Резка бетона - что нужно знать
Резка бетона сопутствует всем видам строительной деятельности - новому строительству, реконструкции, капитальному ремонту и демонтажу зданий, сооружений и конструкций. При планировании резки бетона нужно учитывать, что это сложный процесс повышенной опасности, поэтому для выполнения этих работ необходимо привлекать только квалифицированных специалистов с профессиональным оборудованием и достаточным опытом.
В новом строительстве необходимость резки бетона часто возникает при выполнении монолитных работ по устройству железобетонного каркаса здания. Причины могут быть разные: ошибки, допущенные строителями при выполнении бетонных работ, ошибки в проектной документации либо последующие корректировки проекта. Для их устранения приходится вырезать различные проемы в горизонтальных и вертикальных конструкциях из железобетона. Это могут быть технологические отверстия прямоугольной или цилиндрической формы, которые нужны для прокладки инженерных коммуникаций: вентиляции, канализации, отопления, водопровода, газовых труб, электропроводки и оптоволоконных линий связи. Часто приходится прорезать отверстия в монолитных плитах перекрытия - например, для корректировки размеров межэтажных лестничных проемов, при выполнении деформационных швов, технологических проемов, штроб различного назначения или при устройстве приямков. Также иногда приходится резать железобетонные вертикальные конструкции - колонны, пилоны, проемы лифтовых шахт и др.
Реконструкция и капитальный ремонт часто предусматривают вмешательство в несущие и ограждающие железобетонные стены с изменением их геометрических размеров. Например - устройство дополнительных оконных или дверных проемов. Для выполнения таких работ необходимо усилить конструкции, в которых выполняются проемы. Это нужно для того, чтобы резка проемов в железобетонных стенах не привела к их обрушению. Обычно все необходимые расчеты и инженерные мероприятия по усилению конструкций содержатся в проектной документации. Кроме того, в ходе реконструкции и капитального ремонта часто срезают старые колонны, опоры, ригеля, балки, фундаментные, стеновые и другие строительные блоки. Также режут старые железобетонные трубы, канализационные коллекторы, бетонное покрытие при реконструкции дорог и другие железобетонные конструкции.
Крупные демонтажные работы, такие как снос монолитных зданий, полный или частичный демонтаж фундаментов, предполагают большие объемы работ по резке бетона. Следует учитывать, что бетон в старых конструкциях со временем набирает прочность. Это дополнительно увеличивает трудоемкость и стоимость работ. Демонтаж крупных объектов - это сложные, опасные и дорогие работы, которые требуют высокой квалификации исполнителей.
Чем резать бетон: способы и оборудование
Для резки бетонных конструкций применяют различные методы и оборудование. Перечислим основные.
Алмазная резка бетона
Алмазная резка - самый распространенный способ резки бетона. Основной принцип - использование режущего инструмента, на рабочую поверхность которого нанесено алмазное напыление. Это придает инструменту высокую твердость, которая нужна для эффективного распиливания бетонных и железобетонных конструкций. Для алмазной резки применяют ручное и машинное оборудование: угловые шлифовальные машины (УШМ) различных типов, также известные как "болгарки", бензорезы, алмазные буры, канатные пилы, швонарезчики и машины для резки стен. Кроме этого, различают два типа резки - “сухую” и “мокрую”. “Сухая” резка выполняется алмазными дисками, установленными в "болгарки" или бензорезы. В этом случае инструмент быстро перегревается и его приходится регулярно охлаждать, на что уходит рабочее время. Также в пространство, где ведутся работы, попадает много бетонной пыли. При “мокрой” резке для охлаждения инструмента и улавливания пыли используется вода. За счет этого пыль не попадает в рабочее пространство, а дорогие расходные материалы (алмазные диски, коронки и канатные пилы) изнашиваются значительно медленнее, чем при “сухой” резке.
Алмазная резка позволяет исключить отклонения от нужных размеров проема. Швы на поверхности остаются точными и ровными, а уровень шума при выполнении работ не достигает критических значений, что также является большим плюсом технологии. От работы алмазного оборудования нет вибраций и динамической нагрузки, которая может привести к трещинам, нарушению целостности или разрушению бетонной конструкции. Можно сказать, что алмазная резка - самый эффективный, производительный и быстрый способ резки бетона. Минусом является только высокая цена расходных материалов.
Кислородно-копьевой метод
Этот способ используется для устройства отверстий и проемов в бетонных плитах. Рабочим инструментом служит кислородное копье - металлическая толстостенная труба, которую предварительно нагревают до температуры 1400° С. Для этого используют сварочные аппараты или газовые горелки. Затем в трубу нагнетают кислород. После подачи кислорода конец копья воспламеняется, его температура доходит до 2000° С. Раскаленный конец трубы прижимают к поверхности и заглубляют в материал. От воздействия высокой температуры бетон прогорает и образуются шлаки, которые попадают в зазор между трубой и стенкой прожигаемой конструкции. Чтобы раскаленное копье эффективно прожигало не только бетон, но и арматуру в нем, необходимо еще повысить тепловую мощность копья. Для этого применяют несколько способов: в трубу подают металлический порошок либо устанавливают стальные пруты внутрь трубы. Воспламенение порошка образует факел длиной до 50 мм и с температурой около 4000° С. В процессе горения копье непрерывно укорачивается, причем в зависимости от толщины прожигаемого материала длина сгоревшей части копья может быть в 5–25 раз больше длины прожигаемого отверстия. Скорость прожигания отверстий - до 10 м в час. Резка бетона кислородно-копьевым методом может проводиться в любом пространственном положении, но предпочтительно выполнять ее снизу вверх. В таком положении шлаки от прогоревшего материала выпадают из зазора под действием силы тяжести и не блокируют ход копья.
Кислородно-копьевой метод позволяет сверлить железобетонные конструкции на глубину до 4 м, при его использовании не возникает вибраций и сильного шума. Но следует помнить, что этот способ требует строгого соблюдения техники безопасности.
Гидроабразивный метод
Для резки бетона гидроабразивным способом используют стационарные и портативные установки. Режущим инструментом служит напор воды, подаваемой на бетонную поверхность под высоким давлением. В состав воды входят абразивные вещества, которые повышают эффективность процесса резки: зерна электрокорунда, карбид кремния, гранатовый песок и др. Глубина резки зависит от давления водной струи. При необходимости можно резать не только бетон, но и арматурный каркас конструкции. Плюсы технологии - высокая точность резки и пожаробезопасность, что дает возможность выполнять работы в условиях повышенной пожарной опасности: на объектах нефтегазовой отрасли, в туннелях, коллекторах, колодцах и опасных трубопроводах. Гидроабразивный способ позволяет резать бетон на глубину до 1 м, выполнять проемы любой формы и под любым углом, а также не создает пыли, вибрации и шума. Поэтому гидроабразивную резку используют в случаях, когда необходимо выполнять работы деликатно: в условиях близости соседей либо ветхих конструкций, которые могут обрушиться от сильной вибрации. Этот способ резки бетона является одним из самых безопасных и имеет широкую область применения. К примеру, его используют и для создания декора на бетонной поверхности - нанесения узоров и других художественных элементов на полах и стенах.
Чем лучше резать железобетон
Выбор рабочего оборудования и технологии резки железобетона зависит от объема работ и типа конструкции, с которой необходимо работать. В большинстве случаев оптимальным выбором станет алмазная резка. Эта технология предусматривает использование широкого набора инструментов - от ручных аппаратов, которые предназначены для небольших объемов работ по резке железобетонных конструкций, и до специализированного машинного оборудования, которое предназначено для распиливания крупных и сложных конструкций из железобетона. Начнем с простого:
"Болгарки", бензорезы и штроборезы с алмазными дисками. Это самое распространенное оборудование для резки, без которого не обходится никакое новое строительство или реконструкция. Эти ручные приборы позволяют выполнять в железобетонных стенах технологические ниши, вырезать оконные и дверные проемы практически любой конфигурации, а также приводить в соответствие с проектными размерами готовые конструкции.
На рынке существует широкий выбор алмазных дисков, которые устанавливают в ручные резчики. Для неармированного бетона применяют сегментные алмазные диски, у которых по периметру круга вырезаны радиальные прорези. Это позволяет правильно распределять напряжение, отводить избыточное тепло и мелкие частицы бетона в сторон от рабочей поверхности. Сегментные диски используют для "сухой" резки. Для работы с армированными конструкциями необходимо применять сплошные диски, у которых алмазное напыление нанесено по всему диаметру. Цельная конструкция дисков придает им дополнительную прочность, что позволяет резать арматуру и твердые наполнители в железобетонном слое. Такие диски применяют в оборудовании с водным охлаждением рабочего инструмента. Концентрация алмазного напыления дисков у разных производителей отличается, что очень сказывается на цене расходных материалов.
К ручному инструменту относятся и дрели для алмазного бурения. Их рабочим инструментом служит колонковый бур или алмазная коронка. Такое оборудование позволяет выполнять отверстия различных диаметров даже в армированном бетоне высокой прочности.
Более сложным и специализированным является машинное оборудование. К нему относят следующие механизмы: канатные резчики, стенорезные машины и швонарезчики.
Канатные резчики обычно используют при демонтажных работах для распиливания крупных железобетонных изделий - фундаментных блоков, колонн, пилонов, межэтажных перекрытий и труб большого диаметра. Также этот способ позволяет вырезать проемы в конструкциях большой толщины, с которыми не справится оборудование с отрезными алмазными дисками. Установка состоит из роликовой системы с гидравлическим приводом, по которой двигается режущий инструмент - алмазные тросы различного диаметра. Канатные резчики обладают всеми преимуществами алмазной резки. Среди плюсов - малая шумность работ, высокая точность и ровность среза, высокая скорость и производительность, возможность выполнять проемы любой формы в труднодоступных местах, а также отсутствие вибрации и ударных нагрузок на конструкцию. Нужно учитывать, что установка требует подключения к водопроводу для непрерывной подачи воды под высоким давлением, это необходимо для охлаждения режущего инструмента.
Стенорезные машины оснащены алмазными дисками большого диаметра. Можно сказать, что конструктивно такие машины подобны "болгаркам". Их устанавливают на навесные рельсы, которые крепятся анкерами на поверхности стен, полов и потолков. Стенорезные машины способны эффективно пилить железобетон с усиленным армированием. В современных системах после монтажа и настройки оборудования оператор управляет работой дистанционно - с помощью пульта. Следует отметить, что несмотря на высокую стоимость такого оборудования и расходных материалов, стенорезные машины часто используются в строительной практике. Основные преимущества: высокая производительность, малый уровень шума, точность и чистота выполнения реза, нет вибраций, динамических нагрузок и пыли, которая улавливается проточной водой. Для работы механизма требуется подключение к водопроводу и промышленная электросеть напряжением 380 В. У стенорезных машин есть ограничение: их не применяют в заселенных жилых домах из-за риска затопить соседей.
Швонарезчики чаще всего используются при нарезке деформационных швов в железобетонных перекрытиях жилых домов, а также в дорожном строительстве. Они позволяют вырезать проемы прямоугольной формы. Конструктивно швонарезчик - это стальная рама с колесами и двигателем, к которому подключают отрезные алмазные диски разного диаметра. На раме установлен бак с водой для полива и охлаждения режущего инструмента. Конструкция аппарата позволяет регулировать заглубление диска в поверхность бетона или асфальта. Двигатели могут быть различные: бензиновые, дизельные или электрические. Аппараты с бензиновыми двигателями - обычно самые недорогие и портативные, но по сравнению с дизельными и электрическими моделями их мощность ниже. Бензиновые установки используют и внутри внутри помещений, в которых организовано проветривание. Дизельные аппараты из-за вредных выхлопов вообще не рекомендуется использовать внутри помещений. Они значительно массивнее бензиновых, но обладают большей мощностью и способны выполнять более глубокие пропилы в горизонтальной поверхности железобетонного перекрытия или дорожного полотна. Электрические установки мощные и производительные, но зависят от электроснабжения и требуют подключения к сети 380 В, поэтому в дорожном строительстве их использовать нецелесообразно - нужен дополнительный генератор. Установки разной мощности приводятся в движение по-разному: есть аппараты, которые необходимо толкать вручную, есть самоходные устройства, где предусмотрено посадочное место для оператора. Обычно тип хода зависит от диаметра алмазного диска и мощности устройства, которая определяет скорость выполнения работ. Использование швонарезчиков позволяет получить все плюсы технологии алмазной резки бетона: минимум шума, отсутствие вибрации и ударных нагрузок, трещин и повреждений поверхности, ровные и точные швы, чистоту процесса и высокую скорость производства работ. Все это невозможно получить с применением ударных перфораторов, отбойных молотков, ломов и кувалд. Минусом является только высокая стоимость оборудования и отрезных алмазных дисков.
Как правильно пилить бетон "болгаркой"
При резке бетона "болгаркой" образуется много пыли, которая загрязняет помещение и мешает исполнителю работать. Чтобы уменьшить ее количество, нужно предусмотреть полив бетонной поверхности, где происходит резка. Смачивание поверхности нужно выполнять в процессе резки, тогда пыль улавливается водой и не доставляет неудобств, а режущая кромка алмазного диска охлаждается и дольше сохраняет свой рабочий ресурс. Для полива нужен помощник, который будет поливать поверхность из шланга, либо опрыскивать ее водой из пульверизатора или брызгалки, которую можно сделать из обычной бутылки. При поливе поверхности нет необходимости постоянно останавливать работу и ждать, когда инструмент остынет. Если помощника нет, то для удаления пыли к "болгарке"" можно подсоединить строительный пылесос. Для этого понадобится пластиковый отвод для канализации диаметром 50 мм, армированный и малярный скотч. Последовательность операций такая: ставим "болгарку" на пол или стол так, чтобы она устойчиво лежала диском вверх. Затем берем плоскогубцами отвод, включаем "болгарку" и впиливаем патрубок вдоль корпуса, под кожух "болгарки" на несколько сантиметров. Далее берем армированный скотч и плотно приматываем пластиковый отвод к корпусу, с небольшим заходом в отрезной диск. После этого малярным скотчем заклеиваем открытую сторону кожуха, соединяя его с отводом. Получаем подобие чехла, который будет удерживать пыль и направлять ее в отвод, к которому подключен строительный пылесос. Таким образом мы прикрепляем отвод к инструменту, не внося каких-либо самовольных изменений в его конструкцию. Но не забываем, что такое решение помогает только справиться с пылью и не отменяет необходимости делать перерывы в работе, которые нужны для охлаждения перегретого инструмента.
После подготовки нужно определиться с типом бетона, который нужно резать. Желательно знать заранее, насколько он прочный и есть ли в нем армирование. От этого будет зависеть, какие алмазные диски нужно устанавливать в инструмент. Нужно учитывать, что старый бетон тверже нового, пилить его будет сложнее и дольше, а значит, понадобятся более дорогие расходные материалы. Затем нужно выбрать правильный алмазный диск для резки, который может быть сегментным, сплошным или турбо-алмазным, в зависимости от типа бетона. Желательно, чтобы скорость максимального вращения диска была больше, чем максимальная "паспортная" скорость “болгарки”. Когда инструмент подготовлен к работе и укомплектован правильным режущим оборудованием, необходимо надеть респиратор, защитные очки и перчатки. После этого можно начинать работу. На поверхности бетона наносят линию, вдоль которой будет выполняться распил. Затем можно включать "болгарку" и выполнять первый неглубокий разрез-канву глубиной до сантиметра. Далее нужно выполнять резку, по возможности поливая рабочую зону водой. Глубина каждого последующего реза должна быть не более 1,5 см. При этом необходимо следить, чтобы вода не попадала на сам инструмент. Также не забываем, что работа с режущим электроинструментом несет в себе повышенную опасность. Техника безопасности - это главное при самостоятельном выполнении таких работ.
Какой "болгаркой" резать бетон
Выбор "болгарки" для резки бетона - ответственная и важная задача, от которой зависит успешное выполнение запланированной работы. "Болгарка", или угловая шлифовальная машина (УШМ) - это универсальный инструмент, поэтому на рынке нет отдельных аппаратов, предназначенных специально для бетона. Но нужно учитывать, что с бетоном справится далеко не любое устройство, у многих моделей нет необходимой мощности и возможности резать бетон. Мощность оборудования подбирают, исходя из размеров отрезных дисков и предполагаемого характера работы. Чем больше диаметр алмазного диска, тем большей мощностью должен обладать инструмент. "Болгарки" мощностью менее 1 кВт - это бытовой непрофессиональный инструмент, для резки бетона они не годятся. Для этой задачи желательно выбирать оборудование мощностью не менее 1,6 кВт. Такой мощности будет достаточно для резки легкоармированного бетона, стальной арматуры и металла. Условно болгарки можно разделить на "легкие", "средние" и "тяжелые". "Легкие" весят до 3 кг, на них устанавливают диски диаметром до 125 мм. У "средних" вес достигает 5 кг, на них ставят диски диаметром 150 и 180 мм. А болгарки "тяжелого" класса весят до 7 кг, на них можно устанавливать диски до 230 мм в диаметре. Эти аппараты не всегда взаимозаменяемы, поэтому профессиональным строителям часто приходится покупать два устройства, чтобы работать с разными размерами отрезных дисков. Кроме того, у дорогого профессионального инструмента бывают дополнительные функции: аккумуляторная батарея, регулировка скорости вращения диска, запуск без рывков, автобалансировка диска, которая снижает биение диска внутри инструмента при неравномерном истирании, кнопка постоянного включения, пылезащита, система удаления пыли и проч. Все эти возможности значительно облегчают работу, но увеличивают стоимость инструмента.
