Приведен перечень агрессивных сред для полов в рабочих помещениях и влияние агрессивности на долговечность различных типов полов. Показаны преимущества материала полов, модифицированных эпоксидными компонентами.
Ключевые слова:полы в пищевой промышленности, основание под полы, гидроизоляция оснований, дисперсное армирование, усадочные деформации, самовыравнивающиеся полы, срок службы пола.
Долговечность защитно-отделочных покрытий внутри зданий промышленного назначения в значительной степени зависит от места расположения этих покрытий и технологических воздействий на них производственных факторов. К самым уязвимым поверхностям, безусловно, следует отнести поверхности полов в производственных помещениях, которые помимо общепринятых требований к полам, таких как эстетичность, простота уборки, межремонтный срок службы и др., должны отвечать еще и ряду требований, связанных со спецификой данного производства [1]. Особенно сложно эти проблемы решаются для объектов пищевой промышленности, которым присущи высокие требования санитарно-гигиенического характера, минимальная деформативность, бесшовность, теплостойкость и др. Но главной проблемой для полов в пищевой промышленности является проблема их коррозионной стойкости, связанной с недостаточной сопротивляемостью цементных композиций, которые чаще других используются для устройства полов, органическим кислотам и средам. А именно эти среды создаются в помещениях, где производят молоко, масло, мясные или рыбные консервы, дрожжи, пиво, соки и массу других пищевых продуктов. Эти среды разрушают не только цементный бетон, но и керамику. Довершают дело микроорганизмы, скапливающиеся в разломах и трещинах пола.
На ряде производств на пол может оказываться сильное тепловое воздействие. Это пекарни, где кроме печей, тепло излучают контейнеры с горячей выпечкой, тепло при обработке паром и горячей водой полов и оборудования в мясорыбных, а также консервных и других производствах. Знакопеременное тепло отрицательно сказывается на прочности полов.
Пол, как правило, представляет собой многослойную конструкцию, которая состоит из верхнего слоя или покрытия, по материалу которого и называют пол — линолеумный, мозаичный (террацевый), паркетный, плиточный, эпоксидный и др. Вторым слоем, влияющим на прочность и долговечность конструкции всего пола, является основание под покрытие, которое может быть из бетона или раствора. Прочность основания, под любое покрытие, должна быть не менее 10 МПа, а при наличии технологического транспорта и иных механических воздействиях на пол, эта прочность должна доходить, а иногда и превышать 60–70 МПа [2, 3].
Однако чисто механическая прочность не решает всех проблем целостности основания. Есть еще такой серьезный дефект, как трещинообразование. Трещины могут возникать вследствие усадочных деформаций в ходе созревания материала основания, а также вследствие температурных деформаций в эксплуатационный период. Эти трещины развиваются в хрупком материале, хрупкость и эластичность которого характеризуется модулем упругости. Введение в материал полимера может наполовину снизить модуль упругости, т. е. сделать материал более эластичным. Однако эта мера кардинально не решает проблем температурных деформаций. В этом случае материал основания необходимо армировать. Армирование можно выполнить, например, полипропиленовым волокном, которое может значительно сократить трещинообразование, особенно активно проявляющееся в первые сутки стабилизации материала основания, в частности цементного бетона или полимербетона. Для исключения трещинообразования в основаниях можно использовать их армирование стеклотканью или применять сетчатое металлическое армирование.
В последнее время в перечисленных производствах все чаще стали применять фибробетон. Это цементно-песчаная композиция, в которую добавлены волокна фибры, т. е. тонкие, диаметром 0,3–1,0 мм, стальные волокна длиной 5–10 см. После хорошего перемешивания всей массы материала можно получить основание с дисперсным армированием, которое обладает высокой трещиностойкостью [4].
При устройстве полов по грунтовому основанию в конструкцию пола следует ввести слой гидроизоляции. Ее можно выполнить из двух слоев бризола, склеенных по швам с нахлесткой 10 см. Гидроизоляцию нужно уложить на бетонную подготовку из бетона класса В10, толщиной 10–15 см. Грунт следует предварительно уплотнить катками с втапливанием в поверхность грунта щебня. Гидроизоляция необходима как для предотвращения поступления воды из грунта в помещение, так и для защиты подстилающих слоев грунта от агрессивных производственных жидкостей.
Лотки и трапы, применяемые для сбора таких жидкостей необходимо делать с покрытиями, идентичными покрытиям пола, что предотвратит их разрушение технологическими стоками.
Прежде чем приступить к устройству покрытия наливного пола, нужно выбрать состав покрытия, на основании характеристики природы агрессивных жидкостей, их концентрации и температуры с учетом назначения помещения, и освидетельствовать основание под покрытие. Покрытие пола может быть разной толщины, выполняемое различными рабочими приемами. Бывают покрытия тонкослойные, ненаполненные — толщиной до 0,5 мм, которые выполняют путем окрашивания. Самовыравнивающиеся покрытия делают толщиной около 5мм с количеством наполнителя по весу не более половины массы состава. Высоконаполненные составы необходимо применять в покрытиях толщиной 5–20 мм. Объем наполнителя по весу может достигать 90 %.
Для самовыравнивающихся покрытий поверхность оснований должна быть строго горизонтальной во избежание стекания по уклону наливной массы пола. Под все типы покрытий поверхности делают ровными и гладкими, без раковин и с заданной прочностью. Не достаточно прочные слои основания нужно укрепить шлифованием с помощью шлифовальных машин, снабженных абразивными камнями или алмазными кругами. Шлифование позволяет вскрыть все дефекты бетонирования, обнажить заполнитель, вскрыть поры бетона, что увеличит адгезию на границе бетон-полимер. При шлифовке с основания нужно снять слой бетона до 1мм. После шлифовки целесообразно удалить промышленным пылесосом всю пыль и обезжирить поверхность основания.
Кроме шлифовки поверхность бетонного основания можно упрочнить пропиткой грунтовочными составами на основе маловязкой полимерной композиции. Для этого нужно применить химически активные, хорошо проникающие в поры бетона, жидкости на основе фторосиликата магния, акрила, эпоксидной смолы, дивенилстирольного латекса, полиуретана и др. Непосредственно перед нанесением грунтовки на основание, поверхность необходимо снова обеспылить.
При наличии в основании раковин, даже мелких, выколов, углублений, поверхности следует прошпаклевать сплошным слоем «на сдир» или локальными пятнами. Слой шпаклевки должен быть не более 0,5 мм на основе тиксотропной полимерной композиции. Наполнителем в шпаклевке может быть молотый кварц или маршалит.
После полимеризации шпаклевочного слоя на поверхность можно нанести первый высоконаполненный слой эпоксидного компаунда толщиной 2,5 мм, который после затвердения следует прошлифовать. Второй лицевой слой не наполненного эпоксидного компаунда толщиной 1,5 мм лучше наносить на заключительном этапе. С целью увеличения износостойкости покрытия, на него можно нанести полиуретановое покрытие в два слоя толщиной 0,3 и 0,2мм.
В настоящее время известен обширный ассортимент полимерных добавок в полимерцементные композиции. Эти же полимеры можно использовать и для устройства наливных покрытий полов в помещениях с агрессивными средами.
Как показала практика применения, и лабораторные испытания хорошими свойствами для покрытий пола в агрессивных средах обладают эпоксидные компаунды. Эти покрытия даже длительное время находящиеся в агрессивных средах не снижают свою первоначальную прочность, а, напротив, даже ее увеличивают. Эпоксидные компаунды не снижают прочностные показатели в покрытиях, способны выдерживать раствор кальцинированной соды, горячую воду, 2 %-ный раствор уксусной кислоты, насыщенный раствор поваренной соли и 1 %-ный раствор серной кислоты, с температурой около 100оС. Отличные результаты нами были получены при проверке воздействия на эпоксидное покрытие пола молочной сыворотки, жира и крови. Наилучшие показатели отмечают эпоксидную смолу марки ЭД-6. Высокой эластичностью и, вместе с тем, прочностью отличается состав, в который введен для отверждения дибутилфтолат в количестве 15–20 %.
На пищевых предприятиях известны эпоксидные полы серии полиплан. Это бесшовные наливные полы, применяемые в промышленных и гражданских зданиях. Их делают в помещениях с высокими механическими и динамическими нагрузками при одновременном воздействии агрессивных жидкостей. Они могут быть выполнены в производственных помещениях мясомолочной промышленности, фармацевтики, в складских помещениях, автомойках, паркингах и т. п. Эти полы соответствуют всем санитарно-гигиеническим требованиям и нормам. Эпоксидные полы не пылят, хорошо сопротивляются истиранию, не имеют швов, весьма эстетичны, их легко убирать. Они не разрушаются от химически агрессивных веществ.
В помещениях с высокими механическими и транспортными нагрузками, таких, как гаражи, паркинги, мастерские, склады тяжелых грузов и т. п. эпоксидные полы делают увеличенной толщины до 4 мм. Устройство такого пола включает операции по нанесению на прочное основание эпоксидной грунтовки, нанесению базового слоя, армированного кварцевым песком и нанесению лицевого эпоксидного слоя толщиной 0.5 мм. Помимо прочности, к основаниям под покрытие предъявляются и другие требования, в частности влажность основания должна быть не более 4 %. Температуру основания указывают обычно в рецептуре состава полимерной композиции. Она должна оставаться в пределах +15оС. При более низкой температуре состав покрытия хуже растекается, что неизбежно приведет к увеличению расхода дорогостоящего материала. Кроме того ухудшится и внешний вид покрытия. Высокая температура состава, как для покрытия, так и для основания, способствует более быстрому отверждению полимерной составляющей, что также может снизить качество покрытия.
Повышенная влажность (свыше 80 %) в помещениях, где укладывают покрытие, вызывает конденсацию влаги на его поверхности, которая способна негативно влиять на качество покрытие.
Эпоксидные покрытия позволяют ходить по полам уже через сутки, а через 5–7 суток полы считаются готовыми к условиям эксплуатации.
Итак, мы дали несколько рецептов для решения сложной проблемы создания антикоррозионных полов для помещений с агрессивными средами, рассчитанными на эксплуатацию с различными уровнями тепловых и механических воздействий. Эти полы можно выполнять с различной толщиной покрытия, наносимого приемами окрашивания, так и высоконаполненные полы толщиной до 20 мм. При этом можно рассчитывать на их безремонтную эксплуатацию в течение 15–20 лет.
Литература
1. СНиП 2.03.13–88. Полы [Текст] / М: Госстрой СССР. 1989. С.17.
2. СНиП 3.04.01–87. Защитные, изоляционные и отделочные покрытия [Текст] / М: Госстрой СССР. 1988. С.61.
3. Гусев Н. И. Типы современных полов и их эксплуатация [Текст] / Н. И. Гусев, М. В. Кочеткова, К. С. Паршина // Наука и образование: Проблемы развития строительной отрасли: тр. Междунар. науч. конф. — Пенза: ПГУАС, 2012. — С49–52.
4. Гусев Н. И. Наливные полы в помещениях различного назначения [Текст] / И. Н. Гусев, Ю.П., Ю. П. Скачков, М. В. Кочеткова // Сухие строительные смеси. — 2013. — № 6. — С24–28.
