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 2- 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 Ev2. Ustalenie wielkości Ev2 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 Ev2 odpowiadającego pomierzonemu współczynnikowi EVD. Dysponując jedynie samochodem ciężarowym na budowie można w sposób przybliżony ustalić wartość Ev2 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.
Konstrukcja posadzek betonowych w halach przemysłowych niewieleodbiega od konstrukcji nawierzchni betonowej autostrady, przy czym whalach występują często większe siły skupione pochodzące od ciężkichwózków widłowych na małych twardych kołach, regałów wysokiegoskładowania czy ciężkich maszyn produkcyjnych. Równocześnieposadzki takie narażone są na ścieranie, uderzenia oraz agresję chemicznąroztworów kwasów i zasad. Obciążenia chemiczne przejmowane są przezpowłoki ochronne z żywic nakładanych na wykonane wcześniej podłożebetonowe. Obciążenia mechaniczne od sił tarcia na powierzchni posadzkiprzejmują warstwy trudnościeralnych materiałów wcieranych w świeżą płytę betonową. Znajdujący się w hali podkład gruntowy musi być odpowiednioprzygotowany do przejęcia obciążeń przewidywanych na powierzchniposadzki. 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 zmodyfikowaniepodkładu gruntowego (np. poprzez stabilizację cementem) albo w ogóle jego wymiana na podsypkę z frakcjonowanych żwirów lub tłucznia. Wzależności od obciążeń przypadającego na posadzkę wymagane jestzapewnienie minimalnej wielkości wtórnego modułu odkształceniapodłoża Ev2. Ustalenie wielkości Ev2 na budowie jest bardzo czasochłonne iwymaga specjalistycznego sprzętu. Nieco szybciej, ale również profesjonalnie można dokonać badania dynamicznego modułuodkształcenia podłoża EVD. Przy zastosowaniu ugięciomierza udarowego. Korzystając przy tym z odpowiednich tabel można szybkoustalić wartość Ev2 odpowiadającego pomierzonemu współczynnikowiEVD. Dysponując jedynie samochodem ciężarowym na budowie możnaw sposób przybliżony ustalić wartość Ev2 na podstawie zagłębienia kołasamochodu w warstwie zgęszczonego podłoża gruntowego. Załadowany samochód ciężarowy z obciążeniem na koło 50 kN winien wjeżdżać napodłoże 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 Ev2 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  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 m3 odbywa się na etapie projektowania posadzki. Obliczeń dokonuje się wyłącznie metodami numerycznymi. Jednak minimalne dozowanie włókien nie powinno być mniejsze niż 20 kg/m3 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 z minimalnym dozowaniem włókien (np. w ilości 20 kg/m3). Przy zbyt cienkiej płycie i mało sztywnej podbudowie pod obciążeniem skupionym na małej powierzchni docisku może dojść w skrajnym przypadku do przebicia płyty posadzkowej.

Beton posadzkowy:

Beton z przeznaczeniem na posadzkę nie jest zwykłym betonem towarowym, dla którego nadrzędną cechą jest jego klasa wytrzymałościowa. Charakterystyczne cechy betonu przeznaczonego do wykonania posadzkowego to:

– minimalna klasa wytrzymałościowa B 25

– właściwa jednorodna konsystencja

– wskaźnik wodno-cementowy w/c < 0,5

– punkt piaskowy do 40 %

– ograniczona ilość cementu z uwagi na skurcz

Transportowanie i łatwe budowanie betonu o w/w parametrach nie jest możliwe bez stosowania chemii do betonu w postaci plastyfikatorów lub upłynniaczy.

Regulacja konsystencji po inna odbywać się w sposób racjonalny – nadrzędnym celem jest, bowiem uzyskanie dla wszystkich partii dostarczonego betonu jednakowej konsystencji niezbędnej dla spokojnego przebiegu zacierania posadzki oraz dla uzyskania równości posadzki zgodnej z warunkami technicznymi odbioru robót.

Proceder dolewania wody na budowie (z uwagi na swą prostotę) jest niestety nadal powszechny i zakorzeniony w mentalności robotnika posadzkowego. Ponieważ jednak szkodliwość dolewania wody jest bardzo duża domagać należy się stałej kontroli nad przebiegiem procesu betonowania posadzki.

Górna warstwa posadzki betonowej:

Celem podniesienia odporności betonu posadzkowego na ścieranie stosuje się mechaniczny sposób zacierania betonu oraz wprowadza się w górną powierzchnię płyty w technologii „świeże na świeże” materiały mineralne trudnościeralne:

– posypka CERINOL HB ( w ilości min. 4,5 kg/m2)

Kształtowanie szczelin w posadzkach betonowych:

O rozstawie szczelin pozornych w posadzkach betonowych decyduje:

– układ konstrukcyjny hali (występowanie bądź brak słupów)

– plan zagospodarowania hali (miejsca usytuowania regałów, ciągi komunikacyjne)

Do najczęstszych błędów związanych z realizacją szczelin w posadzce dochodzi, gdy:

– szczeliny pozorne nacinane są zbyt późno lub zbyt płytko

– rezygnuje się z dyblowania szczelin roboczych (zwłaszcza przy większych obciążeniach dynamicznych)

– słupki regałów wysokiego składowania znajdują się na krawędzi bądź w narożniku naciętej płyty

– brak uwzględnienia skurczu betonu i zmian temperatury w hali.

Do wypełniania szczelin dylatacyjnych proponujemy z oferty Spółki DEITERMANN Polska masy na bazie żywicy epoksydowej (PLASTIKOL 18) i poliuretanowe trwale elastyczne (PLASTIKOL 19, COMPAKTA PU-SG).

Pielęgnacja betonu posadzkowego:

Szczególnie staranna pielęgnacja posadzki musi mieć miejsce, gdy:

– wykonywana będzie na niej w niedalekiej przyszłości bezspoinowa posadzka z żywic epoksydowych

– wykonywany będzie jastrych cementowy na warstwie szczepnej

– brak jest w hali zamontowanych okien, bram lub drzwi (przeciągi)

– występuje duża różnica temperatur betonu posadzki i otoczenia.

Brak pielęgnacji powoduje powstanie mikrorys, które po kilku miesiącach otwierają się nawet do szerokości 1-2 mm.

Dyblowanie płyt w posadzce nie tylko zapobiega „klawiszowaniu” płyt na skutek skurczu betonu, ale również pozwala przenosić obciążenia skupione z krawędzi na sąsiednią płytę (redukcja naprężeń może dochodzić nawet do 50% w narożniku płyty.

źródło: dr inż. Krzysztof Pogan