Баритовая штукатурка: выбор и технология нанесения материала

Баритовая штукатурка

Состав и сферы применения

Состав баритовой штукатурки:

Цемент – связующее вещество, желательно марки М-500. Количество материала зависит от уровня радиационного излучения и необходимой толщины, поскольку этот параметр определяет толщину слоя.
Баритовый песок – фракционный заполнитель с гранулами не более 1,25 мм в диаметре. В качестве заменителя допускается применение баритовой пыли. Содержание в готовом растворе должно быть не менее 85%.
Клей ПВА – для увеличения пластичности смеси.
Вода для затворения – добавляется в соотношении 0,25 л на 1 кг сухого состава.

Смешивание раствора производится до момента достижения необходимой консистенции. Смесь должна быть не слишком густой (будет отпадать) и не сильно жидким (будет стекать).

Если расчетная толщина слоя составляет 50 мм и более, целесообразнее будет использовать специальные баритовые плиты.

Баритовая штукатурка, характеристики которой позволяют эффективно защитить персонал от губительного воздействия рентгеновских гамма-лучей, используется при строительстве:

медицинских учреждений – томографы, рентген-кабинеты;
хранилищ радиоизотопных источников;
производственных помещений – рентген-лаборатории и т.д.

Также возможно применение для отделки жилых помещений с целью снижения естественного радиационного фона. Но для защиты от вредного воздействия барита требуется дополнительная облицовка слоем безопасного отделочного материала.

Производители и характеристики готовых смесей

Число производителей материалов с баритом не так велико, как производителей иных видов штукатурных составов.

Основными являются:

Альфапол.
Аксит.
Флагман.
Эталон.
Sorel.
Роси.
Баритобетон.
Рунит.

Чаще под отдельные заказы производят партии готовых СС баритобетона.

Сухие смеси, предлагаемые производителями, отличаются составом, свойствами, а также ценой:

Sorelbarit – в составе магнезиальное связующее, крошка барита, пластификаторы (в продаже в виде двухкомпонентного материала – СС+отвердитель), армирование за счёт базальтовых волокон, допускается нанесение слоя до 3 см за проход.
FullMIX – цемент М400, крошка барита, пластификаторы, за проход – до 10 мм.
Радиационно-защитная Роси.
Рунит.
Альфапол ШТ-Барит – крошка барита с магнезией

Основные правила при покупке готового раствора

Купить баритовую смесь в гипермаркетах стройматериалов непросто, так как она изготавливается в ограниченном количестве и на заказ. Популярностью, обусловленной качеством продукта, пользуются лишь несколько марок:

FullMix (производитель Рунит) – в ней активный рентгенозащитный элемент отличается высоким качеством. При этом готовая смесь реализуется по доступной цене;

Стоимость смеси напрямую зависит от количества активного вещества в нем. Смешать все ингредиенты непосредственно на обрабатываемом объекте довольно трудно. Здесь нужно точно знать качество всех компонентов и правильно рассчитать количество. К тому же в самодельных смесях отсутствует сертификат, потому лучше покупать готовый продукт, произведенный с соблюдением всех нормативов.

Плюсы, минусы и соответствие нормам

Из преимущество цементно-баритовой штукатурки выделим:

возможность экранировать разные виды ионизирующего излучения;
выгодную цену покрытия и простоту его нанесения;
монолитность готового покрытия;
возможность изготовления смеси своими силами.

Минусов намного меньше и большинство из них не настолько серьезные. Например,:

если слой штукатурки большой, то может потребоваться опалубка;
основной компонент (барит) является ядовитым компонентом, поэтому для жилых помещений (в случае необходимости) применять его можно только в ограниченных количествах;

Полезно! Особую опасность представляет баритовая пыль. Именно поэтому ее используют очень редко. Если используется песок мелкой фракции, то после работ потребуется нанести специальное защитное средство, которое исключается попадает микрочастиц барита в дыхательные пути человека.

не рекомендуется механическое нанесение состава;
довольно большой расход сырья;
если неправильно наносить слой шпатлевки, то защитные свойства не будут одинаковыми по всей поверхности.

Разумеется, важно чтобы приобретаемые смеси полностью отвечали нормативам. Согласно санитарным требованиям специализированная штукатурка должна применяться по СанПин 2.6.1.1192-03, в котором говорится об особенностях соблюдения гигиенических норм в рентгеновских кабинетах. Содержание самого барита в смеси регулируется ГОСТ 4682-84

Там же можно найти информацию о рекомендуемой толщине слоя штукатурки

Содержание самого барита в смеси регулируется ГОСТ 4682-84. Там же можно найти информацию о рекомендуемой толщине слоя штукатурки.

Также стоит ознакомиться с ГОСТ 12.4.217-2001. Это система стандартов, в которой также описывается, какие испытания должны быть произведены и запротоколированы на производстве при работе с баритовыми смесями. Это касается готовых составов и тех, которые замешиваются самостоятельно.

Самостоятельное приготовление смеси

Для приготовления цементно-баритовой штукатурки потребуется:

цемент (марка не ниже М300);
пластификаторы, например, ПВА (их доля должна составлять не более 3%);
гранулированный (фракции до 1,25) баритовый песок (в смеси его доля составляет 85-95% в зависимости от качества вяжущего компонента);
обычный песок.

Полезно! Размер фракции песка зависит от предполагаемой толщины слоя. Чем он больше, тем больше должны быть и зерна баритового наполнителя.

Все составляющие разбавляются водой. Если есть готовая строительная смесь, то жидкости потребуется 200 мл на 1 кг.

Полезно! Чтобы получить 1 тонну раствора с показателем плотности 2700 кг/см3, потребуется около 60 кг ПЦ, 800 кг баритового песка, 55 кг обычного песка и 5,5 л ПВА. Вода в зависимости от типа штукатурки.

Чтобы добиться наиболее эффективной защиты от радиационного излучения, можно пойти несколькими путями:

Использовать для смеси только цемент марки М500. При этом доля баритового песка в должна составить 95%.
Сделать более толстый слой штукатурки. В этом случае можно использовать цемент М300. Баритового песка должно быть не менее 85%.

Последовательность приготовления раствора следующая:

Помещаем все компоненты штукатурки в бетономешалку и замешиваем до однородного состояния.
Добавляем воду небольшими порциями (для стен и пола делаем более вязкий состав, а для потолка жидкий).
При необходимости добавляем ПВА или другой пластификатор.

Сразу после приготовления приступаем к работам.

Компоненты баритовой штукатурки

Как и в стандартных смесях, в баритовой штукатурке основой является портландцемент определенной марки. Также смесь включает баритосодержащий компонент, пластификаторы и иные добавки.

Цемент

Чаще всего для изготовления раствора применяется портландцемент марок М300-М500, причем лучший эффект дает именно М500. С низкомарочным цементом баритовый компонент связывается плохо — готовый слой будет крошиться, трескаться, рассыпаться при нанесении. Если требуется более быстрое высыхание штукатурки, при этом уровень влагостойкости значения не имеет, в нее добавляют магнезиальный цемент вместо портландцемента. В зависимости от вида цемента штукатурки подразделяют на цементно-баритовые и магнезиально-баритовые.

Барит

Активным веществом штукатурки, которое отвечает за защиту от вредного излучения, является баритовый песок — минерал, сернокислая соль бария с формулой BaSO4 в форме песка или гранул с фракцией менее 1,25 мм. Чем толще предполагаемый штукатурный слой, тем большим может быть размер песчинок.

Совсем мелкая пыль применяется редко, так как она может нанести вред организму и является менее эффективной. По сути, пыль подходит только для защиты зданий от естественного радиационного фона. В растворе может присутствовать до 85-95% баритового песка. Он белый по цвету, его удельный вес равен 4,48 кг/куб. см, поэтому готовая штукатурка получается довольно тяжелой.

Наполнители и добавки

Для более легкого нанесения и разравнивания по поверхности в раствор вводятся пластифицирующие вещества. В заводских штукатурках их роль играют разные полимеры. В домашних условиях в качестве пластификатора в состав можно ввести клей ПВА (менее 3% от общей массы).

Порядок приготовления смеси

Для заведения состава берут уже готовую штукатурку в сухой форме, на 1 кг порошка добавляют примерно 200 мл воды. Если средство было смешано самостоятельно, воду подливают, пока консистенция не станет напоминать густую сметану.

Финишная отделка стен

После набора прочности поверхность шлифуют наждачкой либо шлифмашинкой (защищая дыхательные пути респиратором). Кроме декоративных функций финишная отделка служит целям защиты помещения от попадания в воздух пыли барита. В качестве финишной отделки применяют оклейку обоями, тонкослойную декоративную штукатурку, покраску, пластиковые панели.

Технология заливки баритовой штукатурки толстым слоем

При толщине отделки из баритовой штукатурки > 2 см технология нанесения с использованием опалубки позволяет выполнить работу быстрее, качественнее и надёжнее. Щиты опалубки делают из листовой фанеры или из досок. Установке опалубки предшествует монтаж армирующих сеток. При этом высоту шляпок элементов крепежа принимают равной общей толщине покрытия, в иных случаях – близкой к высоте установки сетки.

Опалубка из досок

Для заливки штукатурного покрытия стены можно изготовить щитовую опалубку из досок (обрезных) толщиной около 20 мм.

Последовательность изготовления:

Замеряют стену, чтобы рассчитать размеры опалубочных щитов. Если длина стены до 3 м, можно изготовить один длинный щит. При длине стены 3 и более метра изготавливают два щита, например, длиной по полтора метра. Рациональная высота щита – до 100 см.
В качестве вертикальных рёбер жёсткости используют рейки 30 х 50 мм, устанавливая их не далее, чем в метре друг от друга. Прикрепляют рейки, плотно прижимая доски друг к другу. Для прижатия применяют упоры и клинья. К вертикальным планкам добавляют диагональную, для придания щиту жёсткости.
После сборки щита опалубку переворачивают лицевой стороной (рабочей) вверх для проверки образованной плоскости. Если доски не образуют единую ровную плоскость, их открепляют и, исправив положение, фиксируют снова.
Изготовленный щит (щиты) устанавливают к стене, упирая на дюбели, к которым прикрепили сетку. Проверяют вертикальность уровнем.
Фиксируют положение с помощью угловых подпорок.
Штукатурный раствор заливают в опалубку сверху, следя, чтобы она заполняла полость равномерно. Желательно применение вибраторов. При их отсутствии постукивают по доскам опалубки молотков с наружной стороны. Так «выгоняют» образовавшиеся при заливке воздушные пузыри. Делают это до тех пор, пока не прекратится оседание залитой смеси.
Щиты опалубки снимают тогда, когда залитая смесь застынет (не ранее, чем через неделю). Делать это раньше рисково, так как могут возникнуть отслоения или трещины. Снятые щиты опалубки поднимают выше и фиксируют. Затем заливают баритовым составом следующий участок.
Самый верх стены штукатурят вручную, нанося слои мастерком или шпателем.
Получившиеся выступы раствора затирают или стёсывают.

Защита пола

Поскольку прочность бетонобаритного пола меньше, чем требуемая для установки тяжёловесного рентгеновского оборудования, поверх рентгенозащитного монолита делают бетонную стяжку. В этом особенность баритобетонных полов. Перед началом работы поверхность пола (обычно это ж/б плиты) выравнивают, очищают, устанавливают маяки. Нанесённый раствор выравнивают правилом.

Оштукатуривание потолка

Людям, не имеющим опыта, за эту работу лучше не браться.

Для защиты глаз обязательно применение очков. Оштукатуривание выполняют последовательно:

Железобетонную плиту перекрытия готовят для оштукатуривания, очищая от грязи, пыли. Для заделки трещин применяют цементный раствор.
Дважды с просушкой грунтуют поверхность валиком, прокатывая в поперечных направлениях. Для повышения сцепления накидывают ковшиком цементное молочко, по консистенции подобное жидкой сметане. Молочко после застывания имеет бахромчатую нижнюю поверхность, увеличивающую сцепление.
Из массы раствора с баритом на потолке делают маячки либо устанавливают на дюбели металлические рейки.
Оштукатуривание выполняют аналогично оштукатуриванию стены.

заделка трещин на потолке

грунтовка потолка краскопультом

установка маяков

оштукатуривание потолка

Свойства и применение.

Сам по себе баритовый песок является наполнителем, роль которого играет привычный речной или морской песок. Но для того чтобы его связать требуется цемент высоких марок, например, М300, М400, М500. При использовании другого цемента смесь будет некачественной, крошиться и рассыпаться даже при нанесении. В незначительных концентрациях может содержаться обычный песок.

Покупательская способность целевой аудитории достаточно низкая. Основными закупщиками подобных составов являются медучреждения и здравоохранительные организации. Эта штукатурка используется ими для обработки рентгенкабинетов, кабинетов томографических исследований, зубопротезных и стоматологических клиник, применяющих рентген аппараты для получения снимков.

Также потенциальными потребителями таких штукатурок являются научно – исследовательские центры и институты, которые также применяют оборудование, излучающее рентгеновские и гамма – лучи. Помимо их такое покрытие могут использовать другие организации при оборудовании бомбоубежищ и других стратегически важных объектов.

Основные характеристики барита

Минерал барит Технологические свойства баритового минерала следующие:

химическая инертность;
умеренная твердость;
высокая плотность;
способность впитывать рентгеновские лучи;
белизна.

Но встречается и серый, желтый, светло-бурый, красный барит, имеющий перламутровый или стеклянный блеск.

Его спектр использования довольно обширен. Он предназначается для увеличения плотности буровых растворов на углеводородной и водной основе при бурении различных скважин, востребован в нефтяной промышленности, газовой и химической. Баритовый минерал применяют при производстве резины, которая обладает особыми свойствами, используется при укладке асфальта. Благодаря своим особым свойствам, баритовый концентрат используют в сфере экологии.

Образование барита

Происхождение барита обычно гидротермальное. Оно связано с взаимодействием воды с солями бария и с химической реакцией минерала с активными металлами. Он может создавать самостоятельные кристаллические скопления в раковинах железных руд, заполняет пустые места в вулканических породах.

Скопления камней образуются при повышенном давлении и низкой температуре, поэтому этих кристаллов в магматических породах не бывает.

Самые обширные месторождения обычно образуются возле залежей других минералов:

галенита;
кварца;
гематита;
сфалерита;
флюорита.

Для производственных нужд используются скопления барит минерала с вкраплением натуральных утяжелителей. Это может быть радий, стронций и кадмий. Месторождения барита встречаются на всех континентах. Их нет только в Антарктиде. Барит, который добывается в открытых карьерах, используется в разных отраслях сельского хозяйства и промышленности, благодаря низкой стоимости.

Технология выполнения работ

Работы зависят от толщины штукатурки, и рассчитываются на стадии проектирования в соответствии с предполагаемой мощностью радиоактивного воздействия. Баритовая штукатурка наносится толстым слоем, поэтому важным условием надёжного сцепления является тщательная подготовка основания. До начала работ необходимо снять покрытие, отделку, удалить гвозди, шурупы, саморезы. Затем простучать стены, потолок и пол, чтобы обнаружить отстающие элементы и снять их. В идеале должна получиться ровная стена. Если на поверхности выявились трещины и выбоины, их необходимо заделать цементно-песчаным раствором.

Основные этапы

Процесс выполнения работ по нанесению штукатурки состоит из нескольких этапов:

Грунтовка. После подготовки для улучшения сцепления раствора с основанием его необходимо обработать специальным составом — грунтовкой.
Армирование поверхностей сеткой. Если проектом предусмотрено нанесение многослойной баритовой штукатурки, то для повышения прочности и предотвращения осыпания монтируют штукатурную сетку. Её необходимо устанавливать на каждые 15 мм толщины раствора. Сетчатую конструкцию крепят шурупами или гвоздями в «разбежку» на расстоянии 50 см друг от друга, при этом хорошо растягивают, не допуская провисания.
Нанесение первого слоя. Он должен быть толщиной не более 1 см. На влажной поверхности шпателем рисуются полоски для улучшения сцепления слоёв штукатурки.
Грунтовка. Штукатурке дают просохнуть и затем обрабатывают грунтовкой. Через 2 часа можно приступить к выполнению второго слоя.
Второй слой. Толщина не более 5 мм. Слой обязательно хорошо просушить (время высыхания раствора указано в инструкции производителя).
Монтаж штукатурной сетки. Набивается аналогично п. 2.
Следующие слои выполняются с периодическим армированием и грунтовкой поверхностей. После достижения проектной толщины штукатурка в течение недели должна просохнуть и набрать прочность.
Шлифовка. Перед декоративной отделкой поверхность необходимо зашлифовать. Из-за токсичности баритовой пыли работы нужно выполнять в респираторе.
Декоративная отделка. Служит для придания эстетичности помещению, а также для предотвращения попадания в воздух баритовой пыли. Применяют масляную краску, обои, пластиковые панели и другие отделочные материалы.

Особенности нанесения штукатурки

При выполнении баритовой штукатурки технология нанесения имеет следующие особенности:

работы выполняются при температуре в помещении +15…+35°С и влажности 75%;
оштукатуривание выполняется вручную, без применения специального оборудования;
приготовленный раствор необходимо использовать в течение 45 мин, иначе он утратит свои технологические свойства;
наибольшая толщина слоя 10 мм, если отступить от этого правила, то увеличивается время высыхания и набора прочности раствора;
чтобы контролировать равномерность толщины слоя, можно воспользоваться штукатурными маячками;
минимальный слой при отделке перегородок и пола — 30 мм, а для потолочных панелей — 50 мм;
в перекрытиях баритовый состав заводят в соседние помещения на 2 см.

«ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ПРОИЗВОДСТВО И ПРИЕМКУ ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ РАБОТ ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ» (утв. Приказом Минкоммунхоза РСФСР от 13.02.69 N 53)

Б. Рентгенозащитные штукатурки

4.Б.1. Рентгенозащитные штукатурки применяются для изоляции рентгеновских кабинетов от смежных с ними помещений. Существует два основных способа рентгенозащитной изоляции: посредством баритовой штукатурки поверхностей конструкций (стен, потолков) рентгеновских кабинетов или путем прокладки свинцового изоляционного слоя.

Слой баритовой штукатурки толщиной 14,6 мм заменяет защитный слой свинца толщиной 1 мм.

4.Б.2. Толщина рентгенозащитной штукатурки и ее состав указываются в проекте для каждой поверхности с учетом мощности и количества рентгеновских аппаратов, устанавливаемых в помещении.

При этом следует иметь в виду, что толщина защитного слоя должна быть не менее 30 мм.

4.Б.3. Рентгенозащитная баритовая штукатурка состоит из барита, цемента и воды. Барит (тяжелый шпат BaSO_4) является заполнителем и употребляется в виде пыли или песка. Пылевидный барит проходит почти без остатка через сито с 4000 отв./кв. см; объемный вес 2,0. Песковидный барит, применяемый для рентгенозащитной штукатурки, должен содержать зерна не крупнее 1,25 мм; объемный вес около 2,4.

Баритовый заполнитель должен содержать не менее 85% сернокислого бария. Пылевидный барит получается как отход при обработке цинковых руд.

4.Б.4. В качестве вяжущего в растворе для баритовой штукатурки применяют портландцемент, шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент марки не ниже 300.

Примерный состав баритовой штукатурки 1/4 по объему (цемент:барит). Допускается добавка 1/4 части известкового теста, что увеличивает удобоукладываемость раствора. Раствор может приготавливаться из цемента, барита-песка, барита-пыли состава 1:2:1.

4.Б.5. Для раствора применяется не более 0,9 л чистой воды на 1 кг цемента. Введение в раствор большого количества воды резко снижает механическую прочность штукатурки.

Перед употреблением барита определяется процент его влажности, который затем учитывается при приготовлении раствора.

4.Б.6. Раствор для баритовой штукатурки не должен давать трещин при высыхании и иметь достаточную связь с подготовленной для оштукатуривания поверхностью. Кирпичные стены под баритовую штукатурку должны быть выложены впустошовку с заглублением швов на 20 — 25 мм, деревянные поверхности должны быть обиты штукатурной дранью, бетонные и гипсобетонные стены должны оштукатуриваться по металлической сетке.

4.Б.7. На железобетонные перекрытия баритовая штукатурка укладывается непосредственно с последующей засыпкой шлаком, если последняя предусмотрена проектом.

Защита ребер железобетонных плит баритовой штукатуркой требуется лишь в том случае, если высота ребра менее 120 мм. Зазоры между железобетонными плитами должны быть перекрыты защитным слоем. Если железобетонные плиты опираются на полку тавровой балки с толщиной полки более 15 см, то дополнительного защитного слоя между ребром балки и железобетонной плитой не требуется.

4.Б.8. Защитный слой штукатурки должен быть непрерывным, без посторонних включений (щепы, шлака и др.).

Наносить баритовую штукатурку на поверхность следует несколькими слоями толщиной 4 — 5 мм до достижения расчетной толщины. Работы следует вести при температуре не ниже 15 °С.

Слой баритовой штукатурки должен быть одинаковой толщины по всей поверхности ограждения. В местах стыков слои штукатурки должны перекрывать друг друга не менее чем на 3/4 толщины слоя штукатурки.

4.Б.9. Рентгенозащитную штукатурку рекомендуется покрывать дощатой обшивкой или листами сухой штукатурки.

Входные двери диагностических кабинетов баритовой защите не подлежат.

4.Б.10. Для испытания образцов баритовой штукатурки изготавливаются плитки размером 150 х 150 х 10 мм в количестве трех штук для каждой рецептуры баритовой смеси. Форма для изготовления смеси делается из фанеры толщиной 2 — 3 мм.

Плитки для испытания в лабораторию доставляются в формах.

4.Б.11. К образцам плиток должен прикладываться паспорт, в котором сообщаются:

а) наименование объема капитального ремонта, его адрес и телефон;

б) состав баритовой смеси;

в) тип рентгеновского кабинета (диагностический или терапевтический), для которого изготавливается защита;

г) наибольшее напряжение, даваемое аппаратом на рентгеновскую трубку;

д) количество плиток. На плитках должны быть сделаны надписи с указанием номера плитки и наименования объекта ремонта здания.

Свойства баритовой штукатурки и особенности ее применения