Podłogi przemysłowe są jednym z najbardziej obciążonych elementów obiektów budowlanych. Oprócz znacznych obciążeń statycznych i dynamicznych przenoszą oddziaływania chemiczne, wywołane temperaturą, skurczem lub mechaniczne i muszą być one przejęte bez deformacji, osiadań oraz zarysowania.
Fot. © Shooting Star Std – stock.adobe.com
W artykule zamieszczonym w „Inżynierze Budownictwa” nr 4/2023 omówiono obciążenia statyczne oraz dynamiczne podłóg przemysłowych. Ten artykuł porusza tematykę obciążeń montażowych, mechanicznych, chemicznych, termicznych i wywołanych skurczem (oznaczone kolorem na rys. 1).
Montażowe obciążenia podłóg przemysłowych
Bardzo często w zakładach, w których w trakcie eksploatacji przewiduje się ruch tylko lekkich pojazdów i wózków podnośnikowych o niewielkim udźwigu, występuje konieczność zainstalowania ciężkich maszyn produkcyjnych. Wtedy do montażu urządzeń konieczne są ciężkie dźwigi, które przekazują na posadzkę znaczne siły skupione. Obciążenia te mogą mieć charakter zarówno statyczny (bezpośrednio podczas montażu), jak i dynamiczny (dojazd na miejsce montażu czy manewrowanie). W takich przypadkach na etapie projektowania konieczne jest rozważenie zastosowania specjalnych platform montażowych lub tras czasowo wyłożonych np. płytami stalowymi rozkładającymi naprężenia na większą powierzchnię. Alternatywą jest uwzględnienie w obliczeniach obciążenia montażowego, gdyż może się ono okazać decydujące przy określaniu parametrów podłogi przemysłowej.
Rys. 1. Podział obciążeń podłóg przemysłowych ze względu na sposób oddziaływania [1]
>>> Rysy powierzchniowe w betonowych podłogach przemysłowych
>>> Naprawa podłóg przemysłowych i posadzek w hali
>>> Podłogi przemysłowe – metody naprawy
Mechaniczne obciążenia podłóg przemysłowych
Obciążenia mechaniczne zależą od sposobu użytkowania nawierzchni oraz oddziaływań, na jakie jest narażona posadzka: przesuwania, przetaczania,uderzania czy pchania. W praktyce poszczególne oddziaływania rzadko występują osobno i mamy do czynienia z ich kombinacjami.
Parametrem będącym miarodajnym kryterium oceny nawierzchni jest jej ścieralność. Ponieważ na obciążenia narażona jest głównie górna warstwa podłogi przemysłowej, bardzo istotny jest sposób jej wykończenia, który powinien zapewniać wymaganą przepisami oraz względami użytkowymi ścieralność. Szacuje się, że 80% wykonywanych nawierzchni musi spełniać wymagania dotyczące ścieralności. Są to przede wszystkim posadzki w magazynach, supermarketach i zakładach przemysłowych.
Tab. 1. Klasy ekspozycji betonu dotyczące agresji wywołanej ścieraniem wg PN-B-06265 [2]
W tab. 1 pokazano przykłady konstrukcji z betonu narażonych na agresję wywołaną ścieraniem. Zaleca się stosować kruszywa o uziarnieniu do 4 mm, składające się z kwarcu lub materiałów co najmniej tej samej twardości albo frakcje grubsze ze skał magmowych, metamorficznych lub tworzyw sztucznych o dużej odporności na ścieranie. Rekomenduje się, aby ziarna odznaczały się umiarkowanie chropowatą powierzchnią oraz wypukłą formą. Mieszanka kruszyw powinna być gruboziarnista. Powierzchnia betonu może być uszlachetniona materiałami odpornymi na ścieranie. Do niedawna najbardziej rozpowszechnione było oznaczanie ścieralności na tarczy Boehmego [3]. Podczas badania mierzy się ubytek objętości próbki na podstawie zmiany jej masy. Beton narażony na ścieranie nie powinien mieć klasy niższej niż C20/25 (ścieralność nie większa niż 12 cm3/50 cm2). Ścieralność betonu badana na tarczy Boehmego przy zastosowaniu proszku ścieralnego elektrokorundowego powinna wynosić nie więcej niż:
- klasa I – 2,5 mm dla betonu przeznaczonego do pracy w warunkach dużego i ciężkiego ruchu;
- klasa II – 3 mm dla betonu przeznaczonego do pracy w warunkach średniego ruchu.
Za ciężki i duży uważa się ruch sprzętu ciężkiego oraz wózków nieogumionych, stale występujące duże obciążenia dynamiczne i statyczne, częste uderzenia. Ruch średni to ruch ludzi oraz lekkich wózków ogumionych, niewielkie obciążenia dynamiczne i statyczne.
>>> Podłogi przemysłowe – błędy wykonawcze
>>> Podłogi przemysłowe – wymagania, błędy projektowe
>>> Badania podłóg przemysłowych
>>> Podłogi przemysłowe – ocena stanu technicznego
W ostatnich latach Polski Komitet Normalizacyjny wprowadził kilkadziesiąt nowych norm dotyczących badania ścieralności, np. metodę BCA lub oznaczanie ścieralności pod naciskiem toczącego się koła. Należy zwrócić uwagę, że dobór metodyki badania musi uwzględniać zarówno właściwości betonu, jak i mechanizm jego zużycia podczas eksploatacji.
Interesującym sposobem określania ścieralności jest metoda BCA [4]. Wynikiem takiego badania jest głębokość wytarcia śladu podawana w mikrometrach, dzięki czemu posadzkę można zaklasyfikować do jednej z klas odporności na ścieranie AR (tab. 2).
Tab. 2. Klasy odporności na ścieranie AR na podstawie normy BS 8204-2:2002 [5]
W dalszej części artykułu:
Obciążenia chemiczne
Obciążenia termiczne
Skurcz
Cały artykuł dostępny jest w numerze 9/2023 miesięcznika „Inżynier Budownictwa”.
Piotr Hajduk
Biuro Konstrukcyjno-Budowlane Hajduk
Literatura
1. P. Hajduk, Projektowanie i ocena techniczna podłóg przemysłowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2018.
2. PN-B-06265 Beton – Wymagania, właściwości użytkowe, produkcja i zgodność – Krajowe uzupełnienie PN-EN 206+A:2021-08.
3. PN-EN 13892-3:2005 Metody badania materiałów na podkłady podłogowe – Część 3: Oznaczenie odporności na ścieranie według Boehmego.
