Wybrane zagadnienia projektowania betonowych posadzek przemysłowych, posadowionych na gruncie, zbrojonych włóknami stalowymi.
Wybrane zagadnienia projektowania betonowych posadzek przemysłowych, posadowionych na gruncie, zbrojonych włóknami stalowymi.
Każdego roku na świecie powstają miliony metrów kwadratowych betonowych posadzek przemysłowych położonych na sprężystym podłożu gruntowym i na stropach. Jako zbrojenie rozproszone do tych konstrukcji są powszechnie używane włókna stalowe. Artykuł opisuje najważniejsze zalecenia dotyczące projektowania posadzek z fibrobetonu na podłożu gruntowym.
W projekcie wykonawczym muszą być podane następujące parametry posadzki przemysłowej:
typ włókna stalowego i dozowanie,
klasa betonu,
rozstaw dylatacji,
grubość płyty posadzkowej,
w przypadku posadzek pływających – rodzaj warstwy poślizgowej,
w przypadku posadzek na stropie związanych z podłożem – rodzaj warstwy wiążącej,
nośność podbudowy.
Rys. 1. Całkowite odizolowanie posadzki od konstrukcji budynku w celu eliminacji naprężeń
Zbrojenie rozproszone stanowi podstawowy element w procesie wymiarowania posadzek. Dodanie włókien do betonu powoduje oczywiście zmianę jego właściwości, zamienia twardy, kruchy beton w plastyczny fi-brobeton, zdolny do przenoszenia bardzo dużych obciążeń. Na rynku dostępne są różnego rodzaju włókna stalowe, różniące się długością, średnicą, wytrzymałością stali na rozciąganie, kształtem i rodzajem zakotwienia w betonie. Oferowane są także włókna klejone w pasma. Dla projektanta najważniejszą cechą charakteryzującą włókna stalowe jest wytrzymałość równoważna fibrobetonu na zginanie f fctm,eq,150, mierzona wg normy japońskiej JCI SF-4 (wyłącznie ta norma określa warunki dotyczące zbrojenia włóknami stalowymi), jaką osiąga beton danej klasy z określoną ilością danych włókien w 1 m3 mieszanki betonowej. Właśnie na tę wytrzymałość należy wymiarować płyty posadzkowe, tj. określić ich grubość i ilość dodawanych włókien danego typu.
W celu określenia wytrzymałości betonu ściskamy osiowo kostkę lub walec i określamy siłę niszczącą, natomiast dla określenia wytrzymałości fibrobetonu poddajemy belkę o wymiarach przekroju 150×150 i rozpiętości 450 mm obciążeniu realizowanemu za pomocą dwóch sił skupionych i określamy siłę, która spowodowała ugięcie belki o 3 mm w środku jej rozpiętości. Nie jest to siła niszcząca belkę. Znając siłę, która spowodowała ugięcie belki o 3 mm, możemy określić wytrzymałość równoważną fibrobetonu na zginanie f fctm,eq,150. Wytrzymałość równoważna fibrobetonu na zginanie f fctm,eq,150 jest to wytrzymałość, która określa odporność fibrobetonu na pękanie przy zginaniu, czyli ilość energii potrzebnej, aby doprowadzić normową próbkę do ugięcia 3 mm w środku jej rozpiętości.
Projektując posadzki zbrojone włóknami stalowymi, należy zwrócić przede wszystkim uwagę na klasyfikację posadzek ze względu na rodzaj podłoża, wielkość obciążenia i sposób dyla-towania. Ze względu na rodzaj podłoża rozróżniamy posadzki posadowione na gruncie i posadzki ułożone na stropie. Biorąc pod uwagę wielkość obciążenia, posadzki na gruncie można podzielić na mało obciążone (brak wózków widłowych, regały obciążone do 20 kN/stopę), średnio obciążone (wózki widłowe obciążone do 50 kN/koło i regały obciążone 20-80 kN/stopę) i mocno obciążone (wózki widłowe obciążone powyżej 50 kN/koło, regały obciążone powyżej 80 kN/stopę), a ze względu na sposób dylatowania na: posadzki dylatowane i posadzki bezdylatacyjne (bez-spoinowe).
Każdy producent włókien stalowych poza aprobatą techniczną powinien również mieć określone wytrzymałości równoważne betonu z jego włóknami, dla różnych klas betonów i różnych ilości włókien oraz udostępniać je na każde życzenie projektantów. Bez znajomości wytrzymałości równoważnej fibrobetonu z określoną ilością włókien nie można przystąpić do projektowania płyty posadzkowej.
Dlaczego włókna są klejone w pasma?
Włókna stalowe mają tendencję do zbijania się w tzw. jeże. Pojawienie się takiego „jeża” w mieszance betonowej powoduje, że przy jej układaniu konieczne jest usunięcie takiego „jeża” i wtedy zamiast 20 kg włókien w 1 m3 betonu mamy 18 lub nawet 16 kg. (…)
mgr inż. BARBARA DYMIDZIUK
Zamów
prenumeratę
Więcej – czytaj w „Inżynierze budownictwa”, lipiec – sierpień 2006.
