Odporność na ścieranie to zdolność do przeciwstawiania się ścieraniu badanego materiału w wyniku tarcia lub skrobania wywołanego obciążeniami mechanicznymi, które powodować mogą powstawanie uszkodzeń w miejscach działania tych obciążeń.
Mechanizm ścierania
W typowych magazynach i centrach dystrybucyjnych warunki są na ogół stosunkowo łagodne. Poliuretanowe koła wózków widłowych nie powodują zarysowań, a w wielu przypadkach można zauważyć, że są przyczyną bardziej efektu wypolerowania niż zużycia.
Wózki paletowe z twardymi kołami mogą działać agresywnie na dylatacje, ale niewiele jest dowodów na to, że powodują bezpośrednie zużycie powierzchni posadzki.
Wydaje się, że większość uszkodzeń powierzchni jest spowodowana skrobaniem, zazwyczaj przez gwoździe wystające z palet, które są popychane lub ciągnięte. Brudne i zakurzone posadzki mogą ulegać wytarciu, gdy pył wcierany jest w jej powierzchnię, co jest scenariuszem dość powszechnym w budynkach przemysłowych.
Badanie odporności na ścieranie
Najczęściej stosowaną metodą badania powierzchni in-situ jest ta opisana w normie PN-EN 13892-4:2004. Niniejsza norma zaleca wykonanie testu metodą zwaną BCA (British Cement Association), która wykorzystuje mechanizm niszczenia posadzki bardzo zbliżony do tego występującego w przypadku faktycznych obciążeń eksploatacyjnych. Urządzenie pokazane na Fotografii 1 symuluje mechanizm zniszczenia za pomocą trzech kół wykonanych z hartowanej stali zamocowanych na obrotowej płycie. Płyta obraca się z ustaloną prędkością (180 obrotów na minutę), przez określoną ilość obrotów (2850 +/- 10) i pod określonym obciążeniem (65kg). Powstały w wyniku tego procesu wytarty ślad w kształcie pierścienia bada się w 8 punktach, w celu pomiaru glębokości wytarcia z dokładnością do 0,01mm. Dokładnie tą metodą wykonujemy pomiar odporności na ścieranie w Face Consultants.
W niektórych częściach Europy, w tym w Polsce, w specyfikacjach posadzek powszechnie pojawia się norma EN 13892-3. Jest to test laboratoryjny zwany metodą Boehmego i stosowany głównie do badania materiałów jastrychowych. Trudno jednakże dostrzec znaczenie tej metody z uwagi na to, że sporządzona próbka wykorzystana w badaniu laboratoryjnym nie jest reprezentatywna dla posadzki w warunkach rzeczywistych.
Czynniki wpływające na odporność na ścieranie:
Projektowanie mieszanki betonowej
W przeszłości uważano, że istnieje związek pomiędzy zwiększoną zawartością cementu, a większą odpornością na ścieranie. Sugerowałoby to, że wyższa zawartość cementu zapewnia trwalsze posadzki. Związek ten zaczął być jednak uważany za niesłuszny już pod koniec lat 90. XX w.
Dane zebrane w literaturze pokazują jednak, że odporność na ścieranie nie wzrasta wraz ze wzrostem zawartości cementu powyżej górnej granicy około 350 kg/m3. Po dokładnym przeanalizowaniu danych, prawdopodobne jest, że można bezpiecznie zastosować dolną granicę 325 kg/m3, pod warunkiem kontrolowania proporcji wody do cementu. Unikanie wyższych niż konieczne zawartości cementu jest o tyle ważne, że wyższa zawartość cementu jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do większego skurczu betonu.
Utwardzanie
Aby zapewnić skuteczne utwardzanie betonu ważne jest aby utrzymać poziom wilgotności na odpowiednim poziomie. Utwardzanie może odbywać się przez zastosowanie natryskiwanych związków utwardzających, folii polietylenowej, wody lub kombinacji tych metod.
Związki utwardzające są często określane jako “utwardzacze”. Wątpliwe jest jednak, czy rzeczywiście wywierają one taki efekt, ponieważ mało prawdopodobne, że modyfikują strukturę powierzchni betonu. Środki te są natryskiwane, gdy powierzchnia betonu jest nasycona, dlatego trudno stwierdzić w jaki sposób związek ten miałby wnikać w powierzchnię.
Środki utwardzające są jednak skuteczne w spowolnieniu utraty wody z powierzchni betonu. W rezultacie doprowadzają do wytworzenia twardszej powierzchni w taki sam sposób, jak każdy inny skuteczny sposób utwardzania. Powszechnie wiadomo, że środki te ulegają wytarciu lub degradacji w czasie około roku, choć okres ten może różnić się w zależności od użytkowania oraz ekspozycji na światło.
Utwardzacze powierzchniowe, takie jak krzemian sodu, które można stosować do ulepszania słabszych powierzchni w stwardniałym betonie, nie mogą być stosowane jako środek utwardzający świeżego betonu.
Suche posypki
Suche posypki mineralne (Dry-shake toppings) to mieszanki cementu i drobnego kruszywa, czasem łącznie ze środkami zwilżającymi lub pigmentami. Aby sucha posypka mogła zwiększyć odporność na ścieranie ponad betonem podkładowym, musi mieć zdolność do poprawiania jego charakterystyk.
Głównym celem posypki jest zwiększenie objętości zaprawy na powierzchni, aby zapewnić większy potencjał krycia włókien zbrojeniowych znajdujących się blisko powierzchni.
Należy jednak pamiętać o tym, że niektóre posypki wykazują lepsze wyniki od innych. Uważa się, że posypki zawierające cząstki metaliczne zwiększają odporność na ścieranie i z tego powodu wielu producentów stosuje w nich właśnie kruszywo metaliczne.
Utwardzacze do betonu
W ostatnim czasie bardzo powszechne stało się stosowanie krzemianu litu lub krzemianu sodu jako utwardzaczy powierzchniowych. Krzemian sodu (szkło wodne) był oryginalnie stosowany na posadzkach betonowcyh w celu rozwiązania problemów związanych z pyleniem spowodowanych m.in. nieodpowiednim dojrzewaniem. Związek krzemianowy reaguje z nadmiarem portlandytu podczas hydratacji, tworząc stabilne związki.
Chociaż nie ma wątpliwośći, że środki te mogą odgrywać korzystną role w poprawie złej jakości powierzchni posadzek, produkty te zazwyczaj nakładane są już nawet po 12 godzinach od wylania betonu, jako część procesu wykończeniowego. W innych przypadkach nakłada się je po około siedmiu dniach, po ściągnieciu folii polietylenowej zapobiegającej nadmiernemu ubytkowi wody z betonu. Trudno sobie jednak wyobrazić skuteczność tych działań ponieważ na tak wczesnych etapach dojrzewania betonu struktura porów jest nasycona i z tego powodu nieprzepuszczalna dla związków stosowanych powierzchniowo w roztworze. Aby uzyskać najlepsze efekty stosowania rozpuszczalnych związków krzemianu sodu, beton musi mieć odpowiednią porowatość powierzchniową, która może być zapewniona przez odpowiednio długi okres schnięcia przed aplikacją krzemianu.
Warto także pamiętać, że dobrze wykończona i dobrze utwardzona powierzchnia betonu wykazuje dużą trwałość bez stosowania utwardzaczy powierzchniowych tego typu. Jednakże w niektórych przypadkach utwardzacze powierzchniowe mogą odegrać użyteczną rolę w ulepszaniu powierdzchni posadzek.
Uwagi końcowe
Słaba odporność na ścieranie jest zjawiskiem bardzo nietypowym w nowoczesnych konstrukcjach posadzek, gdzie stosuje się dobrej jakości beton oraz dobre techniki wykończenia i pielęgnacji. Wysoka zawartość cementu nie zwiększa odporności na ścieranie i należy jej unikać ze względu na wpływ na skurcz. Posypki typu “dry-shake” niekoniecznie zwiększają odporność na ścieranie i chociaż niektóre z nich wykazują większy potencjał na podstawie wyników testów, generalnie nie są potrzebne w typowych zastosowaniach magazynowcyh. Stosowanie utwardzaczy powierzchniowych na nowym, niedojrzałym betonie jest wątpliwe, chociaż mogą one być przydatne w przypadku ulepszania betonu dojrzałego.
Jeśli chcieliby Państwo sprawdzić odporność na ścieranie posadzki w swoim obiekcie prosimy o kontakt drogą mailową lub telefoniczną (info@face-consultants.pl, +48728645426)
Please share this story:
