Posadzki podłóg przemysłowych – cz. I

Typowa, najczęściej występująca, konstrukcja podłogi na gruncie stanowi układ, w którym występuje ścisła współpraca następujących warstw (rys. 1):

– podbudowy ułożonej na podłożu gruntowym,

– warstwy poślizgowej (i ewentualnie rozdzielającej),

– płyty betonowej (ewentualnie żelbetowej lub zbrojonej włóknami stalowymi),

– warstwy wierzchniej zwanej posadzką. W zależności od lokalnych uwarunkowań mogą występować jeszcze warstwy dodatkowe – mrozoodporne w podłogach narażonych na przemarzanie lub izolacji termicznej w chłodniach czy mroźniach.

Wadliwość choćby jednego z tych elementów odbija się negatywnie na trwałości podłogi oraz prowadzi do powstawania usterek i wad.

Rys. 1 Układ warstw w typowej podłodze przemysłowej wykonanej na gruncie

Wymagania stawiane posadzkom przemysłowym

Posadzkom przemysłowym stawia się bardzo różne wymagania, których ilość jest uzależniona przede wszystkim od sposobu wykorzystania – przenoszą na warstwy podbudowy znaczne obciążenia od maszyn i składowanych produktów. Oprócz obciążeń statycznych muszą przejmować także obciążenia dynamiczne, m.in. siły wywołane przejazdami wózków podnośnikowych i samochodów. Innym typem obciążeń są oddziaływania mechaniczne, klimatyczne czy chemiczne, np. pochodzące od kwasów, płynów. Ważnymi wymaganiami stawianymi wierzchnim warstwom podłóg są kryteria związane z użytkowaniem: przeciwpoślizgowość, wytrzymałość na ścieranie, odporność na wilgoć, łatwość pielęgnacji, przeciwpyłowość, równość powierzchni, odporność na promieniowanie UV, uderzenia, łatwość odprowadzania ładunków elektrostatycznych, poprawienie paroprzepuszczalności, barwne wykończenie itd. W przypadku powłok wykonywanych na stropach, np. w wielopoziomowych parkingach i garażach, ważną cechą jest zdolność do przekrywania powstających rys dynamicznych.

W tabl. 1 przedstawiono wymagania najczęściej stawiane posadzkom przemysłowym. Dobór właściwego kryterium jest przede wszystkim uzależniony od przewidywanego profilu produkcji. Wielość wymagań pokazuje, jak trudne i kosztowne jest zastosowanie jednego określonego wyrobu, który spełniałby wszystkie wymagania. Każdy obiekt i typ produkcji charakteryzuje się swoistymi, szczególnymi wymogami. Bardzo istotna jest ścisła współpraca między projektantem, inwestorem, wykonawcą i użytkownikiem (rys. 2), mająca na celu przeprowadzenie oceny oraz doboru systemu nawierzchni pod konkretne potrzeby zakładu przemysłowego. Brak lub niepełna analiza, błędy projektowe, wadliwe wykonawstwo prowadzą do powstawania uszkodzeń i usterek. Zwraca się także uwagę na to, aby ostateczny koszt wykonania nie był dla nikogo zaskoczeniem, a dobór powłoki nie okazał się chybiony, niezbędna jest również ścisła współpraca projektantów z producentami materiałów na etapie przygotowania projektu budowy nowej lub remontu istniejącej podłogi przemysłowej [5].

Praktycznie niemożliwe jest znalezienie rozwiązania, które spełniałoby wszystkie wymagania wymienione w tabl. 1. W zdecydowanej większości przypadków nie jest konieczne, aby jednocześnie musiały być spełnione wszystkie wymogi, najważniejsze jest, aby wypełniono te wiodące dla danego pomieszczenia.

Aby ułatwić wstępny dobór, w tabl. 2 przedstawiono przykładowe wymogi, jakim powinna sprostać posadzka w zależności od przeznaczenia obiektu.

Rys. 2 Kryteria doboru odpowiedniego rozwiązania podłogi

Przygotowanie podłoża pod posadzki

Warunkiem wykonania trwałej posadzki jest prawidłowe przygotowanie podłoża (na ogół betonowego), które powinno zapewnić przenoszenie wszystkich obciążeń mechanicznych przy jednoczesnej współpracy między warstwą nośną i wykończeniową. Przed przystąpieniem do jakichkolwiek dalszych prac ważne jest przeprowadzenie oceny podkładu, a gdy to konieczne, wykonanie napraw i wzmocnień. Właściwe przygotowanie, szczególnie pod posadzki żywiczne, w co najmniej 50% decyduje o efekcie końcowym [9].

Ocena stanu podłoża powinna obejmować sprawdzenie [14]:

– wytrzymałości na ściskanie,

– wytrzymałości na odrywanie,

– występowania na powierzchni mleczka cementowego,

– wilgotności,

– czystości i stopnia zanieczyszczenia substancjami obniżającymi przyczepność,

– nierówności,

– prawidłowości ukształtowania spadków.

Wymagania odnośnie do jakości i parametrów podłoża ściśle zależą od stosowanego systemu. Są inne dla posadzek mineralnych, żywicznych czy ceramicznych. Jednak ogólne wymagania podłoża, zbliżone dla większości systemów, są następujące:

– podłoże musi być nośne, niepylące, niezanieczyszczone olejami, tłuszczami lub innymi substancjami pogorszającymi przyczepność;

– wytrzymałość betonu na ściskanie nie mniejsza niż 25 MPa;

– wytrzymałość betonu na odrywanie (np. metodą pull-off) – minimum 1,5 MPa;

– podłoże powinno być wysezonowane (podkład betonowy powinien mieć co

najmniej 28 dni) oraz zabezpieczone przed dyfuzją pary wodnej i podciąganiem kapilarnym;

– wilgotność objętościowa podłoża betonowego w warstwie przypowierzchniowej (ok. 1cm) nie powinna być większa niż 4%, w innym przypadku, jeżeli technologia dopuszcza, należy stosować specjalne dyfuzyjne powłoki, które pozwalają na wydostanie się wilgoci na zewnątrz;

– minimalna temperatura podłoża 8^oC;

– maksymalna temperatura podłoża 40^oC;

-temperatura podłoża powinna być wyższa o 3 stopnie od temperatury punktu rosy;

– wilgotność względna powietrza nie powinna przekraczać 75%;

– wiele technologii wymaga, aby równość powierzchni nie przekraczała 2mm na łacie 2-metrowej.

Często, w przypadku podłoży betonowych ułożonych na gruncie, wymagana jest pozioma izolacja przeciwwilgociowa.

Jednym z najważniejszych parametrów decydujących o jakości posadzki jest przyczepność przy odrywaniu. W przypadku występowania zanieczyszczeń podłoża, np. smarami, substancjami oleistymi, konieczne jest ich usunięcie poprzez skucie, piaskowanie lub frezowanie. W celu wygładzenia powierzchni o znacznych nierównościach stosuje się szlifowanie. W przypadku występowania mleczka cementowego obniżającego przyczepność konieczne jest śrutowanie, piaskowanie lub frezowanie. Śrutowanie pozwala, w zależności od czasu obróbki i średnicy zastosowanych kulek stalowych, uzyskać wymagany stopień otwarcia porów przypowierzchniowych w celu penetracji betonu materiałem sczepnym. Piaskowanie, w zależności od użytej granulacji piasku, pozwala nie tylko na wyczyszczenie, ale także na uzyskanie różnego poziomu chropowatości powierzchni. Frezowanie jest stosowane zasadniczo do usuwania fragmentów skorodowanego betonu i usunięcia starej posadzki. Gdy podłoże jest tylko zapylone lub zabłocone, często wystarczające jest dokładne zamiecenie, usunięcie zanieczyszczeń i odkurzenie.

Dobierając systemy posadzkowe, należy zwrócić uwagę na kompatybilność materiałów. Bardzo ważna jest zgodność właściwości chemicznych i fizycznych podłoża z parametrami warstwy przewidzianej do wykonania jako wykończeniowa.

Istotnym sposobem na zwiększenie stopnia połączenia podłoża z warstwą wierzchnią jest gruntowanie i stosowanie warstwy sczepnej. Zabieg taki wzmacnia strefę powierzchniową podłoża. Wypełnia pory na powierzchni warstwy nośnej i zmniejsza nasiąkliwość. Skutkuje to ujednoliceniem i zwiększeniem przyczepności.

Fot. Przykład posadzki mineralnej wykonanej w technologii suchej posypki DST (fot. autor)

Podział posadzek przemysłowych

Liczba możliwych zestawień systemów posadzkowych jest praktycznie nieograniczona. Ogólne wskazówki i wytyczne można znaleźć np. w [10]. Wybór odpowiedniego materiału jest uzależniony od wielu czynników, takich jak rodzaj podłoża, na którym ma zostać wykonana powłoka, grubość podkładu, warunki użytkowania obiektów i poszczególnych pomieszczeń.

W celu zwiększenia odporności stosuje się różnego rodzaju wierzchnie warstwy:

– suche posypki,

– impregnaty,

– powierzchniowe utwardzacze mineralne,

– wylewki na bazie cementu lub cementowo-polimerowe,

– jastrychy.

Najczęściej wykonuje się posadzki betonowe i cementowe – ok. 70% wszystkich nawierzchni. Posadzki żywiczne stanowią blisko 25%, a pozostałe (ceramiczne, bitumiczne, anhydrytowe itp.) to prawie 5% wszystkich wykonywanych posadzek przemysłowych.

Ze względu na grubość i sposób nakładania można podzielić posadzki na:

– impregnacje i powłoki lakiernicze,

– powłoki cienkowarstwowe – stosowane w obiektach o niezbyt intensywnym ruchu kołowym oraz ograniczonej agresji chemicznej,

– jastrychy mineralne i żywiczne – stosowane w przypadku znacznych obciążeń mechanicznych i chemicznych, w przypadku konieczności uzyskania powłoki elastycznej lub odpornej na promieniowanie UV

W przypadku specjalnych wymagań możliwe są odpowiednie systemy: antypoślizgowe, chemoodporne, antyelektrostatyczne, uelastycznione itp.

Tabl. 1 Wymagania stawiane posadzkom przemysłowym [13]

Posadzki mineralne

Wyróżnia się następujące technologie wykonywania posadzek:

– naniesienie na świeżo wykonaną płytę betonową suchej posypki utwardzającej,

– utwardzenie powierzchni mieszankami zapraw,

– wykonanie impregnacji powierzchniowej preparatami krzemianowymi lub polimerami,

– wykonanie warstwy wierzchniej z zaprawy polimerowo-cementowej związanej z podłożem za pomocą warstwy sczepnej lub ułożonej na warstwie poślizgowej jako niezwiązanej z podkładem.

Obszerne publikacje na temat posadzek betonowych utwardzanych powierzchniowo zamieszczono w „IB”, nr 2 i 3/2015. Szczegółowe opisy dotyczące posadzek mineralnych można również znaleźć w [4] i [6], dlatego poniżej zostaną podane tylko podstawowe informacje.

Najczęściej wykonuje się nawierzchnie, których wierzchnią warstwę utwardza się powierzchniowo za pomocą preparatów proszkowych – system DST (Dry Shake Topping). Wykonawstwo polega na posypaniu powierzchni suchym preparatem utwardzającym i wygładzaniu mechanicznymi zacieraczkami. Tak przygotowana strefa przypowierzchniowa – od 2 do 3 mm – jest odpowiedzialna za przeniesienie obciążeń eksploatacyjnych związanych z użytkowaniem posadzki (fot.).

Gdy istnieje obawa, że posypka nie spełni zakładanych wymagań, stosuje się technologie gwarantujące uzyskanie grubszej warstwy. W przypadku nowych obiektów takie posadzki można wykonywać także w technologii „świeże w świeże” (podobnie jak system DST). W przypadku regeneracji i napraw istniejących podłóg, a także dla nowych wykonuje się jastrychy (np. w postaci suchej zaprawy lub samo- rozlewne) połączone z podkładem za pomocą warstwy sczepnej. Kluczową rolę odgrywa wówczas należyte przygotowanie podłoża pod posadzkę. Przy nakładaniu powłok ważne jest, aby miały skład zbliżony do warstwy podkładowej betonu. Umożliwia to uzyskanie podobnego współczynnika rozszerzalności cieplnej – niweluje ewentualne rozwarstwienia [11]. Bardzo istotna jest minimalizacja skurczu. Powoduje on powstawanie rys powierzchniowych i wskrośnych, nierównomiernych przemieszczeń w rejonie dylatacji, a także przyczynia się do powstawania paczenia płyty, czyli podnoszenia się jej naroży.