1 машины и оборудование для подземных горных работ строительная техника‘09 Промышленные полы, или как правильно выбрать пол на предприятии В настоящее время в нашей стране промышленное строительство претерпевает небывалый скачок в своих масштабах, направлениях и перспективах. Объемы отраслевого промышленного строительства (ПС) за последние десять лет возросли многократно. Соответственно, задачи, сроки и проблемы ПС становятся очень актуальными и изучаемыми. Данная статья нацелена на широкое освещение многих важных моментов ПС в области устройства системы промышленных полов и позволяет наиболее комплексно подойти Заказчику к выбору системы промышленных полов. Проблематика Новосадов В. В. ООО «Технологии и Системы Защиты», www.tszgroup.ru За много лет на строительном рынке России и СНГ Группа Промышленных Компаний ООО «Технологии и Системы Защиты» столкнулась с широким спектром задач и проблемных моментов, возникающих в ходе строительства, эксплуатации, реконструкции и ремонта промышленных полов на объектах промышленного назначения (производственные помещения, складские комплексы, морозильные камеры, паркинги, офисные помещения и т. п.). Мы постарались глубоко проанализировать известные проблемы на предприятиях различных типов промышленности (пищевая, нефте-газовая, металлургическая, фармацевтическая и пр.). Были рассмотрены все основные факторы, влияющие на необходимость устройства того или иного типа промышленного пола, и определим необходимый нам тип финишного защитного слоя (полимерного покрытия, топинга и т. п.). Полы — это один из важнейших технологических факторов в производственно-торговой деятельности предприятий. Под термином ПОЛЫ подразумеваются как бетонные полы, стяжки, топпинги, так и полимерные покрытия широкого спектра (пропитки, окрасочные, наливные и высоконаполненные покрытия). Полы всегда подвержены повышенным высоким ежедневным нагрузкам (эксплуатационный фактор): механическим, химическим, термическим и т. д. Также важны для устройства новых промышленных полов доэксплуатационные факторы — тип и качество подложки (монолит, старый бетон, стяжка, плитка или разрушенное основание). В связи с наличием большого числа эксплуатационных и доэксплуатационных факторов очень важно правильно выбрать нужный тип промышленного пола, защитного покрытия и технологию укладки, которые зависят от ряда факторов: Доэксплуатационные •• качество бетона (М150‑М400, неровности, трещины и подвижки фундамента); •• наличие загрязнений на поверхности или внутри бетонной подложки; 2 0 строительная техника‘09 •• наличие гидроизоляции; •• режим работы предприятия (сменное, круглосуточное); •• условия работы подрядчика (температурные, временные, степень стесненности и т. п.); •• влажность бетонного основания (от 4 % до луж на полу). Эксплуатационные •• механические нагрузки (пешие, транс- портные, случайные падения предметов и т. п.); •• химические нагрузки (влажность, проливы химических веществ, воды и т. п.); •• термические нагрузки (от — 40оС до +1200оС); •• гигиеничность (полностью не впитывающие покрытия); •• декоративность (любые цветовые решения, глянцевые, матовые и шагреневые (шероховатые) эффекты); •• необходимая долговечность полов (от 2 до 20 лет); •• необходимость разуклонки пола и устройства водостоков; Также очень важна интенсивность механических, химических и термических нагрузок. Все вышеперечисленные факторы являются основополагающими или крайне важными при выборе технологии устройства новых или ремонте старых промышленных полов и влияют как на долговечность, так и на беспрепятственную работу предприятия, что, в свою очередь, экономически полностью окупит все затраченные средства. Раскрытие и решение проблематики Рассмотрим более подробно каждый из перечисленных факторов. Доэксплуатационные факторы Качество бетонного основания Если заказчика интересует заливка нового бетонного основания, то качество под- При наличии на поверхности бетонного пола старого разрушающегося финишного покрытия обычно происходит его локальный ремонт или полный демонтаж при высокой степени разрушения покрытия. По опыту работы на активно эксплуатируемых промышленных предприятиях (особенно с высокими эксплуатационными механическими и химическими нагрузками) старое покрытие лучше демонтировать полностью, т. к. нет высоких гарантий в хорошей адгезии (сцеплении) бывшего в эксплуатации старого финишного покрытия. Влажность бетонного основания Часто на промышленных предприятиях, особенно, в производственных цехах, возникает проблема с влажным бетонным основанием, на которое сразу невозможно устройство широкого спектра полимерных покрытий (эпоксидных, полиуретановых, метилметакриловых и т. п.), т. е. финишных покрытий, не обладающих паропроницаемостью. Влажными полами считаются полы с влажностью от 8 – 10 %. Влага в бетонном основании может появляться из‑за производственного процесса (стоки воды от оборудования, мойка участков и т. п.), плохой гидроизоляции, протечки в системе водостоков и канализации. Существует несколько способов борьбы с влажным основанием: 1. Сушка тепловыми пушками бетонного основания при условии, что после сушки и нанесения финишного покрытия вода не сможет проникнуть в бетон, т. е. исключены случаи протечки водостоков и гидроизоляция находится в хорошем состоянии и способна противостоять воздействию грунтовых вод. 2. Ремонт протечек и восстановление гидроизоляции (если это технологически возможно); 3. Есть способ, который позволяет не обращать внимание на влажность основания, наличие гидроизоляции и прочих факторов. Это устройство паропроницаемых систем полимерных покрытий. Т. е. после устройства, например, паропроницаемого наливного пола на влажное основание (до 15 %), влага в бетоне будет постепенно испаряться через покрытие, не причиняя ему вреда. Это особенно важно для тех случаев, когда на предприятии необходимо, не теряя времени, сразу после заливки нового бетонного основания, нанести защитное финишное покрытие и не ждать 28 суток, пока бетон «созреет». Наличие гидроизоляции Как было сказано выше, гидроизоляция основания пола очень важна как для устройства нового финишного покрытия, так и для его дальнейшей эксплуатации, т. к. при ее нарушении или полном отсутствии паронепроницаемые полимерные покрытия могут отслаиваться. Но на данный момент существует широчайший спектр различных типов гидроизоляционных материалов — рулонная, полимерная, проникающая и т. п. В зависимости от ситуации можно применять тот или иной тип гидроизоляционного материала или же восполь- машины и оборудование для подземных горных работ Продажи затирочных машин в последние годы значительно выросли. Это связано с увеличением общих темпов строительства, с заливкой промышленных полов, где без них не обойтись ложки (монолита и т. п.) и степень ее разрушения и неровности будут определять необходимость заливки выравнивающей пескобетонной стяжки («подбетонки») марки М150‑М200 толщиной около 50 мм перед заливкой армированного бетона. В случае с уже имеющимся бетонным основанием его качество будет определять систему подготовки к нанесению финишных покрытий (полимерные покрытия, плитка, керамогранит и т. п.), а часто и само финишное покрытие. При необходимости устройства финишного покрытия (полимерного, плитки и т. п.) на уже имеющееся бетонное основание, перед нанесением необходимо проанализировать возможные дефекты бетонного основания — неровность основания, наличие трещин и сколов, ослабление или охрупчивание бетона (пыление бетона марок М<200), наличие старого разрушающегося финишного покрытия. Более подробную классификацию дефектов основания и возможности его ремонтов необходимо уточнить у специалистов ООО «Технологии и Системы Защиты». Если старое бетонное основание пронизано трещинами, имеются неровности или локальные бугры, то такое основание необходимо выровнять, а также расшить и заделать все трещины. Выравнивание происходит в два этапа: 1) максимально возможная сошлифовка бугров и минимизация неровности основания; 2) устройство на подготовленную поверхность выравнивающего покрытия (мембраны); 3) устройство какого‑либо финишного покрытия. Неровности бетонного основания могут причинить большие неудобства и даже беды при работе производственно-складских комплексов. Известно, что суммарный вес с товаром нагруженной роклы или погрузчика составляет от 200 кг до 8 тонн! Например, при наличии неровностей, локальных перепадов, трещин и т. п. часто выходят из строя колеса и периодически — гидравлическая система погрузочного оборудования, а также существует риск падения полностью нагруженного погрузчика вместе с товаром. К тому же снижается эффективность погрузочно-разгрузочных работ из‑за необходимости объезда дефектов основания или снижения скорости. По ходу эксплуатации бетонного пола его поверхность изнашивается или охрупчивается и, соответсвенно, снижается поверхностная твердость основания (М<200). Это ведет к началу процесса т. н. «пыления» основания. Пыление приводит к повышенному содержанию пыли в воздушной среде помещения, к скоплению пыли на оборудовании, полупродуктах и конечных продуктах в производственных помещениях и складских комплексах. Устройство полов на ослабленное бетонное основание (М<200) ведет к постепенному разрушению покрытий. Выравнивающие покрытия бывают на полимерной основе (полиуретановые, эпоксидные и т. п.) и на минеральной основе. 1 2 1 1 машины и оборудование для подземных горных работ строительная техника‘09 казчика при ремонтно-восстановительных работах и устройстве новых полов с учетом графика работы предприятия и типа выпускаемой продукции (пищевое сырье, металлопрокат). Эксплуатационные факторы Гарантией работоспособности пола являются грамотная постановка технического задания, качественное изготовление и соответсвующая эксплуатация зоваться системой паропроницаемых полимерных покрытий. Наличие загрязнений на поверхности или внутри бетонного основания пола В процессе работы предприятия расширяются, переезжают, реконструируются и им часто приходится использовать под свои нужды старые помещения, многие из которых активно эксплуатировались со времен СССР. Недостатком таких помещений является наличие большого количества дефектов полов, в т. ч. обильных загрязнений бетонного основания — неорганические загрязнения, нефте-маслянные продукты и т. п. Наиболее часто попадаются полы с локальным поверхностным, повсеместным или полным (сквозным) загрязнением бетонного основания. Приведем примеры этих трех типов загрязнений: 1. Локальные загрязнения не особенно страшны. Обычно они исчезают при шлифовке основания (открытии пор бетона); 2. Повсеместное загрязнение уже может создать проблему при необходимости устройства финишного покрытия на данное основание. Но применяемые нами методы глубокой химической очистки (ПРОМЫШЛЕННЫЙ КЛИНИНГ) от широкого спектра загрязнений (особенно нефте-маслянных) позволяют комплексно решить эту проблему и в конечном итоге нанести покрытие на старый бетон без опасений, что оно может отслоиться. 2 2 3. Реже бывают случаи полного или сквозного загрязнения бетонного основания, например, отработкой и маслами. При реконструкции старого производственного помещения в новые цеха и офисные помещения строители сталкиваются с проблемой тяжелого запаха, испаряемого полом и стенами. В данном случае разумным вариантом является полный демонтаж основания и покраска бетонных стен полиуретановыми или эпоксидными окрасочными покрытиями, через которые не будут проходить пары масел. Также очень важна установка вентиляции. Условия работы подрядчика Под условиями работы подрядчика в ООО «Технологии и Системы Защиты» предполагаются следующие факторы: температурные, временные, степень стесненности, объемные и т. п. При низкой температуре (ниже + 10‑15оС) полимеризация и созревание многих материалов (полимерных, цементных) снижается и становится тяжелее работать людям. Все это ведет к увеличению времени работы подрядчика. Режим работы предприятия В условиях современных рыночных отношений многие предприятия работают не только в дневное время, но и ночью, и даже по праздникам. Причем на многих предприятиях остановка производства невозможна. Для таких предприятий специалисты разработали комплексные уникальные методы для каждого возможного случая. В данном случае важен максимально аккуратный подход к вопросу удобства за- Механические нагрузки Оказывают истирающие, царапающие и ударные воздействия (от 10 – 6000 кг / м2) за счет пеших нагрузок (ботинки), транспортных нагрузок (тележки, кары, легковые автомобили, фуры, самолеты и т. п.) и ударных нагрузок (падение тяжелых металлических и др. предметов). Для любых нагрузок рассчитывается тип промышленного пола, его толщина. Химические нагрузки Возникают за счет контакта полов с химическими веществами (органические, неорганические среды, вода, кислоты, щелочи, нефтемаслянные вещества и т. п.). Результатом такого контакта может быть потеря декоративности, усиление скольжения полов, охрупчивание основания, отслоение полимерного покрытия и плитки, повышенное пыление и полное разрушение пола. Поэтому очень важно правильно подобрать химически стойкий к производственным средам материал финишного покрытия, который не будет разрушаться. Термические нагрузки Возникают при эксплуатации полов в холодных (морозильные камеры, улица) или горячих условиях (сушильные камеры, пространство вокруг печей и т. п.). Полимерные покрытия, в зависимости от их типа, работают в диапазоне от -40оС до + 90оС. Для работы в более широких температурных интервалах применяются термостойкие бетоны, термостойкая керамика или специальные термостойкие полимерные композиции. Также необходимо при подборе системы промышленных полов учитывать возможные температурные перепады, которые могут привести к отслаиванию финишного покрытия. Все вышеперечисленные нагрузки бывают кратковременными, постоянными и одновременно действующими, что также необходимо учитывать при выборе типов полов и защитных покрытий. Гигиеничность полов Под гигиеничностью полов понимается их химическая чистота, легкость очистки и степень «незагрязняемости» в процессе эксплуатации. Например, наливные полы на пищевых предприятиях и на предприятиях машиностроения не впитывают пищевые среды и бензо-маслянные продукты; наливные полы для атомных станций не впитывают радиоактивные и химически опасные вещества. Довольно часто возникает необходимость применять финишные полимерные покрытия, имеющие разрешение СЭС на контакт с питьевой водой. строительная техника‘09 Долговечность полов Необходимая долговечность полов определяется заказчиком и его техническим заданием, определяемым производственными потребностями предприятия. Чем выше требования к долговечности промышленных полов при активных эксплуатационных нагрузках, тем более тщательно нужно подходить к проекту на устройство этого пола. Исходя из типов и интенсивности эксплуатационных нагрузок, необходимо просчитать необходимый «пирог» промышленного пола. Иногда получаемый результат получается дороже, чем показывали предварительные расчёты, но все имеет свою цену и, соответственно, экономическую рентабельность. Данные производственные задачи и проблемы полностью могут быть решены за счет комплексного подхода, использования новых перспективных материалов и технологий, о которых более подробно изложено ниже. СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПОЛОВ Промышленные полы на минеральной и полимерной основе Промышленные полы на минеральной основе К этому типу относятся бетонные армированные полы, упрочненные полы (топинги), магнезиальные и асфальтобетонные полы. Бетонные армированные и упрочненные полы Бетонные полы являются важнейшим строительным элементом здания. Именно бетонными полами и стяжками задаются основные прочностные характеристики будущих полов, их надежность и долговечность. Обычный комплекс работ по бетонированию заключается в подготовительных работах (демонтаж старого основания с вывозом мусора, гидроизоляция), армировании и заливки нового бетонного основания любой сложности, толщины и прочности с системой ливневой канализации и разуклоном. Правильное устройство бетонных полов позволит много лет использовать эти новой и эпоксидной основах. Основные характеристики данного покрытия это — полное непыление, высокая химическая стойкость, водостойкость, износостойкость, декоративность (любое цветовое решение по RAL, глянец, матовость, шагрень). Долговечность таких покрытий составляет от 2 до 5 лет. Данный тип покрытий применяется от пеших до легких транспортных нагрузок. Наливные полы Это высоко технологичные покрытия толщиной от 1,5 до 5 мм на полиуретановой и эпоксидной основах. От окрасочных покрытий отличаются повышенной износостойкостью, химической стойкостью, декоративностью (идеально гладкие и бесшовные покрытия) и, соответственно, долговечностью до 15 – 25 лет. С помощью данной технологии возможно устройство антистатических полов (для предприятий, где возможно воспламенение рабочего пространства), а так же безыскровых полов. Хочется обратить внимание на паропроницаемые наливные и окрасочные полы, которые можно укладывать на только что залитое бетонное основание, на старые влажные полы и на полы без гидроизоляции. С использованием этой технологии у заказчика рлучится забыть о вспучивании и отслаивании покрытий! Данные вид покрытий незаменим, например, в пищевой промышленности, где постоянно влажные полы. Высоконаполненные полы Покрытия высочайшей технологичности на эпоксидной и метилметакрилатной основах с кварцевым наполнителем. Обладают высочайшей износостойкостью (под кары, фуры, самолеты), ударопрочностью, химической стойкостью, декоративностью. Возможна укладка без остановки производства в сжатые сроки — через 2 часа — полная полимеризация. Долговечность таких полов выражается десятилетиями. машины и оборудование для подземных горных работ Качественный пол - необходимый фактор рентабельной работы складской техники полы без боязни возникновения усадочных трещин, провалов, ям и сильного пыления основания. Уже много лет существует технология устройства упрочненных полов — топингов (т. н. «тремикс»). В основе технологии упрочненных полов лежит принцип введения в верхний слой бетона на стадии бетонирования сухих упрочнителей, представляющих собой смесь высокопрочного портландцемента, твердых износостойких наполнителей различных фракций. Эта технология позволяет практически в 2 раза увеличить поверхностную прочность бетонного пола до марки М 500 и выше, что позволит многократно увеличить время эксплуатации пола. Асфальтобетонные покрытия Устройство асфальтового покрытия на промышленных предприятиях возможно на парковках, открытых, полузакрытых складских помещениях или помещениях с хорошей вентиляцией. В производственных помещениях асфальтобетон не применим, в связи с испарением из него нефтепродуктов. К достоинствам асфальта можно отнести быстроту его укладки, высокую стойкость к транспортным нагрузкам. К недостаткам асфальта относятся впитывание сред и сложности очистки. Магнезиальные полы Магнезиальные промышленные полы или магнезиальные бетоны — это высокопрочные и высокодекоративные полы на основе магнезиального вяжущего с добавлением гранитного, мраморного или других наполнителей. Применяются при высоких динамических и статических нагрузках (складские комплексы, грузовые терминалы, производства и т. п.). При твердении магнезиальные полы не дают усадки, а значит, не трескаются, и, соответственно, нет необходимости в устройстве усадочных швов. В сочетании с упрочняющими высоко декоративными лаками магнезиальный пол приобретает водостойкость, химстойкость и высочайшую декоративность. Промышленные полы на полимерной основе К этим типам полов относятся непылящие, окрасочные, наливные, высоконаполненные, безыскровые, антистатические и т. п. Непылящие полы Получаются за счет глубокой поверхностной пропитки бетонного основания полимерными составами на полиуретановой, эпоксидной, акриловой и т. п. основах. Данная технология полностью устраняет пыление на производстве, вызванное механическими нагрузками на незащищенное или ослабленное бетонное основание. За счет обеспыливания мы можем так же придавать полу различную степень химической стойкости, износостойкости и декоративности. Окрасочные полы Толщина тонкослойных окрасочных покрытия составляет 0,2 – 0,5 мм. Наиболее перспективными считаются покрытия на полиурета- 1 Экономическая часть Все мы знаем фразу: «Мы не такие богатые, что бы покупать дешевые вещи». Это утверждение как нельзя точнее применимо к промышленным полам. Ни потолкам, ни стенам и т. п., а именно полам и, причем, промышленным. Далее показана необходимость точного определения требуемого качества промышленных полов и, соответственно, их стоимости. На рис. 1 представлен график зависимости роста качества полов от увеличения стоимости. Качество полов определяется уровнем работ, материалов, технологичностью (эксплуатационные, доэксплуатационные факторы) и долговечностью. Затратив минимальное количество денег S1, можно получить не самое высокое качество К1. Затратив количество денег равное S2 получаем среднее качество К2. В конечном счете, заплатив цену, 2 3 1 машины и оборудование для подземных горных работ близкую к максимальной, мы получим качество К3, при котором получится практически самый высокий уровень системы полов. Дальнейшее увеличение стоимости устройства полов не приведет к реально ощутимому повышению качества. Различные точки на графике (круги, квадраты и кресты) показывают ориентировочный диапазон цен и качества полов у разных компаний. Безусловно, бывают исключения, когда при средних затратах можно получить высокое качество, а при высоких затратах можно получить и низкое качество. В данной ситуации такие случаи скорее исключения, особенно с ростом конкуренции на строительном рынке России. На рис. 2 представлен график, на котором показаны два варианта минимально необходимого качества полов для двух разных типов производственных помещений. Минимально необходимое качество полов Кн (1) — для сухих складских помещений с минимальными нагрузками. Минимально необходимое качество полов Кн (2) — для производственного помещения с большими механическими, химическими или другими эксплуатационными нагрузками. Таким образом, если минимальный требуемый уровень качества полов соответствует значению Кн (1), то при снижении стоимости ниже значения Sн (1), возможно получить полы не удовлетворяющее необходимому производственному уровню. Уменьшение стоимости влечет за собой снижение качества за счет применения менее надежных материалов и технологий. Возможными последствиями этого могут стать такие дефекты, как пыление полов, повышенная впитываемость грязи, сложность мытья полов и т. п. Для второго варианта производственного помещения с необходимым качеством полов, удовлетворяющим значению Кн (2), снижение затрат меньше уровня Sн (2) может стать причиной проблем, связанных со временем эксплуатации полов из‑за низкой степени противостояния механическим, химическим и другим эксплуатационным факторам. Это может привести к отслоению и откалыванию покрытий, возникновению тре6щин, снижению декоративности. Возникает вопрос: «Какое качество промышленных полов необходимо для каждого конкретного производственного помещения, склада, парковки и т. п.»? Каждый раз ООО «Технологии и Системы Защиты» старается в индивидуальном порядке ответить на этот вопрос, учитывая эксплуатационные и доэксплутационные факторы и особенности предприятия. Силами технологов и химиков, используя лабораторные методы исследования, заказчику помогают разработать оптимальное техническое задание или проект и в конечном счете найти технологически и экономически обоснованное решение. Ниже приведем некоторые экономические примеры неправильного выбора стоимости S, а соответственно и качества К про- 2 4 строительная техника‘09 Насыщенность современных городов автомобилями сделала строительство парковок фактически самосоятельным видом строительства. А современный паркинг невозможно представить без крепкого пола мышленных полов или низкой оценки значимости качества полов: 1. Если полы на предприятии, где существуют высокие транспортные нагрузки (кары, погрузчики и т. п.) неровные с локальными ямами, перепадами по высоте и широкими трещинами, то в таком случае при транспортировке груза любыми типами погрузчиков возникает ряд существенных неудобств: •• более быстрый выход из строя колес погрузчиков (полиуретановых и т. п.); •• возможность поломки гидравлической системы погрузчиков; •• возможность падения перевозимого груза при скоростном наезде на дефект пола (товара, сырья); •• возможность падения погрузчика (редкий случай, но периодически наблюдаемый); •• снижение эффективности погрузочноразгрузочных работ ППР (логистика). Все поломки и, соответственно, дополнительные денежные затраты можно проанализировать, зная стоимость запасных частей погрузчиков. Также не трудно посчитать ежедневные потери времени из‑за снижения скорости погрузчиков и уменьшения эффективности ПРР, связанных с дефектами полов. А каждый Заказчик может просчитать стоимость своего времени. Например, теряя всего 30 минут в день на ПРР, за 1 год фирма теряет в сумме около 1 недели!!! То есть целую неделю все погрузчики стоят и не работают. Соответственно, оптимизируя рабочее пространство только за счет правильного выбора системы промышленного пола, мы улучшаем жизнь промышленного предприятия, склада и т. п. 2. Выбирая менее надежную систему промышленных полов, мы многократно увеличиваем риск их преждевременного разрушения и, следовательно, вынужденную остановку производства на ремонт, что так же приведет к временным и финансовым потерям. 3. При пылении полов из‑за низкой прочности основания большое количество пыли может попадать в оборудование, рабочие узлы транспорта и на готовую продукцию, ухудшая их качество. Учитывая все вышесказанное, становится очевидным необходимость точной оценки минимального качества полов для каждого конкретного случая. В своей работе ООО «Технологии и Системы Защиты» опирается на мощную научно-экспериментальную базу, а наша программа научных исследований позволяет создавать полы непревзойденного качества по доступной цене. Многие используемые материалы имеют сертификаты, разрешающие контакт с питьевой водой, использование в детских учреждениях и имеющие технические рекомендации Правительства Москвы. Мы комплексно подходим к решению задач Заказчика, а именно: •• бесплатное консультирование по теме решаемой задачи; •• выезд химиков и технологов на объекты по России и СНГ; •• помощь в составлении технического задания; •• предоставление полного перечня технологической и разрешительной документации; •• технологическое сопровождение работ на объекте; •• разработка нескольких, с точки зрения экономики, путей решения задачи; •• предоставление гарантий на выполнение всех видов работ.