В статье рассмотрены основные классификации полимерных напольных покрытий, даны рекомендации, сделаны выводы
Наливные полимерные покрытия – перспективная и динамично развивающаяся технология обустройства пола. Наиболее распространены следующие варианты классификации:
1) по химической природе полимерного компонента (эпоксидные, полиуретановые, метилметакрилатные и др.);
2) по толщине покрытия (обеспыливание, покраска, тонкослойные покрытия, толстые системы 1,5-3 мм и 4-6 мм);
3) по степени наполнения (самонивелирующиеся, высоконаполненные комбинированные);
4) по виду наполнителя (кварцевый песок, гранитная крошка, корунд, кремень и др.);
5) по текстуре получаемой поверхности (гладкие, шероховатые, текстурные);
6) по количеству компонентов (однокомпонентные, двухкомпонентные, трехкомпонентные);
7) по содержанию растворителей (содержащие органические растворители, не содержащие растворителей, на водной основе);
8) по электропроводности (изолирующие, антистатические, токопроводные).
С практической стороны наиболее интересными являются классификации по химической природе и толщине покрытия. В первую очередь будут рассмотрены именно они.
Классификация по химической природе полимерного компонента
По химической природе полимерные связующие покрытия в основном делятся на эпоксидные, полиуретановые и метилметакрилатные. Существуют и другие виды, но как более распространенные подробно будут рассмотрены только два из них – на основе полимочевины и полиэфирные.
Эпоксидные полы (ЭП)
Сегодня это самый распространенный вид наливных полимерных покрытий, составляющий около 80% от общего их количества в мире. Такое положение обусловлено двумя причинами: низкой по сравнению с другими видами покрытий стоимостью и тем, что эпоксидные полы чаще всего полностью отвечают предъявляемым техническим и эксплуатационным требованиям. Данные покрытия практически не имеют ограничений по применению в самых различных отраслях промышленности. Наилучшим образом в широком диапазоне применения служат высоконаполненные кварцевым песком эпоксидные системы с толщиной покрытия 2-6 мм. Кварцевый песок позволяет получать высокую ударную и абразивную стойкость, качественная эпоксидная смола защищает от химического воздействия.
Недостатками ЭП являются низкая эластичность, опасность «выпотевания» пластификатора, невозможность перекрывать трещины основания и угроза появления хрупкости в процессе эксплуатации. В настоящее время эти недостатки преодолены, но все еще могут встречаться у материалов низкого качества, изготавливаемых отдельными производителями.
Бывает проблематичным применение ЭП в помещениях с повышенными требованиями к санитарным нормам (больницы, детские сады, пищевое производство), хотя в последние годы разработаны материалы, применение которых допускается и в таких учреждениях.
Полиуретановые полы (ПУ)
Покрытия на ПУ-основе становятся все более популярными благодаря своим отличным физико-техническим характеристикам. К тому же в последние годы цена этих материалов значительно снизилась, вплотную приблизившись к эпоксидным. Так, в 1998 году на российском рынке цена ЭП-компаундов находилась в диапазоне 2-5 евро за кг, в то время как цена ПУ-компаунда российского производства – 8-9 евро. В настоящее время в прайс-листах большинства российских компаний цена килограмма ПУ-компаунда не выше ЭП.
Полиуретановые покрытия в десятки раз более эластичны в сравнении с эпоксидными: растяжение при разрыве у ЭП-материалов 2,5-15%, а у ПУ – 70-120%. Это позволяет применять их в помещениях с низкими температурами (холодильные камеры) и в условиях высокоинтенсивных ударно-динамических нагрузок (падения тяжелых предметов, вибрации). Кроме этого полиуретановые материалы имеют хорошую химическую стойкость.
К минусам данных покрытий следует отнести более жесткие требования к условиям укладки (большую «капризность» при укладке).
Метилметакрилатные покрытия
Данные покрытия отличаются от двух предыдущих высокой скоростью укладки (время полной полимеризации – от 40 мин. до 3 ч) и возможностью работ при отрицательных температурах (до -20 °С). Эта особенность открывает дополнительные возможности применения. Покрытия на основе высоконаполненных метилметакрилатных полов при правильном введении минерального наполнителя обладают достаточно высокой прочностью, твердостью, устойчивостью к царапанию (в том числе автомобильными шипами) и абразивному истиранию.
Полы на основе метилметакрилатов обладают чрезвычайно широким диапазоном эластичности (растяжение при разрыве различных модификаций может быть в диапазоне от 10 до 250%).
К недостаткам данного вида покрытий следует отнести относительную сложность укладки (из-за высокой скорости отверждения) и требуемую при этом высокую квалификацию персонала; сильный запах при производстве работ и для здоровья выделяемых летучих компонентов. После отверждения материалы полностью удовлетворяют требованиям СанПиН.
Покрытия на основе полимочевины
Данные покрытия не входят в тройку наиболее используемых полимерных материалов из-за своих специфических особенностей – специальной системы укладки (распыление) и высокой стоимости.
Основные преимущества: высокая скорость отверждения (5-15 с), применение в условиях повышенной влажности и/или при низких температурах, исключительная стойкость к истиранию, возможность получения непроницаемых мембран. В результате смешивания компонентов создается быстрореагирующая нечувствительная к влажности система покрытия, которая отличается высокими физико-механическими свойствами, имеет превосходную адгезию, хороший внешний вид, высокий предел прочности и сопротивление износу. Материал может быть легко нанесен на холодное или влажное основание, такое как сталь, бетон, древесина или полиуретановая пена. Применение быстро реагирующих покрытий из полимочевины позволяет выполнить ремонт в течение нескольких часов, тогда как большинство покрытий из полиуретана или эпоксидной смолы требует 24-48 ч.
Покрытия из полимочевины не получают широкого распространения из-за очень высокой стоимости материалов (затраты составят около 20 евро за 1 м2) и необходимого специфического оборудования для их укладки (приблизительная стоимость 35-50 тыс. евро).
Полиэфирные покрытия
В некоторых случаях используются полиэфирные связующие. Стоимость этих материалов привлекает строителей, однако эксплуатационные характеристики очень низкие, поэтому их применение – лучшее средство для подрядчика потерять заказчиков.
Классификация по толщине покрытия
Полимерные полы в зависимости от толщины слоя принято разделять на: системы обеспыливания (до 0,2 мм); окрасочные системы (0,2-0,4 мм); тонкослойные покрытия (0,6-1,5 мм); системы толщиной от 1,5-3 мм до 4-6 мм.
Системы обеспыливания
Данные системы применяются в основном для предотвращения пыления бетона и цементно-песчаной стяжки. В этом случае толщина полимерного покрытия минимальна.
Для устройства таких систем используются полиуретановые, эпоксидные, полиакрилатные материалы как на основе растворителей, так и на водной основе.
Обеспыливающие системы имеют короткий срок службы (не более года) и чаще всего применяются как временная мера.
Окрасочные системы
Чаще всего в качестве окрасочного покрытия используются однокомпонентные полиуретановые материалы, так как они обладают максимальной стойкостью к истиранию среди промышленно применяемых полимеров. Толщина слоя составляет 0,2-0,4 мм, ее хватает на то, чтобы покрытие служило от трех до шести лет, в зависимости от нагрузок.
Окрасочные системы получили широкое распространение в оборудовании складских, подсобных и технических помещений.
Тонкослойные покрытия
Под тонкослойными покрытиями некоторые производители понимают окрасочные системы с высотой покрытия до 0,3 мм, другие – системы толщиной от 0,6 до 1,5 мм.
Для устройства данных покрытий используют как эпоксидные материалы, так и полиуретановые. Чаще всего подобные системы выполняются на основе самонивелирующихся материалов. При применении низковязких полимеров появляется возможность получить систему с минеральным наполнителем (кварцевым песком), что позволяет значительно снизить стоимость и улучшить эксплуатационные характеристики покрытия (устойчивость к истиранию, прочность).
Системы толщиной от 1,5 до 3 мм
Это наиболее часто применяемые системы, оптимальные по соотношению эксплуатационных характеристик и стоимости. Они используются в помещениях со значительными механическими нагрузками (цеха предприятий), а также в случаях, когда необходимы высокие декоративные свойства покрытия (офисные помещения, торговые залы). Укладываются они как самонивелирующиеся эпоксидные/полиуретановые покрытия толщиной от 1,5 до 2,5 мм либо как системы с высоким наполнением кварцевым песком методом засыпки (2-3 мм).
Высокопрочные и высоконаполненные системы толщиной от 4 до 6 мм
Это так называемые каркасные полы на основе полимерного связующего и фракционированного (часто декоративного окрашенного) песка толщиной 3-6 мм.
Благодаря широкому ассортименту цветов наполнителя (окрашенного песка) системы обладают высокими декоративными качествами, что позволяет использовать их и в досугово-развлекательной сфере и в офисных помещениях. Высокопрочные и высоконаполненные системы значительно превосходят все остальные полимерные полы по прочности. Они стойки к химическому воздействию, хорошо служат при низких температурах, УФ- и атмосферостойские, устойчивы к царапанию. Их особенности позволяют устраивать полимерные полы толщиной 4-6 мм на открытых площадках, укладывать их на относительно неровные основания с менее тщательной подготовкой поверхности, чем для всех других типов полимерных полов. Слабое место этих систем – низкая технологичность, большой объем ручной работы и низкая производительность при укладке.
Классификация по степени наполнения
Классификация по степени наполнения больше характеризует технологические свойства систем (способ укладки, особенности выполнения работ), хотя и дает представление об эксплуатационных характеристиках.
Самонивелирующиеся системы
Данные системы содержат только микронаполнитель, то есть тот минеральный наполнитель, который вводит производитель полимерного компаунда в состав материала. Кварцевый песок не вводится или добавляется в незначительном количестве. Это позволяет обеспечить очень высокую скорость заливки пола и получить практически идеально ровную поверхность за счет самовыравнивания материала.
Высоконаполненные системы
Высоконаполненные системы, кроме полимерной композиции, содержат большое количество минерального наполнителя, чаще всего кварцевого песка, хотя возможно использование и иных мелкодисперсных материалов. Кварцевый песок используется из-за доступности и низкой стоимости. Иногда применяется корунд, что ведет к получению чрезвычайно прочной, высокоизносоустойчивой, но дорогой системы.
Комбинированные системы
Данные системы представляют собой покрытие, разделенное на две части: первая – самонивелирующийся или ненаполненный слой, вторая выполнена с использованием наполнения. Такой подход позволяет сэкономить средства и получить покрытие с заданными свойствами.
Классификация по виду наполнителя
Как говорилось ранее, полимерные системы делятся по виду используемого в системе наполнителя. Существует разделение по составу материала и его фракции.
По материалу: кварцевый песок, гранитная крошка, корунд, кремень и др. По фракции: 0,1-03 мм, 0,3-0,9 мм, 0,9-1,2 мм и т. д.
Классификация по текстуре получаемой поверхности
Поверхности полимерных покрытий подразделяются на гладкие, шероховатые и текстурные.
Шероховатые покрытия обладают высокими фрикционными (антискользящими) свойствами, однако они неудобны для мытья и уборки.
Классификация по количеству компонентов
По количеству компонентов, входящих в состав материала, полимерные материалы разделяются на одно-, двух- и трехкомпонентные материалы. Наиболее распространены двухкомпонентные материалы (А – базовый материал, Б – отвердитель). Компонент А содержит полимерную смолу, функциональные добавки, пигменты, микронаполнитель. Компонент Б чаще всего представляет собой чистый отвердитель.
Однокомпонентные материалы очень удобны в работе и защищены от всевозможных ошибок, возникающих при получении полимерного компаунда. Однако отличаются небольшим сроком хранения после вскрытия (обычно максимум 2-3 дня).
Трехкомпонентные материалы сложны в применении, что может привести к ошибкам при использовании. Поэтому производители стараются максимально сократить количество компонентов и выпускают трехкомпонентные материалы только в том случае, если нет другого варианта.
Классификация по содержанию растворителей
Современные полимерные материалы для полов чаще всего не содержат растворитель или содержат его в минимальном количестве, когда согласно технологическим требованиям без него обойтись невозможно. В последние годы наметилась тенденция к почти полному переходу на водоразбавляемые системы, которые отличаются высокими гигиеническими и экологическими характеристиками. Они позволяют использовать полимерные покрытия по свежему бетону и в условиях повышенной влажности.
Выводы
Разбираясь в классификации покрытий, можно оптимальным образом сделать выбор материала для конкретного объекта и определенных условий работ, возможностей подрядчика и запросов заказчика. Широкий диапазон свойств, многообразие цветов и видов полимерных материалов делают возможным выполнение пола практически с любыми заданными эксплуатационными свойствами. Грамотный подбор системы наливных покрытий позволяет при правильной эксплуатации довести прогнозируемый срок службы до 15-20 лет и более.
Анатолий Сиваков,
журнал «Строительная инженерия» №8, 2006 г
