Статьи

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ПОЛА НА СОВРЕМЕННОМ СКЛАДЕ

Каждый строящийся объект уникален  и несет в себе массу индивидуальных нюансов, влияющих на характер конструкции пола, так и на особенности строительных работ. Эти особенности известны, как правило, только профессионалам. Они видят все проблемы в комплексе, знают, где, какие неприятности или сложности могут возникнуть и способны предупредить их возникновение заранее.

Профессионализм дает возможность не превращать строительство в эксперимент, а избежать многочисленных ошибок и выбрать наилучшие из возможных решений. Взаимные консультации между заказчиком и подрядчиком на всех этапах его создания - от концепции до сдачи в эксплуатацию – позволяют добиться оптимального результата.

Эксплуатационная надежность пола обусловлена целым рядом факторов: проектных, технологически, организационных и эксплуатационных.

К проектным факторам  эксплуатационной надежности пола следует отнести полноту и достоверность данных о нагрузках, воздействиях и параметрах грунтового основания, а также применение передовых конструкторских решений.

Технологические факторы эксплуатационной надежности пола отражают связь с правильностью выбора и выполнения производственных операций и соответствием их результатов СНиПам.

Организационные факторы отражают влияние особенностей строительной организации на эксплуатационную надежность пола – это степень квалификации персонала, использование современного оборудования и качественных  строительных материалов.

После подписания сторонами Акта приемки-сдачи начинается интенсивная эксплуатация пола. Устанавливаются стеллажи и заполняются грузами, по складу начинает активно двигаться тяжелая подъемно-транспортная техника. Поэтому перед осуществлением таких операций следует учесть и следующие эксплуатационные факторы: соблюдение запланированных и учетных в проекте пола условий эксплуатации; своевременное выполнение всех регламентных работ по поддержанию работопригодности конструкции в гарантийный и послегарантийный период в соответствии с рекомендациями изготовителя пола.

КОНСТРУКЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПОЛА

Устройство промышленных полов осуществляется при строительстве практически всех сооружений: производственных цехов, стоянок для транспорта, складских помещений, механических и инструментальных мастерских, торговых и выставочных залов и центров, и т.п.
Помимо этого, промышленные полы успешно эксплуатируются и под открытым небом.

Главным элементом конструкции  пола промышленного является бетонное основание, распределяющее нагрузки на грунт.  Решить задачи по выравниванию поверхности пола, гидроизоляции  и созданию проектных уклонов помогает устройство армированной бетонной стяжки.
В отдельных случаях дополнительно могут укладываться теплоизоляционный, звукоизоляционный, пароизоляционный и дренирующий слои.

При выборе типа покрытия пола следует учитывать интенсивность механических, химических, вибрационных, влажностных и температурных воздействий.

В большинстве случаев покрытия наносятся по бетонной плите или бетонной стяжке прочность на сжатие, которой должна быть не ниже 20 МПа при малых механических нагрузках и не ниже 30 МПа при значительных нагрузках.

Поверхность бетонного пола должна соответствовать требованиям СНиП 2.0.13-88 «Полы», а именно быть ровной, прочной (с прочностью на  отрыв не менее 1,5 Н/мм2 , чистой, влажной или сухой в зависимости от применяемого материала покрытия, с требуемым количеством швов и с выполненными проектными уклонами.

Такому строительному материалу, как бетон, присущи недостатки, из-за которых существенно ухудшаются его эксплуатационные свойства в отдельных строительных конструкциях (например ПОЛАХ). Это малая устойчивость к воздействию разрушительных факторов: циклическое замораживание-размораживание, влияние химически агрессивных сред, динамические нагрузки и т.д.

Эти и ряд других проблем возникающих в процессе эксплуатации бетонных полов  можно решить путем применения полимерных покрытий.

ПОКРЫТИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПОЛОВ

Широко известен тот факт, что бетон и цементно-песчаные смеси являются одними из самых распространенных материалов, применяемых в современном строительстве. Масштабы применения бетона в строительной индустрии настолько широки, что трудно переоценить его значимость. Вместе с тем, также известен тот факт, что даже такой долговечный материал, как бетон, требует защиты от различного рода факторов, влияющих на его состояние и срок службы. Более того, существуют санитарные нормы, предписывающие в ряде случаев проводить защитные мероприятия различного рода материалами. В одних случаях применение защитных покрытий по бетону позволяет приблизить к идеальным технологические процессы его становления, получения более качественных и долговечных бет поверхностей, в других же позволяет исключить пыление основания, повысить его износо и химстойкость к агрессивным средам и воздействиям окружающей среды.

С точки зрения производства работ по нанесению  покрытий полов - их можно подразделять на пропиточные и затирочные (минеральные), а также на самонивелирующиеся (наливные), высоконаполненные (с кварцевым наполнителем), монтируемые (например керамическая плитка).

Достоинством минеральных покрытий  является их сравнительно невысокая стоимость и высокая паропроницаемость, минеральные покрытия имеют одинаковую с бетоном природу, поэтому обладают высокой температурной стойкостью и пожаробезопасностью. При несоблюдении технологий нанесения минеральные покрытия могут отслаиваться от основания и растрескиваться. Минеральные покрытия не рекомендуется применять при наличии активной химической эксплуатационной среды. Они плохо моются, впитывают различные вещества (соль, масло, жир и т.п.). Минеральные покрытия промышленных полов часто получают путем затирки поверхности свежеуложенного бетона.

Покрытия на основе цемента могут получаться в результате использования упрочнителей свежеуложенного бетон, самовыравнивающихся и высоконаполненных составов.

Для того чтобы правильно выбрать отвечающее всем требованиям покрытие промышленного пола, заказчику следует ответить на следующие вопросы:
  • интенсивность механических и вибрационных нагрузок на пол;
  • наличие гидроиоляции;
  • наличие, продолжительность и концентрация агрессивных сред в помещении;
  • температурно-влажностные условия эксплуатации полов;
  • требования к электрическим свойствам полов;
  • ровность основания, наличие и характер трещин, наличие масляных, парафиновых и др. загрязнений;
  • режим и тип уборки;
  • требуемые сроки выполнения работ;
  • интервал между завершением работ и началом эксплуатации полов.

После того как ответы на выше приведенные вопросы будут получены, можно переходить к подбору  оптимального типа покрытия. Ниже мы приводим основные сведения по различным группам покрытий промышленных полов.

По данным Европейского стандарта, в целях поверхностной защиты бетона могут использоваться различные материалы (см. табл.1).

Материалы для поверхностной защиты бетона.
Обозначение Рекомендуемые значения минимальной толщины слоя Основные группы связующих
Гидрофобная пропитка       -- Силан, силоксан, силиконовая смола
Герметизация поверхностей, не подвергающихся нагрузкам от движения транспорта  
50мкм
Акриловая смола
Герметизация поверхностей, подвергающихся нагрузкам от движения транспортных средств  
50мкм
Эпоксидные смолы, акрилаты
Покрытие для поверхностей, не подвергающихся нагрузкам от движения транспортных средств  
80 мкм
Акрилаты, эпоксидные и полиуретановые смолы
Покрытие для поверхностей, не подвергающихся нагрузкам от движения транспортных средств, обладающее хотя бы небольшой способностью заделывать трещины (а) 300 мкм
(б) 2000 мкм
а) дисперсия акрилата, сополимерная дисперсия;
б) полимер-цементные составы;
в)эпокси-полиуретановые композиции
Обладающее химической стойкостью покрытие для поверхностей, подвергающихся низким механическим нагрузкам  
500 мкм
 
Эпоксидные или полиуретановые смолы
Обладающее химической стойкостью покрытие для поверхностей, подвергающихся нагрузкам от движения транспортных средств и значительным механическим нагрузкам  
 
1 мм
 
Эпоксидные смолы, полиуретановые смолы или смеси на цементной основе
Покрытие для поверхностей, не подвергающихся нагрузкам от движения транспортных средств, обладающее как минимум повышенной способностью к заделке трещин  
 
1мм
 
 
полиуретан
Покрытие для поверхностей, подвергающихся нагрузкам от движения транспортных средств, обладающее как минимум повышенной способностью к заделке трещин  
 
3-5 мм
 
Эпоксидные смолы полиуретан, сухие упрочняющие смеси на цементной основе
Покрытие с полимербетоном или раствором, отвердевающем в холодном состоянии, для поверхностей,  подвергающихся нагрузкам от движения транспортных средств и испытывающих значительнае механические нагрузки  
5 мм
 
Эпоксидные смолы, полимербетон

УПРОЧНЯЮЩИЕ СОСТАВЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ ПОЛОВ

Бетону, наиболее часто применяющемуся для изготовления высоконагруженных полов,  присущ целый ряд положительных качеств это: и высокая несущая способность, и износостойкость, и простота, и скорость укладки, и дешевизна. Но есть и некоторые отрицательные качества, связанные с его низкой прочностью на растяжение и пористостью.

Сама по себе плита может выдерживать очень высокую нагрузку, но верхний слой  оказывается слабым звеном  и очень часто становится причиной разрушения самой плиты. Так как именно верхний слой воспринимает всю неблагоприятную нагрузку от внешних условий эксплуатации, и если он недостаточно     плотен и прочен, то неблагоприятные факторы и вещества  проникают в толщу бетона и вызывают его разрушение.

При эксплуатации бетонного пола его верхний слой постоянно истирается под изнашивающей нагрузкой - и как следствие бетон пылит. Пылящий бетонный пол – явление распространенное и, как правило, очевидное только после начала его эксплуатации. Характерная бетонная пыль образуется из-за высвобождения солей и разрушения слабого поверхностного слоя, состоящего из цемента, пыли, измельченных наполнителей и различных загрязнений.

Абразивно-нестойкий слой часто называют «цементным молоком» причинами образования, которого, обычно является неправильный выбор состава бетонной смеси, а так же те или иные нарушения технологии укладки бетона, а именно:
  • завышенное водоцементное соотношение,
  • преждевременная или избыточная затирка бетоноотделочной машиной,
  • посыпка свежеуложенного бетона сухим цементом,  
  • неадекватная защита (или отсутствие таковой) бетона при наборе прочности,
  • карбонизация,
  • замерзание бетона до набора достаточной прочности.
Кроме того, образование пыли на поверхности происходит из-за низкого качества цемента, наполнителей и добавок, входящих в состав бетонной смеси.

На практике все бетонные полы в той или иной мере пылят, поэтому после укладки бетона необходимо принять меры для предотвращения пылевыделения.  При этом, однако, следует помнить, что любые используемые для этой цели материалы не могут быть панацеей от плохого качества бетона или нарушения технологии устройства бетонных полов.

Обеспыливание бетона и упрочнение верхнего слоя обычно осуществляют за счет обработки его сухими или жидкими упрочняющими составами.  Бетонные полы, обработанные подобными составами, рекомендуется применять в сухих помещениях с умеренными и высокими механическими нагрузками.  Недопустимо их использование в помещениях с особо жесткими требованиями к чистоте (беспыльности) и помещениях, в которых полы подвергаются воздействию агрессивных сред (длительное воздействие различных видов кислот с высокой концентрацией).

УПРОЧНЯЮЩИЕ ПРОПИТЫВАЮЩИЕ СОСТАВЫ

Упрочняющие пропитывающие составы содержат ряд неорганических водорасворимых соединений, вступающих в реакцию со свободной известью и карбонатом кальция в порвх бетона, образуя нерастворимые соединения.

Заполняя поры и микрокапилляры в бетоне, эти соединения блокируют пути движения воды, существенно увеличивая  плотность, износостойкость и снижая пылеотделение бетонного пола. Жидкие упрочнители проникают на глубину 3-5 мм, защищая нижележащие слои.

Данные материалы могут наноситься как на свежеуложенный бетон (практически в день его укладки или на следующее утро), так и на старый бетон.

СУХИЕ  УПРОЧНЯЮЩИЕ  СМЕСИ

Технология укладки бетонного пола с упрочненным верхним слоем достаточно проста – по поверхности свежезалитого и  провибрированного бетона равномерно распределяется и втирается  бетонообрабатывающими машинами специализированная сухая смесь, которая значительно повышает технологические характеристики бетона: прочность на сжатие, слабое растяжение, ударостойкость, износостойкость, обеспечивает уменьшение количества пыли, улучшает внешний вид пола.

В процессе затирки упрочняющая смесь втирается в верхний слой бетона, в результате чего происходит дополнительное уплотнение верхнего слоя бетонной стяжки, в результате окончательной шлифовки происходит максимальное закрытие пор в поверхности пола и соответственно, увеличение его морозостойкости. Срок службы такого пола составляет 15-20 лет. Упрочненный слой и основание работают как единое целое, так как выполнены на одном типе связующего (обычно на портландцементе).

Прочность поверхностного слоя доходит до 70 и более МПа.

Полы, выполненные по современной технологии с сухими упрочняющими смесями, могут выдерживать высокую нагрузку – вплоть до траков тяжелой гусеничной техники, быть электро проводными и цветными.

ЦЕМЕНТНО-ПОЛИМЕРНЫЕ ПОКРЫТИЯ

Для устройства цементно-полимерных самонивелирующихся  покрытий используют смесь портландцемента  или глиноземистого цемента с фракционированным кварцевым песком, полимерными добавками, поверхностно-активными веществами и пигментами.
Технология устройства таких полов достаточно проста и высокопроизводительна. После смешивания исходной композиции с водой образуется маловязкая текучая смесь, которая наносится на предварительно подготовленное и загрунтованное основание, распределяется специальными раклями до достижения необходимой толщины и тщательно прокатывается игольчатыми валиками для удаления вовлеченного воздуха. Средняя толщина цементно-полимерного слоя – 6-8 мм. при необходимости создания более толстых слоев (10-20 мм) исходная композиция может наполняться крупным фракционированным кварцевым  песком.

При укладке на слабое основание, для снижения вероятности трещинообразования, цементно-полимерный слой армируется полипропиленовыми волокнами или щелочестойкой стеклосеткой.

Цементно-полимерные полы используются при реконструкции действующих производств, когда замена бетона представляется нецелесообразной или  крайне сложной. Из-за незначительной толщины использование  полимер-цементных полов в качестве самостоятельных покрытий в помещениях с интенсивными механическими нагрузками возможно только при достаточной прочности основания, на которое они укладываются.

Данные покрытия рекомендуется использовать в сухих помещениях с любыми механическими нагрузками.  Как основание для полимерных или плиточных покрытий.  Допустимо также его применение в помещениях со случайными проливами слабоагрессивных  жидкостей. 

Недопустимо использование полимер-цементных покрытий в помещениях с особо жесткими требованиями к чистоте (беспыльности), во «влажных» производствах и в помещениях, в которых полы подвергаются воздействию агрессивных сред

ПОЛИМЕРНЫЕ ПОКРЫТИЯ

Для задач, которые невозможно решить с помощью упрочняющих средств для бетонных полов и полимер-цементных покрытий, используют полимерные композиции, которые обладают широким диапазоном свойств и удовлетворяют любые требования, предъявляемые к промышленным полам:
  • высокая стойкость к абразивному износу;
  • высокая прочность;
  • влагостойкость и высокая химсойкость;
  • беспыльные;
  • гигиеничность и простота уборки;
  • широкий диапазон температуры эксплуатации (от -3 до +500С), и др.
Полимерные покрытия легко очищаются, имеют высокую химическую стойкость в различных активных средах, образуют мало пыли, при необходимости можно обеспечить необходимое сопротивление скольжению даже в мокром состоянии. Их можно сделать антистатированными и паропроницаемыми.  Подобные покрытия к тому же достаточно легко ремонтируются при повреждениях и обновляются при износе. Долговечность полимерных полов доходит до 10-15 лет.

Отдельные виды полимерных покрытий могут использоваться в пищевой промышленности. Их применение не оказывает влияние на вкус и запах продуктов питания. Они прекрасно очищаются водой, а некоторые виды и паром, обладают монолитностью. В некоторых случаях количество швов может быть сведено к минимуму. Применение полимерных покрытий позволяет получить любое цветовое решение.

К недостаткам полимерных покрытий можно отнести их стоимость, которая значительно возрастает при наличии неровной и шероховатой поверхности основания.

Полимерные покрытия различаются как по характеру связующего, так и по толщине и степени наполнения.

О том как влияет на свойства полимерных полов тип связующего, пойдет речь ниже.

В качестве наполнителя полимерных покрытий используется фракционированный кварцевый песок. В случаях, когда полы необходимо наделить электропроводными свойствами, применяют иные наполнители. Так,  для  антистатических  наливных полов в качестве наполнителя используется смесь фракционированного кварцевого песка, графита и токопроводящих волокон, а  для безискровых покрытий – неискрообразующие полимерные электропроводные наполнители.

По толщине полимерные системы делятся на  тонкослойные и самонивелирующиеся (т.н. наливные).

По степени наполнения  бывают наполненные и высоконаполненные.

ТОНКОСЛОЙНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ПОКРЫТИЯ

В современных промышленных условиях срок безремонтной эксплуатации бет. полов относительно  короток. Постоянное воздействие воды, агрессивных химических сред, перепады температуры, механические и вибрационные нагрузки приводят к разрушению лицевого слоя бетонной стяжки. Пол теряет первоначальные характеристики, снижаются прочность и стойкость к истиранию, происходит пылеотделение.

В развитых странах обеспыливание полов давно уже стало нормой для эксплуатации любого помещения. Сегодня подобные требования постепенно вводятся и в России. Обесспыливание полов становится обязательным практически для всех типов помещений: промышленных цехов, складов, ангаров, терминалов, технических центров, подземных паркингов, автосервисов, хладокомбинатов, типографий. Особенно важно проводить обеспыливающие мероприятия на предприятиях и складах пищевой и фармацевтической промышленности, во избежание контакта цементной пыли с выпускаемой продукцией.

Тонкослойные полимерные покрытия используются для предотвращения пыления и защиты бетонных и цементно-полимерных полов от воздействия агрессивных сред, а также придания полу декоративности. Тонкослойные системы недороги и достаточно распространены в рамках области своего применения. Толщина таких покрытий невелика (не более0,5 мм), поэтому неизбежно их истирание и «процарапывание» с течением времени. Поэтому либо механические нагрузки на полы должны быть невелики (пешеходные зоны), либо воздействие агрессивных сред должно иметь характер случайных проливов. В противном случае, попадая в основание через царапины и потертости, агрессивные вещества будут вызывать разрушение пола. Не следует расчитывать на длительный безремонтный срок службы тонкослойных систем – он относительно невелик, однако невысокая цена позволяет производить их систематическое обновление. Особое значение в этом случае имеет качество основания (в первую очередь прочность, ровность и отсутствие трещин), поскольку именно оно определяет эксплуатационные свойства пола в целом, для устройства тонкослойных покрытий используются эпоксидные смолы, полиуретаны, винилхлоридные сополимеры и др связующие.

Тонкослойные полимерные композиции рекомендуется применять в сухих помещениях с низкими механическими нагрузками и высокими требованиями к чистоте (беспыльности).

Недопустимо их использование на производствах, сочетающих незначительные воздействия жидкостей на пол даже со слабыми механическими нагрузками, в помещениях 

НАЛИВНЫЕ (САМОНИВЕЛИРУЮЩИЕСЯ) ПОЛЫ

Основной принцип, которым руководствуются при выборе типа отделки промышленного пола, является его способность противостоять достаточно высоким по интенсивности нагрузкам. Кроме того, важными параметрами являются сроки и условия нанесения покрытия, температурный режим эксплуатации, санитарные и эстетические требования.

За счёт исключительных физико-химических характеристик наливных полов, их высоких технических показателей в период эксплуатации, всё больше заказчиков отдают предпочтение именно им. При достаточной лёгкости монтажа и ремонта технология нанесения полимерных покрытий полностью исключает появление стыков и швов, само же покрытие может иметь достаточно эффектный декоративный вид.

Несмотря на то, что итоговое покрытие обычно имеет толщину не более 5 мм, оно образует идеально гладкую поверхность пола, обладающую великолепными свойствами.

Внешний вид полимерных полов зависит от различных добавок и свойств заполнителей, представляя широкие возможности использования в дизайне помещений. Срок службы до 50 лет.

По характеру связующего наливные полимерные полы делятся натри основные типа:
  • эпоксидные;
  • полиуретановые;
  • метилметакрилатные;
Эпоксидные полы.
Покрытия на основе эпоксидных смол достаточно хорошо известны и наиболее часто применяются на рынке полимерных материалов. Они обладают высокой адгезией к различным основаниям, химической стойкостью, твердостью, прочностью и многообразием цветового решения. Однако они малоэластичны, не стойки к большим ударным нагрузкам, от которых могут трескаться, не эксплуатируются при отрицательных температурах. Добавляя в эпоксидную смолу специальные компоненты, можно, в зависимости от технических требований к поверхности, придать напольному покрытию ряд дополнительных свойств: повышенную кислотостойкость и антистатичность. Эпоксидные покрытия с кварцевым наполнителем обладают еще большей прочностью, износостойкостью,невосприимчивостью к избытку воды и устойчивостью к мытью поверхности под давлением. Устройство эпоксидных полов занимает несколько дней и зависит от количества выполняемых операций. Все работы должны выполняться при положительных температурах (как правило, не ниже 15°С).

Полиуретановые полы.
Полиуретановые покрытия наливных полов самые эластичные из всех видов полимерных составов. Они менее чувствительны к растрескиванию нижележащего бетона (перекрытие трещин до 1 мм), позволяют выдерживать высокие механические нагрузки, имеют более высокую ударостойкость ( выдерживают падение груза массой 3-5 кг с высоты 1м), лучше стоят при низких температурах ( в холодильниках).Используются в помещениях на бетонных основаниях, подверженных постоянной вибрации, значительным перепадам температуры, а также жесткими абразивными нагрузками. Такие полы могут применяться в неотапливаемых производствах. Наливные полы на полиуретановой основе отличает сочетание высокой твердости и эластичности. Благодаря чему они наиболее подходят для эксплуатации в помещениях с постоянной вибрацией или подвижностью пола, а также при жестких абразивных нагрузках. Но в тоже время по сравнению с покрытиями на основе эпоксидных смол, они обладают несколько меньшей химической стойкостью. Богатая цветовая гамма, определяемая цветом наполнителя, позволяет использовать полиуретановые системы для решения декоративных задач. Покрытия на полиуретановой основе в процессе эксплуатации выдерживают высокие перепады температур и большие ударные нагрузки. Они
прекрасно себя зарекомендовали при устройстве в гаражах наклонных пандусов, подвергаемых в зимнее время воздействию шипованной резины, автомобильных колес с цепями противоскольжения и т.п.

Метилметакрилатные: применяются, когда имеется необходимость быстрого ввода покрытия в эксплуатацию, так как отличаются быстротой в выполнении и отвердевании, кроме того, работы по их укладке могут выполняться при отрицательных температурах. Идеальны в применении, когда производственный процесс невозможно остановить на сколь-либо длинный срок, или в связи с неблагоприятными погодными условиями. Область применения метилметакрилатных полов достаточно обширна: автомобиле- и авиастроение, тяжелая, электронная, легкая, фармацевтическая и пищевая промышленность, предприятия оптовой и розничной торговли, складские комплексы, спортивные сооружения, а также на таких объектах, где обычно напольные покрытия не устраиваются.
 
В итоге, с помощью различных типов покрытий можно реализовать любые потребности заказчика: от быстрой защиты зоны с низкой эксплуатационной нагрузкой (это сделает покрытие-краска) до формирования слоя с особыми физическими свойствами и экстерьером и  являются идеальным решением для защиты пола от различного внешнего воздействия – механического, химического, температурного и других. Это оптимальный вариант для любых помещений, особенно в промышленных зонах, помещениях, связанных с постоянным проливом жидкостей, постоянной уборкой пола аппаратами высокого давления, на объектах культуры и отдыха, медучреждениях, где необходимо соблюдение жестких санитарно-гигиенических норм.