Wymogi formalne dotyczące posadzek żywicznych garaży podziemnych

1. Prawo Budowane (Dz. U. 2023 poz. 682) – art. 5, ust. 2: „Obiekt budowlany należy użytkować w sposób zgodny z jego przeznaczeniem i wymaganiami ochrony środowiska oraz utrzymywać w należytym stanie technicznym i estetycznym, nie dopuszczając do nadmiernego pogorszenia jego właściwości użytkowych i sprawności technicznej …”
2. Rozporządzenie ministra infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2023 poz. 2442): „§ 204. 1. Konstrukcja budynku powinna spełniać warunki zapewniające nieprzekroczenie stanów granicznych nośności oraz stanów granicznych przydatności do użytkowania w żadnym z jego elementów i w całej konstrukcji.

• Stany graniczne nośności uważa się za przekroczone, jeżeli konstrukcja powoduje zagrożenie bezpieczeństwa ludzi znajdujących się w budynku oraz w jego pobliżu, a także zniszczenie wyposażenia lub przechowywanego mienia.
• Stany graniczne przydatności do użytkowania uważa się za przekroczone, jeżeli wymagania użytkowe dotyczące konstrukcji nie są dotrzymywane. Oznacza to, że w konstrukcji budynku nie mogą wystąpić: lokalne uszkodzenia, w tym również rysy, które mogą ujemnie wpływać na przydatność użytkową, trwałość i wygląd konstrukcji, jej części, a także przyległych do niej niekonstrukcyjnych części budynku.”

Z kolei profesor Andrzej Garbacz (i inni współautorzy) zwraca uwagę na zagadnienia dotyczące powierzchniowej ochrony betonu, w aspekcie wymagań dotyczących parkingów wielopoziomowych (Garbacz A. i inn. – Posadzki żywiczne w parkingach. Materiały Budowlane 11/2015, str. 89-92).

Parkingi wielopoziomowe i inne konstrukcje parkingowe są nieodłączną częścią nowoczesnego środowiska miejskiego. Podlegają one obciążeniom mechanicznym od ruchu samochodów, a także oddziaływaniom środowiska zewnętrznego, takim jak wilgoć, zamrażanie i odmrażanie oraz cykliczne zmiany temperatury (parkingi zewnętrzne) i sole odladzające (parkingi zewnętrzne i wewnętrzne). Warunki wilgotnościowe zależą od klimatu, ruchu pojazdów oraz ogrzewania i klimatyzacji. Przenoszenie przez samochody wody deszczowej oraz soli odladzających z resztkami śniegu sprawia, że nawet parkingi wewnętrzne są narażone na większą wilgotność niż sąsiadujące budynki. Obecność jonów chlorkowych w solach odladzających uważa się za jeden z najistotniejszych czynników powodujących korozję zbrojenia i znacznie obniżających trwałość nawierzchni parkingów.

Wymagania dotyczące parkingów obejmują: trwałość, odprowadzanie wody, odporność na ścieranie, ochronę pożarową, możliwość naprawy, ekonomikę, estetykę, spełnienie wymagań zrównoważonego rozwoju.

Zapewnienie trwałości parkingów uważane jest za najważniejsze wyzwanie, o ile parking nie jest przeznaczony jedynie do tymczasowego użytkowania. Dobrze zaprojektowana konstrukcja żelbetowa, zgodnie z wymaganiami Eurocodu 2 (EN 1992), jak i sam beton (zgodnie z PN-EN 206-1) jest w stanie spełnić wymagania dotyczące cech mechanicznych. Zależnie od rodzaju parkingu, beton na powierzchniach poziomych powinien spełniać najwyższe wymagania dotyczące odporności na chlorki, karbonatyzację oraz korozję mrozową (w przypadku parkingów nieogrzewanych i zewnętrznych). W celu zwiększenia trwałości betonu stosuje się różnego rodzaju systemy ochrony powierzchniowej. Dotyczy to przede wszystkim posadzek. Wykonywanie płyt betonowych wiąże się z przepisami dotyczącymi żelbetu, natomiast posadzki przemysłowe nie są głównym tematem żadnej normy. Pewne wymagania  i analogie można znaleźć w normie PN-EN 1504-2.

Zgodnie z ogólnie przyjętą definicją posadzka jest wierzchnią użytkową warstwą podłogi. Warstwa ta jest najbardziej narażona na działanie różnych czynników zewnętrznych oraz obciążeń, które zależne są od charakteru miejsca, w którym została wykonana.

W przypadku podłóg betonowych posadzkę stanowi wierzchnia warstwa płyty betonowej. Wymagania dotyczące trwałości posadzek w konstrukcjach parkingowych sprawiają, że posadzkę stanowią najczęściej powłoki żywiczne (głównie epoksydowe lub poliuretanowe). Nawierzchnie parkingów wykonywane są także jako posadzki polimerowo- cementowe lub posadzki betonowe utwardzane powierzchniowo. Zgodnie z PN-EN 1504-9 nakładanie powłoki jest metodą naprawy pozwalającą na realizację jednej z czterech zasad naprawy: ochrona przed wnikaniem (PI); ograniczenie zawilgocenia (MC); zapewnienie odporności na czynniki fizyczne (PR) oraz chemiczne (RC). Norma PN-EN 1504-2 zawiera wymagania dotyczące materiałów powłokowych, które powinny być spełnione w celu uzyskania zgodności z zasadami i metodami naprawy (tabela 1). Zależnie od zasad i metod podane są różne właściwości i ich dopuszczalne wartości. Znajduje się tam również zapis, że jeśli powłoka ochronna ma pełnić funkcje posadzki podlegającej znacznym obciążeniom mechanicznym, zaleca się, aby spełniała wymagania PN-EN 13813.

Obecnie nie ma w Polsce jednolitego systemu kwalifikacji wymagań dotyczących posadzek przemysłowych. Istnieje dowolność interpretacji obowiązujących przepisów i wymagań określonych w Warunkach technicznych wykonania i odbioru robót budowlanych (Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Roboty wykończeniowe. Posadzki mineralne i żywiczne, Wyd. ITB, Warszawa, 2013).

Przy doborze systemów posadzkowych w parkingach wielopoziomowych wykorzystywane są także wytyczne innych krajów, przede wszystkim Niemieckiego Komitetu Żelbetu DAfStb -Guideline (Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen. DeutscherAusschuss für Stahlbeton (DAfStb), Oktober 2001 mit Korrekturen von 2002 und 2005). O ile w PN-EN 1504 ustalono wymagania dotyczące właściwości pojedynczych wyrobów, np. powłok ochronnych, to wytyczne DAfStb zajmują się systemami obejmującymi wszystkie niezbędne wyroby od środka gruntującego do warstwy wierzchniej, kolejnością warstw, ich grubością itd. W tabeli 1 przedstawiono klasyfikację systemów objętych wytycznymi DAfStb.

Do wykonywania posadzek na parkingach stosuje się najczęściej trzy systemy posadzkowe odpowiadające trzem systemom OS wg klasyfikacji DAfStb:

• system ochrony powierzchniowej OS 8 – najmniej skomplikowany system posadzkowy, który nie wykazuje zdolności do mostkowania rys, ale dzięki stosowaniu żywic epoksydowych odznacza się dużą odpornością mechaniczną, w tym również w miejscach intensywnie użytkowanych, np. rampy wjazdowe. Stosunkowo prosty w naprawie w przypadku wystąpienia uszkodzeń, np. zarysowania;
• system ochrony powierzchniowej OS 11 – system powłokowy o dużej zdolności mostkowania rys, w tym przy obciążeniach dynamicznych. Składa się z dwóch głównych warstw: odpornej na ścieranie, przejmującej obciążenia mechaniczne oraz elastycznej – odpowiedzialnej za mostkowanie rys i szczelność. Rozróżnia się dwa warianty: OS 11a z oddzielnymi warstwami – mostkującą rysy i odporną na ścieranie, i OS 11b z jedną warstwą pełniącą obie funkcje. Częściej stosowanym rozwiązaniem jest OS 11a;
• system ochrony powierzchniowej OS 13 – stanowi powłokę o zdolności mostkowania rys statycznych o dużych obciążeniach mechanicznych. Stosowany na rampach wyjazdowych parkingów. System składa się ze środka gruntującego, warstwy mostkującej rysy i odpornej na ścieranie oraz warstwy wierzchniej. Doświadczenia praktyczne wskazują, że system OS 11a charakteryzuje się niższą trwałością w warunkach ścinania i ścierania w porównaniu z OS 8 lub OS 13. Dlatego system ten nie jest zalecany do stosowania w obszarach, gdzie występują bardzo duże obciążenia mechaniczne (np. rampy wyjazdowe). Stosuje się tam często system OS 8, a także system OS 13 (rzadziej ze względu na dużą złożoność).

Ważnym problemem jest zapewnienie odpowiedniej szorstkości powierzchni. Zgodnie z Poradnikiem ITB nr 466/2011 (Wytyczne ITB nr 466/2011. Śliskość. Zasady doboru posadzek. Wyd. ITB. Warszawa, 2011) posadzki parkingów niewystawionych na działanie warunków pogodowych powinny charakteryzować się współczynnikiem przeciwpoślizgowości R10 (klasa wg DIN 51130), natomiast narażone na takie warunki współczynnikiem R11, a otwarte powierzchnie parkingowe R12. Konieczne jest zachowanie kompromisu pomiędzy szorstkością powierzchni a jej trwałością. Zastosowanie dużej ilości piasku prowadzi do dużej szorstkości i bardzo dobrej przyczepności nawierzchni. Z drugiej strony jednak, duża szorstkość powoduje większe ścieranie i wcześniejszą utratę grubości. Zapewnienie odpowiedniej szorstkości istotne jest również z punktu widzenia doboru metod czyszczenia.

Przedstawione systemy posadzkowe w parkingach wskazują na złożoność problemu doboru odpowiedniego rozwiązania zależnie od przewidywanych obciążeń. W typowych parkingach występują strefy o zróżnicowanej intensywności użytkowania. Są to strefy: miejsc postojowych, ruchu pieszego oraz strefy bardzo intensywnego ruchu pojazdów, np. wjazdy, rampy wjazdowe. W zależności od przewidywanej intensywności użytkowania dobór posadzki powinien być zróżnicowany pod względem materiału i grubości. Zachowanie funkcji ochronnych przez posadzkę, jej ciągłości, wymaga ograniczenia powstawania rys w podkładzie betonowym lub stosowania powłok o odpowiedniej zdolności do mostkowania rys.

W projektach wykonywania posadzek w parkingach dopuszcza się występowanie w płycie betonowej rys szerokości 0,1 mm, a nawet 0,2 mm. Chodzi tu przede wszystkim o warunek stanu granicznego użytkowalności – szczelność, głównie w przypadku stropów nad niższą kondygnacją parkingów wielopoziomowych. Powstałe rysy mogą przewodzić wodę wraz z solami odladzającymi wprowadzonymi na nawierzchnię przez samochody wjeżdżające w okresie zimowym z ośnieżonymi kołami (podczas gdy z warunku stanu granicznego nośności dopuszczalna rozwartość rys w żelbecie to 0,3 mm).

Szwedzkie Stowarzyszenie Cementu i Betonu w przypadku występowania soli odladzających zaleca, aby maksymalna szerokość rys była nie większa niż 0,05 mm (Silfwerbrand J., Edwards Y., Płyty i nawierzchnie betonowe trwałych parkingów wielopoziomowych, IV Seminarium naukowo-techniczne „Podłogi Przemysłowe”, Warszawa, 2013, 7 – 15).

Spostrzeżenia z wizji lokalnych

Stan faktyczny nawierzchni żywicznych pozostawia jednak wiele do życzenia. Mimo wskazanych wyżej uwarunkowań i wytycznych, w praktyce inżynierskiej spotykamy się często z występującymi usterkami i wadami. Poniżej ilustracje kilku przykładów.

Fot. 1. Nawierzchnia parkingu wykazuje silne zabrudzenia pochodzące głównie z eksploatacji (ślady opon, plamy płynów samochodowych). W miejscach nasilonego ruchu kołowego widoczne są pocienienia warstwy żywicy na ziarnach piasku kwarcowego, co również potęguje efekt zabrudzenia.

Fot. 2. Rysy nawierzchni posadzki w garaży podziemnym, przebiegające także w miejscach przerw roboczych.

Fot. 3. Dodatkowe pęknięcia posadzki w obszarach gdzie wykonane zostały dylatacje.

Fot. 4. Rysy w elemencie odpływowym, w rejonie dylatacji posadzki głównej.

Fot. 5. Rysa w elemencie odpływowym, obok miejsca gdzie zbiegają się dylatacje w osi słupów.

Fot. 6. Dylatacja pozioma z widocznymi pęknięciami i wykruszeniami krawędzi wzdłuż pierwotnej szczeliny. Ochronny profil metalowy jest uszkodzony i brakuje fragmentu tego elementu.

Fot. 7. Niejednorodna nawierzchnia żywiczna z przesypką piaskową (tu w miejscach zszywania rys posadzki).