Подробности

Просмотров: 27661

История алмазной резки

В любом процессе строительства, отвечающем передовым современным технологиям, используются высокотехнологичные инструменты. Специализированное оборудование позволяет решать различные технические и инженерные задачи. Наиболее значительный прорыв в области совершенствования строительных инструментов был сделан в сфере средств для обработки железобетона, бетона и других строительных материалов. В середине XX века на строительных площадках европейских стран начали использовать передовую технику – алмазный инструмент для резки, способную эффективно и быстро решать самые сложные задачи в обработке различных поверхностей. Алмазный инструмент получил широкое применение после того, как была разработана промышленная технология производства синтетических алмазов. В декабре 1954 г. американская фирма «Дженерал электрик» сообщила, что сотрудники этой фирмы Холл, Банди и другие получили искусственные алмазы в виде мелких треугольных пластин. Процесс синтеза вели под давлением порядка 100 тысяч атмосфер и при температуре 2600°С. Катализатором был тантал, а если говорить точнее, то алмаз из графита получали на тонкой пленке карбида тантала, образовывавшейся в ходе алмазного синтеза. С тех пор, с середины 50-х годов XX века, успешные работы по промышленному синтезу алмазов ведутся в ряде стран. В нашей стране эту работу возглавили В.Н. Бакуль и академик Л.Ф. Верещагин.

Появившись в начале 60 годов в Европе, техника алмазной резки первоначально использовалась в странах Запада. Алмазный инструмент получил широкое распространение благодаря уникальным свойствам алмазов, закрепленных на его поверхности. Закрепление алмазов может осуществляться гальваническим способом, спеканием и прессованием. Материал, посредством которого алмазы закрепляются на поверхности режущего инструмента, называется связкой. Тип алмазов, их концентрация и свойства связки определяют ресурс и производительность инструмента. Повсеместное внедрение железобетона, как популярного строительного материала обусловило необходимость внедрения экологически чистой и безопасной технологии устройства отверстий и проемов. До недавнего времени устройство проема было связано с нестерпимым шумом т.к. пробивка проема предполагала использование перфораторов и отбойных молотков, с применением алмазного инструмента задача по устройству и прорезке проемов сильно упростилась. Алмазная резка стала неотъемлемой частью любого строительства или ремонта. Основная опасность для человека при пробивке проемов (традиционными отбойными технологиями) - возникновение бетонной пыли, вызывающей у людей силикоз. Также при использовании отбойных молотков возникают вибрации, опасные для целостной структуры железобетона, в особенности при монолитном строительстве. Уровень шума также превышает все допустимые для здоровья человека нормы. Все эти моменты вынуждали прибегать к использованию нового оборудования. Оно должно было отличаться безопасностью и высокой эффективностью. Преодолеть твердость обрабатываемых материалов, таких как кирпич, железобетон, бетон, камень, было под силу только лишь алмазу. Именно так появились алмазный канат и алмазные диски. Для того чтобы алмазный инструмент можно было изготовить, использовались натуральные технические алмазы. Алмаз - самое твердое из всех природных веществ. По шкале Мооса его относительная твердость равна 10, в 1000 раз превышает твердость кварца и в 150 раз - корунда. Максимальная твердость на гранях октаэдра, минимальная на гранях куба. Плотность чистого алмаза составляет 3,511 г/см . На воздухе алмаз сгорает при температуре 850°С с образованием двуокиси углерода, в вакууме - при температуре свыше 1500°С переходит в графит. В девяностые годы новая технология алмазной резки начала завоевывать и российский рынок.

Технология алмазной резки

Алмазная резка - технологический процесс образования технологических отверстий и проёмов различных форм в строительных конструкциях (бетон, железобетон, кирпич, камень, металл и др.) с применением алмазного инструмента. Алмазные насадки это диски, канаты, коронки, цепи с алмазными сегментами  и т.д. Это один из способов применяемых в строительстве для получения сквозных отверстий в различных материалах. Она применятся для прорезки и демонтажа различных частей здания, без использования вибрационного и ударного инструмента. Резка может быть произведена в таких материалов как – бетон, железобетон, кирпич в том числе и декоративный, гранит, асфальт, и в любых аналогичных материалах. Технологический смысл этой методики состоит в сильном механическом воздействии на разного рода конструкции с целью появления отверстий. Резка бетона обычно происходит, как в ручном так и в машинном режиме. Кроме того, по методу охлаждения инструмента выделяют алмазную резку с использованием воды и сухую.  В последнем случае есть большой плюс (нет необходимости искать воду), но есть и значительные минусы - больший износ оборудования и наличие пыли. Именно поэтому сухой способ не рекомендован в закрытых помещениях. На сегодняшний день алмазная резка бетона и железобетона в большинстве случаев производится с привлечением различных гидравлических устройств, особенно для создания проемов и отверстий на поверхностях, находящихся под уклоном. Стенорезная машина, электрическая установка и другое оборудование оснащено специальными креплениями, благодаря которым они надежно устанавливаются на горизонтальных и наклонных поверхностях. Чаще всего резка бетона становится наиболее востребованной, когда происходит монтаж или демонтаж разного рода конструкций, перепланировка помещений, создание дополнительных проёмов для окон и дверей. Стоит заметить, что в ходе алмазной резки железобетона и бетона чаще всего применяется дисковый швонарезчик, как наиболее эффективный инструмент. Основной расходный материал в алмазных инструментах - это диски, канаты или кольца со специальным напылением. При их использовании не возникает негативных моментов, которые имеют место при использовании оборудования для решения подобных задач.

Область применения

Алмазная резка применяется в строительстве для изготовления технологических отверстий при прокладке различных видов коммуникаций, устройстве дверных и оконных проемов, демонтаже части зданий или полной разборке зданий. Широко применяется при изготовлении ниш в кирпичных и бетонных стенах, при резке проемов в капитальных стенах и перекрытиях.

Алмазная резка наиболее целесообразна при проведении таких видов работ, как:

- сверление и резка бетона и железобетона.

- создание отверстий и проемов в панелях и перекрытиях.

- прорезание ниш, предназначенных для установки сейфа или мебели.

- демонтаж и монтаж конструкций из разных материалов.

- исправление недочетов строительных работ.

- резка ригелей, фасадов или фундаментов.

- резка наклонных поверхностей.

- резка на любой высоте, в том числе и вплотную к полу.

Шесть этапов алмазной резки проема в бетоне:

- Разметка.

- Засверливание контрольного отверстия по углам проема.

- Алмазная резка бетона по периметру с одной стороны на сегменты.

- Алмазная резка бетона с другой стороны на сегменты.

- Вырезанные сегменты аккуратно опускается на амортизаторы, а затем выносятся в мусорный контейнер.

- Проем усиливается металлом в соответствии с проектом.

Техника для алмазной резки

Технология алмазной резки подразумевает применение специального оборудования с подведенным водяным охлаждением позволяющие резать до:

Резка глубиной до 170мм (с одной стороны):

- Бензорезы: Дисковые и цепные.

- Пневматические, гидровлические и электрические дисковые пилы.

- Угловая шлифовальная машина (ручной инструмент).

- Штраборез.

Резка глубиной до 1750мм (с одной стороны), диметр диска может достигать 2500 мм:

- Стенорезные машины (гидравлические и электрические).

- Нарезчики швов (швонарезчики, машины канатной резки, настольные пилы, и специальный инструмент).

Ручные резчики: Электрический ручной резчик применяется для алмазной резки бетона в закрытых помещениях без возможности проветривания. С помощью электрического резчика возможна резка проемов без пыли с применением пылеотсоса или с применением воды на контакте реза. Максимальная глубина реза электрическими резчиками – 125 мм с одной стороны и 250 мм при доступе с двух сторон. Данный инструмент идеален для резки проемов в жилых помещениях, где нет возможности выполнять работы бензорезом из-за выделения выхлопных газов при его работе.

Бензорез: Применяется для алмазной резки дисками диаметром до 400 мм на открытом воздухе и в интенсивно проветриваемых помещениях. Максимальная глубина резки проемов алмазными дисками с использованием бензореза – 150 мм с одной стороны или 300 мм при доступе с двух сторон. Резка бензорезом производится с подачей воды. 

Ручная пила с алмазной цепью: Применяется для резки бетона на глубину до 500 мм. На сегодняшний день, ввиду трудоемкости выполнения работ цепной алмазной пилой, данный вид инструмента применяется достаточно редко.

Стенорезные машины: Электрические и гидравлические дисковые стенорезные машины (стационарные); применяются, когда необходима алмазная резка бетона на значительную глубину – до 1500мм и более. Обладают большей эффективностью, чем ручные резчики, однако, требуют больших ресурсов. Алмазная резка стенорезными машинами проводится обязательно с обильной подачи воды на контакт реза. Наличие проточной воды на объекте необходимое условие.

Канатные машины: Канатная резка бетона применяется для резки значительных массивов бетона, железобетона и др. твердых материалов. Площадь реза канатной машиной может достигать 10 кв.м. Для работы машины канатной резки необходим источник проточной воды и трехфазная электросеть с напряжением 380В. Особенность резки алмазным канатом - возможность проводить работы по резке под водой.

Швонарезчики (нарезчики швов в бетоне, асфальте и т.д.): Применяются для алмазной резки перекрытий, резки асфальта и других работ по резке на горизонтальных поверхностях. Алмазная резка швонарезчиком может выполняться с минимальным отступом от существующих строительных конструкций (стен, колонн и т.д.) Глубина реза определяется моделью и достигает величины 620 мм.

Электроинструмент: Доступный всем алмазный инструмент. Можно использовать в повседневной жизни. Он недорог, есть в любом строительном магазине. Применяется для мелких работ и домашнего использования. К нему относятся угловые шлифмашины - "болгарки", штраборезы и т.д.

Алмазное сверление отверстий в бетоне

Алмазное бурение (алмазное сверление бетона): Технологический процесс образования цилиндрического отверстия в строительном материале (бетон, железобетон, кирпич, камень и др.) с применением алмазного инструмента. Другим видом применения алмазного инструмента, является алмазное сверление бетона. Отверстия в бетоне получаемые с помощью данной технологии отличаются непревзойденным качеством, с заданными характеристиками. Алмазное сверление, как и алмазная резка, способно получить идеально ровный край в любом твердом материале кроме дерева. Одним из положительных моментов алмазного сверления является полное отсутствие вибрации. Сверление бетона и железобетона алмазными коронками гарантирует отсутствие трещин и сколов в материале, что особенно важно при работе с фундаментом здания. Продухи в цоколе и фундаменте здания рекомендуем сверлить только алмазными коронками. Сверление армированного бетона возможно диаметрами от 20 до 400 миллиметров, на глубину до 3 метров. Возможно также получение квадратных отверстий различных размеров, методом контурного алмазного сверления. Алмазное сверление на сегодняшний день является одним из ключевых направлений применяемых в алмазных технологиях для получения идеально ровного отверстия в бетоне. В современных условиях найти, либо заменить его другими методами просто невозможно. Применение технологий алмазного сверления и бурения можно наблюдать повсюду - начиная от глобальных строительных и дорожных проектов при сверление бетона и асфальта, и заканчивая сверлением отверстий алмазной коронкой в бытовых условиях при ремонте квартиры.

 Алмазное бурение (сверление) применяется в строительстве для изготовления технологических отверстий при прокладке различных видов коммуникаций:

- систем водоснабжения, отопления, вентиляции, кондиционирования; канализационных и стоковых магистралей.

- электрических сетей, волоконно-оптических каналов передачи данных.

- взятия проб бетона в монолитных конструкциях; образцов в скальных породах.

- технология алмазного бурения (сверления) широко применяется при изготовлении ниш в кирпичных и бетонных стенах, при резке проемов в капитальных стенах и перекрытиях.

Техника алмазного бурения

Технология алмазного бурения подразумевает применение специального оборудования:

- установки алмазного бурения

- алмазной коронки (колонкового бура)

Гидравлические установки алмазного бурения предназначены для сверления отверстий больших диаметров и работают от гидравлических насосов для этих установок. Стоимость таких установок гараздо выше электрических установок алмазного бурения и требует специального обучения оператора алмазного бурения.

Преимущества алмазной резки и сверления:

- Быстрота резки: Повышенный скоростной режим. Так, средняя скорость резки дверного проема 90х210 в армированном бетоне, составит в среднем 120 минут. А в не армированных материалах, таких как кирпич, бетон, бут изготовление дверного проема 90х210 займет около 40 минут.

- Точность резки: Идеально точный рез и отверстие.

- Чистота: Алмазная резка - влажная технология, при которой на режущий диск непрерывно подается вода. Это позволяет избежать излишней пыли при изготовлении проемов.

- Отсутствие вибрации и шума: Не так, шумно по сравнению с перфораторами, отбойными молотками и т.д.

- Отсутствие ударных воздействий на конструкцию.

Различия между проёмами сделанными перфоратором и алмазной резкой

Проёмы сделанные по технологии алмазной резки

Проёмы сделанные перфоратором