Wytrzymałość mechaniczna to opór, jaki dany materiał stawia działającym na niego obciążeniom. W przypadku posadzek żywicznych, które stanowią wierzchnią, ścieralną warstwę podłogi, to od ich właściwości wytrzymałościowych zależy skuteczność ochrony podłoża przed działaniem czynników zewnętrznych.
Eksperci marki Flowcrete, wiodącego producenta i dostawcy posadzek żywicznych, doradzają:
- które parametry opisujące wytrzymałość posadzki są najważniejsze,
- jak interpretować otrzymane wyniki badań,
- w jaki sposób przekładają się one na praktyczne walory użytkowe posadzki.
Posadzki żywiczne posiadają dużo większą wytrzymałość na ściskanie, zginanie i rozciąganie od betonu, na którym są wykonywane. Jednakże ze względu na ich niewielką grubość pomijamy ich wpływ na wzrost nośności przegrody – podkład betonowy musi być tak zaprojektowany, aby przenosił w całości obciążenia użytkowe.
Najważniejsze parametry opisujące wytrzymałość posadzki żywicznej to odporność na ścieranie, odporność na uderzenia oraz twardość. Ze względu na różne metody badawcze stosowane w przypadku poszczególnych parametrów, należy je poznać i wiedzieć, jak interpretować uzyskane wyniki, oraz – w jakim stopniu przekładają się one na cechy użytkowe posadzki.
- Odporność na ścieranie, np. przy intensywnym ruchu kołowym
Ścieranie to proces korozyjny, który powstaje w wyniku przesuwania lub toczenia przedmiotów po posadzce. W normie PN-EN 13813, która dotyczy podkładów podłogowych oraz materiałów do ich wykonania, podano trzy metody badania odporności na ścieranie: badanie odporności na ścieranie na tzw. tarczy Boehmego, badanie pod naciskiem toczącego się koła i badanie ścieralności metodą BCA. Z kolei w normie PN-EN 1504-2, która dotyczy wyrobów i systemów do ochrony i napraw konstrukcji betonowych, w części 2. opisującej systemy ochrony powierzchniowej betonu, wskazano Test Tabera.
Najbardziej popularną metodą badania odporności posadzek żywicznych na ścieranie jest metoda BCA (od nazwy British Cement Association), podająca klasyfikację AR (Abrasion Resistance). Do wykonania tego badania służy specjalna maszyna, której głowica, składająca się z trzech stalowych kół, wiruje po badanej powierzchni. Koła te pod naciskiem 65 kg poruszają się po okręgu o średnicy 225 mm z prędkością 180 obrotów na minutę. Po wykonaniu 2850 obrotów mierzy się mikrometrem głębokość śladu wytartego w materiale w ośmiu punktach pomiarowych. Metoda ta pozwala na wykonanie badania na istniejącej posadzce (in situ) i jest mało inwazyjna – dochodzi jedynie do wytarcia śladu o niewielkiej grubości.
Do popularnych metod badania odporności na ścieranie posadzek żywicznych należy zaliczyć takie, które można przeprowadzić jedynie w warunkach laboratoryjnych, czyli test Tabera, który mierzy ubytek materiału pod wpływem działania kół o różnej twardości i badanie pod naciskiem toczącego się koła, w którym wytrzymałość posadzki przyporządkowuje się do klas RWA (Rolling Wheel Abrasion).
Nie ma możliwości porównania ze sobą wyników poszczególnych metod. Jednakże normy podają wartości graniczne, które powinny być spełnione dla posadzek żywicznych. W badaniu BCA jest to klasa AR1. W badaniu toczącego się koła jest to klasa RWA10. W teście Tabera ścieralność musi być mniejsza od 3000 mg dla koła H22 przy odciążeniu 1000 g i przy 1000 obrotach. W przypadku tej metody istnieje możliwość użycia kół o innej twardości, dlatego zawsze należy porównywać wyniki uzyskane w ten sam sposób.
Wytrzymałość na ścieranie posadzek przekłada się na rodzaj i intensywność dopuszczalnych obciążeń użytkowych. Systemy posadzkowe o najwyższych klasyfikacjach sprawdzają się w przemyśle w ciężkich warunkach użytkowania. Pozwalają one na korzystanie z wózków transportowych na kółkach metalowych lub z tworzyw sztucznych (np. neoprenowych), które są o wiele bardziej niszczące dla posadzek niż koła pompowane – gumowe.
Do rozwiązań najbardziej wytrzymałych mechanicznie należą systemy na bazie żywic epoksydowych i piasku kwarcowego, takie jak np. oryginalna posadzka Peran STB.
- Odporność na uderzenia, czyli na spadające na posadzkę ciężkie przedmioty
Odporność posadzki na uderzenia oznacza zdolność do wytrzymywania przez nią nagłych, dynamicznych obciążeń. Zgodnie z normą PN-EN 13813 odporność na uderzenia posadzek na bazie żywic syntetycznych musi być podana przez producenta. Badanie należy przeprowadzić według procedury opisanej w normie PN-EN ISO 6272-1. Wyznacza się minimalną wysokość,
dla której spadający ciężarek powoduje mechaniczne uszkodzenie powierzchni, np. jej pęknięcie czy złuszczenie.
Metoda ta polega na uderzaniu ciężarka o wadze 1 lub 2 kg z kulistą końcówką o średnicy 20 mm. Maksymalna wysokość prowadnicy, z której można opuścić obciążnik wynosi 1 m. Badanie ma na celu wyznaczenie minimalnej wysokości, z której opuszczony ciężarek powoduje uszkodzenie powłoki, oraz obliczenie energii potencjalnej, przy której następuje pęknięcie na jej powierzchni. Wyniki podaje się jako wartość energii wyrażonej w Nm i oznacza się symbolem IR (Impact Resistance).
Do posadzek najbardziej wytrzymałych na uderzenia należą systemy na bazie żywic poliuretanowych, np. posadzki garażowe Deckshield oraz posadzki epoksydowo-kwarcowe, takie jak Peran STB.
- Twardość, np. odporność na odkształcenia pod wpływem nacisku
Twardość to cecha charakteryzująca odporność posadzki na odkształcenie trwałe powstałe w wyniku mechanicznego wciskania w nią czujnika, tzw. wgłębnika. Efektami oddziaływania sił skupionych na badany materiał mogą być zmiany powierzchniowe, np. zgniecenie lub pęknięcia.
Zgodnie z normą PN-EN 13813 twardość powierzchni posadzek powinna być zbadana według procedury opisanej w normie PN-EN 13892-6. Do pomiarów twardości materiału stosuje się różne metody i skale. Wartości uzyskane różnymi metodami nie są ze sobą porównywalne. Dla posadzek żywicznych najczęściej określa się twardość w skali Barcola lub Shore’a, wykorzystując do tego celu urządzenia podręczne lub stacjonarne.
W badaniu twardościomierzem Barcola trzpień pomiarowy pod obciążeniem sprężyny wciskany jest w próbkę, a wynik podaje się w skali od 1 do 100. W przypadku twardości Shore’a aparat pomiarowy wciska się podstawą w posadzkę. Wgłębnik wgniata się w materiał do momentu ustalenia się równowagi między naciskiem sprężyny a reakcją materiału. Wynik podaje się w skali od 1 do 100. W zależności od rodzaju materiału stosuje się twardościomierze Shore’a typu A, C i D, przy czym wyniki te nie są ze sobą porównywalne.
Parametry dotyczące twardości posadzek pokazują ich wytrzymałość na działanie ciężkich, twardych przedmiotów, np. maszyn i urządzeń produkcyjnych. Do najbardziej wytrzymałych rozwiązań należą systemy posadzkowe z grupy Flowchem na bazie żywic winyloestrowych ze zbrojeniem w postaci maty z włókna szklanego (twardość w skali Barcola > 50).
Wybór systemu posadzkowego zależy od szeregu różnych czynników, m.in. od rodzaju pomieszczenia i obiektu, od rodzaju przewidywanych obciążeń i warunków eksploatacji. Jest to złożony proces, dlatego w przypadku projektów o trudnych warunkach użytkowania warto skorzystać z pomocy ekspertów, którzy na bazie swojej wiedzy i doświadczenia doradzą optymalne rozwiązanie.
