УДК 692.53

ЦЕМЕНТНО-ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ПОЛЫ ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Гусев Николай Иванович1, Кочеткова Майя Владимировна1, Паршина Ксения Сергеевна1
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Аннотация
Приведен анализ существующих полов для пищевых предприятий и показаны их недостатки. Описана технология устройства современных полов с отличительными положительными качествами, рассчитанными на длительный межремонтный срок их эксплуатации.

Ключевые слова: грунтовка оснований, межремонтный срок службы., наполнитель, основания под наливные полы, самовыравнивающиеся полы, химическая стойкость


CEMENT-POLYURETHANE FLOORS FOOD COMPANIES

Nikolai Ivanovich Gusev1, Maya Vladimirovna Kochetkova1, Kseniya Sergeevna Parshina1
1Penza State University of Architecture and Construction

Abstract
The analysis of existing floors for food businesses and show their weaknesses. The technology of modern devices floors with distinctive positive qualities, designed for long-term overhaul of their operation.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. Цементно-полиуретановые полы для пищевых предприятий // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/02/31288 (дата обращения: 02.06.2017).

Полы в производственных помещениях любого назначения должны, в первую очередь, иметь положительную технологическую составляющую, которая должна включать ряд свойств, не препятствующих высокопроизводительному производству выпускаемой продукции. Особенно неукоснительно это требование должно соблюдаться на предприятиях выпускающих пищевую продукцию. Именно для выпуска такой продукции необходимы условия, связанные с удовлетворением высоких санитарно-эпидемиологических требований, с простой и малозатратной технологией их выполнения в довольно широком ассортименте. Это касается знакопеременного температурного режима в широком диапазоне, водо-влажностного режима, кислотно-щелочного уровня органической природы их происхождения и т.п.[1].  Смоделировать условия производства для выпуска разнообразнейшей продукции пищевого производства, а, тем более сделать их универсальными чрезвычайно трудно. По этой причине полы в пищевом производстве не отличаются значительными сроками их пригодности к эксплуатации, варьируя лишь толщиной покрытия и используя различные типы синтетических смол, способных создавать при взаимодействии с гидравлическим вяжущим взаимнопроникающие цементные и эластомерные  матрицы.

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, цементно-полиуретановый 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, характеризуемом 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 нужно предварительно уплотнить катками с втапливанием в поверхность грунта щебня. Гидроизоляция необходимо как для предотвращения поступления воды из грунта в помещение, так и для защиты подстилающих слоев грунта от агрессивных производственных жидкостей.

Для сбора производственных жидкостей с пола применяют лотки и трапы, которые делают с покрытиями, идентичными покрытиям пола, что предотвращает их разрушение технологическими стоками. Лотки и трапы, необходимо делать с покрытиями, идентичными покрытиям пола.

Прежде чем приступить к устройству покрытия наливного пола, нужно выбрать состав покрытия, на основании характеристики 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 приемом окрашивания.  Самовыравнивающиеся покрытия делают толщиной около 5мм с количеством наполнителя по весу не более 50% массы его состава. Высоконаполненные составы необходимо применять в покрытиях толщиной 5-20 мм. Объем наполнителя по весу может достигать 90%.  Эти   покрытия в наибольшей степени невосприимчивы  к термальным и циклически изменяющимся температурам.

Для самовыравнивающихся и высоконаполненных 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 поверхности основания укрепляют шлифованием с помощью шлифовальных машин, снабженных абразивными камнями или алмазными кругами.  Шлифование позволяет обнаружить  все дефекты бетонирования, обнажить заполнитель, вскрыть поры бетона, что увеличивает адгезию на границе бетон-полимер. При шлифовке с основания снимается 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 применять 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, а связующим водная дисперсия полиуретановой смолы.

После полимеризации шпаклевочного слоя на поверхность нужно нанести первый высоконаполненный слой компаунда, толщиной 2,5 мм, который после затвердения шлифуют. Второй лицевой слой не наполненного эпоксидного компаунда толщиной 1,5 мм наносят на заключительном этапе. С целью увеличения износостойкости покрытия, на него можно нанести полиуретановое покрытие в два слоя толщиной 0,3 и 0,2мм.

Как показала практика применения, и лабораторные испытания хорошими свойствами для покрытий пола в агрессивных средах обладают полиуретановые компаунды. Эти покрытия даже длительное время находящиеся в агрессивных средах не снижают свою первоначальную прочность, а, напротив, даже ее увеличивают. Они выдерживают раствор кальцинированной соды, горячую воду, 2%-ный раствор уксусной кислоты, насыщенный раствор поваренной соли и 1%-ный раствор, с температурой около 100оС, серной кислоты. Отличные результаты получены при проверке воздействия на цементно-полиуретановое покрытие пола молочной сыворотки, жира и крови.

После полимеризации прочность на сжатие цементно-полиуретанового композитного материала может превышать 60 МПа. Он имеет хорошую адгезию к бетону основания (около 3 МПа), а, самое главное, успешно сопротивляется вредному воздействию на полы агрессивных технологических сбросов пищевых предприятий, особенно мясомолочной отрасли.

Цементно-полиуретановый композитный материал представляет собой смесь из трех компонентов, к которым относится водная дисперсия полиуретановой смолы, отвердитель и гидравлическое вяжущее – цемент, в который может быть добавлен щелочестойкий пигмент требуемого цвета. В смесь вводят также добавки, улучшающие ее реологические характеристики и фракционированный наполнитель, формирующий скелет материала. Все компоненты точно дозируют по весу и перемешивают, начиная со смолы и отвердителя, которым затворяют сыпучую часть композита.

В зависимости от термических и механических нагрузок покрытия выполняют разной толщины. Основания под покрытия должны быть прочные или упрочненные, как указывалось ранее шлифовкой или мокрым способом. Возможна укладка покрытия и на недавно уложенный бетон основания через 5-7 дней после его укладки. При этом нужно иметь в виду, что цементно-полиуретановые композиты можно укладывать на основание с влажностью до 10% благодаря их паропроницаемости, в то время как под другие полимерные композиты допускается влажность основания не выше 4%.

Высокая прочность и термическая стойкость цементно-полиуретановых покрытий после их отверждения объясняется взаимодействием друг с другом эластомерной и цементной матриц при одновременно химической стойкости и износостойкости, ударопрочности, способности к сопротивлению атмосферным воздействиям.

Благодаря высоким физико-механическим и экологическим характеристикам цементно-полиуретановые покрытия могут быть рекомендованы для применения практически в любой сфере производства и быта человека. Это относится и к зданиям общественного назначения, включая зрелищные объекты, административно-бытовые помещения, автомастерские, музеи, аэропорты, вокзалы и т.п. Технология создания цементно-полиуретанового покрытия по готовому прочному основанию включает в себя обеспыливание основания, удаления всех частиц старого покрытия, просушки, удаления масел, жиров и грязи.

Следующей операцией является нанесение на основание полиуретановой грунтовки. Ее можно наносить кистью, валиком или распылителем из краскопульта (безвоздушное распыление).

После высыхания грунтовки производят смешивание, до полной однородности всех составляющих, при температуре в зоне производства работ от +10оС до +25оС. Полученную смесь наносят на поверхность с помощью зубчатого шпателя, обеспечивающего заданную толщину наносимого слоя. При толщине слоя до 0,5 мм покрытия называют тонкослойными или эмалевыми .

Цементно-полиуретановые покрытия отличаются долговечностью. Их межремонтный срок службы составляет свыше 25 лет, т.е. столько, сколько служат без ремонта в зданиях конструктивные элементы общего назначения.

Нужно также учесть, что вредные эмульсии полиуретановых смол не содержат каких-либо токсичных веществ, а их цементная матрица обеспечивает полную негорючесть композитного материала.

Таким образом, современные конструкции полов, с применением предлагаемых материалов и технологий их устройства, способствуют повышению их долговечности, улучшению санитарно-эпидемиологического климата в производственных помещениях, а, следовательно, способствуют росту производительности труда и объемов выпускаемой продукции.


Библиографический список
  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.Наливные полы в помещениях различного назначения [Текст] / Н.И. Гусев,  Ю.П. Скачков, М.В. Кочеткова //  Сухие строительные смеси. – 2013.  – №6. – С24-28.


Все статьи автора «Кочеткова Майя Владимировна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: