Технология железнения бетонных поверхностей

Железнение бетонной поверхности – технологический процесс, позволяющий повысить поверхностную прочность бетонного покрытия и влагостойкость. Данная операция выполняется по свежему или многолетнему покрытию.

Применение железнения

Бетонная смесь позволяет создавать прочные строительные конструкции, но и они имеют слабые места. Большая нагрузка на поверхность возникает при постоянном и эпизодическом воздействии климатических условий, а также от различных промышленных факторов.

Например:

• цокольная часть здания, — регулярно подвергается воздействию солнечного излучения, перепадов температур, увлажнение поверхности дождём;
• бетонная отмостка вокруг дома, — испытывает нагрузку от капель дождя или града;
• тротуар или дорожка регулярно подвергаются воздействию от обуви, шин велосипедов или колясок.

Ослабление бетонной поверхности возможно в результате естественных факторов. После заливки жидкой свежеперемешанной и однородной по своему составу бетонной смеси, происходит расслоение фракций бетона. Тяжёлые части, гравий и щебень, крупные песчинки, под воздействием сил гравитации стремятся ближе к основанию (например, опалубке).

Обеднённая лёгкая компонента, — цемент и вода, остаются у горизонтальной поверхности. Таким образом, получается разупрочнённый поверхностный слой бетонной смеси.

В таких случаях, применение железнения позволяет: 

• повысить гидроизоляционные свойства бетонной поверхности;
• исправить плоскостность горизонтальных и вертикальных частей конструкции;
• увеличить сопротивление к истиранию;
• создать повышенную прочностную сопротивляемость к ударным нагрузкам;
• предотвратить преждевременное расслоение поверхностных частей строительных сооружений;
• значительно снизить вероятность появления поверхностных трещин.

Требования к составу и качеству материала конструкции

Для того чтобы процесс железнения получился качественным, необходимо выполнить ряд требований к составу бетона:

• применение в качестве связующего цемента высоких марок, — от 400 и выше;
• соотношение гравийной или щебёночной составляющей и песка должно составлять пропорцию 2 к 1;
• песчаная фракция, для повышения прочностных характеристик бетона, имеет размер зёрен 0.3…3,5 мм;
• применять средние и богатые составы смесей.

При отсутствии таковых, возможно использование металлических прутьев и деревянных толкуш, которыми обработать залитую бетонную смесь.

Суть процесса железнения

Технологически, процесс железнения – это нанесение на подготовленную бетонную поверхность цемента со специальными добавками или какого-либо другого состава с последующей его затиркой.

В зависимости от требований к создаваемой поверхности в цемент добавляют:

• мелкую песчаную фракцию из мытого кварцевого песка с размером зерна менее 0,2 мм;
• готовую гашёную известь в весовом соотношении по отношению к цементу не более чем 1 к 10;
• стальную фибру, — удлинённые опилки, полученные искусственным путём; диаметр не превышает 1 мм, длина – не более 50мм;
• натуральный или искусственный каменный материал, — базальт, позволяющий создать прочную поверхность;
• корунд, придающий бетонной поверхности высокую сопротивляемость к истиранию;
• алюминат натрия, «жидкое стекло», многим известное как канцелярский клей, и другие химические вещества.

Виды железнения

По способу применения и составу смесей процесс железнения делится:

• мокрый вид;
• сухой способ;
• пропитка поверхности полимерными составами.

Мокрый способ железнения

Этот способ железнения применяется по свежему бетонному покрытию, выдержанному в течение 1…3 недель, а также для сухих поверхностей, эксплуатирующихся, например, несколько лет. 

Для мокрого железнения применяют цементный раствор, в который введены специальные добавки для придания особых свойств поверхности.

Этапы мокрого железнения:

1. В случае покрытия многолетних бетонных конструкций, их поверхность очищается от грязевых отложений, шелушащихся, отслаивающихся частей бетона. Если есть возможность, то целесообразно провести обеспыливание поверхности.
2. Раствор цементной смеси необходимо готовить в бетономешалке или, при небольших объёмах, использовать миксер. Применение механических средств перемешивания позволит добиться более однородного состава смеси.
3. Распределяют готовый раствор по поверхности посредством широкого шпателя, гладилки или другого подобного инструмента.

Мокрое железнение напоминает укладку саморастекающихся нивелирующих наливных полов:

1. Нанесённый раствор выдерживают, до приобретения необходимой прочности, в течение 2…5 дней.
2. Свежий слой целесообразно периодически увлажнять, например, посредством краскопульта или пульверизатора.

Один из существенных недостатков – возможное отслоение из-за недостаточной адгезии к основанию. Чтобы избежать такого недостатка, целесообразно при подготовке поверхности применять праймер (грунтовку) для увеличения прочности сцепления составов.

Сухое железнение

Один из самых распространённых из-за простоты и дешевизны применения. Используется по свежему влажному бетонному покрытию. При данном способе посыпку выполняют чистым цементом или смесями на основе цемента. Специальные смеси применяют при необходимости создания поверхности с повышенными упрочнёнными, гидроизоляционными и другими свойствами.

Этапы сухого железнения:

1. Производится подготовка смеси для процедуры железнения. 
   В зависимости от стоящих задач, применяется либо чистый цемент, либо смеси на его основе со специальными добавками.
   Если применяются сухие многокомпонентные смеси, то необходимо уделить внимание однородности состава. Для этого лучше воспользоваться механическими средствами перемешивания, например, бетономешалкой или специальной насадкой на дрель.
2. Смесь наносится посредством сита, задерживающим крупные фракции или разрушающим слежавшийся цемент. Свежеуложенный бетон не должен быть покрыт влагой, — «цементным молочком», а должен отстояться 1…5 часов, для осуществления химической реакции,- «схватывания». Влажная (сырая) поверхность бетонного основания покрывается смесью толщиной 2…3 мм и оставляется на некоторое время, — для впитывания влаги из основания.  
   При размерах бетонного основания свыше 3 метров целесообразно пользоваться прочной жёсткой подстилкой, способной без деформации выдержать массу человека и распределить весовую нагрузку по поверхности, например, подойдёт старое дверное полотно без выступающих частей.
3. Цементная смесь, впитавшая влагу, уплотняется, втирается и разравнивается плоским широким инструментом, например, стальной гладилкой. При этом готовая поверхность должна принять темно-серый оттенок влажного цемента и быть гладкой.
   В процессе заглаживания поверхности рекомендуется производить горизонтальные вибрирующие движения с небольшой амплитудой. Такие движения уплотняют и разглаживают смесь.
4. Полный процесс отвердения поверхностного слоя займёт до 7 дней. В случае возникновения необходимости, то, по прошествии 24 часов, по отжелезнённому покрытию можно будет аккуратно ходить.
5. Втечение времени застывания поверхностного слоя, поверхность необходимо периодически увлажнять, воспользовавшись, например, распылителем от пульверизатора или краскопультом. Если имеется возможность, то можно накрыть влажное основание полиэтиленовой плёнкой, — эта процедура сократит преждевременную утрату влаги.
6. По окончании процесса затвердения смеси и набора ею необходимой прочности, мелкие неровности ошлифовываются абразивным инструментом.

Сухой способ железнения применим только для обработки горизонтальных поверхностей.

Пропитка полимерными составами

Этот процесс придаёт бетонной поверхности наиболее качественное упрочнение. По выполнению, — напоминает метод сухого железнения. Для покрытия используются полимерные составы. Наибольшее распространение получили смеси изготовленные с применением полиуретана.

При высоких требованиях к поверхностной прочности бетонной поверхности дополнительно применяют покрытие жидкими композициями, — силерами.

Эти составы изготовляются на основе полимерных органических компонентов и имеют ряд достоинств:

• обладают высокой адгезией к составам на основе бетона;
• имеют хорошие проникающие свойства;
• значительно повышают прочностные, износостойкие и гидроизоляционные характеристики бетонного основания.

Полимерные пропитки применяют в бытовых и промышленных помещениях, а также на открытых пространствах.

Понесённые затраты на время и материалы для железнения бетонной поверхности с лихвой окупятся длительной эксплуатацией упрочнённой поверхности.