Плитка бетонная, тротуарная

Бетонную плитку для мощения дорог изобрели впервые в конце XIX века, патенты на нее оформлялись как в Европе, так в США. Однако ее не сочли достаточно прочной не только для проезжей части дороги, но и для тротуаров – проще и быстрее было покрывать их асфальтом. В 1930 году немецкие инженеры создали плитку, прочность на сжатие которой составляла 1000 МПа. В качестве эксперимента ею частично покрыли одну из улиц немецкого города Нойс (земля Северная Рейн-Весфалия), заменив износившуюся каменную брусчатку – бетонная плитка с успехом выдержала испытания.

До 50-х годов прошлого века к плитке, сформованной из бетона, городские власти относились с подозрением – ее использовали в ограниченных объемах и только для замены старой брусчатки, а пешеходные дорожки покрывались тротуарным кирпичом из термически обработанной глины. Но в послевоенной Европе глиняный кирпич стал товаром первой необходимости, поскольку города стояли в руинах.

Первыми вспомнили о бетонной плитке голландцы, они отливали ее в тех же формах и размерах, что прежде использовались на производстве кирпичного камня. Разработанные голландцами технологии производства бетонной плитки позволили минимизировать энергетические затраты, удешевить себестоимость продукции на 40% по сравнению с кирпичной брусчаткой.

Новый материал для мощения дорог, активно применяемый в Нидерландах, привлек внимание немецких градоначальников. Промышленники Германии создали аналогичную технологию производства бетонной плитки, только решили разнообразить форму изделия – так появилась многогранная (фигурная) бетонная брусчатка.

В России мостить тротуары бетонной плиткой стали в конце 70-х. Производилась такая плитка в двух вариантах формы – прямоугольник и квадрат. В конце XX века российские производители тротуарной плитки приобрели импортное оборудование и переняли европейские технологии изготовления бетонной брусчатки, приступив к выпуску продукции самой разнообразной формы и цветовой палитры.

Технологии производства тротуарной плитки

Способов изготовления бетонного камня три – вибролитье, вибропрессование и гиперпрессование. Во всех трех случаях исходная смесь компонентов, из которых получается плитка, содержит небольшое количество воды («полусухая» или «жесткая» смесь), портландцемент М500ДО, мелкофракционную щебенку (5-10 мм зерно) и песок (2 мм зерно). С целью увеличения прочностных характеристик в состав смеси добавляются пластификаторы. Ввод цветового пигмента, придающего окраску плитке, преследует две цели – улучшение декоративных свойств изделия, повышение стойкости его поверхности к ультрафиолету и сезонным атмосферным явлениям.

Вибролитье. Составленная смесь помещается в формы из пластика, предварительно смазанные особой смазкой. Формы укладываются на стол, поверхность которого постоянно вибрирует (вибростол), где должны выдерживаться некоторое время для уплотнения смеси. Выждав определенный промежуток времени, формы переносят в теплое место (температура более 15^оС), где держат их не менее двух суток – и изделие готово.

Вибропрессование. Бетонной смесью заполняются матрицы (прессформы), установленные на вибропрессе. На уложенную в прессформы смесь давит вертикальный пуансон, оголовье которого входит в матрицу идеально, поскольку выполнено по ее форме – давление происходит до уплотнения смеси. Во время процедуры уплотнения на смесь в матрице также воздействует вибрация стола, а в некоторых случаях (дополнительно) – вибрация оголовья пуансона. По завершении операция вибропрессования пуансон поднимается вверх, увлекая за собой сформированное изделие и перемещая его на поддон.

Гиперпрессование. Несмотря на внешнюю схожесть данной техники прессования с вибропрессованием, имеются несколько различий, влияющих на качество продукции. Смесь бетона помещается в матрицы, выставленные стол пресса, на нее давит оголовье пуансона до тех пор, пока смесь не будет уплотнена в достаточной степени. Но в процессе уплотнения стол с размещенной на нем матрицей-прессформой и пуансон не вибрируют – смесь уплотняется только за счет приложенного к ней высокого давления (в среднем 200 кг на см²), применяется более мощный пресс, чем при выбропрессовании. Закончив прессование, пуансон поднимается и увлекает за собой опрессованное изделие, помещая его на поддон. Прессы могут быть одно- и двухсторонними, отличающимися от односторонних агрегатов наличием двух пуансонов, воздействующих на изделие сверху и снизу одновременно. Двухсторонний пресс позволяет снизить негативный эффект от градиента уплотнения, образующегося в зоне непосредственного контакта бетонной смеси в прессформе с пуансоном.

Плитка, полученная вибролитьем, вибропрессованием или гиперпрессованием – в чем разница?

Бетонную плитку, изготовленную по технологии вибролитья, характеризует привлекательный вид – ее лицевая (верхняя) поверхность блестящая и гладкая. Вибролитая тротуарная плитка выдерживает порядка 250 циклов заморозки и оттаивания, ее марка прочности – М200-М300. Сама технология вибролитья привлекательна для небольших производств, поскольку требует минимальных затрат при переходе на новые типы продукции, нужно лишь приобрести формы из резины или полиуретана. Ввод в состав бетонной смеси особых пластификаторов позволяет увеличить прочность плитки.

Технология вибролитья имеет один существенный недостаток – вибрация стола приводит к наслоению песчаного и щебенчатого наполнителя в определенной части изделия (седиментации). Этот процесс влияет на прочность продукции – достичь одинакового качества каждой произведенной партии бетонного камня крайне сложно. По этой причине вибролитье при изготовлении тротуарной плитки в Европе и США не применяется.

Изделия из бетона, выполненные по технологии вибропрессования, обладают следующими эксплуатационными характеристиками – 200-300 циклов морозостойкости и прочность на уровне М200-М400. Однако качество вибропрессованных изделий из разных партий находится на одном уровне и не зависит от профессионализма рабочих, контролирующих процесс производства. Шероховатая поверхность вибропрессованной тротуарной плитки (гладкой сделать ее невозможно) снижает вероятность падения прохожих во время атмосферных осадков. Технология вибропрессования позволяет автоматизировать большинство производственных операций, доведя объемы выпуска до максимума.

За счет высокого уплотнения бетонной смеси, гиперпрессование позволяет выпускать прочную плитку при низком содержании цемента, т.е. удешевить сам процесс производства. Прочность гиперпрессованной плитки находится в диапазоне М300-М450, морозостойкость на уровне 200-300 циклов. Готовый бетонный камень в каждой партии обладает точной геометрией, его поверхности более гладкие, чем у вибропрессованных изделий. В отличие от двух других технологий, гиперпрессование позволяет придавать тротуарной плитке не только определенные цвета, но их оттенки.

Производительность гиперпрессующих комплексов несколько ниже, чем на вибропрессующих предприятиях, однако работают они полностью в автоматическом режиме.

По сроку службы вибропрессованные и гиперпрессованные бетонные изделия превосходят вибролитые аналоги – свыше 10 лет для первых, в среднем 7 лет для вторых.

Плюсы и минусы тротуарной плитки из бетона

Как и любое дорожное покрытие, бетонный камень обладает своими преимуществами и недостатками. Прежде перечислим его достоинства:

• на площадке, отделанной бетонной плиткой, не образуются лужи. Многочисленные щели между элементами плиточной поверхности пропускают влагу, обеспечивая дренаж;
• если асфальтовое покрытие под жарким солнцем лета частично утрачивает жесткость, выделяя летучие соединения химического происхождения в атмосферы, то тротуар, закрытый бетонной плиткой, не реагирует на солнечные лучи подобным образом;
• наличие щелей в тротуарном покрытии способствует поступлению в почву влаги и воздуха, т.е. не происходит угнетения корневой системы растений;
• обеспечивает доступ к подземным коммуникациям без критического повреждения отделки площадки. Достаточно фрагментарно демонтировать элементы тротуарной плитки на участке работ, а по их завершении – выставить плитку на место;
• обладает высокими эстетическими характеристиками. Комбинируя бетонную плитку различного размера, цвета и формы, можно получить покрытие с затейливым орнаментом на поверхности.

Недостатки тротуарной плитки: 

• ее качество напрямую связано с соблюдением технологии производства, начиная с рецептуры бетонной смеси и заканчивая сроками полного отверждения оформованного камня.Срок службы и сохранность внешнего вида плитки различных производителей не одинаковы – перед покупкой желательно побывать на производстве, лично осмотреть склад готовых изделий;
• несмотря на внешнюю простоту монтажа плиточного покрытия, работы следует выполнять в определенном порядке, с использованием специальных материалов и инструментов. Привлекать к мощению тротуара разнорабочих, не владеющих технологией – серьезный просчет;
• чистка облицованной тротуарной плиткой площадки от снега и льда при помощи металлических инструментов (совковой, штыковой лопаты и т.п.) приведет к разрушению ее поверхности. Также нельзя использовать реагенты химического происхождения – по тем же причинам, что и лопаты;
• визуально оценить качество тротуарной плитки невозможно – дорогие и дешевые изделия внешне выглядят очень похоже. Единственный показатель качества – компетентность и достаточная известность производителя. Марка производителя должна быть подтверждена соответствующей маркировкой на обратной стороне каждого изделия.

Как правильно выбирать тротуарную плитку

Выбрав производителя, форму и расцветку бетонной брусчатки, торопиться с ее приобретением не нужно. Прежде определитесь с орнаментом, который будет выкладываться в процессе монтажа. Намереваясь получить дорожное покрытие со сложным узором, учтите – плитки большего или меньшего размера, чем изображение орнамента, потребуется ее обрезать, т.е. на работу уйдет больше времени и материала.

Даже при выборе самого простого орнамента, к примеру, чередования уложенных вдоль и поперек тротуарных плиток, понадобиться на 10% больше бетонного камня, чем это необходимо для полного перекрытия площадки. Любая партия тротуарной плитки, пусть даже самой качественной и дорогой, содержит в своем составе 5-7% бракованной брусчатки.

Обязательно рассчитайте потребности в плитке – приобретать ее необходимо из одной партии. Докупить недостающую брусчатку взамен выбракованной (поврежденной по каким-то причинам) можно, но она не будет полностью совпадать с изделиями из предыдущей партии – более яркие или темные цветовые оттенки, случаются и расхождения по размеру.
Учтите, что на диагональную или круговую укладку бетонного камня уйдет больше, чем на параллельный монтаж.

Рекомендуется также приобрести 1,5-2 квадратных метра тротуарной плитки сверх необходимого количества – она пригодится для фрагментарной замены плиточного покрытия, изношенного по мере увеличения срока эксплуатации.

Как правильно уложить тротуарную плитку

Покрытие тротуара формируется иначе, чем облицовка площадки, по которой будет двигаться автотранспорт – во втором случае требуется более прочное основание. Рассмотрим порядок монтажа тротуарной плитки для пешеходной дорожки и для, к примеру, парковки автомобилей.

Первый этап – подготовка котлована. Описанные ниже работы проводятся в процессе построения плиточного покрытия под любой тип движения, т.е. и для пешеходов и для автомашин.

Дернина полностью извлекается и вывозится с площадки, глубина выемки – не менее 100 мм. Полученный котлован ровняется, его дно утрамбовывается. Необходимо сформировать по всей площади котлована уклон для стока дождевой и талой воды в канаву – по 10 мм на каждый квадратный метр площадки.

Если земля на участке работ сухая и твердая, создать котлован будет сложно. Нужно размягчить ее, обильно полив водой из шланга с распылителем и уже через 24 часа можно продолжить рытье.

По периметру площадки нужно подготовить каналы для установки бордюров, их глубина зависит от высоты бетонного бордюра. В готовые каналы 50 мм слоем отсыпается песок (учесть при рытье канала!), сверху выставляются бордюры, закрепляемые на месте цементным раствором (одна часть цемента, три части сеяного песка, ½ часть воды). По окончании установки бордюров дно котлована полностью застилается геотекстилем – его полотно обеспечит дренаж, выступит в роли армирующего основания для покрытия из тротуарной плитки (предотвратит эффект «колеи»), воспрепятствует росту стеблей и корней растений.

Второй этап – укладка основания («подушки»). Здесь порядок работ и используемые материалы различаются в зависимости от назначения площадки, закрываемой тротуарной плиткой.

Основание под пешеходную дорожку устраивается так: на уложенное ранее геотекстильное полотно в котлован отсыпается песок, необходимо заполнить им все свободное пространство площадки, выровнять граблями. Толщина песчаного слоя – не менее 40 мм. Песка нужно насыпать больше, чем необходимо на первый взгляд – после увлажнения и трамбовки он осядет.

Если выровнять дно котлована не удается, то плиточное покрытие может местами просесть. Чтобы избежать деформаций до их фактического образования, следует соединить просеянный песок с цементом (50 кг на полтонны песка).

Основание под площадку для автотранспорта создается одним из приведенных ниже способов:

• на полотно геотекстиля в котлован укладывается щебень диаметром 5-20 мм, толщина слоя должна быть от 100 до 200 мм. После увлажнения и трамбовки щебенки поверх нее 50 мм слоем насыпается песок;
• геотекстильное полотно засыпается песком на 100 мм высоту. Песчаный слой обливается водой, утрамбовывается и ровняется, затем на него кладется арматурная сетка с шириной ячейки 50 мм (не перевязывается). На нее слоем в 30-40 мм укладывается песок;
• поверх геотекстиля 100-200 мм слоем отсыпается щебень фракции 5-20 мм. Щебень увлажняется, трамбуется, после покрывается смесью песка и цемента (три части песка на одну часть цемента). Толщина цементно-песчаной смеси – 20-30 мм, укладка бетонной плитки будет выполняться на нее.

Третий этап – установка тротуарной плитки. Перед началом работ песчаное основание увлажняется и разравнивается при помощи 1,5-2 метровой металлической полосы, насаженной на рукоятку. Монтаж бетонного камня производится от стены здания или от одного из бордюров, на свои места плитка забивается молотком с резиновой ударной головкой.

Монтажник при выставлении каждого ряда плитки стоит на коленях – касаться песчаной подушки нельзя. По только что установленным рядам тротуарной плитки необходимо передвигаться только по широкой и длинной доске, перемещая ее по отделанной плиткой поверхности и не используя в качестве опоры крайний ряд бетонного камня.

В процессе укладки важно выдерживать между соседними плитками зазор шириной от 3 до 5 мм.Горизонтальное положение брусчатки контролируется строительным уровнем, поставленным на полутораметровую металлическую линейку. При обнаружении выступающей плитки, ее следует забить резиновым молотком, при выявлении излишне утопленной – извлечь, подсыпать песка, затем вбить молотком заново.

Выполнив монтаж тротуарной плитки на всей площади, площадка засыпается мелкофракционным песком (зерно 0,2 мм), основательно прометается метлой – нужно ввести песок в щели между брусчаткой. Не следует проявлять излишнего энтузиазма в процессе заметания песка – при сильном нажатии на рукоятку только что уложенная плитка может сдвинуться.

Далее облицованную бетонным камнем площадку необходимо залить водой – обязательно воспользуйтесь насадкой-распылителем, иначе песок из щелей будет вымываться. Через 24-48 часов плиточным покрытием можно пользоваться, но никак не раньше – оградите периметр площадки на этот срок.