Monolityczne podłogi betonowe – jak unikać błędów, cz. II

Zagadnienia związane z wykonawstwem podłóg

Przed przystąpieniem do prac należy zadbać, aby budynek był całkowicie zamknięty zarówno przed przeciekami wody opadowej, jak i przed przeciągami. Aby nie dopuścić do rozsegregowania mieszanki betonowej, teren prac trzeba zabezpieczyć przed uszkodzeniami mechanicznymi, m.in.: przed przypadkowymi wstrząsami przenoszonymi przez grunt z odleglejszych miejsc, wstrząsami wywołanymi transportem materiałów, nieostrożną pracą ludzi itd. Należy zabezpieczyć podłogę przed działaniem niskiej temperatury (poniżej + 5°C) oraz chronić przed działaniem promieni słonecznych.

W czasie betonowania, a w szczególności wykonywania podłóg bezspionowych należy zapewnić ciągłość dostaw betonu. Każda nieplanowana przerwa to potencjalne zagrożenie powstawania rys.

Temperatura otoczenia i podłoża w trakcie wykonywania prac i przez następne pięć dni powinna wynosić od +5°C do +30°C. Wykonywaną posadzkę należy chronić przed zbyt szybką utratą wilgoci w wyniku oddziaływania np. wysokich temperatur, przeciągu, promieniowania słonecznego. Wszystkie prace powinny być wykonywane odpowiednimi narzędziami, w otoczeniu zabezpieczonym przed kurzem, pyłem i podobnymi zanieczyszczeniami.

Ważnym momentem podczas wykonywania podłogi jest jej zacieranie. Wtedy trzeba zwrócić szczególną uwagę na:

• dopilnowanie właściwego momentu rozpoczęcia zacierania;
• dokładność w usuwaniu ewentualnych zanieczyszczeń betonu oraz włókien stalowych wychodzących podczas wstępnego zacierania dyskami;
• utrzymanie właściwego, zgodnego z techniką zacierania, toru pracy zacieraczki mechanicznej;
• ręczną obróbkę krawędzi;
• eliminację postojów zacieraczki na świeżej posadzce.

Kolejnym fundamentalnym elementem wpływającym na jakość podłóg jest ich pielęgnacja. Norma PN-EN 13670:2011 opisuje pięć metod, z których cztery można stosować w przypadku podłóg przemysłowych:

• pokrycie powierzchni betonu paroszczelnymi powłokami zabezpieczonymi przy krawędziach przed wysychaniem;
• utrzymywanie mokrych mat na powierzchni i zabezpieczenie przed wysychaniem;
• utrzymywanie powierzchni betonu w stanie wilgotnym przez właściwe użycie wody;
• stosowanie preparatów pielęgnacyjnych o ustalonej skuteczności.

Jak najszybciej rozpoczęte zabiegi pielęgnacyjne znacznie ograniczają zjawisko skurczu. Stwierdzono [4], że skurcz betonu na bazie tego samego cementu jest kilkukrotnie większy w porównaniu z cementem intensywnie pielęgnowanym w warunkach wilgotnych (RH≥95%) – rys. 4¹.

W załączniku F do normy PN-EN 13670:2011, w tabl. F.1-F3, podano minimalne okresy pielęgnacji betonu w zależności od temperatury powierzchni betonu, przyjętej klasy pielęgnacji i rozwoju wytrzymałości na ściskanie. Dla porównania w tabl. 2 pokazano proponowane czasy prowadzenia pielęgnacji, na podstawie [16], w zależności od temperatury otoczenia, zastosowanego cementu, wskaźnika w/c oraz warunków otoczenia.

Rys. 4. Rozwój skurczu betonu w zależności od rodzaju i klasy cementu oraz wilgotności otoczenia (RH = 40% – warunki suche, RH ≥ 95% – warunki mokre) [4]

Nadzór, diagnostyka i kontrola

W trakcie procesu powstawania płyty posadzki należy zapewnić właściwy nadzór i systematyczną kontrolę. W celu kontroli mieszanki betonowej trzeba zaplanować:

• pobranie próbek na budowie;
• oznaczenie konsystencji przy pobieraniu próbek do badań, badanie temperatury mieszanki betonowej i otoczenia;
• wykonanie i pielęgnację próbek do dnia badania, np. cztery próbki na pierwsze 50 m³ + kolejno po dwie próbki na każe następne 100 m³ betonu;
• sprawdzenie wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach od wbudowania mieszanki wraz z określeniem gęstości betonu podczas badania wytrzymałości;
• oznaczenie zawartości powietrza w mieszance betonowej.

W zależności od dodatkowych uwarunkowań, w przypadkach szczególnych, zakres badań może ulec rozszerzeniu, np. o pomiary wilgotności, zawartość włókien stalowych w betonie itd. Warunkiem niezbędnym jest kontrola prowadzona przez laboratorium niezależne od dostawcy betonu, dysponujące niezbędnym sprzętem do wykonania wszystkich badań.

Beton powinien być sprawdzony pod względem założonej konsystencji w węźle, jak również na placu budowy metodą opadu stożka. Kontrolą trzeba objąć także pomiar temperatury mieszanki betonowej, gęstości mieszanki betonowej oraz należy pobrać próbki do badania wytrzymałości na ściskanie. Zabronione jest dolewanie wody celem poprawy konsystencji, bo skutkuje to obniżeniem wytrzymałości, zwiększeniem skurczu betonu, pyleniem powierzchni betonu. Dla sprawdzenia wytrzymałości betonu na ściskanie należy pobrać właściwą liczbę próbek: co najmniej dwie na każde 50 m³ betonu. Próbki trzeba pobierać losowo po jednej, równomiernie w okresie betonowania, a następnie przechowywać i badać zgodnie z wymaganiami normy [14]. Ocenie podlegają wszystkie wyniki badań próbek pobranych z partii [15].

Podstawowym warunkiem wykonania trwałej warstwy wierzchniej – posadzki – jest prawidłowe przygotowanie podkładu (na ogół betonowej płyty nośnej), które powinno zapewnić przenoszenie wszystkich obciążeń mechanicznych przy jednoczesnej współpracy między warstwą nośną a wykończeniową.

Przed przystąpieniem do jakichkolwiek dalszych prac ważne jest przeprowadzenie oceny podkładu – płyty betonowej, a gdy to konieczne, wykonanie napraw i wzmocnień. Dla przykładu w pracy [18] podano, że jakość podłoża pod posadzki żywiczne co najmniej w 50% decyduje o efekcie końcowym.

Ocena stanu podłoża powinna obejmować sprawdzenie [21]:

• wytrzymałości na ściskanie,
• wytrzymałości na odrywanie,
• występowania na powierzchni mleczka cementowego,
• wilgotności,
• czystości i stopnia zanieczyszczenia substancjami obniżającymi przyczepność,
• nierówności,
• prawidłowości ukształtowania spadków.

Szczegółowe wymogi, które muszą zostać spełnione, opisano np. w [9].

Fot. Przykład posadzki żywicznej wykonanej w montowni samochodów osobowych [12]

Użytkowanie i eksploatacja podłóg

Użytkowanie posadzki przemysłowej należy rozpocząć zgodnie z harmonogramem, który powinien być zawarty w projekcie. Dobrze gdy jest tak sporządzony, że uzależnia sposób rozpoczęcia użytkowania od czasu i temperatury otoczenia.

Do podstawowych czynników obniżających trwałość posadzki należą [15]:

• użytkowanie niezgodnie z przeznaczeniem ze względu na rodzaj i wielkość obciążeń;
• nieregularne i niedokładne sprzątanie, zamiatanie, odkurzanie przed myciem;
• używanie niewłaściwych szczotek i padów;
• mycie środkami chemicznymi powodującymi osłabianie warstwy konserwującej;
• brak systemu wycieraczek zbierających piasek i inne nieczystości, np. z obuwia;
• zaniedbany teren wokół obiektu, brak chodników, utwardzonych parkingów, placów manewrowych i dróg dojazdowych, co powoduje wnoszenie na posadzkę nadmiernej ilości piasku i innych zanieczyszczeń;
• nieszczelne lub uszkodzone opakowania towarów, w wyniku czego wydostaje się na posadzkę zawartość tych opakowań, niekiedy szkodliwa dla nawierzchni;
• nieprzeszkolony i nieodpowiedzialny personel, do którego należy dbałość o należyte utrzymanie obiektu.

Aby uniknąć niespodzianek, przyszły użytkownik powinien otrzymać instrukcję czyszczenia podłogi. Wskazane jest [3], aby zawierała precyzyjne zapisy dotyczące technik czyszczenia i uwzględniała czynniki wpływające na jej skuteczność, jak temperaturę roztworu myjącego, stężenie środka myjącego, czas oddziaływania roztworu myjącego, ciśnienia jego podawania, rodzaj krążków czyszczących w stosowanych maszynach i prędkość przejazdu maszyn czyszczących. Badania [1] pokazują, że bieżące czynności utrzymaniowe mogą mieć istotny wpływ na estetykę i trwałość posadzki. Oddziaływania niewłaściwie dobranych maszyn czyszczących mogą powodować powierzchniową degradację posadzki, a środki chemiczne jeszcze przyspieszać ten proces.

Jako zasadę należy przyjąć, że przez pierwszy miesiąc posadzka nie powinna być zmywana przy użyciu środków chemicznych. Trzeba unikać środków zawierających kwasy, alkohole i glikole oraz niektóre rozpuszczalniki. Ważne jest stosowanie padów i szczotek dostosowanych do rodzaju nawierzchni.
W okresie zimowym należy dopilnować, aby sól i inne środki chemiczne używane do odladzania nawierzchni drogowych, placów manewrowych nie były przenoszone na posadzkę przez koła wózków widłowych i obuwie.

Dobór odpowiednich środków czyszczących i konserwujących posadzkę należy zawsze skonsultować ze specjalistami posiadającymi wiedzę w tym zakresie.

Nie wolno stosować środków o odczynie kwaśnym, gdyż wpływają niekorzystnie na beton, np. chemii o odczynnikach kwaśnych od pH 6,5 i niższych. Beton ma odczyn zasadowy, dlatego posadzki powinny być myte środkami o odczynniku zbliżonym do betonu, czyli stosowane powinny być preparaty w przedziale 9-11 pH.

Tabl. 2. Czas pielęgnacji nawierzchni (w dniach) w zależności od warunków otoczenia i szybkości uzyskiwania żądanej wytrzymałości betonu [16]

Podsumowanie

Podłogi przemysłowe stanowią element konstrukcji, który podlega najbardziej intensywnym obciążeniom (fot.). Trwałe funkcjonowanie jest możliwe, gdy wszystkie ich warstwy są dobrane pod względem wymaganych właściwości technicz- no-użytkowych, współpracują wzajemnie ze sobą, a ich grubość i rodzaj zostały ustalone, biorąc pod uwagę szczegółowe warunki, w jakich będą użytkowane. Niestety w porównaniu z innymi elementami konstrukcyjnymi podłogi wykazują nieproporcjonalnie dużo uszkodzeń i wad. Są najczęściej naprawianym elementem budynku. Według [6] mogą stanowić nawet przeszło 70% ogółu napraw. Dlatego, aby uniknąć przyszłych wad i usterek, ważne jest ustalenie, jeszcze przed przystąpieniem do projektowania, wszystkich warunków, w jakich podłoga będzie eksploatowana, precyzyjne sformułowanie warunków wykonawstwa i pielęgnacji płyty, a następnie konsekwentne realizowanie założeń. Zrozumienie, przez wszystkich uczestników procesu budowlanego, przyczyn powstawania wad, poznanie sposobów umożliwiających ich ograniczanie i umiejętne zastosowanie tych zasad w praktyce będzie kluczowym czynnikiem gwarantującym wieloletnie i bezawaryjne funkcjonowanie podłóg przemysłowych.

mgr inż. Piotr Hajduk

Biuro Konstrukcyjno-Budowlane HAJDUK

Bibliografia

1. G. Adamczewski, P. Woyciechowski, K. Dziedzic, M. Kamińska, P. Stankiewicz, R. Palacz, Zużycie eksploatacyjne posadzek typu DST w kontekście zabiegów utrzymania czystości, „Materiały Budowlane” nr 9/2014.
2. T. Chibowski, Dylatacje w betonowych posadzkach bezspoinowych, „Materiały Budowlane” nr 11/15.
3. L. Czarnecki, Badania i rozwój posadzek przemysłowych, „Materiały Budowlane” nr 5/2007.
4. L. Czarnecki, J. Mierzwa, Wybrane przyczyny materiałowe uszkodzeń posadzek betonowych, „Materiały Budowlane” nr 9/2004.
5. L. Czarnecki, A. Garbacz, P Łukowski, Naprawa i ochrona konstrukcji z betonu, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2016.
6. L. Czarnecki, J. Skwara, Uszkodzenia i naprawy posadzek przemysłowych, „Materiały Budowlane” nr 9/2000.
7. L. Czarnecki, Uszkodzenia i naprawy posadzek przemysłowych, „Materiały Budowlane” nr 9/2008.
8. M. Czopowska-Lewandowicz, Przyczyny uszkodzeń nowej posadzki betonowej w hali wysokiego składowania, XXVIII Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie budowlane 2017”, Międzyzdroje 2017.
9. P. Hajduk, Projektowanie i ocena techniczna betonowych podłóg przemysłowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2018.
10. T. Kulas, Wpływ warunków eksploatacji podłóg przemysłowych na ich trwałość i wartość użytkową, „Materiały Budowlane” nr 2/2012.
11. G. Lohmeyer, K. Ebeling, Betonboden im Industriebau. Hallen- und Freiflachen, Herausbeber Budesverband der Deutschen Zementindustrie, Koln 1999.
12. Materiały informacyjne firmy Sika Polska.
13. J. Mierzwa, Klasyfikacja i projektowanie podłóg przemysłowych na gruncie, Seminarium Naukowo-Techniczne „Podłogi przemysłowe, budowa, eksploatacja, naprawa”, Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych Wydział Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej, 2007.
14. PN-EN-12390:2011 Badania betonu.
15. Projekt wykonawczy stacji obsługi samochodów ciężarowych wykonany w maju 2018.
16. Richtlinie fur Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen, Deutscher Auschuss fur Stahlbeton DAfStb, Ausgabe 1990.
17. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. (Dz.U. z 2012 r. poz. 463).
18. Z. Rydz, Wymagania techniczne dotyczące posadzek z żywic syntetycznych, „Materiały Budowlane” nr 9/1995.
19. R.T. Skiba, Zych, Nowoczesne materiały i technologie do wykonywania podłóg przemysłowych, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA, t. XXXI, z. 3/11/14, lipiec-wrzesień 2014.
20. S. Słonina, G. Bajorek, Posadzka betonowa – bezspoinowa, czy tradycyjna?, „Materiały Budowlane” nr 9/2017.
21. G. Zając, Posadzki w parkingach wielopoziomowych i garażach podziemnych, „Materiały Budowlane” nr 9/2008.

¹ Numery tablic i rysunków są kontynuacją numeracji z cz. I artykułu.