Сухая резка бетона

Очень часто при проведении строительных или ремонтных работ возникает необходимость в резке бетонных конструкций. Для этих целей используют самое разное оборудование, но самой эффективной считается резка с помощью алмазного инструмента и лазера. Данные технологии позволяют в считанные минуты прорезать оконный проем или даже снести целую стену.

Области применения резки бетона

Резка бетона – широко распространенная строительная операция. На протяжении довольно длительного времени она считалась очень неприятной процедурой во многих отношениях. Во-первых, огромные неудобства создавал грохот отбойного молотка. Во-вторых, при резке бетона выделялось огромное количество пыли, а в-третьих, с помощью отбойного молотка нельзя было получить проем с ровными и гладкими краями. Поэтому на следующем этапе создания проема применяли выравнивание и шлифовку, что также было связано с шумом и пылью.

Эти современные технологии позволяют резать не только бетон, но и железобетон, камень, кирпич, металл. Им под силу обработка поверхностей любой прочности и с любой степенью армирования. Отличительной особенностью новых технологий является то, что резка материалов происходит без динамических нагрузок, а, следовательно, без большого шума и вибраций.

С помощью алмазного инструмента и лазера можно выполнять практически любые работы, касающиеся изменения формы уже готовых строительных конструкций:

• вырезание вертикальных и горизонтальных проемов всевозможной глубины и формы;
• расширение существующих проемов;
• изменение формы существующих проемов;
• резка ниш под сейфы;
• резка проемов под лестницы;
• штробление стен под инженерные коммуникации;
• выравнивание и зачистка поверхностей из различных материалов;
• демонтаж кирпичных и бетонных сооружений, а также их элементов (колонны, ступени, бордюры и пр.);
• подготовка и разделка материалов для облицовки стен и полов.

Преимущества современных технологий резки бетона

При резке бетона очень важно получить гладкие срезы. Шершавая или рваная поверхность указывает на нарушение структуры материала, следовательно, на снижение его эксплуатационных характеристик и ухудшение внешнего вида. Данную проблему можно решить с помощью алмазного инструмента или лазера. Их использование считается самым удобным и производительным способом, используемым при строительстве и перепланировке зданий, устройстве и ремонте дорожного полотна, обустройстве тротуаров и бордюров.

Алмазная резка бетона

Резка бетона с помощью алмазного инструмента позволяет обрабатывать строительные конструкции быстро, без сильного шума, аккуратно и без таких побочных явлений, как трещины в стенах, несущие угрозу целостности всего здания. На данный момент существует два способа алмазной резки – мокрый и сухой. Выбор способа зависит от масштаба и вида проводимых строительных работ, которые в свою очередь определяют разновидность алмазного инструмента, которым будет резаться бетонная поверхность.

Ключевое различие между влажной и сухой резкой заключается в том, что влажную резку можно осуществлять беспрерывно, а при сухой резке необходимо каждые полторы-две минуты делать перерывы. В противном случае алмазные сегменты просто отслоятся от металлического корпуса вследствие чрезмерного нагрева.

Сухую резку используют в том случае, когда:

• есть опасность залить помещение, расположенное снизу;
• существует риск повредить декоративное напольное покрытие (ламинат, паркет) в помещении, где выполняются ремонтные работы;
• отсутствует источник воды в месте проводимых работ.

Алмазный диск в ходе сухой резки нагревается очень быстро. Из-за этого приходится останавливать работу и ждать пока он остынет. Режущая кромка алмазного инструмента при выполнении сухой резки бетона охлаждается исключительно воздухом, поэтому оператор должен делать прерывистые, непродолжительные резы на небольшую глубину, чтобы обеспечить диску возможность свободного вращения или периодически полностью выключать рабочее оборудование.

Во время паузы происходит охлаждение режущего инструмента. Длительность каждого подхода может составлять как несколько секунд, так и несколько минут в зависимости от твердости обрабатываемой поверхности. Чем тверже материал, тем чаще придется охлаждать инструмент. Избежать перегрева диска помогают и запилы небольшой глубины. В том случае, когда необходимо разрезать бетонную поверхность большой толщины, увеличивают шаг реза, т. е. бетон режут в несколько заходов.

Выбор инструмента для сухой резки

Алмазные диски изготавливаются из закаленной и обработанной особым образом стали. По краю дисков располагаются зубья с алмазными сегментами. Между зубьями находятся впадины (слоты), способствующие охлаждению инструмента и удалению пыли во время работы. Существуют также диски со сплошной режущей кромкой. Их также называют дисками с замкнутым контуром.

Алмазный сегмент – элемент алмазного инструмента, напаиваемый особым образом на стальной корпус диска. Алмазный сегмент получают в процессе холодного или горячего прессования.

Для их изготовления может быть использован мелкозернистый или крупнозернистый алмазный порошок.

Инструментом с мелкозернистыми сегментами обрабатывают твердые материалы, а с крупнозернистыми – мягкие.

Алмазные сегменты крепятся к стальному корпусу диска тремя способами:

• напайка посредством серебряного припоя. Такие диски используют исключительно для мокрой резки, поскольку при отсутствии достаточного охлаждения сегменты могут попросту отслаиваться от основания;
• крепление лазерной сваркой. Круги с алмазными сегментами, закрепленными данным способом, считаются самыми надежными. Благодаря прочности такого соединения их можно использовать для резки железобетона и прочих высокопрочных материалов. Диски с алмазными сегментами, закрепленными лазерной сваркой, обычно используют для сухой резки;
• технология геометрического замыкания. Этот способ подразумевает напыление при помощи термической обработки с применением связующего реагента. Диски, изготовленные по данной технологии, можно использовать и для сухой, и для мокрой резки.

Между алмазными зернами в сегменте распределяются разные типы металлических порошков, от которых зависит вид связки:

• мягкая связка. В этом случае промежутки между алмазами заполняются порошком из бронзы;
• твердая. Промежутки заполнены порошком из стали и кобальта;
• средняя. Промежутки заполнены карбидом из вольфрама.

Инструмент с мягкой связкой используют для обработки твердых поверхностей, поскольку обработка мягких материалов приводит к очень быстрому расходу алмазного сегмента.

Отдельного внимания заслуживает выбор размера алмазного круга и его правильная установка на используемом оборудовании. Наружный диаметр диска выбирают в зависимости от предполагаемой глубины резки: чем больше глубина, тем больше диаметр. При этом необходимо учитывать диаметр инструмента, предусмотренного для используемой машины. Если диаметр выбранного диска не соответствует тому, что предусмотрен для машины, следует использовать другое оборудование.

Диаметр диска, предусмотренный для машины, нельзя изменять ни в коем случае, поскольку линейная скорость инструмента с несоответствующими размерами во время работы будет неправильной. Резец в зависимости от обрабатываемого материала или будет неправильно изнашиваться, или станет застревать и перегреваться. При этом существует опасность перегрузить машину. Диаметр внутреннего отверстия диска должен точно соответствовать диаметру вала машины (не должно быть никаких зазоров).

Наиболее распространены следующие варианты диаметров инструмента и оборудования:

• диски с наружным диаметром 115-130 мм и внутренним 22,2 мм. Такие диски обычно используются в ручных шлифовальных машинах;
• диски с наружным диаметром 150-350 мм и внутренним 25,4 или 30,0 мм используются в стенорезных машинах;
• диски с наружным диаметром 300-400 мм и внутренним 25,4 используются для ручных и асфальтовых резчиков;
• диски с наружным диаметром 500 мм и более и внутренним 60,0 мм используются в алмазных машинах и предназначены, в основном, для мокрой резки.

Диск, предназначенный для сухой резки, можно, в принципе, использовать и для влажной резки, поскольку с ним во время работы ничего особенного не произойдет. Просто уменьшатся срок службы диска и скорость резки. Но при этом нельзя пользоваться водой время от времени, поскольку резкое охлаждение приведет к деформации диска.

Диски для резки с водным охлаждением имеют больший диаметр по сравнению с дисками для сухого способа резки. Они требуют постоянного водяного охлаждения, чтобы нагрев корпуса оставался в допустимых пределах. Такие диски нельзя использовать для сухой резки, поскольку сегменты, припаянные серебром, могут во время работы просто отвалиться от корпуса.

При выборе расходных материалов следует учитывать объем и характер работ, а также свойства обрабатываемой поверхности. Во-первых, структуру материала. Прочность старого бетона намного больше, чем свежезалитого. Возраст можно определить по внешнему виду бетонной поверхности или всего здания. Во-вторых, следует изучить состав бетона. Одним из основных компонентов любого бетона является наполнитель. Это может быть песчаник, гранит, керамзит и прочие материалы.

Необходимо также учитывать зернистость песка. Наличие мелкого мытого песка в структуре материала делает его более плотным. Бетон, в составе которого присутствует крупный песок из скалистых пород, напротив, режется намного легче. Это все можно определить визуально, отколов киркой или буром кусок бетона от основного монолита.

В-третьих, надо обратить внимание на толщину и местоположение бетонной поверхности. Залитую стяжку и стену, то есть горизонтальные и вертикальные поверхности, режут разным оборудованием, даже если они имеют одинаковую толщину и плотность бетона. При этом работу небольшого объема можно выполнить ручными резчиками. Если же необходимо произвести резку не только в большом объеме, но и с большой точностью, используют специальное профессиональное оборудование.

Лазерная резка бетона

Принцип действия данной технологии основывается на высокотемпературном сфокусированном воздействии газоразрядного лазера на обрабатываемый материал. Сфокусированный лазерный луч обеспечивает высокую концентрацию энергии и позволяет резать практически любые материалы. Максимальная мощность лазера может достигать 45 кВт, а скорость обработки при его применении достигает 1 м/мин при толщине конструкции до 70 мм.

С помощью лазерного луча можно вырезать отверстие в бетонной стене, например, оконный или дверной проем любого размера и любой формы. Благодаря высокой производительности и точности реза, лазер на сегодняшний день является наилучшей альтернативой механической обработке бетона с применением различных режущих инструментов.

Принцип резки лазером достаточно прост. Лазерный луч прогревает поверхность по намеченной линии разреза. Материал под воздействием луча плавится, а его расплавленные частицы «выдуваются» с помощью газовой струи. Лазерный луч при этом воздействует строго по линии резки, совершенно не нарушая целостности обрабатываемого материала.

Основное преимущество лазерной технологии – отсутствие режущих инструментов, способных быстро изнашиваться или ломаться. Это позволяет существенно сократить время простоев оборудования и затраты на его техническое обслуживание. Так как процесс резки лазером происходит без механического воздействия на обрабатываемую поверхность, то это исключает появление любых деформаций, как временных в ходе обработки, так и остаточных.

Среди преимуществ лазерной резки следует отметить:

• высокую производительность;
• выполнение резки строго по заданному контуру и без большого шума;
• отсутствие деформации конструкции, подвергающейся обработке;
• отсутствие необходимости в дополнительной обработке среза;
• легкое изменение режимов резки.

Особенности резки с помощью лазера способствуют минимизации погрешностей и отходов, достижению максимальной точности обработки и экономному расходу материалов. Основной недостаток данного способа – высокая стоимость используемого оборудования и большие энергозатраты при проведении работ, что обусловливает и довольно высокую стоимость услуг по лазерной резке.

Оборудование для резки бетона

Резка бетона – широко используемая операция на любых стадиях ремонтных и строительных работ. Многообразие режущего оборудования позволяет оперативно решать самые разные задачи по резке бетонов, в том числе и те, которые требуют точных и аккуратных фигурных вырезов с минимальным количеством пыли и строительного мусора.

Ручные резчики

Данное оборудование обычно называют «болгаркой», но у профессионалов он именуется, как угловая шлифовальная машина (сокращено УШМ). Эти машины имеют различную мощность и различные посадочные диаметры для режущего инструмента. Ручные резчики, в основном, могут работать со шлифовально-полировальными кругами, алмазными обдирочными и алмазными режущими дисками. Последние могут иметь крупное или мелкое алмазное напыление.

К плюсам применения ручных резчиков можно отнести высокую маневренность и простоту выполнения в небольших объемах. При обработке больших площадей следует учитывать человеческий фактор, то есть оператор будет быстро уставать и в результате не будет обеспечиваться точность исполнения. Кроме того, ручное исполнение не дает возможности выполнять резку бетона непрерывно на протяжении многих часов или даже суток. Поэтому на крупных строительных объектах целесообразнее применять специальные машины.

Стенорезные машины

Такие машины состоят из двигателя, гидравлической насосной станции, направляющих рельс (для горизонтальной и вертикальной фиксации машины), диска для резки и пульта управления. Во время работы машина перемещается по рельсам взад-вперед и выполняет резку очень быстро и с высоким качеством.

Применение стенорезных машин отличается такими преимуществами, как:

• высокая скорость и точность работ;
• отсутствие ударных нагрузок на обрабатываемую поверхность;
• выполнение проемов с идеально ровной формой и высокой точностью размеров;
• возможность резки проемов в труднодоступных местах;
• отсутствие большого шума и пыли.

Из минусов можно отметить довольно высокую стоимость данного оборудования.

Швонарезчики

Для резки горизонтальных плит перекрытий и создания деформационных швов часто применяют швонарезчики или резчики швов. Они состоят из металлической рамы, закрепленной на колесах, двигателя и режущего диска.

Резчики швов бывают:

• переносными. Данные агрегаты позволяют выполнять разрезы различной глубины и конфигурации;
• стационарными. Швонарезчики этого типа используются для резки толстых горизонтальных поверхностей из монолита.

Основное преимущество этого оборудования – возможность аккуратной резки высокопрочного, глубокооармированного бетона на перекрытиях с минимальной вибрацией. Основной минус – возможность обработки исключительно горизонтальных поверхностей. Чаще всего швонарезчики применяют в дорожном строительстве.

Канатные машины

Принцип работы канатных машин основан на применении алмазного каната, который приводится в движение специальными направляющими роликами. Такая особенность позволяет канатной резке обойти целый ряд ограничений, присущих оборудованию с алмазными дисками.

Технология резки канатом позволяет выполнять проемы самой сложной конфигурации и в самых недоступных местах. Этот вид резки применяют также для демонтажа крупногабаритных объектов (колонн, мостов, причалов и пр.). С помощью алмазного каната можно производить резку на глубину до 70 см и в любом направлении.

Среди преимуществ резки канатными машинами следует отметить:

• отсутствие ограничений по форме и толщине обрабатываемой поверхности;
• отсутствие ограничений по направлению распила;
• возможность проведения работ под водой.

Пилы для резки бетона

К данному типу оборудования относятся цепные пилы, которые могут работать на бензине или сжатом воздухе. С помощью пил можно делать резы глубиной 30-40 см. При этом лезвие может поворачиваться на 90 градусов, что очень удобно при резке проемов, ниш и прочих отверстий. Бензорезы, как правило, работают по двухтактному принципу и имеют высокую степень защиты от пыли.

С помощью пил можно обрабатывать:

• легкие бетоны (арболит, керамзитобетон и пр.);
• ячеистые бетоны;
• тяжелые бетоны;
• монолиты со слабым армокаркасом;
• силикатные и керамические кирпичи;
• натуральный камень;
• керамогранит и прочие искусственные камни;
• гипсовые, гипсокартонные и известняковые конструкции.

Лазерные газоразрядные установки

Подобное оборудование пока мало распространено в силу своей высокой стоимости. Еще совсем недавно лазерные установки имели большой вес и габариты, поэтому могли использоваться только стационарно, что было не совсем удобно при обработке бетона. Сейчас появилось более компактное и мобильное оборудование, известное под названием «газоразрядные лазеры». Их несложно доставить на место работы, а для их подготовки к использованию достаточно получаса.

Резка лазерным лучом является самым дорогим способом резки бетона, поэтому используется только при острой необходимости и для больших объемов. Ее обычно применяют там, где использование другого профессионального оборудования невозможно или опасно. Газоразрядные лазеры являются незаменимым оборудованием при проведении аварийных и спасательных работ.

Меры безопасности при резке бетона

Так как при сухой резке бетона возникает достаточно много пыли, то оператору обязательно надо при работе использовать респиратор, защитную одежду, перчатки и очки.

Успешное проведение работ зависит как от правильно выбора оборудования, так и от соблюдения правил техники безопасности:

• приступая к работе, необходимо тщательно проверить работоспособность машины и надежно закрепить режущий инструмент;
• при использовании оборудования с электроприводом, необходимо перед эксплуатацией осмотреть его на предмет целостности и отсутствия оголенных электрических проводов;
• не следует забывать, что диску надо давать перерывы, чтобы он не перегрелся. В противном случае диск деформируется и станет непригодным для работы. Перегрев инструмента может стать и причиной травмы;
• во время работы не надо сильно нажимать на инструмент, даже если обработке подвергается очень прочный материал;
• необходимо строго следить за тем, чтобы диаметр посадочного отверстия рабочего инструмента соответствовал диаметру вала используемого оборудования. Между инструментом и валом не должно быть никаких зазоров. Крепление инструмента должно быть надежным;
• при появлении трещин на рабочем инструменте, его следует немедленно заменить. Использование поврежденного инструмента может привести к травме.

При использовании лазерного оборудования опасными могут быть:

• прямые лучи лазера;
• отраженные лучи лазера;
• токоведущие провода с поврежденной изоляцией.

Травмы от лазеров делятся на две категории: ожоги от воздействия мощного лазерного луча и фотохимические индуцированные повреждения от хронического воздействия рассеянного ультрафиолетового лазерного излучения.

Поэтому во время работы с лазером следует:

• избегать попадания разных частей тела в зону работы лазера с целью избежания ожогов;
• при работе не смотреть на лазерный луч, поскольку он может разрушить роговицу глаз;
• работать только в защитных очках;
• не открывать заднюю крышку лазерной установки во время работы. Для питания установки используется высокое напряжение, поэтому несоблюдение данного правила может стать причиной поражения электрическим током;
• нельзя работать с установкой, на которой отсутствуют боковые панели. В противном случае можно получить травму из-за воздействия прямого или рассеянного лазерного пучка;
• обеспечить хорошую вентиляцию помещения во время работы.

Стоимость резки бетона

Стоимость услуг по резке бетона зависит, прежде всего, от толщины обрабатываемой поверхности и густоты ее армирования. Следующий фактор – сложность выполняемой работы: при резке арочных проемов коэффициент увеличивается минимум вдвое. Это относится и к потолкам.

При составлении сметы учитывается также:

• вид и актуальность задействованного инструмента;
• марка (плотность) бетона. Режущий инструмент максимально изнашивается при работе с бетоном с базальтовыми или кварцевыми наполнителями, а также с недавно застывшими конструкциями;
• условия резки (этаж, наличие коммуникаций, размеры помещения и пр.);
• наличие автономного источника электроснабжения.

Расценки на лазерную резку обычно рассчитываются индивидуально. На стоимость, кроме вышеперечисленных факторов, оказывают также влияние влажность воздуха и температурный режим. Резка лазером будет стоить дороже при необходимости проведения в ночное время или в случае отсутствия подходящего источника питания. Лазерная технология при всех ее преимуществах используется в частных квартирах очень редко, поскольку она является очень дорогостоящим способом резки бетона. Минимальная стоимость реза лазером одного квадратного метра составляет примерно 12 000 рублей, поэтому основной сферой применения лазера на данный момент являются спасательные и аварийные работы.

Ориентировочная стоимость резки бетона с помощью различного оборудования:

Выводы

Алмазная резка бетона с применением высокопроизводительного оборудования является на сегодняшний день очень востребованной технологией, поскольку позволяет выполнять демонтаж строительных конструкций различной толщины при перепланировке или строительстве дома. В отличие от других способов она имеет целый ряд преимуществ. Прежде всего, это высокая скорость и производительность.

Следующее преимущество в том, что алмазная резка не оказывает разрушительных воздействий на несущие конструкции, что особенно важно при проведении работ в старых строениях. Кроме того, резка с помощью алмазного инструмента или лазера обеспечивает высокое качество реза, что сокращает затраты, необходимые для дополнительной обработки проемов, выполненных с применением перфоратора и прочих подобных инструментов.

Технология резки бетона алмазным канатом показана в видео: