СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСНОВАНИЯ ПОЛА
METHOD OF MAKING UNDERLAY

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии изготовления основания пола, и может быть использовано при устройстве самовыравнивающихся оснований пола в жилых, административных и общественных зданиях, причем в помещениях с нормальными, сухими и влажными условиями эксплуатации.
Известен способ изготовления основания пола, включающий приготовление строительной сухой смеси, состоящей из ангидритового вяжущего, активатора твердения, щелочного реагента, полугидрата гипса, метилцеллюлозы и суперпластификатора, содержащего смесь сульфированного продукта конденсации меламина с формальдегидом и соли полиалкиларилсульфокислоты, разведение сухой смеси водой, укладку смеси слоем на основание пола и последующую сушку слоя (JP №62-35988, С04В 28/16, 1977).
Недостатком известного способа является низкая технологичность способа из-за введения в сухую строительную смесь большого количества и трудно дозируемых компонентов, кроме того, использование указанной строительной смеси не обеспечивает прочность пола, что затрудняет практическое использование ее при устройстве полов в массовом объеме.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к заявляемому объекту является способ изготовления основания пола, включающий приготовление строительной сухой смеси, разведение сухой смеси водой, перемешивание, укладку смеси слоем на поверхность пола и последующую сушку слоя. При этом для приготовления сухой строительной смеси используют следующие компоненты, взятые в мас.%: продукт обессеривания отходящих дымовых газов, как активатор твердения (9,2-19,0), суперпластификатор С-3 (1,6-2,0) и ангидритовое вяжущее (79,0-89,2) (RU №2045494 С1, МПК: С04В 28/14, С04В 11/05, оп.1995.10.10).
Недостатком прототипа является низкая технологичность способа, обусловленная использованием летучего компонента, а также из-за введения в нее большого количества трудно дозируемых материалов. Сухая строительная смесь не обеспечивает соответствующие ГОСТу прочностные требования к выложенному слою основания пола, не обеспечивает достаточного тепла и звукоизоляцию, а также недостатком является то, что полученное основание пола существенно повышает нагрузку на перекрытия, а в итоге требуются дополнительные затраты на утепление пола и соответственно затраты по защите зданий в целом.
Настоящее изобретение направлено на решение следующих технических задач: формирование облегченного устройства основания пола, обеспечивающего снижение нагрузок на перекрытия; повышение прочностных характеристик пола с исключением трещинообразований в течение длительного времени эксплуатации; повышение степени тепло- и звукоизоляции и водонепроницаемости основания пола; использование химических реагентов, не обладающих летучестью; сокращение времени набора прочности и тем самым времени получения основания пола, повышение степени техники безопасности и экологичности производства; снижение трудозатрат на приготовление смесей для пола и получение возможности использовать способ для всех типовых напольных покрытий.
Поставленные задачи решаются тем, что в известном способе изготовления основания пола, включающем приготовление строительной сухой смеси, разведение сухой смеси водой, перемешивание, укладку смеси слоем на поверхность пола и сушку слоя, согласно изобретению приготовление строительной сухой смеси проводят в два этапа, причем на первом этапе в качестве сухой смеси используют компоненты, % от общего объема:
пористый материал
48-69
известь гашеная
0,76-0,84
технические лигносульфонаты
0,1-0,13
триполифосфат натрия
0,02-0,03
гипсовое вяжущее марки Г3-Г6
остальное
а на втором этапе в качестве сухой смеси используют компоненты, % от общего объема:
кварцевый песок
25-50
пластификатор
0,38-0,42
известь гашеная
2,5-2,75
триполифосфат натрия
0,18-0,22
гипсовое вяжущее марки Г13, Г16
остальное
разводят водой каждую сухую смесь по отдельности и укладывают последовательно на основание пола сначала первый слой толщиной, равной 20-300 мм, из разведенной сухой смеси первого этапа, а на затвердевший первый слой укладывают второй слой толщиной, равной 5,0-30 мм, из разведенной сухой смеси второго этапа, причем для получения первого слоя сначала смешивают пористый материал с водной смесью из лигносульфонатов и триполифосфата натрия, а затем добавляют остальные компоненты сухой смеси, а для получения второго слоя сначала смешивают кварцевый песок с водной смесью из триполифосфата натрия и пластификатора, выбранного из группы: мелмент F15G, пластификатор С-3, лигносульфонаты, мельфлюкс 1641, а затем добавляют остальные компоненты сухой смеси, при этом второй слой подвергают сушке при температуре 20°С до полного его затвердевания, а в качестве пористого материала в составе первого слоя используют пенополистирол, или дробленые отходы известняка, или материалы, выбранные из группы: вермикулит, перлит и керамзит.
Все признаки предложенного способа изготовления основания пола являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата по поставленным задачам.
Заявленный способ позволяет получить легкое, экологически чистое, безусадочное, быстротвердеющее, водостойкое, звуко- и теплоизолирующее основание пола, которое получило коммерческое название «Гипсопор». При этом первый слой основания пола, как выравнивающий звуко- и теплоизолирующий слой (ровнитель), с названием «Гипсопор 1В» («состав А»), получают с прочностью на сжатие не менее 1,0 МПа, а второй слой, как самонивелирующуюся стяжку, с названием «Гипсопор 25В» («состав Б») получают с прочностью на сжатие не менее 20 МПа. Полученные растворы сухих смесей «Гипсопор 1В» и «Гипсопор 25В» обладают свойствами, позволяющими использовать их и для ручной и механизированной укладки.
В предложенной технологии изготовления основания пола ровнитель и стяжка представляют собой компоненты-монолиты. Поверхность второго слоя основания пола «Гипсопор 25В» получают бесшовной, идеально горизонтальной и не требующей дополнительной обработки под укладку эластичных плитных или рулонных покрытий. Подбор составов строительных сухих смесей «Гипсопор 1В» и «Гипсопор 25В», их компонентов и содержание последних обеспечивают быстрый процесс отвердения водного раствора смеси и снижение эксплуатационных нагрузок основания пола по сравнению с прототипом в 3-4 раза.
Использование для ровнителя и стяжки гипсовых вяжущих марок Г3-Г6 и Г13, Г16, выпускаемых по ГОСТу 125-79, в заданных пределах их содержания в сухих смесях, позволяют получить основание пола в целом с высокими показателями по водостойкости и водонепроницаемости, что позволяет использовать предлагаемый способ во влажных условиях с получением высоких технических характеристик и при коротком сроке изготовления.
На стадии смешения водной смеси из технических лигносульфонатов (300 г/л) и триполифосфата натрия с гранулами пористого материала происходит смачивание гранул с образованием на их поверхностях тончайшей гидрофобной пленки, которая, в свою очередь, лишает летучести гранул пористых материалов, обеспечивая тем самым равномерное их распределение по всему объему в растворе первого слоя «Гипсопор 1В». Совместное использование технических лигносульфонатов и триполифосфата натрия и в заданных пределах их содержания в составе уменьшает гигроскопичность гипсового вяжущего Г3-Г6, повышает степень морозостойкости и водонепроницаемости первого слоя, увеличивает подвижность слоя и удобство укладки его на основание пола.
Присутствие компонентов пластификатора (например, мелмент F15G, пластификатор С-3, лигносульфонаты, мельфлюкс 1641) и триполифосфат натрия в заданных пределах их содержания уменьшают гигроскопичность гипсового вяжущего Г13, Г16 и обеспечивают второму слою «Гипсопор 25В» пластичность. Смесь кварцевого песка с предварительно приготовленным водным раствором вышеуказанных компонентов обеспечивает значительное повышение прочности по всей толщине основания пола в нормативные сроки и получение идеально ровной поверхности второго слоя основания пола.
Присутствие гранулированного пористого материала в сухой смеси первого слоя «Гипсопор 1В», в качестве которого используют пенополистирол, или дробленые отходы известняка, или материалы, выбранные из группы: вермикулит, перлит и керамзит, по сравнению с прототипом повышают технические характеристики основания пола, в частности показатели нагрузки на перекрытия, звуко- и теплоизоляции, долговечности эксплуатации, а также экологические показатели и трудозатраты. Подбор пористых материалов в первом слое и использование кварцевого песка во втором слое обеспечивает «щадящие» условия эксплуатации и сокращение нормативных сроков износа рабочих пар растворосмесительных насосов.
3
В предложенном способе задача снижения статических нагрузок на несущие конструкции зданий решена за счет снижения объемной массы выравнивающего слоя «Гипсопор 1В», которая составляет не более 730 кг/м.
Используемые компоненты в составах сухих смесях первого и второго слоев не являются воспламеняемыми. В процессе разведения сухих смесей водой и затвердевания слоев «Гипсопор 1В» и «Гипсопор 25В» не происходит выделение веществ, опасных для организма человека по классификации ГОСТ 12.1-007-76. Слои пола пластично деформируются при предельных нагрузках, сохраняя свою форму и размеры благодаря повышенной адгезии пленки нарабатываемых на гранулах используемых пористых материалов.
Предложенный способ изготовления основания пола позволяет получить упругую подложку для отделочных напольных покрытий, причем предлагаемую технологию можно использовать в зданиях категорий комфортности «А», «Б» и «В». Кроме того, способ позволяет обеспечить выполнение требований изоляции ударного шума по железобетонным плитам перекрытия толщиной 140-160 мм в зданиях категории «В», а при толщине плит 180-200 мм - и в зданиях категории «Б». В предлагаемом способе отсутствуют газовые, твердые и жидкие отходы, что является большим преимуществом по сравнению с прототипом.
Примеры реализации предлагаемого способа.
Пример 1. Способ изготовления основания пола включает приготовление сухой смеси в два этапа. При этом сухая смесь первого этапа предназначена для получения раствора первого слоя (ровнителя) основания пола, а вторая смесь - для получения раствора второго слоя (стяжки), накладываемого на первый слой.
В сухую смесь для получения раствора первого слоя основания пола («Гипсопор 1В») входят следующие компоненты, % от общего объема:
пористый материал-керамзит
48
известь гашеная
0,76
технические лигносульфонаты
0,1
триполифосфат натрия
0,02
гипсовое вяжущее марки Г6
51,12
Предварительно в полиэтиленовой емкости (на 230 л) приготавливают водный раствор из смеси технических лигносульфонатов (300 г/л) и триполифосфата натрия. Для чего в емкость заливают около 70 л чистой воды, в которую при перемешивании порциями всыпают 13,8 кг порошка триполифосфата натрия и 69 кг порошка технических лигносульфонатов (300 г/л), т.е. в соотношении 1,0:4,9. Затем в смесь добавляют воду до уровня 230 л, перемешивают и выдерживают до полного растворения химических компонентов, которое проходит за 10-12 часов.
В отдельную емкость (на 230-250 л) с мешалкой загружают пористый материал, в качестве которого используют пенополистирол (например, марки ВП-5), или дробленые отходы известняка, или материалы, выбранные из группы: вермикулит, перлит и керамзит в количестве 158,4 л. При отключении мешалки в емкость вводят 1 л полученного водного раствора смеси из триполифосфата натрия и пластификатора, выбранного из группы: мелмент F15G, пластификатор С-3, лигносульфонаты, мельфлюкс 1641. Включают мешалку и вводят 2 л гашеной извести (гидроксида кальция). Замешивание продолжается до получения однородной по цвету массы. Далее смесь из емкости перегружают в загрузочную емкость равномерными порциями вперемешку с гипсовым вяжущим, например, любой марки от Г3 до марки Г6, взятым в количестве 84 л и далее фасуют.
Технология приготовления сухой смеси для получения второго слоя («Гипсопора 25В») в последовательности операций аналогична технологии приготовления сухой смеси для первого слоя («Гипсопора 1В»).
В сухую смесь для получения раствора второго слоя основания пола «Гипсопор 25В» входят следующие компоненты, % от общего объема:
кварцевый песок
25,0
пластификатор С-3
0,38
звесть гашеная
2,5
триполифосфат натрия
0,18
гипсовое вяжущее марки Г13
71,94
Предварительно готовят водный раствор смеси из пластификатора С-3 и триполифосфата натрия. Для чего заполняют полиэтиленовую емкость чистой водой и при перемешивании порциями всыпают порошок триполифосфата натрия и пластификатор в предлагаемых заданных концентрациях в сухой смеси, в % от общего объема. Затем в полученную смесь добавляют воду, тщательно ее перемешивают и выдерживают до полного растворения компонентов.
В отдельную емкость с мешалкой загружают кварцевый песок, в частности, с размером частиц 1 мм, и без перемешивания вводят в нее подготовленный вышеуказанный водный раствор смеси. Затем в емкость вводят известь гашеную (гидроксида кальция) и смесь перемешивают до получения однородной по цвету массы. Далее смесь перегружают в загрузочную емкость равномерными порциями вперемешку с гипсовым вяжущим, например, любой марки Г13 или Г16, взятым в интервале заданной концентрации в составе второй сухой смеси и полученный состав фасуют.
Сухие смеси «Гипсопор 1В» и «Гипсопор 25В» фасуют в мешки, рассчитанные на оптимальные ручные замесы стандартной дрелью-миксером номинальной мощностью 1,1 кВт и скоростью 600 об/мин. Гарантийные сроки хранения сухих смесей в сухом помещении составляют 6 месяцев с даты их изготовления.
Изготовление основания пола по предложенному способу осуществляют при температуре воздуха в помещении не менее 5°С.
Раствор для первого слоя получают путем разведения определенного количества (в зависимости от размера площади пола и заданной толщины) сухой смеси («Гипсопор 1В») водой, смесь перемешивают до получения однородной консистенции, т.е. до сметанообразного состояния. Качество замеса или показатель консистенции «Гипсопор 1В» определяют путем погружением специального конуса в тесто раствора на глубину 2 мм.
Раствор первого слоя укладывают на основание пола толщиной, равной 20-300 мм. Поверхность первого слоя разравнивают по установленным маячкам либо выравнивают комплектом нивелирующих реек. Выложенный слой высушивают при температуре 20°С до полного его затвердевания, что составляет не более трех суток. Практически до приобретения раствором 50% прочности проходит 1 сутки, пешеходное передвижение возможно уже через 4-6 часов. При этом получают первый слой основания пола прочностью на сжатие не менее 1,0 МПа, при изгибе - не менее 0,3 МПа.
На поверхность затвердевшего первого слоя «Гипсопор 1В» укладывают второй слой раствора «Гипсопор 25В», так называемую гипсовую стяжку.
К стяжке можно приступить через 4-6 часов даже при невысоких положительных температурах, сократив тем самым общее время набора прочности до 3,5 суток.
Раствор для второго слоя получают путем разведения определенного количества (в зависимости от размера площади пола и заданной толщины) сухой смеси («Гипсопор 25В») водой с перемешиванием до получения однородной консистенции, т.е. до сметанообразного состояния. Качество замеса или показатель консистенции «Гипсопор 25В» определяют по диаметру расплыва теста (раствора), который должен быть равным 310 мм.
Второй слой укладывают на первый толщиной, равной 5.0-30 мм. Поверхность второго слоя выравнивают и обрабатывают игольчатым валиком для более равномерного распределения и удаления воздушных остаточных пузырьков, образующихся при замесе раствора. Стяжка должна выравнивать деформационные швы и водоразделы полов, возникшие при укладке первого слоя.
Второй слой «Гипсопор 25В» сушат при температуре 20°С до полного затвердевания с получением прочностью слоя на сжатие не менее 20,0 МПа, при изгибе - не менее 6,5 МПа. При последовательной организации общестроительных работ окончательная подготовка основания к укладке напольных покрытий в сжатые сроки не является проблематичной.
Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1 за исключением того, что в сухую смесь для получения раствора первого слоя основания пола («Гипсопор 1В») входят следующие компоненты, % от общего объема:
пористый материал-перлит
69
известь гашеная
0,84
технические лигносульфонаты
0,13
триполифосфат натрия
0,03
гипсовое вяжущее марки Г3
30,00
а на втором этапе в качестве сухой смеси используют компоненты, % от общего объема:
кварцевый песок
50
пластификатор-Мельфлюкс 1641
0,42
известь гашеная
2,75
триполифосфат натрия
0,22
гипсовое вяжущее марки Г16
46,61
Мельфлюкс 1641 - продукт на основе поликарбоксилата. Производитель SKW (ФРГ)
Пример 3. Осуществляют аналогично примеру 1 за исключением того, что в сухую смесь для получения раствора первого слоя основания пола («Гипсопор 1В») входят следующие компоненты, % от общего объема:
пористый материал-вермикулит
58
известь гашеная
0,8
технические лигносульфонаты
0,10
триполифосфат натрия
0,025
гипсовое вяжущее марки ГЗ
41,075,
а на втором этапе в качестве сухой смеси используют компоненты, % от общего объема:
кварцевый песок
40
пластификатор-Мелмент F15G
0,40
известь гашеная
2,65
триполифосфат натрия
0,20
гипсовое вяжущее марки Г13.
56,75
Мелмент F15G - добавка на основе сульфированных
меламинформальдегидных смол, производитель SKW, ФРГ
2
2
Исследования, выполненные ОАО «ЦНИИПРОМЗДАНИЙ», показали, что полученное основание пола может применяться в качестве подготовки под покрытия полов жилых и общественных зданий с нормативной равномерно распределенной нагрузкой до 500 кгс/м и при сосредоточенных нагрузках до 200 кгс/м по своим техническим характеристикам соответствует нормативным требованиям. Предложенный способ промышленно применим и ориентирован на решение актуальных проблем устройства оснований полов в жилых и общественных зданиях и практически пригоден под многочисленные виды напольных покрытий.