Opublikowane przez Janusz Banera - 15 czerwca, 2020
Posadzki żywiczne jako okładziny ochronne dla podkładów betonowych w przemyśle spożywczym muszą spełniać szereg wyjątkowo wygórowanych wymogów jednocześnie. Procesy przetwórstwa spożywczego tworzą środowisko wysoce agresywne dla posadzek któremu nie są w stanie sprostać tradycyjne rozwiązania okładzin podłogowych z płytek ceramicznych lub żywic epoksydowych, poliuretanowych czy poliuretanowo-cementowych. Choć wiele z dostępnych dziś technologii posadzek żywicznych jest odpornych na poszczególne obciążenia z osobna, jak ( ścieranie, uderzenia, agresja chemiczna, wysokie temperatury, tolerancja na wilgotne podłoża), to jednak nie wiele z nich może sprostać tym wymaganiom gdy występują jednocześnie. Jest to spowodowane chwilową zmianą niektórych parametrów wytrzymałościowych jak np. wysoka temperatura. Pwoduje ona mięknięcie materiałów z żywic, co przy równoczesnych obciążeniach mechanicznych skutkuje uszkodzeniem struktury materiału, co w temperaturach pokojowych nie miałoby miejsca. Podobnie jest z agresją chemiczną większości stosowanych środków w przemyśle spożywczym - są dużo bardziej żrące i szkodliwe w wysokich temperaturach. Dla przykładu: wodorotlenek sodu, powszechnie stosowany w zakładach przetwórstwa spożywczego w pomieszczeniach CIP do odkażania i czyszczenia instalacji, w stężeniu 50% w temperaturze pokojowej ma umiarkowany wpływ na trwałość posadzki, ale najczęściej używa się go w temperaturze 60°C co powoduje, że zachowuje się on znacznie bardziej agresywnie.
Odporność chemiczna posadzki przemysłowej.
W przemyśle spożywczym używa się wielu substancji chemicznych, które choć nie występują w składzie produktów końcowych, to biorą udział w procesie ich wytwarzania jak np.: kwas octowy, mlekowy, oleinowy czy stężony kwas cytrynowy i mogą powodować bardzo szybką degradację posadzki.
Tak szerokie spektrum chemikaliów z pośród wszystkich posadzek żywicznych jest w stanie wytrzymać jedynie poliuretanowo cementowy system posadzkowy UCRETE, wytwarzany w brytyjskich zakładach chemicznych ICI od 1969. Jego odporność chemiczna przewyższa systemy winylowo-estrowe. Jest doskonałą alternatywą dla kwasoodpornej cegły klinkierowej lub płytek chemoodpornych fugowanych klejem na bazie żywic furanowych. Płytki często pękają i luzują się pod wpływem obciążeń mechanicznych, co z kolei spowodowane jest rozpuszczaniem się fugi i kleju pod wpływem żrących substancji. Koszt posadzki przemysłowej UCRETE, w przeliczeniu na bezawaryjne lata użytkowania, jest zdecydowanie niższy niż położenie płytek.
Wytrzymałość na uderzenia.
Wbrew pozorom to nie duża twardość zapewnia posadzkom wytrzymałość na silne uderzenia, ale niski moduł plastyczności/ściśliwości. Poziom 3000-3500 MPa powoduję że struktura materiału jest sprężysta i ściśliwa, nie wykrusza się nadając posadzce zdolność pochłaniania energii nawet 12 razy większą niż beton wytrzymałości 50 MPa. Posadzki UCRETE rozpraszają energię nie pękając oraz nie odspajając się od podłoża, co chroni przed wnikaniem chemikaliów w strukturę betonu pod posadzką żywiczną i chroni ją przed degradacją od spodu. Niestety, taka sytuacja często ma miejsce w przypadku innych rodzajów podłoża (np. płytki, posadzki epoksydowe).
Wytrzymałość na wysokie temperatury
W zakładach spożywczych (przetwórstwa mięsa, warzyw i owoców, ryb, mleka lub napojów) procesy produkcyjne wymagają stosowania wysokich temperatur, co chwilowo może osłabiać wytrzymałość posadzki na obciążenia mechaniczne występujące równolegle. Procesy czyszczenia parą również mogą prowadzić do uszkodzeń posadzki. Praktycznie na każdym etapie produkcji mamy sytuację, gdy posadzka jest narażona na działanie detergentów i środków dezynfekujących o temperaturze do 80°C, w zakresie pH od 1 (środowisko kwasowe) do 13,8 (środowisko zasadowe). Dla zapewnienia odporności, zarówno na silne uderzenia (bez pęknięć lub odspojeń), jak i na szeroką gamę środków chemicznych wymagany jest specjalny rodzaj odpornej na wiele różnych czynników posadzki.
Działanie temperatur na posadzkę objawia się na dwa sposoby. Jeden z nich to mięknięcie materiału posadzkowego, a drugi to naprężenia ścinające które występują na połączeniu posadzki żywicznej z podkładem betonowym w wyniku rozszerzalności termicznej pod wpływem występującego powszechnie szoku termicznego.
Szok termiczny i jego wpływ na posadzkę
Tego typu naprężenia ścinające powodują odspajanie się posadzek żywicznych od podłoża, które pozostając lokalnie luźne, łatwo ulegają uszkodzeniu przez obciążenia mechaniczne. Większość posadzek żywicznych rozmięka w temperaturze 60°C lub niewiele wyższej. Z obecnie dostępnych technologii poliuretanowo - cementowych tylko UCRETE ma temperaturę mięknienia wynoszącą aż ~ 130°C i jednocześnie posiada współczynnik rozszerzalności cieplnej zbliżony do betonu tj. 4x10-5 (°C-1) co umożliwia sprostanie ekstremalnym szokom termicznym. Szok termiczny może powodować uszkodzenia wielu rodzajów pokryć podłogowych w wyniku ich rozmiękania i erozji lub rozwarstwienia. Najczęściej zachodzi w miejscu wycieku lub rozlania na posadzce cieczy o wysokiej temperaturze, na przykład pod liniami smażalniczymi lub w trakcie częściowego gotowania i hartowania warzyw lub owoców.
Posadzka sprawdzająca się w ekstremalnych warunkach produkcyjnych.
Najtrudniejsze warunki wynikające z połączenia wysokich temperatur i obciążeń mechanicznych występują w obszarach ruchu regałów lub
koszy na gorących stalowych kółkach, na przykład tam, gdzie wyjmowane są one z pieców lub autoklawów. W tak ekstremalnych warunkach sprawdzą się jedynie systemy UCRETE wzmocnione wypełniaczem żelaznym (typ IF – Iron Fiber). Ta posadzka sprosta takim obciążeniom jak: ruch pojazdów gąsienicowych lub na kółkach stalowych, przesuwanie stalowych kontenerów lub ładowarek stalowych.
Posadzka przemysłowa: grubość vs wytrzymałość.
Posadzki przemysłowe poliuretanowo cementowe są dostępne w czterech oddzielnych specyfikacjach grubości, począwszy od posadzek o grubości 4 mm, które są w pełni sprawne eksploatacyjnie do 70°C, aż do specyfikacji o grubości 12 mm, nadających się do najbardziej skrajnych środowisk z chwilowym obciążeniem o temperaturze do 150°C.
Zwiększająca się grubość chroni płaszczyznę wiązania z podłożem przed ogromnymi obciążeniami wywołanymi skrajnym szokiem termicznym. Płaszczyzna wiązania pod posadzką o grubości 9 mm osiąga 70°C w ciągu zaledwie 2 minut od zetknięcia wrzątku z powierzchnią. Jeżeli ilość wylanego płynu jest niewielka, szkody są jednak mało prawdopodobne.
Toteż na przykład wylana filiżanka kawy o temperaturze 90°C nie uszkodzi posadzki o grubości 4 mm, ale 1000-litrowy zrzut o temperaturze 90°C prawdopodobnie by tego dokonał.
Właściwa posadzka poliuretanowo cementowa o grubości 9 mm wytrzymuje rutynowe i stałe zrzuty wrzątku na posadzkę.
Jest oczywiste, że w środowiskach skrajnego szoku termicznego wymagane jest dobrej jakości, dobrze zaprojektowane podłoże betonowe. W szczególności muszą być uwzględnione potencjalnie duże ruchy termiczne podłoża.
Nie ma prostego testu potwierdzającego, że system posadzkowy wytrzyma powtarzające się szoki termiczne przez wiele lat w środowisku fabrycznym, ze względu na dużą zmienność jakości i sposobu zaprojektowania podłoża. Jednak systemy UCRETE mają udokumentowaną wieloletnią trwałość i wytrzymałość w warunkach skrajnych. Zobacz wykaz fabryk gdzie użytkuję się UCRETE ponad 30 lat.
Względy higieniczne – sterylność, bakteriostatyczność posadzki.
Wyjątkowo ważnym aspektem przy wyborze technologii posadzek żywicznych do zakładów przetwórstwa spożywczego są względy higieniczne. Bardzo dużo elementów i urządzeń dla przemysłu spożywczego jest wykonane ze stali nierdzewnej, właśnie ze względu na sterylność czyli czystość bakteryjną. Posadzki również powinny być całkowicie nie nasiąkliwe i łatwe w czyszczeniu. Dobrej jakości posadzki poliuretanowo cementowe są badane w tym zakresie i niezależne testy potwierdzają, że można je wyczyścić pod względem czystości bakteryjnej w tym samym standardzie co stal nierdzewną. Dzięki temu, że takie posadzki są wyjątkowo gęste i zupełnie nienasiąkliwe to uniemożliwiają rozwój biologiczny bakterii na ich powierzchniach bez stosowania jakichkolwiek dodatków bakteriobójczych. Stosując systemy UCRETE nie trzeba się obawiać o ewentualne niepożądane działanie takich dodatków. Wiele materiałów żywicznych wymaga pewnego okresu karencji po ich instalacji celem wyeliminowania ryzyka skażenia produktów spożywczych, więc warto przed zastosowaniem konkretnego rozwiązania sprawdzić również ten aspekt.
UCRETE pozbawiony jest substancji powodujących skażenie powietrza podczas ich układania, ale również są wolne od uciążliwych zapachów, co jest bardzo istotne z punktu widzenia remontów, przebudowy czy rozbudowy zakładu (potwierdzone odpowiednimi certyfikatami). Dzięki temu dopuszczalne jest układanie tych posadzek w części hali, w której trwa aktualnie produkcja spożywcza. Aby taką rozbudowę, czy przebudowę hali zrobić bez zbędnych uciążliwości, należy stosować materiały poliuretanowo cementowe o wysokiej tolerancji na wilgotność podłoża bez konieczności procentowego określania jego zawartości, bo w przeciwnym razie posadzki będą się odspajać od podłoża betonowego bez jego sezonowania przez okres przynajmniej 28 dni aż osiągną wilgotność resztkową poniżej 4%. Na zdjęciu poniżej można dostrzec taką właśnie różnice pomiędzy dwoma różnymi systemami poliuretanowo cementowymi ułożonymi w tym samym czasie i na tym samym podłożu. Zdjęcie wykonano po sześciu miesiącach od aplikacji tych posadzek i na jednej z nich (system konkurencyjny do UCRETE) wyraźnie widać bąble/pęcherze spowodowane ciśnieniem dyfuzyjnym, które odspajają warstwę posadzki żywicznej od powierzchni betonowej.
Koszt posadzki a koszt zatrzymania produkcji
Ważne jest również jak dany materiał szybko wiąże i uzyskuje wytrzymałość, pod tym względem materiały poliuretanowo cementowe różnią się zasadniczo, a przy pracach, które wiążą się z wyłączeniem danego pomieszczenia z użytkowania ma to ogromne znaczenie. Koszty wynikające z utraty możliwości produkcyjnej w czasie takich prac wielokrotnie przewyższają koszty samej posadzki. Zanim zdecydujemy o wyborze konkretnego systemu posadzkowego warto przeprowadzić taką analizę. System UCRETE Fast, który po położeniu można użytkować już po upływie 5 godzin w temperaturze 10°C. Powoduje to, iż systemy Fast idealnie nadają się do nakładania w krótkich przestojach np. w weekend.
Jeżeli potrzebujesz więcej informacji skontaktuj się z nami:
