередньо в опалубку з подальшим розміщенням її по всій площі захоплення. Попереднє розміщення бетону означає розрівнювання його на 2-3 см вище відміток, з огляду на подальше ущільнення та усадку

• Вивантаження бетонної суміші в опалубку і розподіл суміші по опалубці скребком

• Попереднє вирівнювання бетонної суміші по опалубці

6. Обробка бетонної суміші спецінструментом і покриття топінгом (кольоровим закріплювачем)

Після розміщення бетону в опалубку, технологія влаштування бетонного монолітного покриття Друкованим бетоном має такі технологічні операції:

• Обробка бетонної суміші Ролером для вдавлювання щебеню глибше в бетон, щоб запобігти його появі на поверхні

• Загладжування бетону магнієвою (легкосплавною) гладилкою

• Ручне або механічне розсипання кольорового затверджувача на свіжозаформовану бетонну плиту

• Розгладження і втирання просоченого цементним молоком кольорового затверджувача спеціальною магнезієвою (легкосплавною) терткою з одночасним відкриттям мікропор бетону (ефект "апельсинової скоринки").

• Максимальне закриття мікропор бетону за допомогою сталевої гладилки і загладжування поверхневого шару

• Нанесення роздільника для запобігання прилипання текстурних матриць до поверхні бетону, створення ефекту "патини" і гідрофобізації бетонної плити на етапах попереднього твердіння

• Друк штампами на бетоні

• Нарізка швів не пізніше ніж через 2 доби після укладання бетону усадочних швів до глибини 1/4 - 1/3 від товщини покриття і шириною близько 3 мм;

• Змивання роздільника водою під тиском з поверхні затверділого бетону через 1-2 доби

• Просочення акриловим препаратом для бетонних покриттів ручним або промисловим розпилювачем

Детальніше:

Обробка ролером - на даному етапі роботи з друкованим бетоном замінює процес вібрування бетонної суміші. Оскільки обробка бетону в пластичному стані дуже обмежена в часі, є небажаним надмірне водовідділення, до якого призводить вібрування, використання ролера забезпечує плавне розміщення наповнювача за гранулометричними показниками, а також зберігає воду в самій товщі бетону. Також проведення цього технологічного процесу дає змогу уникнути ослаблення поверхневого шару завдяки підвищенню водо-цементного відношення, і, як наслідок, - розшарування і відлущування поверхневого шару. Ролер опускає великий наповнювач, видавлюючи на поверхню пластичний і насичений цементом шар цементного тіста.

Нанесення топінгу - кольорового ущільнювача поверхневого шару. Спеціальними інструментами вручну проводиться втирання в поверхню сухого топпінгу - цементної суміші з активними складовими. Починається відразу після зникнення водовідділення. Унаслідок хімічної реакції топінгу з присутніми в складі друкованого бетону добавками відбувається фарбування поверхні в заданий колір, ущільнення її в пластичному стані, а також додаткове зміцнення після затвердіння. Процес кристалізації, що відбувається, запобігає стиранню й утворенню пилу, а також проникненню вологи, нафто-маслопродуктів, солей, лугів і кислот. На даному етапі відбувається максимальне закриття пір поверхневого шару бетону, а опірність до стирання збільшується в 70 разів у порівнянні зі звичайним бетонним покриттям.

7. Які гладилки і на яких етапах використовуються

Після засипки топпінгу повне його втирання в поверхню бетону проводиться легкосплавним (магнієвим) інструментом. За його допомогою всі компоненти і складові топпінгу, вступивши в реакцію з активною цементомісткою сумішшю в процесі гідратації, утворюють надміцний поверхневий шар.

Обробка кромки (краю) бетонної плити проводиться окантовщиком з метою надання естетичного вигляду і створення декоративного закінчення кожного зовнішнього краю або декоративного шва.

У місцях примикань і невеликих за площею ділянках проводять обробку друкованого бетону ручними легкосплавними терками.

Закриття пір бетону і повне загладжування друкованого бетону проводять виключно сталевими (нержавіючої сталі) терками, які завдяки ідеально гладкій поверхні створюють у процесі затвердіння бетону закриту від впливу зовнішніх факторів поверхню і формують для подальшого оброблення пластичний і зміцнений у своїй структурі шар.

8. Роздільник і його роль. Робота штампами-відбитками

На загладжену і закриту поверхню проводять нанесення розділювального (антиадгезійного і гідрофобного) компонента - роздільника. Розсипається на затерту поверхню для забезпечення гарного відокремлення інструменту, що формує структуру (текстурних матриць), від поверхні (на наступному етапі); збереження вологи в товщі друкарського матеріалу, запобігаючи утворенню мікротріщин на ранніх етапах тверднення, та надання додаткових колірних відтінків ("антик", "патина" тощо).

• Роботу з роздільником розпочинати після повного завершення водовідділення!!! Зберігається на поверхні друкованого бетону не менше 48 годин.
• УВАГА!!! Роздільник, зберігаючи вологу в товщі бетону, може пошкодити поверхню друкованого бетону, якщо його було нанесено на вологу поверхню і слідом були проведені роботи наступного етапу, що не підлягає виправленню, крім повного демонтажу.

Нанесення відбитків текстурними матріамі (штамппами). На вибір виробниками пропонується велика кількість штампів, однак слід мати на увазі, що кожен з них що кожен з них має свою схему укладання. Кожен штамп укладається на тверду, проте пластичну основу за певною схемою, а наступний за ним - у пази попереднього, уникаючи повторень візерунка та розбіжності геометрії штампів. Рівномірними ударами темпером роблять відбиток кожного штампа по всій його площині, і, плавно пересуваючись, перекладають штампи в напрямку руху. Допускається підняття окремих частин матриці для визначення якості відбитка.

Після завершення зазначеного терміну (48 год) роздільник змивається водою під тиском зі збереженням темних ділянок з метою імітації ефекту "старіння", "патини".

9. Нарізка технологічних швів 

Нарізка технологічних швів. З метою запобігання деформації покриття внаслідок температурних коливань, проводиться нарізка швів з подальшим їх заповненням акриловим кольоровим герметиком. Існують три основні типи деформаційних швів на стяжці: ізоляційні, усадочні та конструкційні.

• Ізоляційні шви влаштовують уздовж стін, навколо колон і фундаментів під обладнання з метою запобігання деформацій. Ізоляційний шов влаштовують шляхом прокладання ізоляційного матеріалу вздовж конструкцій споруди безпосередньо перед заливанням бетонної суміші.
• Усадочні шви необхідні для того, щоб запобігти хаотичному розтріскуванню стяжки в процесі твердіння. Вони дають змогу створити в бетоні прямі площини слабини. У результаті стяжка дає тріщину в заданому напрямку. Усадочні шви мають бути нарізані по осях колон і стикуватися з кутами швів, які йдуть по периметру колон. Карти покриття, створені усадочними швами, мають бути по можливості найбільш квадратними (кратними).
• Конструкційні шви влаштовуються там, де була закінчена робота з укладання бетону. Форма краю стяжки для конструкційного шва зазвичай робиться за принципом "шип у паз", можна використовувати рейки, покладені поперек шва в середині глибини стяжки під правильним кутом до шва. Конструкційні шви працюють як усадочні - вони допускають невеликі горизонтальні зміщення, але не вертикальні. Бажано, щоб конструкційний шов збігався з усадочним.

Довжина карти не повинна перевищувати ширину більш ніж у 1,5 раза. Що менша карта, то менша ймовірність хаотичного розтріскування. Нарізка усадочних швів здійснюється після завершення фінішної обробки поверхні бетону. Зазвичай шви нарізають картами 6x6 м у тій самій послідовності, в якій укладався бетон. Шви мають нарізатися на глибину 1/3 товщини стяжки. Це утворює в стяжці зону слабини і бетон під час усадки дає тріщину саме в цій зоні, тобто розтріскується направлено, а не хаотично.

Щоб полегшити прибирання, підтримати краї шва під час транспортних навантажень, унеможливити проникнення вологи під товщу бетону - нарізані шви необхідно загерметизувати. Тип герметика залежить від навантажень і умов експлуатації. Найбільш пристосованим до технології друкованого бетону герметиком для швів є мастика ЕМФІ PU-40. Перед герметизацією шва його слід очистити від пилу, сміття і вологи шляхом продування, механічного очищення щіткою або піскоструминною машиною і просушити.

10. Завершальні етапи: очищення, покриття лаком, експлуатація

Обробка поверхні просоченням - лаком просоченням. Глибокопроникні просочення для бетонів спеціального призначення повністю закривають пори бетону і підсилюють задані або особливі вимоги до покриття. Можуть надавати додаткові функції (кольорова палітра, спеціальні добавки від ковзання, посилений хімічний захист тощо). 

Після повного очищення бетонної поверхні відбувається покриття лаком-просоченням. Після першого шару лак уже проявляє всю глибину кольору топпінгу і роздільника, другий шар це зробить уже максимально якісно.

У разі, якщо ви переживаєте, що в холодну пору або при вологій погоді бетон буде ковзати - можете просипати дрібним щебенем або піском поверхню бетону перед другим шаром лаку. Або ж купити спеціальну протиковзку суміш.

Упевнені, що стаття виявилася вам корисною. Матеріал підготовлений командою Bobrov&Molds - виробником великого асортименту інструментів і матеріалів для бетонних і гіпсових робіт.

Всі перераховані матеріали для друкованого бетону ви можете придбати на нашому сайті - bobrov.com.ua

Успіхів у починаннях! Якщо у вас виникнуть будь-які питання звертайтеся!