Posadzki przemysłowe cz.2

Podczas użytkowania posadzki ujawniają się uszkodzenia wierzchniej warstwy wykończenia, będące skutkami nie tylko błędnego wykonania, ale i braku wyspecyfikowania części parametrów na etapie projektowania.

Najczęstsze uszkodzenia

Warto poznać, jakie błędy wykonaw­cze w zakresie posadzek przemysło­wych utwardzanych powierzchniowo występują najczęściej.

Pylenie, nadmierne ścieranie (fot. 1]

Czynnikami wpływającymi na nad­mierne pylenie i ścieranie są: nierów­nomierne rozprowadzenie warstwy utwardzającej lub zbyt mała ilość dozowanego materiału posypki. Po­wodem problemów może być również utrudniony proces wnikania posypki w strukturę betonu będący skutkiem zbyt późnego jej zacierania oraz nie­właściwy lub całkowicie pominięty pro­ces pielęgnacji wykonanej posadzki.

Fot. 1. Nierównomiernie rozprowadzona warstwa utwardzająca

Zarysowania i pęknięcia (fot. 2]

Przyczyn występowania zarysować i pęknięć posadzki jest bardzo wiele. Defekty tego typu psują jej estetykę i związane są bezpośrednio z funkcjo­nalnością i trwałością. Rysy najczę­ściej występują ze względu na naprę­żenia skurczowe betonu we wczesnej fazie układania posadzki. Jest to związane często z nieodpowiednią jej pielęgnacją, wykonaniem zbyt płyt­kich lub w nieodpowiednim terminie nacięć dylatacyjnych lub całkowitego ich braku. Dodatkowo dochodzą zja­wiska związane z osiadaniem podłoża pod wykonaną posadzką lub nadmier­nym obciążeniem konstrukcji nośnej posadzki.

Fot. 2. Zarysowanie i pęknięcia posadzki.

Siatka mikrospękań i mikrozarysowań [fot. 3]

Najczęściej powstanie mikrorys powo­dowane jest przesuszeniem posadzki, zbyt dużą ilością posypki lub innymi czynnikami technologicznymi podczas zacierania i utwardzania posadzki.

Fot. 3. Siatka mikrorys powierzchniowych na posadzce

Odpryski spowodowane korozją mrozową kruszywa [fot. 4]

Odpryski tego typu najczęściej wy­nikają z niewłaściwego doboru kru­szywa w recepturze mieszanki be­tonowej lub niskiej jakości kruszywa posypki w odniesieniu do panujących warunków klimatycznych. Są to de­fekty ściśle związane z brakiem od­porności ziaren kruszywa do przeno­szenia zmian objętości wywołanych niestałymi warunkami fizycznymi, ta­kimi jak zamrażanie-odmrażanie lub naprzemienne nawilżanie i suszenie. Uszkodzenia tego typu dość często są spotykane na parkingach garażów wielopoziomowych (np. w centrach handlowych], które mają zadaszenia, ale ze względu na jeżdżące samocho­dy oraz mycie są stale zawilgacane.

Fot. 4. Odpryski posadzki spodowane korozją mrozową kruszywa

Odpryski spowodowane reakcją alkaliczną kruszywa betonu płyty z cementem [fot. 5]

Uszkodzenia są wynikiem szkodli­wych reakcji aktywnej krzemionki pochodzącej z kruszywa z alkaliami zawartymi w cemencie. Reaktywnymi alkalicznie kruszywami najczęściej są ziarna porowatych wapieni, gezy [za­wierającej bezpostaciową krzemion­kę), krzemienie, chalcedon, rogowce, trydymit, czerty oraz lidyty. Reakcje reaktywnej krzemionki z alkaliami ce­mentu rozpoczynają się od agresji wodorotlenków pochodzących z alka­liów cementu na minerały krzemionko­we z kruszywa. Tworzy się wówczas żel alkaliczno-krzemionkowy, będący związkiem mogącym wchłaniać duże ilości wody, zwiększając tym samym swoją objętość, Powstały pęcznie­jący produkt powoduje wewnętrzne ciśnienie, w wyniku którego docho­dzi do spękań, rozpadu i zniszczenia otaczającego uwodnionego zaczynu cementowego, Procesy te zacho­dzą tylko z udziałem wody. Minimal­na wilgotność względna we wnętrzu betonu umożliwiająca zajście wymie­nionych reakcji wynosi ok. 85% przy temperaturze 20°C, Badania wykaza­ły, że reakcje alkalia – krzemionka naj­szybciej zachodzą w zakresie tempe­ratur 10-36°C. Intensywność tego typu reakcji w dużym stopniu zależy od wielkości ziaren oraz ich porowa­tości. Jeżeli źródłem alkaliów jest tylko cement, to ich koncentracja za­leżna będzie od wielkości reaktywnej powierzchni ziarna kruszywa. De­strukcja posadzki objawia się w po­staci kraterów o głębokości nawet do 3 cm, w formie tzw. pop-outów. Występowanie kruszyw reaktywnych alkalicznych w betonie powoduje jed­nak duże uszkodzenia powierzchni i ma zdecydowanie większy wpływ na obniżenie trwałości powierzchni. Je­dynym sposobem zatrzymania reakcji alkalia – krzemionka jest wysuszenie betonu oraz jego odcięcie przed do­stępem wilgoci.

Fot.5. Odprysk posadzki spowodowany reakcją alkaliczną kruszywa betonu z cementem

Odpryski spowodowane reakcją alkaliczną kruszywa posypki z cementem [fot. 6]

Podobnie jak ma to miejsce w przypad­ku reakcji alkalicznych kruszywa beto­nu płyty konstrukcyjnej z cementem, zastosowanie kruszywa reaktywnego alkalicznie (ziarna kruszywa AAR za­równo krzemionkowych ASR, jak i wę­glanowych ACR) w posypce również może powodować reakcje z alkaliami cementu. Osłabienia przyczepności ziaren kruszywa z uwodnionym za­czynem cementowym powoduje stopniowe wykruszanie się pojedyn­czych ziaren z powierzchni użytkowa­nej posadzki.

Fot. 6. Odpryski posadzki spowodowane reakcją alkaliczną kruszywa posypki z cementem

Wykruszanie się ziaren posypki

Schemat powstawania odprysków w posadzce jest związany z wystawa­niem części ziarna ponad powierzch­nię posadzki i jego obluzowywaniem się pod wpływem tarcia ruchu użyt­kowego [kołowy, pieszy]. Ziarno, które jest cyklicznie poruszane, obluzowuje się i odpryskuje z posadzki. Mecha­nizm ten jest ściśle związany z bra­kiem odpowiedniego zamocowania zia­ren przeważnie drobnego kruszywa.

Wystające włókna zbrojenia rozpro­szonego na powierzchni [fot. 7)

 Zwiększona ilość wydostających się włókien stalowych zbrojenia rozpro­szonego z płyty posadzkowej może mieć wiele przyczyn. Jednym z głów­nych powodów jest nadmierne zacie­ranie. Częstym powodem defektów jest również zjawisko tzw. bleedingu [wyrzucanie wody na powierzchnię betonu) podczas wykonywania płyty konstrukcyjnej, przez co formowanie i zacieranie posadzki jest utrudnione. Zwiększona ilość wody w warstwie przypowierzchniowej posadzki powo­duje lokalne osłabienie struktury be­tonu, obniżając jej powierzchniową wytrzymałość oraz trwałość przez jej nadmierne wycieranie podczas eksploatacji.

Zdegradowana powierzchnia betonu spowodowana korozję mrozową [fot. 8)

Silna korozja mrozowa lub korozja mrozowa wywołana obecnością soli odladzających na całej powierzch­ni posadzki występuje najczęściej w przypadku posadzek narażonych na bezpośrednie działanie czynników at­mosferycznych, czyli zlokalizowanych na zewnątrz, na terenie nieosłonię­tym. Jest to spowodowane zwy­kle niedostosowaniem parametrów betonu do panujących warunków środowiskowych i wykonanie płyty kon­strukcyjnej z betonu nieodpornego na działanie mrozu w obecności soli odladzających.

Uszkodzenia powierzchni na skutek korozji kwasowej [fot. 9)

W zakładach przemysłowych produkcji spożywczej można bardzo często za­obserwować zjawiska korozji kwaso­wej wynikające najczęściej z rozkładu węglanu wapnia przez kwasy i erozję ługującą wskutek oddziaływania urzą­dzeń myjących. Powierzchnie mine­ralne w odróżnieniu od żywicznych są nasiąkliwe. Poddane działaniu środ­ków chemicznych nie stanowią w peł­ni zabezpieczenia przed agresywnym środowiskiem chemicznym.

Odparzenia wierzchniej warstwy posypki (delaminacje) [fot. 10)

Wykonywanie posadzek przemysło­wych w skrajnych warunkach pogodo­wych przysparza bardzo często wielu problemów z odparzaniem się war­stwy wierzchniej. Mówimy wówczas o występowaniu delaminacji pozio­mych. Jest to związane najczęściej ze zbyt późnym lub zbyt wczesnym rozpoczęciem procesu zacierania. Dodatkowo na odparzenia może mieć wpływ zbyt szybka ucieczka wody spowodowana nadmierną temperatu­rą powietrza, zbyt intensywnym prze­pływem powietrza oraz niewystarcza­jącą pielęgnacją. Odparzenia posadzki sięgają nawet 2 cm w głąb warstwy wierzchniej.

Fot. 10. Odparzenia posadzki spowodowane złą pielęgnacją w zbyt wysokich temperaturach

Nadmierna ścieralność [fot. 11]

W przypadku wielkopowierzchniowych magazynów logistyki, zakładów przemysłowych czy stacji kontroli pojazdów, ze względu na silną eksploatację czy duże obciążenie, często w miejscach przejazdów następuje nadmierne wycieranie się materiału utwardzającego. Uszkodzenia mogą występować z powodu doboru posypki utwardzającej o niewystarczających parametrach trwałościowych w sto­sunku do panujących warunków. Nie­jednokrotnie są efektem braku wła­ściwej pielęgnacji lub zbyt małej ilości wtartej posypki.

Fot. 11. Intensywnie wytarta nawierzchnia w zajezdni autobusowej.

Podsumowanie

Posadzki przemysłowe utwardzane powierzchniowo przez tzw. suche posypki są najpopularniej stosowa­nym sposobem wykonania warstwy wykończeniowej stosowanej współ­cześnie w budownictwie usługowym i przemysłowym. Na etapie projekto­wania bardzo często nie specyfikuje się parametrów fizykochemicznych odnośnie do wymagań stawianych posadzkom. Projektanci opisują najczęściej jedynie parametry wy­trzymałościowe betonu pod kątem obciążenia warstwy konstrukcyjnej. W zaleceniach projektowych często brakuje wymagań dotyczących war­stwy wierzchniej posadzki lub opisa­ne są one bardzo ogólnikowo. Powyż­sze braki w projektach są efektem niedostosowania posadzek do rze­czywistych warunków środowisko­wych i eksploatacyjnych.

Powszechnie wybierane są najtańsze rozwiązania, nie zawsze zapewniają­ce odpowiednią trwałość i funkcjonal­ność posadzek. Brak dostosowania posadzek do sposobu użytkowania oraz dodatkowo niezamierzone błędy wykonawcze są powodem częstych napraw posadzek w krótkim okresie od ich wykonania. Dla prawidłowo realizowanej inwestycji projektant wraz z przyszłym użytkownikiem po­sadzki na etapie projektowania po­winni przeprowadzić pełną analizę szczegółowych warunków użytkowa­nia, uwzględniając nie tylko koszty budowy, ale również późniejszą eks­ploatację.

Opracował:

mgr inż. Karol Sadłowski

mgr inż. Damian Urbanowicz

mgr inż. Maciej Warzocha

Bibliografia

  1. PN-EN 13318:2002 Podkłady podło­gowe oraz materiały do ich wykonania. Terminologia.
  2. AGI 302. 1R-04; ACI Committee 302, Guide for Concrete Floor and Sfab Construction. America Concrete Institute, 2004.
  3. Bautech Sp. z o.o., Karty techniczne produktów.
  4. PN-EN 206:2014-04 Beton. Wymaga­nia, właściwości, produkcja i zgodność.
  5. W. Ryżyński, Utwardzanie powierzch­niowe posadzki betonowej, „Inżynier Budownictwa” nr 4/2015.
  6. B. Chmielewska, G. Adamczewski, Wady i naprawy posadzek przemysłowych utwardzanych powierzchniowo, mate­riały XXVI Konferencji Naukowo-Tech­nicznej „Awarie budowlane”, 2013.
  7. H. Rainer Sasse, Wymagania projek­towe i użytkowe, Seminarium Nauko­wo-Techniczne „Podłogi przemysłowe”, 2007.
  8. A. Szydło, Nawierzchnie drogowe z be­tonu cementowego, Polski Cement Sp. z o.o., 2004.
  9. IBDiM, GDDP, Katalog typowych kon­strukcji nawierzchni sztywnych. War­szawa 2001.
  10. DIN 18202 Toleranzen im Hochbau – Bauwerke Tabelle 3.
  11. PN-EN 12620+A1:2010 Kruszywa do betonu.