Финишная обработка бетона и поверхностей из других материалов, используемых в строительстве, является трудоёмкой и экологически грязной операцией. Использование машинной обработки не только сократит время, но и эффективнее справится со всеми поверхностными дефектами. Не удивительно, что мозаично-шлифовальные машины находят всё более широкое применение на завершающих этапах отделки полов, включая и удаление с них прежних покрытий.

Принцип работы

Все модели работают по одинаковой схеме. Передвигаясь по бетону, мозаично-шлифовальная машина производит плоское шлифование при помощи вращающихся фрез, закреплённых на горизонтальной раме. Меняя скорость и направление вращения фрез, можно не только добиться ровности пола, но и формировать на нём различные плоские рисунки – мозайку. Для этого достаточно иметь комплект сменных фрез с разной частотой зубьев и расстоянием между ними, а также периодически корректировать угловую скорость вращения. Используя когерентность (наложение) кругов, остающихся на полу после очередного прохода фрезы, можно обеспечить неплохой художественный эффект. Для камня, этого будет вполне достаточно.

Естественно, что шлифовка должна быть мокрой, для чего конструкцией мозаичной машины предусматривается постоянное орошение обрабатываемой поверхности различными водными средами (для снятия красок могут использоваться органические растворители). Остаётся закрепить фрезу на коротком вертикальном валу, обеспечить её соединение с зубчатым редуктором и – далее – с приводным двигателем. Всё это навешивается на амортизирующую раму, снабжается опорными колёсиками, ручкой и съёмным баком для воды.

Различия в конструкциях обусловлены не только компоновкой отдельных элементов схемы, но и условиями использования агрегата. Классификация мозаичных машин может быть произведена по следующим параметрам:

1. По типу двигателя. При обработке полов внутренних помещений используется электропривод, а внешних – бензиновый.
2. По наличию механизма перемещения. Небольшие мозаично-шлифовальные машины рабочий перемещает вручную, для более мощных и тяжёлых типоразмеров потребуются приводные колёса. Для повышенной автономности передвижения техники используют гидропривод.
3. По количеству рабочих фрез. Однофрезерные агрегаты не отличаются высокой производительностью, а также имеют ограниченные технологические возможности (например, единственной фрезой, вращающейся в одну сторону, трудно эффективно покрыть поры в бетонном или каменном покрытии). Поэтому преимущество получают машины с двумя фрезами, вращающимися в разные стороны.
4. По конструкции узла подъёма рабочей головки мозаичные машины могут быть с линейным или угловым перемещением фрезы. В первом случае механизм работает несколько медленнее, зато обеспечивается возможность компенсации износа рабочей поверхности инструмента.

Мозаично-шлифовальные машины отличаются также своей производительностью, мощностью двигателя, весом и размерами фрез.

Конструкция и управление

В качестве примера рассмотрим отечественный агрегат типа СО-111А. Машина состоит из следующих узлов:

1. Фланцевого электродвигателя.
2. Зубчатого планетарного редуктора.
3. Траверсы.
4. Пружинного амортизатора.
5. Кронштейна, производящего регулировку относительного расположения фартука
6. Рабочей головки с закреплёнными на ней шестью абразивными сегментами.
7. Защитного фартука.
8. Рамы с неприводными колёсами.
9. Бака с увлажняющей жидкостью.
10. Рамы с узлом управления, включающего в себя также и защитно-заземляющее устройство.

Работа на мозаичной машине производится следующим образом. При включении электродвигателя начинается вращение абразивных сегментов. Их настройку выполняют так, чтобы рабочие поверхности абразива выступали за нижнюю границу фартука не менее, чем на 5…10 мм. Посадочные места инструмента подпружинены, что, с одной стороны, компенсирует возникающие при работе мозаично-шлифовальной машины вибрации, а, с другой стороны, обеспечивает более плавное внедрение абразивов в обрабатываемые поверхности.

Конструкция редуктора обеспечивает вращение фрез в противоположные стороны, что благоприятно влияет на динамику работы агрегата и облегчает прямолинейность его хода. Рабочий ход абразивных сегментов синхронизирован с пуском воды из бака через запорно-штуцерный узел. Контроль качества шлифования оператор производит визуально, передвигая машину по мере окончания процесса обработки. При отсутствии воды в баке машина отключается.

Состав смачивающей жидкости может изменяться в зависимости от вида обрабатываемого покрытия. Например, при шлифовке мрамора или природного камня вместо воды используются водные растворы поверхностно-активных веществ, при этом качество смачивания устанавливается таким образом, чтобы все мельчайшие частицы оставались на обработанной поверхности. Оттуда они при высыхании должны удаляться промышленным пылесосом. Это выполняется как самостоятельная операция, что конструктивно снижает производительность для всех машин серии СО (СО-307, СО-199 и др.).

Замена всех сегментов, независимо от степени их изношенности, должна производиться одновременно. Расстояние до поверхности обработки принимают в пределах 30..35 мм, используя плоские пружины из листовой резины. Работать с агрегатом необходимо только в диэлектрических перчатках.

Модели мозаичных машин

Для снижения утомляемости оператора используются более современные конструкции рассматриваемой техники. Популярны мозаично-шлифовальные машины от фирмы Сплитстоун (Канаш, Россия), длительное время занимающейся выпуском вибрационного строительного оборудования. Все эти агрегаты используют для установки абразивного инструмента крепление «франкфурт», которое представляет собой посадочные места под абразивы разных конфигураций, закрепляемое на рабочей головке быстросменными пластинами Velcro. Это значительно ускоряет процесс переустановки шлифовального инструмента, и исключает его самопроизвольные перекосы при контакте с поверхностью бетона или камня. Выпускается два вида креплений – Standart и Professional.

Из малых мозаичных машин по бетону стоит остановиться на модели Сплитстоун GM-122. Агрегат обеспечивает шлифовку с шириной полосы до 305 мм. Мощность электродвигателя 4 кВт обеспечивает вращение абразивного инструмента с угловой скоростью 1100 мин-1. Нормативная производительность шлифовки бетонной поверхности — 50…60 м2 в смену. Имеется возможность для подключения строительного пылесоса.

Двухтраверсная модель от того же производителя – GM-245 – отличается повышенной производительностью и мощностью привода (при двигателе 5,5…7,5 кВт скорость обработки возрастает примерно вдвое).

Самоходные машины отличаются некоторыми конструктивными изменениями: наличием второго двигателя, существенным увеличением полосы захвата, мобильностью перемещения и разворота. Например, мозаично-шлифовальная машина НТС 1500ixt имеет альтернативный привод от встроенной аккумуляторной батареи, что резко повышает автономность и мобильность операций шлифовки бетона.