» » Полы с наливными полимерными покрытиями для «чистых» производств

Полы с наливными полимерными покрытиями для «чистых» производств

19.04.2016

Если для большинства современных производств требование чистоты помещения, малой запыленности весьма желательно и отражает ставшую необходимостью современную тенденцию к улучшению условий труда, то для ряда производств оно является обязательным и необходимым условием нормального функционирования технологического процесса и обеспечения качества выпускаемой продукции. Таким требованиям должны отвечать «чистые» помещения в медицинской, электронной, авиационной и некоторых других отраслей промышленности. «Чистыми» называют помещения, в которых нормируются количество частиц пыли в воздухе, температура и влажность.
К беспыльным покрытиям полов I категории, отделяющим до 1000 частиц пыли в 1 л воздуха, относятся покрытия из поливинилхлоридного линолеума, антистатического линолеума, полиуретанового лака и эпоксидного лакового состава, включающего антистатик. Беспыльными покрытиями II категории, отделяющими до 10 000 частиц в 1 л воздуха, считаются покрытия на основе полиуретановой эмали, эпоксидных и ненаполненных смол, поливинилацетатной дисперсии. К беспыльным покрытиям III категории, отделяющим до 100 000 частиц в 1 л воздуха, относятся покрытия на основе наполненных пигментированных эпоксидных смол без антистатика.
В ходе исследований, проведенных с эпоксидными составами, установлено, что антистатики уменьшают пылеотделение от покрытий, а пигментирование и наполнение, в том числе и токопроводящим наполнителем, увеличивают его.
Полы с наливными полимерными покрытиями для «чистых» производств

Конструкция беспыльных полов включает, как правило, бетонный подстилающий слой (перекрытие), стяжку и покрытие из наливного или мастичного состава. Эксплуатационная надежность полимерного покрытия пола в значительной степени зависит от качества стяжки, которая может быть цементнопесчаной или гипсовой саморазравнивающейся (табл. 64).
Чем прочнее стяжка, тем менее ослаблен верхний слой, непосредственно контактирующий с покрытием, тем надежнее конструкция пола. За рубежом для полов со сплошными полимерными покрытиями прочность стяжек принимается равной: в ГДР — 22,5, в ФРГ — не менее 30, в Англии — не менее 33 МПа. В соответствии со стандартами России прочность стяжки под полимерные покрытия должна составлять 20 МПа и выше. Малопрочная стяжка не может противостоять отрывающим усилиям, и полимерное покрытие будет отслаиваться вместе с ее верхним слоем. Неровная поверхность цементно-песчаной стяжки с ослабленным верхним слоем требует шлифования для обеспечения надежного сцепления с ней полимерного покрытия и снижения его расхода.
Проблема получения качественного основания под наливные полимерные покрытия решается при использовании гипсовых саморазравнивающихся стяжек, самопроизвольно образующих ровную и гладкую поверхность, не требующую шлифования. Связующим таких стяжек может служить фосфогипсовое вяжущее стабильного состава марки Г-10 и выше, а также строительный гипс тех же марок.
Прочность гипсовых стяжек зависит от марки вяжущего, количества воды, пластификатора и замедлителя. При гипсовом вяжущем марки Г-10 можно получить стяжку прочностью 25—30 МПа, марки Г-5 — до 15 МПа.
Обязательные компоненты стяжек помимо гипсового вяжущего и воды — замедлитель сроков схватывания и пластификатор. Хорошей парой пластификатора и замедлителя является разработанная ЦНИИПромзданий комплексная добавка, состоящая из СДБ и негашеной извести (НИ), которая повышает пластичность на 30—40 мм и обеспечивает сроки схватывания гипсовых растворов в пределах 30—40 мин. Оптимален состав с жизнеспособностью 30—35 мин, дающий стяжку с одинаковой твердостью верхнего и нижнего слоев. Цементно-песчаная стяжка укладывается на влажный бетонный подстилающий слой, а гипсовая стяжка — по основанию, предварительно огрунтованному бутадиенстирольным латексом СКС-65-ГП, разведенным в воде в соотношении 1:10.
Применение гипсовых саморазравнивающихся стяжек позволяет уменьшить трудозатраты в построечных условиях до 0,8 чел*ч/м2, снизить расход полимера и массу пола до 40%.
В нашей стране в качестве беспыльных полов применяют мастичные покрытия на основе поливинилацетатной дисперсии (ПВАД). Такие покрытия рекомендованы нормами на проектирование полов только для сухих производств и при отсутствии движения какого-либо транспорта. Для обеспечения водостойкости и некоторого повышения износостойкости ПВАД-покрытия покрывают лаками — пентафталевым, полиуретановым и др. При наличии движения транспорта и жидких проливов в качестве беспыльных часто используют полы из керамических плиток, хотя они не отвечают требованиям беспыльности, накапливая пыль в швах.
Наиболее эффективен пол с наливным бесшовным полимерным покрытием, обладающий высокой износостойкостью, беспыльностью, ровностью, гладкостью, привлекательным внешним видом, пока практически незаменимый в условиях работы прецизионного оборудования, робототехники и автоматизированного автотранспорта. В качестве полимерных связующих для наливных покрытий используются в основном эпоксидные, а также полиэфирные, полиуретановые, акриловые смолы, смешанные с пигментами и другими возможными добавками.
Чаще всего эпоксидные составы для сплошных полимерных покрытий полов применяют в ФРГ (до 40%). Фирмы этой страны выпускают эпоксидные материалы трех типов: эмали (для покрытий толщиной 0,2—0,3 мм), мастичные саморазравнивающиеся составы (для покрытий толщиной 2—3 мм) и полимеррастворы (для покрытий толщиной 5—10 мм). Аналогична структура эпоксидных монолитных покрытий полов в Финляндии.
По сравнению с эпоксидными составами для полов полиуретановые композиции обладают более высокими износостойкостью, эластичностью и ударостойкостью. В развитых капиталистических странах по объему выпуска и применения полиуретановые составы превзошли эпоксидные на 10—15%. Наиболее широко они применяются в виде тонкослойных лакокрасочных покрытий толщиной 0,2—0,3 мм и мастичных покрытий толщиной 1,5—3 мм.
Фирма «Лохья» (Финляндия) для устройства наливных покрытий использует акриловые составы, включающие акриловую смолу, отвердитель и песок. Покрытие состоит из грунтовочного, основного и отделочного слоев. Дозирование и приготовление составов проводится вручную. На месте укладки составы домешиваются с помощью дрели, оборудованной миксерной насадкой. Разлив смеси производится вручную. Отверждение смесей происходит с большим выделением теплоты. Смеси укладываются не более чем за 30 мин, так как по истечении этого времени они становятся непригодными к переработке из-за большой вязкости и схватывания. Через 2 ч после нанесения отделочного слоя пол готов к эксплуатации.
Опыт устройства акрилобетонных полов показал их технологичность, высокую производительность труда и хорошее качество. Короткие сроки ввода полов в эксплуатацию позволяют не только быстро укладывать полы на вновь строящихся объектах, но и в минимальные сроки без остановки производства проводить ремонт или полную замену их на реконструируемых предприятиях. Однако акриловые смолы относятся к остродефицитным материалам и поэтому используются ограниченно. Большинство операций по устройству полов с наливными полимерными покрытиями зарубежные фирмы выполняют вручную.
Оборудование для механизированного устройства сплошных полимерных покрытий полов не находит применения из-за высокой трудоемкости очистки, промывки растворителями шлангов и емкостей, большой пожаро- и взрывоопасности вследствие использования легколетучих, горючих растворителей. В то же время выигрыш в производительности труда при применении механизации весьма невелик из-за больших подготовительнозаключительных операций по подготовке оборудования.
Зарубежные фирмы для устройства покрытий полов используют составы полной заводской готовности, поставляемые на строительную площадку комплектно в дозированном виде. Как правило, связующее поставляется в емкости на 40—60 л, превышающей свободный объем, необходимый для введения в нее отвердителя и наполнителя, что позволяет производить в этой емкости совмещение и перемешивание всех компонентов состава покрытия. Производство работ осуществляется специализированными бригадами рабочих, оснащенных комплектом малогабаритных приборов для измерения прочности стяжки, ее влажности и других параметров.
Применяемые составы полимерных покрытий обычно содержат токсичные или сильно пахучие компоненты, в частности растворители. Заслуживает внимания опыт фирмы «Кебау» (Италия), использующей воду в качестве растворителя эпоксидных композиций. Руки, спецодежда, оборудование для смешения и укладки покрытий достаточно легко отмываются водой с мылом. Кроме того, такой состав малочувствителен к повышенной влажности стяжки, так как образует паропроводящее покрытие, способное пропускать через себя пары воды из стяжки и тем самым снижать напряжения под пленкой покрытия.
В России для лаковых и эмалевых покрытий используют полиуретановые лаки марок УР-293 и УР-294 (ТУ 6-10-1462-84), пентафталевые эмали 11Ф-115 (ГОСТ 6465—76), ПФ-266 (ТУ 6-10-822-84) и эпоксидные эмали ЭП-56 (ТУ 6-10-1243-77), ЭП-5264 (ТУ 6-10-11-505-501-84), ЭП-7100 (ТУ 6-10-1629-77), ЭКР-22 (ТУ 81-6-75). К наполненным компаундам полной заводской готовности на основе эпоксидных связующих относятся составы марок ЭКР-22 (ТУ 81-6-75), ЭП-7100 (ТУ 6-10-1629-77), K-115 (МРТУ 6-05-1251-75). Сравнительные испытания составов на основе эпоксидных смол, проведенные ЦНИИПромзданий, показали, что они не уступают по прочностным показателям, износостойкости и химической стойкости лучшим зарубежным.
Полы с наливными полимерными покрытиями для «чистых» производств

Из освоенных промышленностью полимерных связующих высокими эксплуатационными свойствами, обладают эпоксидные (табл. 65).
К числу оптимальных может быть отнесен эпоксидный состав, включающий эпоксидную смолу марки ЭД-20 (100 ч. по массе), отвердитель — полиэтиленполиамин (ПЭПА) — 12 ч, пластификатор — дибутилфталат — (40 ч.) и наполнитель — песок (150 ч.). Этот состав удовлетворяет совокупности технологических требований, так как имеет растекаемость саморазравнивающейся смеси 125 мм.
Эксплуатационная надежность наливных полимерных полов, кроме стяжки, в большой степени зависит от толщины покрытия. С уменьшением толщины покрытия увеличивается его трещиностойкость, резко снижается стоимость. Обследование эксплуатирующихся покрытий толщиной 2—4 мм показало, что задолго до изнашивания покрытия выходят из строя вследствие других причин, например ударов, и, как следствие, отслоения и трещинообразования. Тонкослойные покрытия 0,5—1 мм при нагрузках средней интенсивности способны выдерживать 4—6-летний эксплуатационный период, после чего легко возобновляются. Таким образом, одним из рациональных путей применения полимерных покрытий следует считать использование по возможности тонкослойных покрытий, например на основе полиуретановых лаков.
Наиболее распространены в практике отечественного строительства покрытия из полиуретанового лака марок УР-293 и УР-294. Благодаря тому, что лак твердеет за счет влаги воздуха, к основанию не предъявляются жесткие требования по влажности, как в случае других полимерных покрытий. Полиуретановый лак с пигментом наносят на бетонные поверхности вслед за их шлифованием в 2—3 приема общей толщиной 0,5—0,7 мм с помощью малярного валика. Такие покрытия выполнены на Загорском оптико-механическом заводе, Новолипецком металлургическом комбинате, НПО «Красный Богатырь», ткацкой фабрике им. Карпова и других предприятиях.
Несмотря на многочисленные достоинства полов с наливными полимерными покрытиями, их устройство относительно трудоемко, требует обеспечения жестких температурно-влажностных условий и высокой культуры выполнения работ. В настоящее время наметилась тенденция к переходу на покрытия из новых рулонных материалов, наполненных прочным и износостойким мелким заполнителем. Зарубежный опыт, в частности ФРГ, свидетельствует о том, что применение рулонных материалов позволяет в ряде случаев сократить построечные трудозатраты в 2 раза по сравнению с наливными полимерными покрытиями.