Строительные решения / Особенности проектирования и эксплуатации промышленных полов.  (Прочитано 1118 раз)

30 сентября 2014 г. в Минске прошло знаковое мероприятие для заказчиков и исполнителей подрядных работ в области строительства промышленных объектов. Международный форум «Современные промышленные полы в Республике Беларусь: материалы, технологии, передовой опыт» собрал более 60 участников. На форуме можно было пообщаться с подрядчиками, получить консультации специалистов и ответы на волнующие вопросы, завести полезные бизнес-связи и знакомства. Организаторами мероприятия выступили агентство бизнес-коммуникаций «Отраслевые форумы» и редакция журнала «Мастерская. Современное строительство».

Значимость любого мероприятия определяется важностью проблем, на нем поднятых. Темы, рассмотренные на форуме «Современные промышленные полы в Республике Беларусь: материалы, технологии, передовой опыт», позволили его участникам получить ответы на следующие вопросы:
• Какие характеристики должен иметь пол на производстве, каким требованиям соответствовать?
• Какие материалы и технологии выбрать для конкретных производственных помещений?
• Как сэкономить при проектировании и монтаже промышленного пола за счет выбора оптимальной технологии?
• Как выбрать профессионального подрядчика, чтобы не пришлось устранять ошибки?
• Как отремонтировать пол без остановки производственных процессов?

Практически любое промышленное предприятие на стадии возникновения, расширения либо реконструкции сталкивается с проблемой выбора технологии устройства пола. Вариантов много, они существенно отличаются по цене. Современные промышленные полы должны соответствовать определенным характеристикам и показателям: выдерживать нагрузки, быть стойкими к агрессивным средам, не пылить, не накапливать статическое электричество, быть безопасными (например, не быть скользкими при попадании воды) и мн.др. Какой же пол выбрать, чтобы не переплатить и соблюсти требования конкретного производства?

Заказчик должен четко понимать, что необходимо требовать от подрядчика на стадии проектирования и монтажа пола. Незнание современных материалов и технологий может привести к удорожанию промышленного пола как минимум в 2 раза.

ЭКСПЕРТЫ, К КОТОРЫМ ПРИСЛУШИВАЮТСЯ.
В качестве докладчиков на форум были приглашены ведущие белорусские и зарубежные эксперты в области проектирования и устройства промышленных полов: Игорь Лишай, директор РУП «Стройтехнорм»; Галина Дубровина, управляющая Советом ведущих производителей сухих строительных смесей Республики Беларусь, директор ЧП «Гала-Неон»; Николай Рак, к.т.н., доцент, профессор БНТУ, зав. кафедрой «Железобетонные и каменные конструкции»; Александр Горб, член Международного союза экспертов по строительным материалам, системам и конструкциям RILEM, Британской ассоциации бетона CS и Американского института бетона ACI и др.

Отрадно, что ими были подняты такие актуальные вопросы и темы, как:
• расчет и конструирование полов в зданиях производственно-складского назначения;
• проблемы проектирования промышленных полов из сталефибробетона;
• анализ зарубежного рынка промышленных полов;
• инновационные технологии промышленных полов;
• технология производства бесшовных сталефибробетонных полов с упрочнителем;
• особенности устройства промышленных полов для производственной сферы различного назначения (пищевая и химическая промышленность);
• инновации в производстве, ремонт и защита промышленных полов;
• оформление температурно-деформационных швов бетонных полов;
• устройство высококачественных бетонных покрытий индустриальных полов и автомобильных дорог с применением современных упрочняющих и полимерных материалов для защиты бетонных поверхностей и оказание услуг по работе спецтехники;
• технологии соединения и решения для сборных железобетонных конструкций, несъемная опалубка и системы для оформления деформационных и технологических швов промышленных полов, а также системы армирования для монолитного строительства;
• разработка, производство и применение составов для устройства монолитных покрытий промышленных полов;
• изготовление пола как самой эксплуатируемой части любого объекта с качеством, соответствующим самым высоким стандартам, позволяющим заказчику успешно эксплуатировать покрытие многие годы;
• оптовые поставки на белорусский рынок стройматериалов для промышленных покрытий и спорта;
• покрытия для пола на основе эпоксидных и полиуретановых смол и др.

Игорь Лишай, директор РУП «Стройтехнорм», в своем выступлении заверил, что нормативно-техническая база в области устройства полов, которая сегодня действует в Беларуси, будет значительно переработана: «Мы уже на пути к тому, чтобы коренным образом изменить подходы к составу этой документации, поскольку она морально устарела, многое там не предусмотрено. Как правило, это основной тормоз, препятствующий внедрению современных напольных покрытий и материалов. Главная цель планируемой работы заключается в том, чтобы у заказчиков и проектировщиков была возможность оперативно применять новинки, появившиеся на рынке».

ПОЛЫ В ЗДАНИЯХ ПРОИЗВОДСТВЕННО-СКЛАДСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
Александр Горб, член Международного союза экспертов по строительным материалам, системам и конструкциям RILEM, Британской ассоциации бетона CS и Американского института бетона ACI, исполнительный директор ООО «ПСК Конкрит Инжиниринг», рассмотрел вопросы конструирования и расчета несущих элементов конструкций промышленных полов, при этом особое внимание уделил практическим аспектам. Как отметил специалист, объемы строительства зданий производственно-складского назначения за последние 20 лет существенно возросли, площади возводимых сооружений исчисляются миллионами м² в год, из которых большая часть приходится на складские здания и многофункциональные логистические комплексы. Стремление инвесторов использовать складские площади с максимальной эффективностью привело к соответствующему развитию складских технологий, позволяющих обеспечить значительный рост объемов хранения и скорость обработки грузов. В связи с этим существенно возросли нагрузки и воздействия на полы, повысились технические требования к ним, что обусловлено применением соответствующего высокопроизводительного эффективного технологического оборудования для складирования и перемещения грузов. Использование во многих случаях импортного производственно-технологического оборудования предполагает в т.ч. соответствие изготовленных полов требованиям зарубежных норм и стандартов.

«Обследования технического состояния большого числа эксплуатируемых полов показали, что их качество во многих случаях оставляет желать лучшего, – отметил специалист. – А возникновение большинства дефектов явилось следствием ошибочных проектных решений. Было выявлено, что зачастую проектные решения принимались по принципу «аналогии», без выполнения, по крайней мере, «прикидочных» инженерных расчетов и технико-экономического сравнения вариантов. Во многих случаях реально действующие сосредоточенные нагрузки от технологического оборудования и напольного транспорта необоснованно заменялись на равномерно распределенные, что приводило в ряде случаев к ошибочным результатам, на основании которых впоследствии принимались неадекватные конструктивные решения».

До сих пор в проектах все еще встречаются технические решения несущих элементов полов из неармированного бетона, хотя еще в 1977 г. была обоснована необходимость перехода от бетонных к железобетонным подстилающим слоям в связи с ростом нагрузок на полы, обусловленных технологическими процессами на предприятиях металлургической и автомобильной промышленности. Сегодня этот вопрос стал еще актуальнее.

Проектировщиками все еще принимаются устаревшие технические решения, среди которых можно отметить необоснованное применение в конструкциях полов различного рода «выравнивающих стяжек», применение низких классов бетонов и арматуры, ошибочные решения по расположению и конструированию деформационных швов и др.

Аспекты конструирования.
По словам Александра Горба, полы представляют собой совокупность конструктивных слоев различного функционального назначения, выполненных из различных стройматериалов, как правило, по грунтовому основанию и предназначенных для возможности безфундаментной установки производственно-технологического оборудования, перемещения напольного транспорта и людей, а также для восприятия различного рода внешних воздействий.

Основные конструктивные слои пола – это покрытие, подстилающий слой и грунтовое основание. В качестве покрытия полов производственно-складских зданий чаще всего применяются упрочняющие смеси (топпинги), силлеры (упрочняющие пропитки) и составы на основе полимерных композитов. В отдельных случаях необходимым является применение покрытий из жаро- или кислотостойкого бетона, а также плиточных материалов. В качестве грунтового основания может быть применено естественное или искусственное основание из малосжимаемых материалов. В качестве подстилающего слоя, являющегося несущей конструкцией пола, используется монолитный бетон, железо- или фибробетон. Дополнительно, в зависимости от различных условий, проектом могут быть предусмотрены тепло- и гидроизолирующие слои, а также прослойки.

Освещая тему конструирования, специалист отметил важность учета следующих аспектов.

Расстояния между температурно-усадочными швами назначаются в зависимости от различных условий, как правило, принимаются равными 30-кратной толщине бетонируемого слоя и могут варьироваться в ту или в другую сторону в зависимости от степени армирования, состава бетонной смеси, а также температурно-влажностных условий окружающей среды при строительстве и эксплуатации. Применение компенсирующих добавок и наполнителей позволяет значительно увеличить расстояния между швами, а также устраивать бесшовные полы.

Бетонные слои пола следует проектировать без применения выравнивающих стяжек, априори предполагая, что качество выполненных работ по устройству запроектированных элементов полов будет соответствовать требованиям нормативно-технических документов.

При проектировании полов следует стремиться к максимальному снижению материалоемкости и трудозатрат, выполняя, при необходимости, технико-экономическое сравнение вариантов.

Несущие конструкции полов (подстилающие слои) следует проектировать преимущественно железобетонными; многочисленные расчеты показали преимущество таких конструкций над бетонными, фибробетонными и комбинированными. Однако следует отметить, что при устройстве тонкослойных покрытий, а также при изготовлении полов, подверженных систематическому воздействию ударных и вибрационных нагрузок, применение дисперсно-армированных или комбинированно армированных бетонов может являться обоснованным.

При необходимости усиления (увеличения несущей способности) существующих полов, что является актуальным при реконструкции действующих предприятий, полы необходимо проектировать железобетонными, принимая толщину слоя не менее 150 мм. При устройстве полов по старым бетонным основаниям (которые, как правило, являются неровными и имеют различные дефекты) следует предусматривать выравнивающие слои из щебня, гравия, песка, пескоцемента и т.п. Наличие выравнивающего слоя позволяет не только обеспечить надлежащую подготовку основания (его выравнивание до проектных отметок), но и создать разделительный слой, препятствующий образованию и развитию отраженных трещин во вновь устраиваемых полах.

Вопросы расчета.
Подробно коснулся Александр Горб и основных принципов расчета конструкций бетонных полов, в т.ч. значений действующих изгибающих моментов для определения толщины и армирования плиты, а также оценки возможного трещинообразования.

С точки зрения строительной механики конструкции полов, в общем случае, являются многослойными системами, рассматриваемыми в виде бесконечной гибкой многослойной плиты, опирающейся на многослойное упругое полупространство. Передача давления, осадка и сжатие отдельных слоев многослойных систем в основном зависят от толщин отдельных слоев, их модулей упругости и коэффициентов объемного расширения.

При анализе вариантов конструкций полов обоснованной является оценка напряженно-деформируемого состояния (НДС) конструкции в соответствии с решениями теории упругости. Однако чтобы подчеркнуть, что теория упругости применяется с оговорками, принято говорить о работе грунта не как об упругой среде, а как о линейно-деформируемой среде; по той же причине термин «модуль упругости» заменяется термином «модуль деформации». НДС данных конструкций формируется в результате воздействия эксплуатационных нагрузок и возникающих в связи с этим напряжений и деформаций рассматриваемой плиты совместно с подстилающим ее упругим (упруго-пластичным) грунтовым основанием. Величина напряжений и деформаций зависит от степени сжимаемости и однородности слоев грунтового основания, жесткости конструкции несущей плиты, а также от величин интенсивности и месторасположения нагрузок. Общепризнанна сложность определения НДС данной многослойной системы.

Решения по несущим конструкциям полов относятся к классу трудноформализуемых задач, и одной из причин этого является то, что подстилающее полы грунтовое основание представляет собой разнородную с точки зрения геомеханики среду. Физически грунтам основания присущи свойства «очень вязкой жидкости», описываемые известными уравнениями математической физики. Кроме этого, в отличие от жестких или полужестких (с точки зрения теории упругости) конструкций плитных фундаментов, плита пола является гибкой конструкцией, в результате взаимодействия которой со сжимаемым основанием возникают прогибы от действия произвольно расположенных сосредоточенных сил, соизмеримые с прогибами контактирующей поверхности грунта. При этом возникает необходимость определения этих прогибов, сравнения их с допустимыми величинами, расчета значений действующих изгибающих моментов для определения толщины и армирования плиты, а также оценки возможного трещинообразования.

Определение внутренних усилий в плитах полов сводится к расчету плит, лежащих на многослойных грунтовых основаниях, при действии сосредоточенных нагрузок, приложенных к любому участку плиты. Плиты рассчитывают на действие статических нагрузок.

Динамическое воздействие нагрузок учитывают введением в расчет коэффициентов динамичности. Повторность приложения нагрузок, величина температурно-усадочных напряжений и нарастание прочности бетона во времени учитываются введением в расчет коэффициента условия работы.

Определение действующих усилий в плитах сводится к нахождению функции эпюр реактивного отпора (реакции) основания при действии заданной нагрузки. При этом обычно принимают, что осадка поверхности основания в точности совпадает с прогибами плиты под нагрузкой.

Конструкции промышленных бетонных полов с точки зрения теории упругости представляют собой плиту неограниченных размеров, лежащую на упругом основании, разделенную различными типами швов на прямоугольные участки (плиты). Определение действующих усилий и перемещений сводится к задаче об изгибе тонких прямоугольных плит, решаемой в декартовых координатах для краевых участков плит и в полярных координатах для центральных полей. В последнем случае рассматривается задача об изгибе гибкой круглой плиты неограниченного радиуса при действии сосредоточенной нагрузки, распределенной по малой площади, достаточно удаленной от краев и углов плиты. Для нагрузок, расположенных вблизи краевых и угловых участков плиты, рассматривают решения для полу- и четвертьбесконечных прямоугольных плит.

Как было указано выше, несущим элементом полов является подстилающий слой, который обычно изготавливается из армированного или, реже, неармированного бетона или фибробетона.

Несущие конструкции полов рассчитываются по методу предельных состояний, позволяющему наиболее полно учесть специфику их работы под воздействием эксплуатационных нагрузок. При наступлении предельного состояния конструкция не способна сопротивляться внешним воздействиям или получает недопустимые по условиям эксплуатации деформации. Задача расчета состоит в том, чтобы обеспечить запас по прочности и трещиностойкости для предотвращения наступления в период эксплуатации того или иного предельного состояния. Вместе с тем для получения экономичных решений эти запасы не должны быть излишними, т.е. необходимо учитывать условия, при которых возникающие усилия оказывались максимально близкими к предельно допустимым значениям.

Расчетные предельные состояния для различных типов конструкций полов отличаются. При появлении трещин в бетонных полах их несущая способность практически исчезает. Поэтому для таких конструкций состояние, соответствующее появлению трещин в результате воздействия нагрузок, является расчетным и характеризуется как предельное состояние по прочности. В железобетонных конструкциях полов в стадии эксплуатации трещины допускаются, но ограничивается ширина их раскрытия. Расчетным предельным состоянием для таких плит является предельное состояние по прочности, которое наступает, когда напряжения в растянутой арматуре достигают его расчетного значения, а предельное состояние по раскрытию трещин характеризуется шириной их раскрытия, определяемой различными условиями.

Расчетное предельное состояние сталефибробетонных конструкций полов зависит от прочности бетона-матрицы и параметров фибрового армирования, при этом определяющим является объемное содержание фибр в бетоне-матрице.

При проценте армирования ниже минимального уровня (ориентировочно около 1%) усилия в сжатой и растянутой зонах до момента образования первой трещины воспринимаются фибробетоном, а момент образования трещины в растянутой зоне соответствует потере элементом несущей способности и характеризуется как предельное состояние по прочности.

При проценте армирования выше минимального уровня усилие, возникающее в сталефибробетонном изгибаемом элементе в момент возникновения трещин, воспринимается в сжатой зоне сталефибробетоном, а в растянутой – только фибрами, считающимися «размазанными» в пределах площади растянутой зоны. Предельное состояние по прочности характеризуется усилием, возникающим в момент обрыва или выдергивания всех фибр, пересекающих расчетное сечение.

Поскольку рассмотренные выше предельные состояния вызываются действием знакопеременных изгибающих моментов, расчет необходимо производить с их учетом.

Александр Горб рассмотрел основные принципы расчета конструкций бетонных полов. В современной проектной практике применяются различные по типу армирования конструкции полов, расчет которых отличается как при определении действующих усилий (изгибающих моментов), так и при расчете несущей способности по первой или второй группе предельных состояний, в зависимости от характера армирования конструкции плиты пола.

«При расчете действующих изгибающих моментов определяющим фактором является учет жесткости рассматриваемого сечения плиты,– отметил специалист. – Жесткость конструкции, лежащей на упругом основании, существенным образом определяет действительный характер ее работы. По существу, величина изгибающих моментов зависит, главным образом, от соотношений жесткости изгибаемой конструкции и основания. Уменьшение жесткости конструкции, или, говоря точнее, отказ от ее необоснованного преувеличения приводит, как правило, к снижению усилий в конструкции, что влечет во многих случаях заметную экономию. При этом необходимо иметь в виду, что снижение жесткости плиты ведет к увеличению контактных напряжений. Однако, учитывая относительную незначительность удельных давлений на грунт, передаваемых плитами полов при действии эксплуатационных нагрузок, влиянием увеличенного давления можно пренебречь, т.к. деформация основания происходит по начальному (линейному) участку диаграммы «напряжение – деформация» при весьма малых удельных давлениях, соответствующих упругой стадии работы грунта».

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛОВ ИЗ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА.
Проблемы проектирования промышленных полов из сталефибробетона в своем выступлении затронул Николай Рак, к.т.н., доцент, профессор кафедры «Железобетонные и каменные конструкции» БНТУ. По его словам, наиболее ответственным конструктивным элементом пола является жесткий подстилающий слой, который должен обеспечить распределение нагрузки на грунтовое основание. В связи с этим особое внимание следует уделять вопросам его надежного и в то же время рационального проектирования.

В последнее время начато применение сталефибробетона в качестве материала несущего подстилающего слоя. Известно, что дисперсное армирование бетона стальной фиброй может значительно увеличить прочность бетона на растяжение. В связи с этим применение дисперсно армированного бетона при устройстве промышленных полов является одним из важных направлений снижения их материалоемкости.

Таблица 1. Проблемные вопросы, требующие безотлагательного решения.


По словам специалиста, при проектировании сталефибробетонных промышленных полов имеется ряд проблем (табл. 1). Первые 3 проблемы касаются сталефибробетонных, бетонных и железобетонных полов, и если их можно решить посредством более четкой организации собственно процесса проектирования, то решение двух последних из перечисленных проблем требует участия Минстройархитектуры РБ, отвечающего за нормативное обеспечение процесса проектирования.

Следует отметить, что применение сталефибробетонных конструкций в Беларуси серьезно сдерживалось отсутствием нормативной расчетной и технологической базы по проектированию составов бетонов с применением дисперсного армирования стальными волокнами, отсутствием опыта проектирования сталефибробетонных конструкций с учетом их реальной работы, существенно отличающейся от работы традиционных ж/б конструкций. Имеющиеся технические данные по поведению сталефибробетонных конструкций существенно устарели, т.к. были рассчитаны применительно к бетонам и стальной фибре с другими более низкими физико-механическими и техническими параметрами.

Экономическая эффективность применения сталефибробетона в строительстве в значительной степени определяется стоимостью фибры. В связи с этим для увеличения объемов производства сталефибробетона в Беларуси необходимо нарастить производственные мощности по выпуску отечественной белорусской фибры. В нашей стране существуют мощности по выпуску эффективной стальной фибры из отходов кордового производства Белорусского металлургического завода, конечная стоимость которой ниже по сравнению с импортными и российскими аналогами.

Последние 10 лет по заданию Минстройархитектуры РБ проводились исследования, направленные на решение вопросов применения стальной фибры отечественного производства при изготовлении сборных и монолитных сталефибробетонных конструкций. Полученные данные послужили основой для разработки следующих нормативных документов:
• Р5.06.021.06 «Рекомендации по проектированию и изготовлению сталефибробетонных конструкций с применением стальной фибры ООО «Баумен»;
• Р5.06.022.06 «Рекомендации по проектированию сталефибробетонных конструкций и технологии изготовления сталефибробетона с применением фибры ЗАО «Танис»;
• Р5.03.044.08 «Рекомендации по проектированию и изготовлению строительных сталефибробетонных конструкций и технологии производства сталефибробетона с применением фрезерованной фибры ЗАО «Курганстальмост»;
• Р1.03.054-2009 «Рекомендации по проектированию и изготовлению строительных сталефибробетонных конструкций и технологии производства сталефибробетона применением стальной фибры БМЗ».

Для обеспечения возможности проектирования сталефибробетонных полов в РБ в 2010 г. были разработаны и рекомендации Р5.03.073.10 «Рекомендации по расчету и конструированию сталефибробетонных промышленных полов». Расчет на сосредоточенные нагрузки было рекомендовано выполнять согласно пособию П1-03 к СНиП 2.03.13-88, что обеспечивает определенный запас несущей способности, но не позволяет получить рациональное проектное решение.

В 2013 г. также начата разработка нормативного документа более высокого уровня – ТКП 45-5.03-ХХХ-201Х «Изделия и конструкции из сталефибробетона. Правила проектирования». К настоящему времени разработана вторая редакция ТКП, и в ближайшее время документ будет передан на согласование и утверждение. Таким образом, уже в ближайшее время одна из проблем проектирования сталефибробетонных полов будет решена. Как отметил Николай Рак, еще предстоит выполнить достаточно большой объем работы, связанный с тем, что существующие нормативные документы по проектированию полов фактически не учитывают особенности работы сталефибробетонных плит на упругом основании при сосредоточенных нагрузках.

ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ И ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – НА БЕЛОРУССКИЙ РЫНОК.
Для максимального качества в устройстве промышленных полов важны не только подбор высококвалифицированного персонала и максимальная механизация процесса. По мнению Валерия Цырельчука, учредителя ООО «Компания БудВелес», большую роль в этом процессе играют также и другие важные аспекты, выполнение которых является определяющим принципом в обеспечении долговечности и эксплуатационной пригодности промышленных полов:
• знание заказчиком величин эксплуатационных нагрузок для определения конструкции пола путем статического расчета с использованием сталефибробетона;
• упругое основание;
• качество бетонной смеси;
• готовность фронта работ на объекте силами заказчика к устройству полов;
• текущее содержание в процессе эксплуатации, уход и ремонт.

Учитывая возрастающую потребность заказчика в промышленных полах, а также увеличение требований к качеству услуг и возрастающую конкуренцию на внутреннем рынке, для ускорения процесса поиска ответов на многие вопросы компания обратилась за помощью к более опытным коллегам из ЕС.

«Это привело нас к совместной работе с компанией TechFloor (Чехия), – отмечает специалист. – В начале партнерских отношений были организованы постоянные выезды наших специалистов для подробного изучения технологии производства работ на строящихся объектах в Чехии, также совершались выезды с потенциальными белорусскими заказчиками для осмотра действующих объектов с длительным сроком эксплуатации. Совместная партнерская работа дала понимание того, что для удовлетворения потребностей заказчика нужно предлагать внедрение двух совершенно разных технологий производства промышленных полов и покрытий, что и привело к первым совместным проектам на территории Беларуси».

Бесшовные сталефибробетонные полы с упрочнителем.
По словам Кен Холла, вице-президента в Европе фирмы Prologis, владеющей промышленными зданиями площадью свыше 40 млн м² в 103 странах мира, швы – это самая большая и дорогостоящая проблема. Валерий Цирельчук отметил, что полы максимально подходят для эксплуатации в больших логистических центрах и складах в первую очередь из-за отсутствия усадочных швов, при наличии которых в складах интенсивной эксплуатации и начинается разрушение пола, а следом и постоянные поломки погрузочно-разгрузочного оборудования: «На территории РБ технология бесшовных бетонных полов уже применялась, но местами носит негативный характер, т.к. основной уклон делается на применение различных безусадочных добавок в бетон при существенном изменении толщины бетонного пола. На наш взгляд, это не более чем маркетинговый ход.

По нашему мнению и мнению наших партнеров, при устройстве бесшовных бетонных полов с упрочнителем значение имеют требования, предъявляемые к грунтовому основанию. Статический расчет на определение конструкции пола выполняется исходя из условий абсолютно упругого основания, которое в свою очередь учитывает определенное значение коэффициента постели. В немецком нормативном документе DIN 18134 содержатся требования к проведению испытаний по получению коэффициента постели. В нем введено понятие степени уплотнения несущего слоя в процентах, а также контролируется степень уплотнения слоя с соотношением модулей деформации при первичном и вторичном нагружении. В настоящее время в нашей стране на основании DIN 18134 разработан ДМД 02 191.2.057-2012 «Рекомендации по проведению испытаний слоев оснований из несвязных каменных материалов и грунтов земляного полотна установкой статического нагружения». Но документ не имеет статуса нормативного и не может использоваться для разработки проектной документации.

Наша компания готова выступить инициатором разработки нормативного документа по методу определения коэффициента постели для упругих оснований промышленных полов. В свою очередь «БелдорНИИ» готово выступить разработчиком СТБ. Необходима инициатива Минстройархитектуры.

Также большое значение имеет статический расчет для определения конструкции пола из сталефибробетона. Ответом может служить выход ТКП на применение сталефибробетона, который был анонсирован работниками БелНИИС в рамках международной практической конференции «Технологии производства бетона» в январе 2014 г.

Что касается производства бетонной смеси, то в этом направлении предстоит существенная работа, т.к. наблюдается некоторая разница в рецептуре бетона, если сравнивать ЕС с нами».

Ремонт и защита промышленных полов.
По исследованиям специалистов более 70% заказчиков имеют серьезные или очень серьезные проблемы с полами в производственных или складских помещениях. Такие полы требуют дорогого ремонта, поэтому так важно обеспечить качество работ и смеси еще на этапе их укладки.

Как отметил Дмитрий Гваев, директор ЗАО «Парад», совместно с НИИСМ компания разработала добавку для улучшения эксплуатационных характеристик тяжелых бетонов, которая также снимает проблему возникновения трещин. Добавка позволяет получать высокопрочные мелкозернистые и тяжелые бетоны с прочностью на сжатие 40–80 МПа, в т.ч. с высокой ранней прочностью до 25 МПа в возрасте 1 сутки; самоуплотняющиеся бетоны с прочностью на сжатие 50–80 МПа; легкие бетоны с прочностью на сжатие 45–65 МПа.

Особенно эффективно применение таких бетонов в конструкциях и сооружениях, к которым предъявляются высокие требования по трещиностойкости, водонепроницаемости и долговечности:
• емкости различного назначения, включая очистные сооружения, насосные станции и плавательные бассейны;
• подземные конструкции зданий и сооружений, в т.ч. тоннели метрополитенов;
• трубы напорные и безнапорные, в т.ч. больших диаметров (до 6 м);
• конструкции большой протяженности: покрытия плоских кровель, в т.ч. эксплуатируемых, аэродромов, дорог, мостов, трибун стадионов, основания искусственных конькобежных дорожек и полей; полы гражданских и промышленных зданий, включая цеха мясоперерабатывающих комбинатов;
• сборно-монолитные висячие оболочки покрытий больших пролетов;
• легкобетонные элементы жилых зданий: стены, плиты сборной беспокровной крыши, а также балконов и лоджий;
• омоноличивание сборных фундаментов под мощные турбоагрегаты, защитные сооружения против радионуклидов, уплотнение стыковых соединений, ремонтно-восстановительные работы.

Бетоны с данной добавкой использовались при работах по производству и устройству несущих плит по бесшовной технологии ледовых площадок «Минск-Арены» и «Чижовка-Арены».

Отметим, что при строительстве «Минск-Арены» производство монолитного пола ледовой площадки на несущей поверхности бетонной плиты осуществляла итальянская компания с применением собственных материалов, а при строительстве «Чижовка-Арены» в целях экономии при производстве финишной плиты (монолитного пола) было принято решение производить работы силами белорусских специалистов.

В дальнейшем при проведении проверки качества работ по устройству финишного слоя бетонного покрытия (монолитного пола) по допускам служба геодезии «Минскпромстроя» и заказчика пришли к выводу, что конечное бетонное покрытие «Чижовка-Арены» по качеству превосходит покрытие «Минск-Арены», хотя по цене обошлось дешевле в несколько раз. Более того, основание ледовой площадки «Чижовка-Арены» подвергалось полной разморозке более 3 раз, дефектов не выявлено.

Также осуществлялось применение добавки при бетонировании чаши прыгательного бассейна «Фристайл-центра». Через 16 месяцев эксплуатации обследование бетонной чаши на предмет появления усадочных трещин и других дефектов показало их отсутствие.

ТЕМПЕРАТУРНО-ДЕФОРМАЦИОННЫМ ШВАМ – ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ.
Как отметил Андрей Наумович, директор ИООО «Пейкко БЕЛРУС»: «Развитие складских и логистических комплексов, современных производственных площадей привело к повышению требований, предъявляемых к промышленным полам. Интенсивное движение погрузчиков большой грузоподъемности на колесах малого диаметра создает высокое сконцентрированное давление на поверхность бетона. В результате этого воздействия происходит развитие прогрессирующих трещин и сколов в местах пропила бетона. Изначально пропил был необходим для локализации эффекта температурно-деформационной усадки бетона, но сам по себе пропиленный шов с шагом 6×6 м или любым другим является слабым звеном с точки зрения эксплуатационных характеристик из-за сколов и разрушения, даже после заполнения шва герметиками. Особенно остро эта проблема проявляется в местах разворота погрузчиков, т.к. интенсивная эксплуатация приводит к развитию трещин и откалыванию бетона, что ведет к необходимости перманентного ремонта пола».

Специалист подробно рассказал о структуре бетонного пола, его достоинствах и недостатках, проявляемых при эксплуатации.

К основному недостатку бетонного пола относится сравнительно большая масса, а также наличие собственных напряжений, вызываемых усадкой бетона и температурно-влажностными воздействиями окружающей среды либо технологических процессов. Как следствие, необходимо применение неких дополнительных технологических приемов устройства бетонных полов, позволяющих исключить вышеупомянутые недостатки. К таким технологическим приемам следует отнести: устройство деформационных швов, армирование с использованием фибры и добавление пластификаторов бетона.

Интенсивное нарастание усадочных деформаций бетона происходит в первые сутки его твердения. Продолжительность процесса усадки зависит от влажности и температуры окружающей среды. Например, при относительной влажности среды 50–60% и температуре воздуха 20°С деформации влажностной усадки затухают практически через 150 суток. При влажности 100% они не только затухают, но и происходит набухание бетона. Температура окружающей среды влияет на влажность бетона. Однако при любой температуре величина влажностной усадки бетона зависит только от влажности среды.

При наличии заполнителей с глинистыми и пылевидными загрязнителями усадочные деформации бетона могут увеличиваться в несколько раз, что, к сожалению, часто происходит на практике из-за неравномерного качества бетонной смеси. Тепловлажностная обработка снижает деформации примерно на 10%.

После пропитки цементного бетона его усадочные деформации значительно уменьшаются и даже могут прекратиться. Однако изменение температуры, как при устройстве бетонного пола, так и при эксплуатации (смена времен года, холодильные либо сушильные камеры), является причиной возможного развития деформационных и усадочных трещин даже при использовании пластификаторов и фибры. Именно по этой причине требуется использование современных конструктивных решений для оформления деформационных швов. Тип такого шва и количество зависят от способа строительства бетонного пола.

ВОПРОСЫ, РАССМОТРЕННЫЕ НА ФОРУМЕ.
Подводя итоги форума, можно отметить многогранность рассматриваемых вопросов и актуальность тем, которые легли в основу докладов и дискуссий участников:
• рекомендации по проектированию и устройству промышленных полов с покрытием;
• область применения промышленных полов;
• отличительные особенности конструкции полов при различных эксплуатационных нагрузках;
• правильное проектирование как решение вопроса долговечности эксплуатации промышленных полов;
• анализ зарубежного рынка промышленных полов;
• инновационные технологии устройства промышленных полов;
• особенности устройства специализированных покрытий для логистических центров и складских помещений;
• особенности устройства промышленных полов для производственной сферы различного назначения (легкая, тяжелая, пищевая, фармацевтическая, химическая промышленность и пр.);
• технологии реновации и реконструкции промышленных полов, дефекты бетонных полов на объектах складского назначения, причины их возникновения и способы предупреждения;
• подготовка специалистов, способных внедрять новейшие технологии устройства промышленных полов, работать на современном оборудовании;
• эксплуатационные нагрузки, контроль и оценка качества наливных полов;
• рекомендации к эксплуатации наливных полов;
• зарубежный опыт применения и эксплуатации;
• технико-экономическое обоснование конкретных решений конструкции пола при устройстве сложного сооружения.

Форум прошел успешно. Остается надеяться, что и знания, полученные его участниками, станут ступенькой вверх к повышению качества промышленных полов в нашей стране.

Читайте еще статьи строительной тематики
в журнале "Мастерская. Современное строительство"