Приготовление раствора для стяжки теплого водяного пола: компоненты и пропорции

Водяной тёплый пол является одним из самых эффективных и экономичных инженерных сооружений для обогрева помещений, при наличии в здании автономного отопления, либо запаса тепловой мощности.

Трубные коммуникации, выполненные из эластичных материалов, образуют замкнутое и герметичное циркуляционное кольцо, по которому движется теплоноситель.

Данные коммуникации, чаще всего, прячутся внутри бетонной стяжки пола, что позволяет владельцам помещений устроить поверх конструкции любой тип чистового покрытия.

Для достижения повышенной надёжности и обеспечения долговечности, необходимо точно выполнить требования технологической карты при устройстве стяжки, а также использовать правильную рецептуру при замешивании бетона для заливки теплого водяного пола

Требования к марке

Далеко не каждый бетон подходит для заливки стяжки пола, если в ней устраивается водяной тёплый пол. К составу данного конструктивного элемента, являющегося одновременно надёжной защитой для трубных коммуникаций и несущим основанием под чистовое напольное покрытие, предъявляются следующие требования:

• Класс бетона по прочности должен составлять не менее В15 для жилых помещений и не менее В20 – В25 для общественных зданий.
• Класс бетона на растяжение, к сожалению, не может обеспечивать должную механическую прочность стяжки, но он должен быть не менее В_t 2,5 – В_t.

  Несмотря на данный показатель, стяжка из бетона, при устройстве водяного тёплого пола, в случае её укладки поверх полистирольного утеплителя, должна армироваться сеткой или отдельными стержнями, из которых формируется плоский вязаный каркас.

• Показатель морозостойкости такой стяжки не играет большой роли, так как, в большинстве случаев, тёплый пол с жидким теплоносителем эксплуатируется исключительно в обогреваемом пространстве. Таким образом, марка по морозостойкости должна быть от F50 до F
• Учитывая, что водяной тёплый пол собирается из сварных ПНД или стальных труб, протечка при нормальной эксплуатации данного инженерного оборудования маловероятна.

  В то же время, такая аварийная ситуация не исключается, в связи с чем, при приготовлении бетона необходимо позаботиться о гидрофобизаторах, которые обеспечивают марку по водонепроницаемости не менее, чем W4 – W Если такие характеристики не могут быть достигнуты по каким-либо причинам, то допускается использовать проникающую жидкую полимерную гидроизоляцию уже после набора прочности бетона.

• Толщина стяжки должна обеспечивать ряд важных условий – защитный слой относительно арматуры должен быть не менее 10 мм, расстояние между сеткой плоского каркаса и трубами тёплого пола – от 10 – 15 мм, а верхний защитный слой – также 10 мм. В связи с этим, учитывая диаметр труб от 15 до 25 мм, толщина стяжки должна составлять от 70 мм и более. Средняя рекомендуемая мощность слоя составляет 110 – 140 мм.

Только при соблюдении данных требований, конструкция будет обеспечивать должную степень надёжности, а также будет служить не менее нормативного срока – от 25 лет и более, без необходимости проведения капитального ремонта или замены стяжки.

Что входит в состав раствора для заливки?

В состав бетона для стяжки, устраиваемой в жилых или общественных помещениях, входят основные и дополнительные ингредиенты, каждый из которых отличается своими физико-механическими свойствами, гранулометрическим составом и другими особенностями. Ниже подробно описывается каждый компонент такой бетонной стяжки, с описанием требований к нему, примерами производителей, а также с указанием средних розничных цен на материалы.

Бетон

Ингредиенты:

• Цемент – от 15 до 25%.
• Песок, в качестве мелкого заполнителя – от 50% до 75%.
• Щебень, в качестве крупного заполнителя – от 0% до 25% (по необходимости).
• Пластификаторы, противоморозные добавки, гидрофобизаторы и другие модифицирующие компоненты – от 1% до 5%.
• Вода – по консистенции, в зависимости от подвижности смеси – от 70 до 120 л/
  м³, рекомендуемая подвижность – от П3 до П4.

Требования:

• Цемент – марка по прочности от М300 до М500, минимальная влажность сыпучего материала, возраст – не более 30 дней со дня изготовлена (дата, как правило, указывается на мешке).
• Песок – допускается применять кварцевый карьерный, или мытый речной, предельный размер фракции материала составляет от 2 мм до 3,5 – 4 мм.
• Щебень – в случае, если крупный заполнитель переменяется, он должен быть на основе гранита, иметь колотые грани, фракция сыпучего материала должна составлять от 10 до 20 мм.
• Пластификаторы – применяются по необходимости, когда нужно увеличить период схватывания пластичной массы, проводить бетонирование в зимнее время, либо обеспечить повышенный класс по водонепроницаемости материала.
• Вода – должна быть чистой, поточной, без содержания органических компонентов, следов загрязнений, известковых включений и прочих посторонних частиц. Для ускорения химической реакции после гидратации с цементом, температура воды должна быть не менее +10 ^оС.

Производителями готового материала являются бетоносмесительные узлы, которые находятся практически в каждом районе всех территориальных подразделений нашей страны с населением свыше 30 – 50 тыс. чел. Это обуславливается постоянными потребностями владельцев недвижимости или подрядчиков строительства в данном материале, а также плечом доставки готового жидкого раствора, которое не должно превышать 30 – 40 км.

Цены:

• Цементно-песчаный раствор марки М150 – 3000 – 3300 руб./м³.
• Раствор марки М200 – 3300 – 3400 руб./м³.
• Раствор марки М300 – 3400 – 3600 руб./м³.
• Бетон В15 на гравии – 3800 – 4200 руб./м³.
• Бетон В20 на гранитном щебне – 4300 – 4500 руб./м³.
• Бетон В25 – 4700 – 5100 руб./м³.

Вяжущее

В гидравлическое вяжущее, предназначенное для приготовления раствора или бетона для стяжки пола, входит обожжённая клинкерная глина, а также различные добавки, повышающие физико-механические свойства материала. Данный компонент бетона изготавливается в заводских условиях и не требует доработки после покупки.

Требования:

• Точное соответствие заявленной производителем марки реальным физико-механическим параметрам, которые позволяют получить бетон требуемого класса по прочности.
• Минимальная влажность сыпучего материала (не более 25% – 30%) чтобы предотвратить преждевременную гидратацию цемента и начало химической реакции c его последующим твердением.
• Отсутствие примесей песка, твёрдых комиков, пыли и других посторонних включений – цемент должен быть просеянным, иметь однородный оттенок и состав.

Производители:

• Русеан.
• Holcim.
• Adana.
• Novamix.
• Ачинский.

Цены: от 400 до 1100 руб. за 1 мешок 50 кг, в зависимости от марки и производителя.

Крупный заполнитель

В качестве крупного заполнителя (если данный ингредиент предусмотрен проектом и требуется для обеспечения прочности готового бетона стяжки) используется гранитный щебень, который также добывается в готовом виде, после чего подвергается дроблению для получения нужной фракции сыпучего материала.

Требования:

• Минимальная фракция дроблёного щепная должна быть не менее 10 мм, максимальная – 20 мм, для удобства укладки сыпучего материла и последующего уплотнения бетонной смеси.
• Щебень должен иметь колотые края и неровную поверхность, для усиления сцепления цементным вяжущим.
• Сыпучий материал должен иметь постоянную фракцию, что говорит о хорошем просеивании в местах его переработки.
• Перед приготовлением бетона, щебень рекомендуется промыть, чтобы на нём не осталось следов пыли, глинистых отложений и других примесей.
• Перед покупкой щебня, следует проверить сертификат на данную продукцию, а также протоколы о проведении экологических изысканий на предмет отсутствия радиационного фона.

Также, как и песок, щебень добывается в местах его месторождений, где залегают гранитные горные породы. Как правило, в таких территориальных делениях устанавливаются каменоломни, где подготавливается гранитный щебень любой фракции, путём его дробления и последующей сортировки на виброситах.

Цены: от 5200 до 6400 руб. за 1 м³.

Мелкий заполнитель

Ингредиенты: кварцевый или речной песок природного происхождения, добываемый в специальных карьерах или других месторождениях.

Требования:

• Фракция песка – не менее 2 мм и не более 3 – 4 мм.
• Состав песка должен быть однородным.
• В сыпучем материале не должны присутствовать глинистые или органические частицы.
• Рекомендуемая влажность песка не должна превышать 40% – 45%.

Места добычи — песчаные карьеры и места других месторождений, которые располагаются в каждом регионе РФ.

Цены:

1. Кварцевый карьерный песок – от 2400 до 2800 руб. за 1 м³.
2. Речной мытый песок – от 2800 до 3300 руб. за 1 м³.

Вода

Водопроводная вода имеет классическую химическую формулу, знакомую со школы, H₂O, а также примеси кальция, магния, хлора и других минеральных компонентов, которые обеспечивают её чистоту и должную химическую подготовку.

Требования:

• Вода должна быть чистой и прозрачной.
• В составе воды не должны присутствовать следы органических компонентов, которые могут вызвать её цветение и образование плесени на бетоне стяжки.
• Рекомендуемая температура воды составляет от +10 до +20 ^оС и выше.

Чаще всего, для замеса бетона стяжки, используется обычная водопроводная вода, поставляемая местным водоканалом.

Цены:

1. По тарифам снабжающих компаний, как правило, от 20 жди 35 руб. за 1 м².
2. Привозная вода рассчитывается, с учётом плеча доставки, из расчёта от 25 до 50 руб. за 1 км, на каждый 5 – 10 м³.

Пластификаторы

Ингредиенты:

• Технические лигносульфонаты – синтезированные компоненты, обеспечивающие замедление химической реакции и придающие готовому бетону высокую механическую прочность.
• Поликарбоксиальные ингредиенты, которые существенно отодвигают период схватывания, обеспечивают эластичность затвердевшего вещества.
• Полимерные добавки, согласно рецептуре от производителя.
• Чистая дистиллированная вода.

Требования:

• Экологические чистый состав – в основе жидкости или сыпучего вещества не должно быть токсичных компонентов, которые вызывают аллергические реакции у зависимых людей или раздражение дыхательных путей.
• Быстрая растворимость в воде.
• Эффективность действия, согласно паспорту качества и нормативным требованиям.
• Экономичный расход добавки, что свидетельствует о высокой концентрации активных веществ.

Производители:

• Alfabet.
• «Тено».
• «Оптимист».
• «Диола».
• Sika.

Цены: от 50 до 250 руб. за 1 л, в зависимости от количества активных ингредиентов и сферы применения вещества.

Фиброволокно

Полностью готовый материал заводского изготовления, включающий в себя синтетические и композитные ингредиенты, которые замешиваются, прессуются и подвергаются термической обработке в строгом соответствии с запатентованной технологией каждого конкурентного производителя.

Главное требование к таким материалам, предназначенным для структурного армирования стяжки, в случае невозможности или недостаточной прочности металлической, либо композитной сетки, заключается в полном соответствии реальных эксплуатационных и физико-механических характеристик паспорту качества, который прилагается к каждой партии товара.

Производители:

• Sika.
• 4Walls.
• Russeal.

Цены: 250 – 400 руб. за 1 кг.

Соотношение количества компонентов

Для получения качественной бетонной или цементно-песчаной смеси простого знания состава всех ингредиентов материала и их физико-механических характеристик недостаточно.

Чтобы добиться ожидаемого эффекта, обязательно нужно замешивать все ингредиенты, согласно заранее проработанной сложной рецептуре. Ниже приводятся точные пропорции всех компонентов бетонной стяжки пола, в случае устройства трубных коммуникаций с циркулирующим теплоносителем в её структуре.

Бетон

При создании бетона для стяжки, в которой устраивается водяной тёплый пол, необходимо учитывать следующие пропорции каждого основного ингредиента:

• Цемент – от 15%, при условии получения бетона с классом до В20. В случае необозримости заливки в стяжку бетона с классом от В25 и выше, гидравлическое вяжущее добавляется в количестве от 20% до 25%.
• Песок – от 50%, если принимается максимальное количество цемента, а в составе бетона также присутствует щебень. Максимальное количество песка может составлять до 75% – 80%, при условии отсутствия щебня.
• Щебень – добавляется, как крупный заполнитель только по необходимости, если проект предусматривает изготовленные высокопрочной и износостойкой стяжки. Пропорция щебня составляет от 0% до 25%.
• Количество воды зависит от желаемой степени подвижности бетонной смеси. Для показателя П3 – от 70 до 90 л/м³, а для подвижности П4 – от 100 до 120 л/м³.
• Рекомендуемая концентрация фиброволокна в бетоне стяжке должно составлять не менее 80 г/м², при её мощности до 10 см.

Конечная рецептура зависит от требуемого класса бетона, а также обеспечения его марок по морозостойкости и водонепроницаемости. От таких параметров зависит фракция заполнителей, марка цемента, а также наличие и количество полимерных добавок в составе пластичной массы.

Дополнительные составляющие

Помимо основных компонентов, в стяжке также могут присутствовать дополнительные ингредиенты, которые необходимо строго дозировать для получения высококачественного бетона. Рекомендуемые пропорции данных ингредиентов варьируются в пределах следующих численных значений:

• Противоморозная добавка – от 0,5% до 1%.
• Гидрофобизаторы – не более 0,8%.
• Пластификаторы – до 1,5%.
• Другие модифицирующие ингредиенты – в пределах 1%.
• Общее количество модифицирующих добавок не додано превышать 3% – 4%

В случае отсутствия пластификаторов или других модифицирующих добавок, необходимо соблюдать практически идеальные условия замеса и укладки бетона в стяжку, а также такие конструкции невозможно нормально эксплуатировать совместно с тёплым полом, так как на поверхности бетона сразу появляются усадочные сквозные трещины.

Инструкция по приготовлению смеси

Для приготовления раствора или бетона, для укладки в стяжку при необходимости устройства водяного тёплого пола, рекомендуется обратиться к профессионалам, которые не только располагают необходимым специальным оборудованием для качественного замеса всех ингредиентов, но также и дают длительную гарантию на результат.

В случае, если такой возможности нет, при выполнении работ своими руками, следует придерживаться определённой технологической карты:

• Для замеса потребуется электрическая бетономешалка с приёмным бункером, объём которого составляет не менее 150 – 200 л, а также промышленные весы с ценой деления от 100 г, для точной дозировки всех компонентов материала.
• Исходя из объёма бункера устройства для замеса готового бетона стяжки с водяным тёплым полом, определяются пропорции на данное количество материала, путём пересчёта первоначального соотношения, из расчёта на 1 м³.
• В загрузочный бункер дозируются цемент, мелкий и крупный заполнитель (щебень и песок), после чего миксер включается в работу и начинает перемешивать данные сухие ингредиенты.
• Замес производится на протяжении 3 – 5 минут, до достижения однородного оттенка и состава материала.
• Когда сухие ингредиенты полностью перемешаны, в готовый состав добавляется вода, количество которой ограничено 1 – 2 литрами.
• По мере добавления воды, все компоненты будущего бетона продолжают перемешиваться в миксере на малых оборотах.
• Вода добавляется до тех пор, пока смесь не достигнет нужной пластичности, а все частицы цемента не будут смочены жидкостью.
• В случае, если в готовом растворе требуется фиброволокно для обеспечения структурного армирования стяжки, оно замешивается вместе с водой.
• На финальном этапе, в специальном мерном стакане или другой ёмкости со шкалой замешиваются и дозируются пластификаторы, а тоже противоморозные добавки или гидрофобизаторы.

Сразу после приготовления, бетон рекомендуется уложить в стяжку, так как, без пластификаторов, он начинает схватываться уже через 1 – 1,5 часа, а, при наличии специальных добавок – может оставаться жидким не более 2,5 ч. Химическая реакция, протекающая в пластичном бетоне или цементно-песчаном растворе, способствует его полимеризации, что существенно отражается на прочностных характеристиках.

Возможные ошибки и сложности

При приготовлении бетона или цементно-песчаного раствора стяжки, подразумевающей устройство в её структуре водяного тёплого пола, новички могут допустить ряд грубых ошибок и нарушений, а также могут столкнуться с некоторыми сложностями, которые влекут за собой негативные последствия:

• Выбор некачественных ингредиентов или цемента с низкой маркой по прочности – требуемый класс бетона достигается исключительно при покупке материалов, физико-механические характеристики которых полностью соответствуют требованиям проекта.
• Некорректная дозировка компонентов бетона – каждый ингредиент должен точно рассчитываться в нужном количестве. От концентрации цемента, бетона, щебня и других компонентов во многом зависят не только прочностных показатели, но также марки по морозостойкости и водонепроницаемости. Кроме того, от превышения количества бетона или других материалов, собственник помещения рискует потратить больше денежных средств на приготовление материала стяжки.
• Слишком малое количество воды в бетоне – жёсткая смесь плохо укладывается, химическая реакция протекает в ней слишком быстро, из-за чего далеко не всегда мастер успевает разровнять её по всей плоскости комнаты.
• Слишком большое количество воды в бетоне – жидкий бетон растекается по всей плоскости, проникает в отверстия между маяками, а, по мере твердения, влага испаряется с поверхности, что всегда вызывает понижение высотной отметки и необходимость устройства наливного пола, а также повышается риск образования усадочных трещин.
• Отсутствие пластификаторов – без модифицирующих компонентов, бетон может не набрать проектной прочности, а, в ходе эксплуатации, повышается риск его разрушения от постоянных температурных перепадов из-за циркуляции теплоносителя в системе дополнительного обогрева помещения.
• Нарушение технологии замеса материала – химическая реакция происходит с нарушениями, что влияет на несущую способность будущей стяжки, а также многие компоненты бетона просто не успевают прореагировать водой или между собой, что влечёт за собой расслоение конструкции уже в процессе твердения.

Чтобы избежать всех ошибок, перечисленных выше, перед началом дозировки ингредиентов и их замеса, рекомендуется обязательно ознакомиться с мастер-классами и видео-уроками от профессионалов и экспертов в сети, которые часто выкладывают свои информативные ролики в публичном доступе или на независимых форумах.

Полезное видео

В видео дополнительно о составе раствора:

Заключение

Для приготовления бетона стяжки, при условии прокладки трубных коммуникаций водяного тёплого пола, необходимо точно дозировать основные и дополнительные ингредиенты. Каждая стяжка пола состоит из цемента требуемой марки по прочности, песка, в качестве мелкого заполнителя и воды для гидратации вяжущего вещества.

Для усиления конструкции, в состав бетона также добавляется крупный заполнитель – гранитный щебень. Стяжка с водяным тёплым полом подразумевает суровые условия эксплуатации, в связи с чем, рекомендуется обязательно добавлять в состав жидкого материала пластификаторы, гидрофобизаторы и другие модифицирующие компоненты.

В случае устройства стяжки в холодное время года, также потребуются противоморозные ингредиенты. Для достижения ожидаемого эффекта и исключения грубых ошибок во время замеса ингредиентов бетона, следует полностью придерживаться технологической карты, описанной выше.