Промышленный пол — это строительная конструкция, на которой осуществляется весь производственный процесс и жизнедеятельность людей и от состояния которой зависит качество производимой продукции или здоровье людей.
Типы промышленных полов:
- Стяжки, Бетонные полы, Бетонные полы с упрочненным верхним слоем (топпинг/topping)
- Полимерные полы. Тонкослойные (окрасочные). Наливные полы. Высоконаполненные полы
Выбор конструктивного решения пола:
следует осуществлять исходя из технико-экономической целесообразности принятого решения в конкретных условиях строительства с учетом обеспечения:
- надежности и долговечности принятой конструкции;
- экономного расходования цемента, металла, дерева и других строительных материалов;
- наиболее полного использования физико-механических свойств примененных материалов;
- минимума трудозатрат на устройство и эксплуатацию;
- максимальной механизации процесса устройства;
- широкого использования местных строительных материалов и отходов промышленного производства;
- отсутствия влияния вредных факторов примененных в конструкции полов материалов;
- оптимальных гигиенических условий для людей;
- пожаровзрывобезопасности.
Типовые конструктивные решения.
Конструкции и материалы оснований и покрытий полов следует назначать из учета восприятия нагрузок от складируемых грузов, вида и интенсивности механических воздействий напольного транспорта и пылеотделения в соответствии с требованиями нормативных документов.
Для покрытий полов складских помещений, предназначенных для хранения пищевых продуктов, не допускается применение дегтей и дегтевых мастик.
Требования, предъявляемые к полам при эксплуатации:
общетехнические: — пол должен обладать соответствующей прочностью и износостойкостью, чтобы оказывать сопротивление усилиям растяжения, сжатия и изгиба, ударам и истиранию.
Пол должен противостоять физическим и химическим агрессивным факторам (воде, высоким либо низким температурам, маслам, растворам кислот, щелочам и т.п.);
технологические — пол должен быть гладким, но не скользким и обеспечивать безопасное и удобное передвижение людей и транспортных средств;
санитарно-гигиенические — пол не должен в процессе эксплуатации оказывать вредного влияния на здоровье людей, т.е. выделять пыль, опасные газы, запах, а в ряде случаев обеспечивать и комфортные теплотехнические условия.
На поверхности пола не должны скапливаться заряды статического электричества, а в некоторых случаях пол должен быть диэлектриком;
эксплуатационные — пол должен допускать возможность быстрого и удобного ремонта и поддаваться легкой и быстрой очистке.
Основные наименования слоев пола:
покрытие — верхний слой пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям;
прослойка — промежуточный слой пола, связывающий покрытие с нижележащим слоем пола или служащий для покрытия упругой частью;
гидроизоляция — слой (слои) пола, препятствующий прониканию через пол сточных вод и других жидкостей, а также защищающий всю конструкцию пола от грунтовых вод;
стяжка — слой пола, служащий для выравнивания поверхности нижележащего слоя пола или перекрытия, придания заданного уклона покрытию пола на перекрытии, для укрытия различных трубопроводов, распределения нагрузок по нежестким нижележащим слоям пола на перекрытии;
теплоизоляция — слой пола, уменьшающий общую теплопроводность пола; звукоизоляция — слой пола, предотвращающий проникание ударного шума в помещение или из него;
подстилающий слой (подготовка) — слой пола, распределяющий нагрузки на грунтовое основание;
грунтовое основание — естественная или искусственная опора пола, воспринимающая все нагрузки, передающиеся от пола.
Область применения:
1. Пищевая промышленность (мясокомбинаты, молокозаводы, предприятия рыбной промышленности, птицефабрики, хладокомбинаты, пивоварни, заводы по розливу соков, водки, минеральной воды, табачное производство, сахарные заводы, кондитерские фабрики, мукомольные предприятия, хлебопекарни).
2. Медицинская промышленность (фармацевтические предприятия, производства по выпуску медицинских приборов, одноразовых шприцев, больницы, особенно операционные комнаты).
3. Приборостроение (заводы по выпуску высокоточной аппаратуры).
4. Промышленность (автомобилестроение, покрасочные цеха, мебельные фабрики, особенно цеха отделки и покраски, производство окрашенного профлиста и металлочерепицы).
5. Нефтеперерабатывающие предприятия.
6. Целлюлозно-бумажная промышленность (фабрики по производству гофрокартона, полиэтиленовых и бумажных изделий).
7. Химические предприятия (производство порошков, косметики, зубной пасты).
8. Ювелирные предприятия (заводы по обработке драгоценных металлов, по сборке часов и т.д.). 9. Спортивные сооружения.
10. Офисные помещения современных фирм.
11. Подземные и наземные гаражи, крытые стоянки автомобилей.
12. Торговые центры, супермаркеты.
Беспылевые бетонные полы с упрочненным верхним слоем
Бетонные покрытия получили наибольшее распространение из-за их относительно низкой стоимости, так как изготовление износостойкого покрытия объединяется в одном технологическом цикле с устройством несущей монолитной плиты.
В чистом виде бетонные покрытия для изготовления полов практически не применяются из-за их низкой износостойкости и значительного пыления.
Для придания бетонному полу высоких эксплуатационных характеристик используется технология упрочнения бетонного пола сухими смесями на стадии устройства бетонного пола.
Бетонные покрытия полов с упрочненным верхним слоем предназначены для применения в складах и помещениях со значительными механическими нагрузками на пол и высокими требованиями по износостойкости.
Состав для упрочнения бетонного покрытия представляет собой сухую смесь, включающую цемент и износостойкий заполнитель.
В сравнении с традиционными бетонными покрытиями рекомендуемые полы, благодаря включению в верхний слой упрочняющего материала, характеризуются в 1,3 — 1,5 раза большей прочностью, в 3 — 4 раза большей стойкостью к износу (малым пылеотделением) и, следовательно, теми эксплуатационными качествами, которые требуются на предприятиях тяжелого, энергетического, транспортного машиностроения, черной металлургии и других производствах с аналогичными на пол нагрузками и современной технологией.
Износ рекомендуемых покрытий, измеренный по ГОСТ 13087-81, составил не более 0,3 г/см2 против 0,94 г/см2 для обычного бетона марки 300.
Прочность бетона при сжатии в месячном возрасте составила 50,0, а при изгибе — 9,0 МПа.
Устройство бетонных полов с упрочненным верхним слоем можно производить двумя способами:
Первый заключается в том, что бетонное покрытие укладывается на бетонный подстилающий слой (подготовку) или плиты перекрытия. Конструкция пола в этом случае получается двухслойной.
Второй способ устройства рекомендуемых полов заключается в том, что упрочняющий слой наносится сразу на свежеуложенный бетонный подстилающий слой, который является одновременно покрытием. Конструкция пола в этом случае получается однослойной.
Конструкция бетонной плиты зависит от множества факторов характеристик основания, нагрузок на пол, расположения стеллажей, типа армирования и т.д.
Применение промышленных бетонных полов с упрочненным верхним слоем:
следует применять в помещениях, где по условиям технологического процесса полы могут подвергаться следующим воздействиям:
а) движению безрельсовых транспортных средств на резиновых шинах (автомобилей, электрокаров, автопогрузчиков, ручных тележек и т.п.);
б) движению тележек на металлических шинах, перекатыванию круглых металлических предметов (колес, бочек, барабанов с кабелем или тросом и др.);
в) ударам при падении с высоты 1 м твердых (металлических, каменных) предметов массой до 20 кг, распределенным по площади пола (сбрасывание грузов с автомобилей или тележек, перекидка деталей, случайное падение предметов и др.);
г) ударам и царапанию пола при работе острым инструментом (подгребание материала лопатами, волочение твердых предметов с острыми углами и ребрами и др.);
д) нагреванию до температуры не более 100 °С;
е) воздействию минеральных масел, масляных эмульсий и органических растворителей;
ж) воздействию малой интенсивности воды и растворов нейтральной реакции (воздействием малой интенсивности на пол следует считать такое, при котором происходит лишь увлажнение пола, периодически просыхающего, при этом пол жидкостями не пропитывается).
Бетонные покрытия полов с упрочненным верхним слоем не допускаются при:
а) производстве работ с применением кувалд и ломов (обработка изделий, разбивание кусков металла и др.);
б) специальных требованиях к неэлектропроводности пола и безыскровости;
в) воздействии кислот, растворов кислот, кислых солей всех концентраций, независимо от количества и интенсивности их воздействия.
Общие требования:
Применяемая бетонная смесь М 300 (В 22,5) или М 350 (В 25).
Требования к бетонной смеси:
Бетонная смесь должна соответствовать ГОСТ 7473-94.
Рекомендуемая бетонная смесь БСГ В 22,5, П3(П4), F150 (F200), W4 (W6)
Подвижность П3 (осадка конуса 11-15 см при бетонировании на прямой слив), П4 (осадка конуса 16-20 см при бетонировании бетононасосом), прочность на сжатие 300 (400) МПа, морозостойкость 150 (200) циклов, водонепроницаемость W4 (W6).
Требования к компонентам бетонной смеси:
Портландцемент М 500 Д0 должен соответствовать ГОСТ 10178-85.
Щебень (желательно гранитный) фракции 5-10 (5-20) мм должен соответствовать ГОСТ 8267-93.
Песок (желательно речной) с Мк= 1,9-2,2 должен соответствовать ГОСТ 8736-93.
Добавки пластификаторы (суперпластификатор С-3) нежелательны.
Вода водопроводная должна соответствовать ГОСТ 23732-79 (1993).
Перепад высот существующего основания не должен превышать 3 – 5 см. В противном случае рекомендуется выровнять основание подбетонкой из бетона В 10 (М 150) или В 15 (М 200).
Рекомендуемая толщина бетонного пола не менее 150 мм по утрамбованному основанию (утрамбованный песчаная подушка до коэфф. уплотнения 0,95, утрамбованная щебеночная подушка, утрамбованная ПГС)
Рекомендуемая толщина бетонного пола 100 – 120 мм по существующему бетонному основанию.
Стандартный вариант армирования — арматурная сетка.
Альтернативный вариант армирования – стальная фибра с дозировкой от 20-45 кг фибры на 1 м3 бетонной смеси.
Примечание:
Для полов со средними эксплуатационными нагрузками рекомендуется применять топпинги на кварцевом заполнителе
Для полов с большими эксплуатационными нагрузками рекомендуется применять топпинги на корундовом заполнителе
Для обеспыливания и правильного созревания бетонного пола используется полимерная пропитка.
Технология устройства промышленного бетонного пола с упрочненным верхни смоем
1. Нивелировка основания
Нивелировка основания производится оптическими и лазерными нивелирами.
2. Подготовка основания
Укладка пола может производиться как по грунтовому основанию, так и по существующему бетонному основанию.
При укладке бетонного пола на грунтовое основание необходимо сначала хорошо утрамбовать грунт в основании. После трамбовки на грунт укладывается песчаная подушка. Её толщина может быть различной в зависимости от видов грунтов основания, степени их промерзания, высоты поднятия грунтовых вод и т.п. В основном, толщина песчаной подушки колеблется в пределах от 0,5 до 1 м. Песчаную подушку также необходимо уплотнить. После укладки песчаной подушки, производится укладка щебеночной (гравийной) подушки, затем ее также необходимо уплотнить.
При укладке пола на существующее бетонное основание необходимо произвести тщательную подготовку основания. Если в нём есть большие трещины, то их необходимо расширить и заполнить ремонтным составом, состоящим либо из полимера, либо из цементно-песчаной смеси на напрягающем цементе.
Участки бетонного основания, не поддающиеся ремонту, необходимо полностью демонтировать.
В случае, когда перепады высоты на старом бетонном основании превышают 3-5 см, его необходимо выровнять подбетонкой.
Для того, чтобы бетонный пол давал усадку не привязываясь к конструкционным элементам здания (стены, колонны) по периметру стен, а также вокруг колонн необходимо произвести наклейку материала на основе вспененного пенополиэтилена (типа «Изолон») толщиной 4-5 мм.
3. Устройство гидроизоляции
После того, как подготовлено новое основание, либо отшлифовано и обеспылено старое бетонное основание, укладывают гидроизоляцию (если в этом есть необходимость согласно проекту). Чаще всего её делают из рулонных битумных гидроизоляционных материалов либо полимерных мембран.
Для предотвращения чрезмерного ухода влаги из бетонной стяжки в основание, необходимо сильно увлажнить бетонное основание, либо выполнить подстилающий слой из п/э пленки толщиной 100-200 мкм.
4. Установка опалубки и направляющих
На объектах с большими площадями устройство бетонной стяжки пола осуществляется «картами» — прямоугольниками определённого размера. Размер «карты» определяется шагом колонн. По периметру карты устанавливается опалубка. Рекомендуемая ширина карты – 6 м.
В качестве опалубки могут использоваться направляющие для виброрейки. Линия опалубки, по возможности, должна совпадать с рисунком деформационных швов, так как в большинстве случаев это место стыка уже схватившегося и свежеуложенного бетона (холодный шов).
5. Укладка арматуры
На подготовленное основание производится укладка арматурной сетки, либо монтаж объемного арматурного каркаса. Для обеспечения защитного слоя бетона необходимо использовать пластиковые фиксаторы арматуры. Карты сетки укладываются с необходимым нахлёстом и связываются между собой мягкой отожжённой вязальной проволокой.
6. Укладка бетонной смеси
Укладываемая в стяжку бетонная смесь должна иметь подвижность П3, что соответствует осадке конуса от 11 до 15 см. В некоторых случаях могут применяться смеси с иной подвижностью, это зависит от способа укладки и интенсивности уплотнения.
В случае использования бетононасоса допускается применение бетонной смеси с подвижностью П4, что соответствует осадке конуса от 16 до 20 см.
7. Вибромеханическая обработка и разравнивание бетона
Укладку и разравнивание бетонной смеси производить только с помощью виброрейки по направляющим.
При укладке и разравнивании бетонной смеси с помощью виброрейки необходимо сначала установить направляющие под виброрейку на уровне нулевой отметки и тщательно выставить их по горизонту. В процессе работы нужно следить за тем, чтобы направляющие не были сбиты. После этого на направляющие монтируется виброрейка.
Бетонная смесь заливается на подготовленное основание и разравнивается с таким расчётом, чтобы её верх был немного выше уровня виброрейки (это зависит от степени уплотняемости бетонной смеси виброрейкой). После виброрейку тянут по направляющим. Бетонная смесь под действием вибрации оседает до нужного уровня и разравнивается. При этом нужно следить, чтобы виброрейка постоянно скользила по поверхности бетона. В тех местах, где бетонная смесь оседает ниже уровня виброрейки, бетонную смесь добавляют в необходимых количествах.
При бетонировании полов толщиной свыше 15 см рекомендуется производить дополнительное уплотнение бетонной смеси при помощи глубинных вибраторов.
8. Нанесение топпинга и грубая затирка поверхности бетонозаглаживающими машинами
Перед нанесением топпинга, необходимо произвести первичную обработку поверхности бетонозаглаживающей машиной («вертолётом»), данная операция выполняется при помощи дисков. Затем топпинг аккуратно рассыпают по поверхности стяжки при помощи специальной тележки-дозатора, стараясь достичь равномерной толщины слоя. Расход топпинга при первом внесении — около 2/3 от общего объема. После нанесения топпинга производится первая грубая затирка бетонозаглаживающей машиной. Затирку необходимо производить, как только топпинг впитает в себя влагу из бетона (это будет видно по потемнению поверхности). Грубая затирка поверхности свежеуложенного бетона осуществляется диском или плавающими лопастями.
После завершения первой грубой затирки следует немедленно внести оставшуюся 1/3 часть топпинга, чтобы он успел пропитаться влагой из цементного молока до испарения воды. После того как смесь пропитается влагой (это будет видно по потемнению поверхности) сразу же приступайте ко второй грубой затирке.
Бетон, примыкающий к конструкциям, колоннам, ямам, дверным проемам и стенам должен быть обработан в первую очередь, так как в этих местах он быстрее твердеет, чем на остальной площади. Затирка бетона в этих местах производится при помощи краевых заглаживающих машин оснащенных свободно вращающимся кругом.
9. Финишная затирка поверхности бетонозаглаживающими машинами
За время грубой затирки прочность бетона постепенно нарастает. В тот момент, когда нога человека оставляет след глубиной около 2 мм, нужно приступать к финишной затирке.
Финишная затирка также осуществляется бетонозаглаживающими машинами, но уже при помощи финишных лопастей до характерного блеска бетонного пола. В процессе финишной затирки постепенно меняется угол наклона финишных лопастей.
10. Нанесение обеспыливающей пропитки.
Наносить полимерную обеспыливающую пропитку на поверхность бетонного пола следует сразу после окончания финишной затирки. Пропитка наносится с помощью короткошерстных велюровых валиков, либо с помощью распылителей.
11.Нарезка швов
Существуют три основных типа деформационных швов на стяжке:
1. Изоляционные швы;
2. Усадочные швы;
3. Конструкционные швы.
Изоляционные швы устраиваются вдоль стен, вокруг колонн и вокруг фундаментов под оборудование с целью исключить передачу деформаций от конструкций здания на стяжку пола. Изоляционный шов устраивается путём прокладки изоляционного материала вдоль конструкций здания непосредственно перед заливкой бетонной смеси.
Усадочные швы необходимы для того, чтобы предотвратить хаотичное растрескивание стяжки в процессе твердения. Они позволяют создать в бетоне прямые плоскости слабины. В результате стяжка дает трещину в заданном направлении. Усадочные швы должны быть нарезаны по осям колонн, и стыковаться с углами швов, идущими по периметру колонн.
Карты пола, образуемые усадочными швами, должны быть по возможности наиболее квадратными. Длина карты не должна превышать ширину более чем в 1,5 раза. Общее правило – чем меньше карта, тем меньше вероятность хаотичного растрескивания.
Нарезка усадочных швов осуществляется после завершения финишной обработки поверхности бетона. Швы рекомендуется нарезать картами 6х6 м, в той же последовательности, в какой укладывался бетон, желательно через 1-2 дня после бетонирования. Швы должны нарезаться на глубину 1/3-1/2 толщины стяжки. Это создает в стяжке зону слабины и бетон при усадке даёт трещину именно в этой зоне, т.е. растрескивается направленно, а не хаотично.
Конструкционные швы устраиваются там, где была закончена дневная работа по укладке бетона. Форма края стяжки для конструкционного шва обычно делается по принципу шип в паз, можно использовать шпалы (рейки), положенные поперек шва. Рейки должны устанавливаться в середине глубины стяжки под правильными углами ко шву.
Конструкционные швы работают как усадочные – они позволяют небольшие горизонтальные подвижки, но не вертикальные. Желательно, чтобы конструкционный шов совпадал с усадочным.
Вокруг колонн швы нарезаются ромбами.
12. Заполнение швов полиуретановым герметиком
Перед герметизацией шва он должен быть очищен от пыли и мусора, после чего в шов необходимо положить шнур на основе вспененного пенополиэтилена (типа «Вилатерм»). Диаметр шнура должен быть на 30-40% больше ширины шва. После этого шов должен быть обработан праймером. После высыхания праймера наносится полиуретановый герметик при помощи специального пистолета.
Производство работ при отрицательных температурах
Для производства работ при отрицательных температурах предусмотрен ряд мероприятий:
Устройство тепляков с каркасом из пиломатериала и ограждающей конструкции из армированной плёнки и утеплителя. Количество тепляков зависит от интенсивности производства работ;
Отопление тепляков тепловыми пушками. Температура воздуха у поверхности стяжки не менее +5 °С.