Бурение бетона алмазными коронками

Алмазное или победитовое корончатое сверло – единственный выход для мастеров, которым десятилетиями ранее требовался массивный бур такого же диаметра, порой весящий не один десяток килограммов. Сверлящая коронка-бур сечением рабочей части в 10 см сделала сверление в не вполне удобном положении или на большой высоте значительно более быстрым, эффективным.

Алмазное корончатое сверло применяют в местах, где использование стандартной быстрорежущей стали или даже победитового сплава значительно осложнено наличием глиняного кирпича, железобетона высокой прочности для армированных фундаментов и межэтажных перекрытий зданий. Оно выручает мастера в случае, когда в бетонных изделиях присутствует арматурная сетка с прутьями толщиной более сантиметра.

По центру располагается задающее сверло (бур по бетону), являющееся съёмным. Такой бур (короткий по длине) легко приобрести в любом строительном магазине. Но есть и коронки с несъёмным буром, поломка которого значительно усложнит прорезание отверстия в строго заданном месте.

Основная конструкция – кусок трубы и основа центрального бура – изготавливаются из высокопрочной инструментальной стали. Победит и/или алмаз находится лишь на режущих (пробивных) кромках. Бур из цельного куска победита или алмаза стоил бы в десятки раз дороже существующих аналогов.

Бетон пониженной прочности, из которого изготавливаются безарматурные ненесущие перегородки между комнатами одной и той же квартиры, может быть просверлен и победитовым сплавом. Природный камень (гранит, базальт) в безударном режиме всё же дробится и режется именно алмазным сверлом, это же относится и к незакалённому стеклу. Любой кирпич обрабатывается в ударном режиме именно победитовой коронкой – в этом случае покупка алмазной (такой же по диаметру) неоправданно дорога.

Исключение из всех этих правил – закалённое стекло, которое хоть и дробится алмазным наконечником, но при малейшей попытке обработать материал тут же рассыпается в мелкое крошево с притупленными краями.

Типичный пример – любой многоквартирный дом: без алмазной коронки трубу канализации (диаметром до 15 см) по всем этажам, где туалеты расположены друг над другом, не провести.

Область применения коронок – дрели и перфораторы любой мощности, ручные бурильные механизмы. Отверстия, помимо сквозных (для прокладки инженерных коммуникаций), сверлятся и в несквозном исполнении: углубления под врезные розетки, выключатели и предохранители-автоматы, счётчики, встраиваемые датчики и прочее. Накладные (не врезные) электроприборы коронного сверления в стене не потребуют.

Сверление пено- и газоблоков, деревянных стен, композитных, пластиковых перегородок и перекрытий выполняется простыми коронками из быстрорежущей стали. Им не нужны ни алмазное напыление, ни победитовый наконечник.

Коронки для сверления различаются по разбросу значений диаметра. Он и определяет их конкретное назначение в каждой области применения.

• 14-28 мм – отличаются по шагу в 2 мм. Это 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26 и 28 мм. К редким исключениям относят значения, например, 25 мм. Алмазные коронки с малым значением – до 28 мм – применяют для высверливания отверстий для химических анкеров. Последние применяются для возведения эстакад, несущих опор крупногабаритных станков и иных тяжеловесных конструкций. Химические анкерные крепления предполагают наличие сверлящей коронки, большей как минимум на 4 мм, чем сама шпилька. При несоблюдении данного требования химический анкер не обеспечит надлежащий запас прочности.

• 32-182 мм. Шаг составляет 1 см, но число заканчивается цифрой 2. Исключение – типоразмеры 36, 47, 57, 67, 77 и 127 мм. Размер (диаметр) рабочей части такого сверла обладает «круглой» величиной, к примеру, 30, 40, 50 мм. В данном случае «лишние» 2 мм – по одному с каждой стороны – наращивание сбоку в 1 мм. Без одномиллиметрового напыления, которым и является алмазный слой, коронка не выполняла бы своих функций. Например, 110 мм по факту являются 112-ю – с учётом высокопрочного режущего слоя.

• Коронки повышенного диаметра – 20-100 см – не обладают единой закономерностью в разбросе значений. Шаг диаметра может равняться и 25, и 30 мм. Типовые размеры – 200, 225, 250, 270, 300 миллиметров. Более крупные – 500, 600, 700 мм и далее. В особых случаях применяются индивидуальные размеры, к примеру, 690 мм.

Кроме алмазных, применяют твердосплавные (целиком) коронки. Это позволяет перевести перфоратор в режим крутящегося отбойника, что даёт возможность разбить слой бетона, под которым залегает более прочный его слой, обладающий арматурой. Насадка такой коронки при повышенных нагрузках быстро (преждевременно) изнашивается.

Например, рабочая часть имеет зубчатый вид, а хвостовик SDS подходит под большинство моделей отечественных и японских перфораторов, используемых в быту. Такое решение – вариант быстро пробить бетонную перегородку в квартире под небольшой диаметр, но данные изделия не отличаются повышенным ресурсом службы. Из-за завышенного по силе ударного воздействия качество сверления существенно страдает.

В зависимости от характеристик стены или перекрытия используют сухое или мокрое разрезание материала, из которого выполнена перегородка. Есть правила и рекомендации, дающие возможность получить от используемого инструмента долгий по времени (и суммарной погонной глубине просверливаемых отверстий) ресурс работы.

Сверление (пробивка) «на сухую» применяется в местах, где невозможно организовать временный канал подачи воды. Коронка должна располагаться очень точно в месте сверления: малейшее смещение во время её работы приведёт инструмент в негодность. Хвостовик и зажимной патрон должны быть смазаны. Смазка исключит излишнее ударное трение, приводящее к износу хвостовика.

Сухое бурение применяется на объектах, в помещениях, где оборудование крайне чувствительно к влаге, а отключить и переместить его нельзя, так как прервётся производственный процесс.

Суть этого метода в следующем: в рабочую зону подаётся постоянный поток воды для охлаждения нагревающегося от трения корончатого сверла. Вода закачивается под давлением в одну и более земных атмосферы – но так, чтобы брызги от излишне завышенного давления не мешали работе мастера, не попадали на перфоратор, из-за чего рабочий получил бы удар током. Остановка подачи воды приведёт к быстрому испарению, выкипанию имеющейся в рабочей зоне жидкости – коронка перегреется и выйдет из строя.

Наиболее низкозатратный способ – пайка. Режущий зубец или фрагмент вручную наносится на серебряную подложку. Напайка даёт при работе удерживающее усилие до 12 ньютонов. При малейшем перегревании серебряный слой расплавляется, и фрагмент отваливается. Поставляется в комплекте с водосборником и ручным нагнетателем воды. Так, для коронки в 12-32 мм в минуту требуется до 1 л воды. Коронки до метра в диаметре требуют до 12 л воды ежеминутно. Зависимость подачи воды от размера коронки нелинейна.

Сила на разрыв – до 40 Н/м. В качестве движущей силы – особые станки, стоящие немало, а значит, и сами коронки также недешевы.

Напыление алмазного слоя наиболее распространено. Его получают и напаиванием, и вклинением при спекании. Такие изделия пробивают плитку, кафель, керамогранит и керамику. Продаются набором – конкретный диапазон рабочего диаметра соответствует определённому набору.

Ремонт коронки – следствие её износа, например, при сверлении сталей. Изношенная разрезающая грань не подлежит дальнейшему применению. Но алмазные коронки восстановить возможно. Вначале определяют причину износа изделия – для этого коронку проверяют на горизонтальную вибрацию. При закономерном износе новые алмазные частицы напаиваются на место слетевших старых. Покупка новой коронки обходится заметно дороже, чем восстановление прежней (возможно, в 5 раз на одно изделие). Необходимость восстановления решается мастером. Восстановление алмазной коронки производится по следующей схеме:

• рабочая зона коронки очищается от изношенных алмазных частиц и остатков соскобленного в точке проведения работ стройматериала;
• при небольших горизонтальных биениях несущую часть коронки подрихтовывают;
• в случае тотального износа некоторой части несущей конструкции её срезают, оставшуюся (укороченную) секцию зачищают в новом месте для нанесения алмазных частиц.

Слишком укороченная рабочая часть восстановлению не подлежит. Изношенные алмазные вкрапления наращиванию не поддаются – их меняют на новые.

В первую очередь мастер (рабочий) соблюдает технику безопасности. Он применяет спецодежду, не создающую угрозы наматывания ткани на коронку. А шершавая, покрытая алмазным слоем поверхность способна захватить материю, из которой сшит защитный костюм. Требуются защитные перчатки, респиратор и очки, полностью и наглухо закрывающие верхнюю часть лица.

Наиболее типичные ошибки при работе заключаются в следующем.

1. Разрушение или отделение режущего зубца случается преимущественно из-за сухого бурения или застревания коронки (заклинивание об арматурный прут).
2. Истирание насадки в зоне прилегания фрагмента – его признаком является изменившийся цвет сплава. Причина – сверление без воды, перегревание коронки, слишком быстрое вращение изделия в точке работы. Например, при частых и долгих работах по керамограниту или стали коронка со временем тупится и от превышения усилия, и от перегрева.
3. Фрагмент, накренившийся внутрь, образуется при попытках обойти штатный диаметр отверстия, резком запуске, боковом задевании об арматуру.
4. Элемент, оттопырившийся наружу, говорит о слишком быстром запуске, большем, чем требуется числе режущих фрагментов, превышении необходимой мощности привода при затёртых фрагментах.
5. Трещины и отломы на самом изделии свидетельствуют о недопустимой нагрузке на коронку, включая боковые воздействия, горизонтальных биениях (расцентровывании) всего изделия. Следствием последних является неравномерное истирание коронки, включая износ стенок насадки.
6. Вмятины на коронке говорят о том, что изделие выгнуло «яйцом», оно стало овальным. Причина – застревание коронки, сильные удары по ней.

Любые другие изменения формы корпуса – следствие чрезмерного износа из-за превышения нагрузки.

Как выглядит алмазное бурение бетона, смотрите далее.