Posadzki przemyslowe.pdf

dr inż. Krzysztof Pogan 1

POSADZKI PRZEMYSŁOWE

WPROWADZENIE

Jednym z najważniejszych elementów budynku jest podłoga. Posadzka

jest jej wierzchnią warstwą przez co jest narażona na szereg różnorodnych

obciążeń (ich wielkość i rodzaj zależy od specyfiki pomieszczeń).

Wykonanie posadzki wiąże się ze znacznymi kosztami, które należy

rozpatrywać jako sumę wydatków przeznaczonych na jej wbudowanie i

eksploatację (w tym konserwację, odnawianie i ewentualne remonty).

Posadzka jest przeważnie ostatnim elementem wykonywanym w obiekcie

co stwarza przy kończących się nakładach finansowych inwestora

niebezpieczeństwo oszczędzania i wybierania tańszych i niejednokrotnie

niedostosowanych do występujących warunków eksploatacji rozwiązań,

co w rezultacie może doprowadzić do szybkiej destrukcji tak wybranej

posadzki. Naprawa posadzki często związana jest z wyłączeniem z

eksploatacji całego obiektu i narażeniem użytkownika na straty

finansowe.

Zatem rzetelne zaprojektowanie i staranne wykonanie posadzki jest

zagadnieniem istotnym a poprawnie zaprojektowana i wykonana

posadzka może być wizytówką obiektu przemysłowego.

Prawidłowo zaprojektowany i wykonany podkład (beton, jastrych

cementowy, asfaltobeton) ma decydujące znaczenie dla zapewnienia

właściwej użyteczności i trwałości posadzki. Z tego powodu już na etapie

projektowania należy zebrać możliwie najwięcej danych służących do

określenia czynników mających wpływ na eksploatację posadzki.

Rozwiązanie projektowe powinno spełniać szereg wymagań

technicznych, eksploatacyjnych jak również ekonomicznie

uzasadnionych. Do podstawowych informacji koniecznych do

prawidłowego zaprojektowania należy zaliczyć:

 wartości obciążeń mechanicznych działających na posadzkę w tym

obciążenia pojawiające się sporadycznie lub jednorazowo a

wynikające z montażu maszyn produkcyjnych (np. ciężki sprzęt

transportowy czy też montażowy);

 obciążenia chemiczne (stężenie, temperatura i czas oddziaływania

substancji chemicznej) w tym także od często pomijanych

1 dr inż. Krzysztof Pogan - DEITERMANN Polska Sp. z o. o. - Centrum Doradztwa

POLYMENT - ul. Płk. Dąbka 17, 30-732 Kraków, tel./faks (12) 653-45-07, 653-45-14,

tel. kom.: 0-606 620-266, e-mail: polyment@deitermann.pl

środków używanych do czyszczenia, dezynfekcji czy konserwacji

posadzek;

 oczekiwania inwestora wobec tego ważnego i niejednokrotnie

najdroższego elementu w obiekcie (czas realizacji, estetyka,

łatwość utrzymania w czystości, łatwość odnawiania);

 wymagania określone normami branżowymi (BHP, ochrona

środowiska);

 funkcje pomieszczeń w obrębie jednego obiektu przemysłowego;

 położenie posadzki (wewnątrz lub na zewnątrz obiektu).

Wszystkie wymienione tu czynniki determinują projektanta do dokładnej

analizy przewidywanych warunków i znalezienia optymalnego

rozwiązania konstrukcyjnego i materiałowego.

Posadzki przemysłowe wykonuje się z różnych materiałów takich jak

beton, tworzywa sztuczne, kompozyty z żywic epoksydowych czy

poliuretanowych, płytki ceramiczne, kamień naturalny, asfalt lany,

asfaltobeton.

Główne różnice cech użytkowych posadzek przejawiają się w ich

wytrzymałości mechanicznej, termicznej, odporności na działanie

związków chemicznych, odporności na ścieranie i odporności na

starzenie.

POSADZKI BETONOWE

Konstrukcja posadzek betonowych w halach przemysłowych niewiele

odbiega od konstrukcji nawierzchni betonowej autostrady, przy czym w

halach występują często większe siły skupione pochodzące od ciężkich

wózków widłowych na małych twardych kołach, regałów wysokiego

składowania czy ciężkich maszyn produkcyjnych. Równocześnie

posadzki takie narażone są na ścieranie, uderzenia oraz agresję chemiczną

roztworów kwasów i zasad. Obciążenia chemiczne przejmowane są przez

powłoki ochronne z żywic nakładanych na wykonane wcześniej podłoże

betonowe. Obciążenia mechaniczne od sił tarcia na powierzchni posadzki

przejmują warstwy trudnościeralnych materiałów wcieranych w świeżą

płytę betonową.

Znajdujący się w hali podkład gruntowy musi być odpowiednio

przygotowany do przejęcia obciążeń przewidywanych na powierzchni

posadzki. Podkład gruntowy powinien charakteryzować się następującymi

cechami:

- możliwie dobra jednorodnością gruntu (zapewniającą równomierne

osiadanie)

- dobrą zagęszczalnością

- wystarczającą nośnością

- zapewnieniem odwodnienia

W określonych przypadkach niezbędne staje się zmodyfikowanie

podkładu gruntowego (np. poprzez stabilizację cementem) albo w ogóle

jego wymiana na podsypkę z frakcjonowanych żwirów lub tłucznia. W

zależności od obciążeń przypadającego na posadzkę wymagane jest

zapewnienie minimalnej wielkości wtórnego modułu odkształcenia

podłoża E v2. Ustalenie wielkości E v2 na budowie jest bardzo czasochłonne i

wymaga specjalistycznego sprzętu. Nieco szybciej, ale również

profesjonalnie można dokonać badania dynamicznego modułu

odkształcenia podłoża EVD. Przy zastosowaniu ugięciomierza

udarowego. Korzystając przy tym z odpowiednich tabel można szybko

ustalić wartość E v2 odpowiadającego pomierzonemu współczynnikowi

EVD. Dysponując jedynie samochodem ciężarowym na budowie można

w sposób przybliżony ustalić wartość E v2 na podstawie zagłębienia koła

samochodu w warstwie zgęszczonego podłoża gruntowego. Załadowany

samochód ciężarowy z obciążeniem na koło 50 kN winien wjeżdżać na

podłoże gruntowe z szybkością 4-6 km/h.

Podbudowa warstwa nośna posadzki:

W przypadku, gdy podkład gruntowy nie ma wystarczającej nośności

konieczne staje się wykonanie na zagęszczonym podkładzie gruntowym

podbudowy o określonej grubości. W niektórych niekorzystnych

sytuacjach na podłożu gruntowym układa się włókninę filtrująca

pozwalającą na lepsze odprowadzenie wody gruntowej i zabezpieczającą

przed przemieszczeniem podłoża gruntowego z materiałem podbudowy.

Chociaż w dzisiejszych czasach często wykonuje się jeszcze podbudowę

betonową pod posadzką to na podjecie decyzji, co do rodzaju podbudowy

maja wpływ dwa czynniki:

- ekonomiczny

- wyposażenia w sprzęt drogowy.

Sprzęt drogowy niezbędny staje się do wykonania podbudów mineralnych

z frakcjonowanych żwirów, tłucznia bądź gruntów stabilizowanych

cementem. Warstwę podbudowy należy zagęszczać przy użyciu walca lub

płyt wibracyjnych. Rodzaj i grubość warstwy podbudowy (min. 15 cm)

wynika z obciążenia posadzki.

Częstym błędem wykonawczym jest brak ochrony zagęszczonego podłoża

gruntowego lub podbudowy przed opadami atmosferycznymi (brak

szczelnego zadaszenia) gwarantującej niezmienność osiągniętego w

wyniku zagęszczenia dużej sztywności podłoża.

Posiadając jedynie samochód ciężarowy na budowie można w identyczny

sposób jak dla podłoża gruntowego również dal podbudowy ustalić

przybliżona wartość E v2 na podstawie zagłębienia koła samochodu w

warstwie podbudowy.

Izolacja przeciwwilgociowa i poślizgowa:

Przed wykonaniem płyty betonowej posadzki niezbędne staje się

wykonanie izolacji przeciwwilgociowej w następujących przypadkach:

- wysoki poziom wody gruntowej

- wykonanie w przyszłości posadzki żywicznej

- składowanie na powierzchni posadzki materiałów wrażliwych na

wilgoć.

Przy bardzo wysokich poziomach wody gruntowej niezbędne staje się

wykonanie opasek drenażowych.

W przypadku, gdy nie ma potrzeby wykonania izolacji

przeciwwilgociowej dobrze jest wykonać warstwę oddzielająca pod

budowę od płyty betonowej posadzki (warstwę poślizgową) w postaci 1

warstwy folii PE o gr. min 0,2 mm. Warstwa poślizgowa z 2 warstw folii

PE gr 0,2 mm jest niezbędna przy dużych i długotrwałych obciążeniach

oraz dużych rozstawach szczelin pozornych L>8 m. Folia PE będzie

spełniać rolę warstwy poślizgowej w posadzce tylko wtedy, gdy podłoże

pod nią (zagęszczony grunt lub podbudowa) jest równe.

W praktyce często łączy się funkcje wykonania warstwy

przeciwwilgociowej z warstwa poślizgową w posadzce w postaci 1

warstwy folii PE. Szczególnie właśnie wtedy należy chronić położoną już

folię przed uszkodzeniem poprzez ułożenie na niej:

- 5 cm chudego betonu

- 3 cm warstwy jastrychu cementowego

W przypadku braku warstwy ochronnej największe zniszczenia powstają

podczas układania zbrojenia tradycyjnego w postaci siatek stalowych.

Przy rezygnacji z warstwy poślizgowej w posadzce płyta betonowa łączy

się z podbudową i w wyniku skurczu betonu oraz zmian termicznych na

powierzchni posadzki dochodzi do powstania niekontrolowanych pęknięć

w płycie betonowej posadzki.

Płyta betonowa posadzki ze zbrojeniem rozproszonym:

Przy większych obciążeniach przewidywanych na powierzchni posadzki

zastosowanie minimalnej klasy betonu B 25 w wielu przypadkach okazuje

się niewystarczające z uwagi na stosunkowo niską jego wytrzymałość na

zginanie. Zwiększenie wytrzymałości płyty betonowej posadzki na

zginanie można osiągnąć poprzez:

- zastosowanie wyższej klasy betonu

- zastąpienie kruszyw naturalnych (żwiru) kruszywami łamanymi

(grysem)

- zastosowanie tradycyjnego zbrojenia w postaci 2 warstw siatek

stalowych

- zastosowanie zbrojenia rozproszonego w postaci włókien stalowych

„fibrobeton”

Pod pojęciem zbrojenia rozproszonego w płycie betonowej posadzki

należy rozumieć jedynie włókna stalowe. Włókna polipropylenowe pełnią

wyłącznie rolę zbrojenia przeciwskurczowego a czas jego działania jest

ograniczony do momentu, gdy beton sam zaczyna przenosić większe

naprężenia rozciągające niż włókno PP. Ponadto włókna PP nie podnoszą

w sposób znaczący wytrzymałości betonu na zginanie po 28 dniach

twardnienia.

Szczególnego znaczenia nabiera „fibrobeton” przy wszelkich

obciążeniach dynamicznych np. (przy spadaniu określonych przedmiotów

na posadzkę) jak i termicznych np. (gwałtowne podgrzanie fragmentu

posadzki). Występujące dynamiczne przeciążenie prowadzi do zarysowań

betonu, który jeśli nie jest zbrojony ulega zniszczeniu a w przypadku

żelbetu może ulec zniszczeniu beton pomierzy prętami, natomiast

„fibrobeton” pracuje dalej, dzięki zdolności do pochłaniania dostarczonej

mu energii. Po przejściu fali uderzeniowej powstałej w wyniku

dynamicznego obciążenia, sprężystość włókien powoduje domknięcie rys

powstałych w betonie, a posadzka nie traci swoich cech użytkowych.

Podstawową zaletą fiberbetonu jest jego pseudo-plastyczność, tzn.

niekruche zachowanie się pod obciążeniem oraz zdolność do hamowania

propagujących i otwierających się rys.

Najczęściej stosowane w posadzkach na gruncie są włókna stalowe z

drutu o śr. 1,0 mm i dł. 50,0 mm. „DEITERMANN POLSKA” propaguje

włókna o charakterystycznym kształcie:

- spłaszczona środkowa cześć włókna (poprzez zmianę przekroju włókna

na jego długość otrzymuje się jego lepsze zakotwienie w betonie)

- ryflowanie (wgnioty) na bocznych płaszczyznach włókna powodują

lepszą współpracę włókna z betonem w fazie tzw. „młodego betonu”

(włókna te przenoszą również naprężenia skurczowe w betonie) i

umożliwiają rezygnację ze stosowania włókien PP.

Określenie niezbędnej ilości włókien w 1 m 3 odbywa się na etapie

projektowania posadzki. Obliczeń dokonuje się wyłącznie metodami

numerycznymi. Jednak minimalne dozowanie włókien nie powinno być

mniejsze niż 20 kg/m 3 betonu z uwagi na przestrzenne rozmieszczenie ich

w betonie i wzajemna współpracę miedzy włóknami.

Teoretycznie rzecz biorąc istnieje możliwość wariantowania rozwiązań

np. cieńsza płyta posadzki przy większej ilości włókien albo grubsza płyta

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: