Технологический раздел. 
Технология создания наливных 3D полов

Характеристика и входной контроль исходного сырья и материалов

Материалы для создания наливных полов подразделяются:

• 1. на материалы для наливных полов, которые желательно использовать только в промышленных помещениях;
• 2. на универсальные полимерные составы, применяющиеся независимо от типа помещения.

Напольные покрытия рекомендованные только для промышленных помещений: метилметакрилатные, цементно-акриловые, эпоксидные покрытия.

Многоцелевым же считается полиуретан. Полиуретановые полы обладают отличной устойчивостью к разнообразным нагрузкам, имеют продолжительный срок службы и отличное сцепление с любой поверхностью.

Они не имеют швов, что делает их эстетичными и изящными, позволяет использовать в помещениях с высокой влажностью — ведь на них не растет грибок и не размножаются бактерии.

Наливные полы из полиуретана не выделяют вредных веществ и обладают влагоотталкивающим свойством. Трудности с этой разновидностью полов возникают во время их нанесения на поверхность, так как для отличной и долговечной адгезии, требуется тщательно подготовить поверхность: выровнять, заделать трещины и зашпаклевать.

Полиуретановые полы сегодня применяются двух видов:

• 1. Однослойные, или тонкослойные. Они редко бывают толще 0,5 мм и предназначены для помещений с низким уровнем нагрузок. Их не сложно поцарапать, но легкие удары и современную бытовую химию для жилых домов они переносят без проблем. Хотя и обновить такие полы тоже куда проще, чем другие.
• 2. Двухкомпонентные, или высоконаполненные. Толщина этих куда больше предыдущих — до 2,5 мм. Такое покрытие предназначено для интенсивных нагрузок, и мыть их можно любыми моющими средствами.

В разрезе наливное полиуретановое покрытие будет иметь три слоя:

• · Нижний, который представляет собой пропитку однородного состава и небольшой вязкости, служащей основанием для заливки.
• · Средний, а именно двухкомпонентное полиуретановое покрытие с высокой эластичностью и адгезией.
• · Верхний антикоррозийный слой, благодаря которому пол наделен высокой устойчивостью перед химическими и механическими воздействиями. [4] Схема изображена на рис. 2.1.1.

«Рис. 2.1.1. Наливной пол в разрезе».

Нижний слой После стяжки пола (если это требуется) наносится пропитка. С помощью пропиток можно изменить свойства поверхностного слоя бетона на глубину до 5 мм. Этого вполне достаточно, чтобы сделать бетон неуязвимым для воздействия внешних агрессивных факторов.

Органическая пропитка — жидкостные составы, изготовленные на основе эпоксидных смол, полиуретана и акрила. Их принцип действия основан на заполнении пор бетона связующим элементом — таким способом обеспечивается обеспыливание бетона, его низкая способность поглощать влагу и инертность к большинству химических растворов. Да и вообще такие пропитки скрепляют поверхностный слой бетона, делая его более прочным. В этой группе пропиточных материалов можно выделить только один более или менее универсальный материал, позволяющий одновременно решать ряд задач — это полиуретановая пропитка для бетона, которая способна обеспечить и обеспыливание, и влагонепроницаемость, и прочность поверхностного слоя, и стойкость к химическим реагентам. Все остальные полимерные пропитки для бетона являются менее универсальными и способны справляться только с узким кругом задач.

В состав полиуретановой пропитки входят: полиуретановая смола, адгезив, пластификатор, ускоритель и разбавитель.

Полиуретановая смола — гетероцепный полимеры, макромолекула которого содержит незамещённую и/или замещённую уретановую группу —N®—C (O)O—, где R = водород, алкилы, арил или ацил. В макромолекулах полиуританов могут содержаться простые и сложноэфирные функциональные группы, такие как, мочевинная, амидная группы и некоторые другие функциональные группы, определяющие комплекс свойств этих полимеров.

Получение Полиуретаны получают взаимодействием содержащих изоцианатные группы с полифункциональными гидроксилсодержащими производными рис. 2.1.2.

«Рис. 2.1.2. Получение полиуретана».

В качестве изоцианатов используются толуилендиизоцианаты (2,4- и 2,6-изомеры или их смесь в соотношении 65:35), 4,4'-дифенилметандиизоцианат, 1,5-нафтилен-, гекса-метилендиизоцианаты, полиизоцианаты, трифенилметан-триизоцианат, биуретизоцианат, изоциануратизоцианаты, димер 2,4-толуилендиизоцианата, блокированные изоцианаты.

Гидроксилсодержащими компонентами являются:

• — олигогликоли — продукты гомои сополимеризации Тетрагидрофурана, пропилени этиленоксидов, дивинила, изопрена;
• -сложные полиэфиры с концевыми группами ОН — линейные продукты поликонденсации адипиновой, фталевой и других дикарбоновых кислот с этилен-, пропилен-, бутиленили другими низкомолекулярным гликолями;
• — разветвленные продукты поликонденсации перечисленных кислот и гликолей с добавкой триолов (глицерина, триметилол-пропана), продукты полимеризации е-капролактона. [5]

Свойства Механические свойства полиуретанов изменяются в очень широких пределах и зависят от природы и длины участков цепи между уретановыми группами, структуры цепей (линейная или сетчатая), молекулярной массы и степени кристалличности. Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями или являться твёрдыми веществами ваморфном или кристаллическом состоянии. Их свойства варьируются от высокоэластичных мягких резин (твёрдость по Шору от 15[источник не указан 2212 дней] по шкале А) до жёстких пластиков (твёрдость по Шору 65 по шкале D)[1].

Полиуретан относится к конструкционным материалам (КМ), механические свойства полиуретана дают возможность использовать его в деталях машин и механизмов, подвергающихся силовым нагрузкам. К данному виду промышленных материалов предъявляются очень серьёзные требования с точки зрения сопротивляемости воздействию агрессивной внешней среды. [6].

Физико-механические показатели смотреть в прил. 1.

Для создания пропиток в основном используют смолу марки ПенеСплитСил.

В систему ПенеСплитСил входят две смолы:

• · ПенеСплитСил (PeneSplitSeal) — медленно реагирующая смола;
• · ПенеСплитСил С (PeneSplitSeal S) — быстро реагирующая смола.

Особенности.

• 1. обладает хорошей адгезией к металлу, бетону и пластику;
• 2. имеет низкую вязкость, которая повышается с понижением температуры;
• 3. после полимеризации образуется высокоэластичный материал;
• 4. не содержит растворителей;
• 5. применяется при температуре окружающей среды от +5є до +35єС;
• 6. применяется для конструкций, эксплуатирующихся при температуре от — 50є до + 150єС;
• 7. не применяется для устранения напорных течей.

Технические характеристики смотреть в прил. 2.

Упаковка.

• · Компонент, А ПенеСплитСил — металлическая канистра 20 кг,
• · Компонент Б ПенеСплитСил — металлическая канистра 23 кг;
• · Компонент, А ПенеСплитСил С — металлическая канистра 10 кг,
• · Компонент Б ПенеСплитСил С — металлическая канистра 5 кг.

Хранение Не менее 12 месяцев с даты производства при хранении в сухом месте при температуре от -50 до +50°C.

Транспортирование Транспортирование допускается всеми видами транспорта. [8].

Адгезив — вещество, способное соединять материалы путём поверхностного сцепления. Адгезивы бывают природными и синтетическими. Скрепляющее действие адгезива основано на создании молекулярных связей между ним и поверхностями соединяемых материалов.

Пластификаторы — это добавляемые в раствор бетона специальные составы, цель которых придать смеси улучшенные характеристики. В частности, эти добавки повышают эластичность и пластичность раствора, что благоприятно сказывается на всем процессе строительства.

В России применяются следующий ускоритель:

Ускоритель набора прочности cemfix 5л Код: 988 349.

Свойства: Ускорит набор распалубочной и марочной прочности. Увеличит долговечность, повысит подвижность, улучшит растворимость цементного клинкера и эффективность взаимодействия с водой, сократит расход цемента на 5−10%. Предотвратит появление трещин, повысит морозостойкость. Добавка адаптирована к отечественным цементам. Позволяет через 2 часа проводить обработку поверхности.

Выбор разбавителя зависит от скорости сушки, которую необходимо получить. Лигроин обычно слишком быстрый, но прекрасно себя зарекомендовал при нанесении распылением в хорошо проветриваемых помещениях. [8].

Наиболее распространена однокомпонентная полиуретановая упрочняющая пропитка для бетона ГРУНТ ПУ-101.

«ГРУНТ ПУ-101» является раствором преполимера полиуретана в органических растворителях и отверждается влагой, содержащейся в воздухе и в бетоне. Так как материал является однокомпонентным, то это значит, что он полностью готов к применению. То есть, ничего смешивать друг с другом не нужно — просто открыть ведро, окунуть в него валик или кисть, и начать покрывать поверхность.

Внешний вид обработанной поверхности — твердая глянцевая прозрачная пленка. Цвет пленки желтовато-бежевый.

После высыхания образует очень твердую и прочную пленку, устойчивую не только к механическим нагрузкам, но также к действию многих химических веществ, таких, как кислоты, щелочи, автомобильные масла и т. п.

Отличительными особенностями материала являются:

• — Высокая адгезия верхнего полимерного покрытия при использовании в качестве грунтовки под последующее нанесение окрасочного или наливного покрытия. Специально подобранный состав обеспечивает высокую прочность связи как полиуретановых, так и эпоксидных покрытий с основанием
• — Высокая проникающая способность. Благодаря своему крайне низкому поверхностному натяжению к бетону, данный материал обладает очень высокой проникающей способности в различные поверхности. Поэтому упрочнение происходит на большую глубину.
• — Отличные упрочняющие свойства. В отличие от всех других типов пропиток (латексных, ПВХ, эпоксидных), содержащийся в этом материале преполимер полиуретана химически взаимодействует с веществом упрочняемой поверхности, создавая трехмерный композитный каркас и обеспечивая, таким образом, очень высокие показатели увеличения прочности.
• — Удобство использования. Однокомпонентность данного материала, во-первых, избавляет от довольно частых ошибок, связанных с перемешиванием компонентов, а во-вторых, позволяет забыть о таком термине, как «время жизни материала», когда рабочие вынуждены торопиться выработать поскорее весь материал, пока он не застыл.
• — Износостойкость. Полиуретановая пленка, образовавшаяся на защищаемой поверхности, обладает в 2−3 раза большей стойкостью к абразивному износу, чем эпоксидная и в 5−10 раз — чем поливинилхлоридная или латексная.
• — Стабильно высокое качество продукции. Наше производство является высоко автоматизированным. В ходе технологического процесса ведется непрерывный контроль множества параметров, что позволяет добиваться стабильно высокого качества.
• — Концентрация преполимера полиуретана 50%, тогда как полиуретановые пропитки большинства производителей имеют концентрацию от 25 до 35%. В случае, когда необходима усиленная проникающая способность, то материал можно просто разбавить сольвентом в 1,5−2 раза.

Расход материала сильно зависит от характера поверхности — плотности, пористости, количества микротрещин и т. д. Для бетона марки М300 расход обычно составляет 400 г/м2. Для менее плотного, особенно, старого бетона может составлять 500 и более г/м2.

Грунт ПУ-101 упаковывается в стальные ведра с герметичными крышками объемом 25, 10 литров, а также в бочки объемом 200 л.

Цена:

Упаковка 25 кг — 5650 рублей (226 руб/кг). [8].

Средний слой Двухкомпонентное полиуретановое покрытие, быстро затвердевающее. Полностью состоит из полиуретана, не содержит растворителя или каменноугольных смол.

Если пол будет испытывать большие нагрузки, делают прослойку из песка. Покрытие с наполнением — обычно в качестве наполнителя выступает чистый кварцевый песок средних фракций. Используется в качестве слоя для высоконагруженных зон, толщина слоя зависит от предполагаемой нагрузки на поверхность и может достигать 5 мм.

Большое распространение приобрел основной полиуретановый слой Polytec РС 100 фирмы: «SuperTOR».

Артикул:впк9.

Особенности.

• 1. сбалансированная жестко-эластичная система
• 2. способность к перекрытию трещин в основании
• 3. превосходная ударная прочность
• 4. возможность получения как гладкой, так и текстурной поверхности
• 5. отличная адгезия и высокая прочность
• 6. прекрасная совместимость с различными наполнителями
• 7. легкость нанесения
• 8. отсутствие растворителей

Все технические характеристики в прил. 3−6.

Хранение Хранить в закрытой заводской упаковке в сухом помещении при температуре от +15 до +25 0 С. Следует избегать непосредственного воздействия солнечных лучей и более низкой температуры хранения (чувствителен к воздействию мороза). При выполнении вышеуказанных условий, срок хранения материала составляет 6 месяцев со дня изготовления.

Меры предосторожности.

• · работы следует проводить в хорошо проветриваемом помещении
• · не следует допускать попадания материала на открытые участки кожи, в глаза и рот, при попадании в глаза необходимо промыть их большим количеством воды и обратиться к врачу
• · при проведении работ рекомендуется пользоваться специальной одеждой, защитными очками и перчатками Цена:

Упаковка 1 кг — 450 рублей. [8].

Верхний слой После высыхания основного полиуретанового слоя, наносят прозрачный слой. Прежде всего, прозрачный наливной пол — это декоративное напольное покрытие, используемое для защиты базового полимерного покрытия в такой конструкции, как трехмерные поверхности.

Подобного рода комплексные покрытия можно назвать элитными. Они используются в основном на дорогих строительных объектах — картинных галереях, крупных торговых представительствах, гостиницах, музеях, ресторанах и жилых комплексах.

Его толщина должна быть около 3−4 мм, чтобы трехмерный эффект был более ярко выражен. Через полчаса происходит полимеризация и поверхность можно покрывать защитным лаком.

Лидером среди финишных слоев стал прозрачный наливной пол Элакор-ЭД Эпоксидный компаунд полностью прозрачный, светостойкий, УФ-стойкий. После полимеризации образует прочную оптически прозрачную пленку. Обладает высокой химической и механической стойкостью. Не имеет запаха.

Характеристики «Элакор-ЭД» указаны в прил. 7.

• — Температура воздуха в момент проведения работ должна быть в пределах от + 5 до + 25 °C.
• — Через три дня после нанесения последнего слоя можно ходить, через семь дней — полная механическая нагрузка.

Можно использовать при устройстве защитно-декоративных покрытий бетонных полов внутри помещений, «под навесом» и ограниченно на открытом воздухе.

Свойства.

• 1. полностью прозрачное в слое до 2 мм;
• 2. стойкость к световому и ультрафиолетовому излучению;
• 3. стойкость к механическим и химическим нагрузкам;
• 4. прекрасные декоративные свойства;
• 5. обеспыливание и герметизация поверхности;
• 6. можно использовать различные моющие средства.

Объекты применения прозрачного наливного пола:

• * 3D полы в различных помещениях;
• * помещения с высокими декоративными требованиями к полу;
• * медицинские учреждения;
• * торгово-выставочные залы;

Упаковка.

Компонент, А — металлическое ведро — 20 кг.

Компонент Б — п/п канистра — 10 кг.

Цена:

Упаковка 10−40 кг-325 рублей.

Упаковка 40−200 кг-310 рублей.

Упаковка 200−500 кг-300 рублей. [8].