Projektowanie dylatacji podłóg przemysłowych oraz najczęstsze przyczyny ich uszkodzeń – cz. II

Zasady planowania dylatacji

Jeżeli z określonych względów (np. nie­dopuszczenie do zarysowania się płyty posadzki, brak pewności, że zastoso­wane zbrojenie zabezpieczy ją przed zarysowaniem, określone możliwości techniczne wykonawcy) konieczne jest wykonanie płyty betonowej z dylatacjami, muszą być spełnione następujące warunki:

– przyjęcie pól najlepiej kwadratowych lub prostokątnych, ale o wymiarach boków B/L < 1,5, przy czym zaleca się stosunek 1:1;

– szczeliny poprzeczne powinny się krzyżować z podłużnymi i ich łącze­nia nie mogą być wzajemnie poprzesuwane;

– niestosowanie płyt wąskich lub za­kończonych spiczasto, gdyż bardzo prawdopodobne są wtedy obłamania lub pękania;

– unikanie dylatacji w miejscach wy­stępowania dużych sił skupionych;

– niestosowanie szczelin podłużnych na trasach ruchu kołowego oraz unikanie skrzyżowań na głównych ciągach transportowych;

– w przypadku płyt zaprojektowanych jako tzw. związane z podbudową (leżących np. na starej podbudo­wie betonowej) spoiny w nowej na­wierzchni muszą się pokrywać ze starymi wykonanymi w płycie będą­cej podbudową;

– niestosowanie wklęsłych naroży (je­żeli takie występują, należy je do­datkowo ponacinać);

– szczeliny wykonywane w płycie beto­nowej na izolacji termicznej należy dyblować;

– dyblowane także powinny być szcze­liny poprzeczne na trasach ruchu kołowego przy naciskach kół > 60 kN, a przy nacisku > 40 kN należy dyblować szczeliny nacinane przy rozstawach powyżej 6 m oraz dylatacje robocze przy rozstawach powyżej 8 m.

Odległość między poszczególnymi dylatacjami jest uzależniona od nastę­pujących czynników:

– grubości płyty betonowej,

– lokalizacji (w zamkniętej hali, pod wiatą czy bezpośrednio na wolnym powietrzu),

– temperatury panującej w czasie twardnienia betonu,

– przyjętej technologii betonowania – metoda długich pasów, metoda wielkich powierzchni – beton próż­niowy, beton zbrojony włóknami sta­lowymi itp.,

– sprzętu stosowanego do wykonywa­nia płyty nawierzchni,

– równości podbudowy,

– wielkości tarcia betonu po podbu­dowie,

– wielkości i sposobu działania obcią­żeń długotrwałych,

– szczególnych wymogów inwestora co do użytkowania nawierzchni,

– wymagań dotyczących rysoodporności posadzki (czy dopuszcza się powstanie rys, czy nawierzchnia musi zostać niezarysowana),

– ilości stali zbrojeniowej,

– występowania lokalnych przeszkód w postaci słupów, kanałów, ścian, obniżeń w posadzce itp.,

– zakładanego sposobu pielęgna­cji świeżego betonu (stosowania dodatkowych zabiegów w postaci przykrycia folią, zraszania wodą, natryskiwania pielęgnacyjnym środ­kiem powłokotwórczym).

W tablicy przedstawiono stosowane rozstawy między szczelinami w za­leżności od lokalizacji i przyjętej tech­nologii wykonania płyty betonowej według wytycznych niemieckich. Jak podano w tablicy, w halach zamknię­tych możliwe są, przy zastosowaniu tzw. specjalnej technologii wykonaw­stwa, rozstawy między szczelinami do 12 m. Odstępy przekraczające 12 m w standardowych betonowych podło­gach przemysłowych są na ogół tylko wtedy dopuszczalne, gdy zakłada się możliwości wystąpienia rys. Zbliżone wartości podaje norma amerykańska [1], uzależniając dodatkowo rozstaw dylatacji od grubości płyty.

Jeśli niepożądane jest wykonywanie szczelin dylatacyjnych, a musi zostać zagwarantowana rysoodporność po­sadzki (lub szerokość rys musi się mieścić w wyznaczonym przepisami zakresie), konieczne jest zastosowa­nie zbrojenia ciągłego, ewentualnie w połączeniu ze zbrojeniem rozpro­szonym. Ideą rozwiązania jest pozo­stawienie możliwości powstawania kontrolowanych spękań nawierzchni. Możliwe jest wykonywanie powierzch­ni bez dylatacji o wielkości nawet kil­ku tysięcy metrów kwadratowych. Technologia ciągłego zbrojenia płyty wymusza zastosowanie dużych ilości stali zbrojeniowej oraz zapewnienie bardzo ostrego reżimu wykonaw­stwa.

Ilość zbrojenia przeciwskurczowego można obliczyć ze wzoru (7.1) normy [3]. W celu określenia ciągłego zbroje­nia w przekroju płyty w jednym kierun­ku można stosować również wzór:

gdzie: A_s – procentowa zawartość zbrojenia podłużnego w przekroju betonowym płyty, f_ct – wytrzymałość betonu na rozciąganie bezpośrednie [MPa], f_yd – granica plastyczności stali zbrojeniowej [MPa], 0,75 f_yd – dopusz­czalne naprężenie w stali [MPa], E_s – moduł sprężystości stali zbrojenio­wej [MPa], E_cm – moduł sprężystości betonu [MPa].

Wskaźnik zbrojenia podłużnego wy­nosi wtedy około 0,7% w stosunku do przekroju betonu. Przy takim zbrojeniu zaobserwowana rozwartość rys nie przekracza 0,5 mm, rysy są usytuowa­ne średnio w odległościach 1-3 m. Jeżeli powstawanie rys jest całko­wicie wykluczone, należy stosować sprężanie nawierzchni.

Uszkodzenia dylatacji

Uszkodzenia przerw dylatacyjnych są zwykle trudne do usunięcia. Ich przy­czyną są najczęściej błędy projektowe i wykonawcze. Niewłaściwe wykonanie dylatacji, zła jakość kitów wypełniają­cych przyczyniają się do powstawania nieszczelności, przez które, w głąb warstw podłogi, może przedostawać się wilgoć, różnego rodzaju środki agresywne oraz inne zanieczyszcze­nia. Powoduje to zawilgacanie i degra­dację podłoża, warstw izolacyjnych i podkładu betonowego. Szczególnie podatne na odkształcenia są narożniki płyt – wskutek koncentracji naprężeń skurczowych i eksploatacyjnych naprężeń rozciągających. Każda napra­wa musi zostać poprzedzona wnikliwą analizą i wcześniejszym usunięciem przyczyn usterek. Niestety wielokrot­nie się zdarza, że kosztowne napra­wy są nieskuteczne, gdyż nie została właściwie zdiagnozowana przyczyna powstałych szkód.

Piotr Hajduk

Biuro Konstrukcyjno-Budowlane HAJDUK